JIS C 6822:2009 光ファイバ構造パラメータ試験方法―寸法特性 | ページ 9

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          図H.3−試料の前に,未知の長さZ1の区間(例 デッドゾーン光ファイバ)があり,
         光ファイバの接続点からの反射パルスがある場合の概略的OTDRトレース(2点法)
            図H.4−試料の前に,光ファイバがない場合のOTDR概略波形(1点法その1)
          図H.5−試料の前に,既知の長さZDの区間(例 デッドゾーン光ファイバ)があり,
       光ファイバの接続点からの反射パルスがある場合の概略的OTDRトレース(1点法その2)
H.4.4 群屈折率の決定
H.4.4.1 校正用光ファイバ又はケーブルの物理的長さを正確に決定する。機械的測定,例えば,カウンタ
付きの接触式装置などを使用して求めることができる。

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H.4.4.2 校正用光ファイバ又はケーブルに対して,H.4.2.1と同じ手順を実行する。
H.4.4.3 任意の群屈折率の値を使って,H.4.2.3のステップを実行する。
H.4.4.4 H.4.3.1.1で表示された波形の冒頭にカーソルを置く。英数字表示装置から距離座標Z1を求める。
H.4.4.5 H.4.3.1.2で表示されたトレースの終点に別のカーソルを置く。距離座標Z2を求める。
H.4.4.6 群屈折率を,装置が自動的に計算する差 (Z2−Z1) が,H.4.4.1で得られた値と等しくなるように
調整する。
H.5 結果
  8.7に示すほか,要求があれば次の事項を記録する。
− 群屈折率

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                                          附属書I
                                          (規定)
                  測定方法3-C          光ファイバエロンゲーション法
I.1 原理
  位相シフト法(I.2.2.1参照)又はパルス遅延差法(I.2.2.2参照)を用いて,光ファイバエロンゲーショ
ンを求める。
  光ファイバの伸びひずみは,式 (I.1) によって求める。
                           V    t
                                   (I.1)
                               L
                      ここに,            光ファイバの伸びひずみ
                                           パルス遅延時間差
                                  L :  試料ファイバ長
                                  V :  光弾性係数,真空中の光速及び群屈折率で決まる定数
                             kc
                        V        (I.2)
                            Neff
                      ここに,     k :  光弾性係数
                                   c :  真空中の光速
                                 Neff :  群屈折率
  V値によって,ひずみに対する光ファイバの屈折率の変化分を補正する。
  位相シフト法の場合,パルス遅延時間差は式 (I.3) によって求める。
                                  ヰ
                         t           (I.3)
                                 f
                      ここに,          替    位相シフト(°)
                                     f :  変調周波数
  V値は光ファイバタイプによって異なるので,測定系は校正が必要となる。
I.2 装置
I.2.1 一般要求事項
  既知のゲージ長の測定ジグで,ケーブル又は光ファイバの長手方向に応力を与えたり,変化させること
ができる。加重を加えている間に,光ファイバがスリップしないように,試料の両端が適切に固定されて
いるか観察する。位相シフト法又はパルス遅延差法で求めた光ファイバの伸びと機械的に測定された光フ
ァイバの伸びとの関係を校正するために,適切な伸びの測定装置を準備する。
I.2.2 光学的測定装置
  位相シフト法又はパルス遅延差法で用いる装置は,測定時間中にわたって,周囲温度に対し,安定して
いなければならない。代表的な装置構成を,それぞれ図I.1及び図I.2に示す。
I.2.2.1 位相シフト法
  位相シフト法を用いた波長分散測定用の光源(レーザダイオード又はフィルタ付きのLED),変調器,

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励振光学系,信号検出器及び基準信号を用いる。これらの装置は,JIS C 6827の方法Aによる。
  違いは,一つのレーザダイオードが使われることだけである。観察された位相シフトは,光ファイバの
ひずみ変化の関数である。
    注記 この方法を使用した場合は,位相計の360°位相シフトの回転飛びを見逃さないよう注意する。
I.2.2.2 パルス遅延差法
  短パルス/フレーネルOTDRのような,適切な伝搬時間測定法に要求される装置を用いる。
I.2.3 装置分解能
  測定システム全体で,ひずみ測定精度は0.01 %以下でなければならない。測定システム全体には,光学
測定装置(変調周波数,パルス幅など)と測定ジグ(試料のゲージ長,ケーブル/光ファイバの端末固定
ジグ,荷重測定など)とを含む。これらの要因すべてが,測定システム全体の精度を決定するので,それ
ぞれ個別に精度を評価しなければならない。
  この測定手順は,研究所のような室内の制御された環境条件下で実施することを想定している。この測
定方法は,試験時間中の温度が±2°以内に安定しているのであれば,他の条件下でも実行できる。極端な
温度又は圧力の変化(40気圧以上)がある場合には,特にV値に関して,補正が必要となる。
                                図I.1−位相シフト法の装置構成例
                               図I.2−パルス遅延差法の装置構成例
I.3 手順
I.3.1 校正
  伸び基準器に基準光ファイバを据え付け,光学測定装置と接続する。V値を求めるために,十分に線形
で既知の伸びの領域内で,徐々に,光ファイバの伸びを増加させる。機械的な光ファイバの伸びの関数と
して,できれば連続的に,位相シフト又はパルス遅延差を測定し,記録する。このようにして得られた関

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係から,群屈折率のひずみによる変化を計算する。
    注記1 同種のタイプの光ファイバサンプルからランダムに選択して校正することが望ましい。
    注記2 同種のタイプの光ファイバを使用する場合には,毎回この校正を繰り返す必要はない。
I.3.2 試料の測定
  基準条件(代表的な周囲条件)での位相を度単位で,又は遅延時間を読み取る。基準値を記録する。試
料を長手方向に規定の荷重まで伸ばす。加えた荷重が安定した後,上記の手順を繰り返し,ひずみを加え
た後の位相値又は長さを記録する。
  この手順を他の荷重条件でも繰り返す。
  荷重を解放し,加えたひずみが初期の基準条件に戻っていることを確認するために,最後の測定を行う。
次に示す手法のうちの一つを用いて,試料の片側から光を入射させて測定を行う。位相シフト法を使う場
合は,2π位相シフトの回転飛びを説明するために,荷重を加えている間は,位相を連続的に記録する。
a) 被測定ケーブルでは,2本の光ファイバを遠端で接続し,光学経路を形成する。ただし,2本の光ファ
    イバのひずみの平均となるので,結果の解釈には特に注意する。
b) 近端に適切な方向性結合器を挿入し,片端は光源と検出器とに接続し,他端を被測定光ファイバに接
    続する。入力信号と遠端から反射されてくる信号との間の位相シフト又はパルス遅延差を測定する。
    遠端の光ファイバの切断面は,反射信号を最大限にするために,汚れがなく直角でなければならない。
    他の反射(例えば,光ファイバの近端からの反射)が最小限となるように注意する。いずれの場合で
    も,光路長が2倍であることを考慮し,収集した位相シフト又はパルス遅延差データを補正する。
I.4 結果
  8.7に示すほか,要求があれば次の事項を記録する。
− 個々の位相値(又は長さ)における荷重及びひずみの計算値
− 変調器のタイプ及び周波数(位相シフト法の場合)

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