JP2005037659A - モニタリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モニタ用の光を精度よく取り出せ、構造も簡略で、小型化の可能なモニタリング装置を提供する。
【解決手段】 光ファイバ１４、１５を平行に保持した光ファイバアレイ１２の先端面にレンズアレイ１７を取り付ける。レンズアレイ１７には、各光ファイバ１４、１５の端面に対向させてレンズ１９を設ける。レンズアレイ１７の前方には、三角プリズム１３を配置そ、三角プリズム１３の入出射面２２はレンズアレイ１７に対して傾いている。光ファイバ１４から出射された信号光Ｌは、レンズ１９によって平行光に変換されて三角プリズム１３に入射し、反射面２０で全反射した後、反射面２１に入射する。反射面２１に入射する信号光Ｌの入射角は、全反射の臨界角よりも少し小さくなっており、一定比率κだけ信号光Ｌが反射面２１から外部へ漏れる。よって、この漏れ光Ｌａを計測することで、信号光Ｌの光量を求めることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光通信の分野において光量を検出するためのモニタリング装置に関する。

図１は従来例（特許文献１）の光伝送装置で用いられている光量モニタリング方法を説明する概略図である。この従来例にあっては、半導体レーザー１から出射されたレーザー光２を略Ｓ字状に屈曲した光伝送路３に端面から入射させ、光伝送路３の屈曲部分３ａから放射された一定比率（例えば、数％）の漏れ光を受光素子４によって受光し、受光素子４における受光量に基づいて半導体レーザー１からの出射光量又は光伝送路３における伝搬光量を演算している。

このような従来方式では、簡単な構成によって漏れ光をモニタリングすることができるが、光伝送路３の屈曲部分３ａから放射される漏れ光量とその漏れ方向を制御することが困難であり、計測精度が低かった。また、屈曲部分３ａの曲率を大きくすると、屈曲部分３ａにおける漏れ光量が大きくなるので、屈曲部３ａの曲率をあまり大きくすることができず、そのため小型化することも困難であった。また、その構造上、多チャンネル化にも対応させることができなかった。

また、図２は別な従来例（特許文献２）を示す概略図である。この従来例では、２本の光ファイバ５、６が平行に配設されており、両光ファイバ５、６の端面は互いに反対側に向けて傾斜させられている。これらの光ファイバ５、６の端面に対向する位置には、凹面を光ファイバ５、６側に向けてメニスカスレンズ７が配置されている。メニスカスレンズ７の凹面には一部（例えば、数％）の光を透過させ大部分の光を反射させる分岐フィルタ８が設けられている。さらに、メニスカスレンズ７の凸面側には、モニター用の光ファイバ９が配置されている。

しかして、光ファイバ５のコアから出射される信号光Ｌは、その端面の傾斜によって屈折させられて斜め右上方へ向けて出射され、メニスカスレンズ７に入射させられる。メニスカスレンズ７に入射した信号光Ｌの大部分は、分岐フィルタ８により斜め左上方に向けて反射され、光ファイバ６のコアへ入射する。すなわち、光ファイバ５を伝搬する光の大部分は、メニスカスレンズ７を介して光ファイバ６に結合される。

一方、光ファイバ５からメニスカスレンズ７に向けて出射された信号光Ｌの一部（例えば、数％）は、分岐フィルタ８を透過してメニスカスレンズ７によって集光され、後方のモニター用の光ファイバ９のコアに入射する。よって、この光ファイバ９に入射した光の光量を計測することにより光ファイバ５又は光ファイバ６を伝搬する信号光Ｌの光量を求めることができる。

しかしながら、図２のような従来方式では、光ファイバ５、６の端面に複雑な斜め研磨を施す必要があり、また凹面側に分岐フィルタ８を形成されたメニスカスレンズ７を必要とするなど、生産性が悪く、コストも高くついていた。さらに、光ファイバ５、６と光ファイバ９との間には大きな空間的距離が必要で、光ファイバ９の他端には受光素子を設ける必要があり、小型化が困難であった。また、その構造上、多チャンネル化にも対応させることが困難であった。

特開２０００−１７１６６２号公報 特開平１０−１７０７５０号公報

本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モニタ用の光を精度よく取り出すことができ、構造も簡略で、小型化の可能なモニタリング装置を提供することにある。

本発明にかかるモニタリング装置は、光伝送路を伝搬する信号光の光量を検出するためのモニタリング装置であって、少なくとも端部がほぼ平行に保たれ、かつ、２本で一組となった前記光伝送路と、互いに直交する２つの界面を有し、当該２つの界面で信号光を２回反射させることによって、入射してきた信号光を元の入射方向へ向けて返すようにしたプリズムとを備え、前記一組の光伝送路のうち一方の光伝送路の端面から出射された信号光を前記プリズム内に入射させ、プリズムの２つの界面で信号光を２回反射させることによって信号光を元の入射方向へ戻して前記一組の光伝送路のうち他方の光伝送路の端面に信号光を入射させると共に、前記プリズムの２つの界面のうち少なくとも一方から所定比率の信号光が漏れるようにしたことを特徴としている。ここで、光伝送路には、光ファイバ、光導波路などが含まれる。

本発明の実施態様は、前記界面から漏れた信号光を受光する受光手段を備えたことを特徴としている。前記受光手段には、フォトダイオード等の受光素子や受光素子アレイなどが含まれる。受光手段を備えた実施態様においては、その受光手段が、前記プリズムにおける信号光の漏出する界面を基準として位置決めされていることが望ましい。

本発明の別な実施態様は、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と垂直な方向から見たとき、前記直交する２つの界面の挟角を２等分する線分が、前記光伝送路の端部の光軸方向と平行な方向から傾いていることを特徴としている。

本発明のさらに別な実施態様は、前記プリズムの２つの界面のうち少なくとも一方の界面に、入射光の一部を透光性媒質の外部へ漏出させるためのフィルタを形成したことを特徴としている。

本発明のさらに別な実施態様は、前記プリズムの界面から漏れた信号光の出射方向を変化させるための偏向手段を設けたことを特徴としている。

本発明のさらに別な実施態様は、２本で一組となった光伝送路を複数組備え、これらの光伝送路が、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と平行に一列に配列されていることを特徴としている。

本発明のさらに別な実施態様は、２本で一組となった光伝送路を複数組備え、一組となった２本の光伝送路がそれぞれ、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と平行に配列されていることを特徴としている。

なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。

本発明のモニタリング装置によれば、所定比率の信号光だけをプリズムから漏出させるので、プリズムから漏出した光の光量を計測すれば、所定比率と計測した光量から、元の信号光の光量を知ることができる。しかも、このモニタリング装置は、光導波路とプリズムとからなる簡単な構成を有しているので、市販のプリズムなどを用いて安価に製作することができる。また、簡単な構成を有しているので、組立も容易で、モニタリング装置を小型化することができる。

プリズムから漏れた信号光の光量を計測するための受光手段は、モニタリング装置の外部に設けられていてもよいが、受光手段をモニタリング装置に一体化することによって漏れた信号光の光量計測精度を高めることができると共に、モニタリング装置をより小型化することができる。さらに、プリズムにおける信号光の漏出する界面を基準として受光手段を位置決めすれば、受光手段による光量の計測精度を安定させることができると共に計測精度を向上させることができる。

また、プリズムから信号光の一部を漏出させる方法として、プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と垂直な方向から見たとき、前記直交する２つの界面の挟角を２等分する線分が、前記光伝送路の端部の光軸方向と平行な方向から傾いていれば、一方の界面における全反射の臨界角よりも小さな入射角で信号光が入射するので、当該界面から信号光の一部が漏れるようになる。よって、この実施態様によれば、プリズムの角度を調整するだけで容易に漏れ量の比率を調整することができる。

また、プリズムから信号光の一部を漏出させる別な方法として、プリズムの２つの界面のうち少なくとも一方の界面に、入射光の一部を透光性媒質の外部へ漏出させるためのフィルタを形成すれば、漏れ量の調整の必要が無く、組立調整が不要になる。

また、プリズムの界面から漏れた信号光の出射方向を変化させるための偏向手段を設けた実施態様では、受光手段の設置位置の制約を少なくすることができ、設計の自由度も向上する。

また、２本で一組となった光伝送路を複数組備えている場合には、これらの光伝送路が、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と平行に一列に配列させてもよく、一組となった２本の光伝送路がそれぞれ、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と平行に配列させてもよい。これらの構造によれば、複数組の光伝送線路を伝搬されている信号光の光量を一度にモニターすることができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

図３は本発明の実施例１によるモニタリング装置１１の構造を示す斜視図、図４はその側面図、図５はその作用説明のための概略断面図（プリズムを誇張して大きく描いている。）である。モニタリング装置１１は、主として、２芯の光ファイバアレイ１２と、三角プリズム１３によって構成されている。光ファイバアレイ１２においては、２本の光ファイバ１４、１５が、その端部を揃えてホルダー１６で保持されている。ホルダー１６内においては、２本の光ファイバ１４、１５が所定のピッチで位置決めされて平行に保持されている。この光ファイバ１４、１５はいずれも光通信回線を構成しており、ここには光信号が伝送されている。また、光ファイバアレイ１２の先端面にはレンズアレイ１７が取り付けられている。レンズアレイ１７は、透光性を有する樹脂又はガラスからなる基板１８の表面に球面レンズ又は非球面レンズからなる２つのレンズ１９を設けたものであり、レンズアレイ１７は、光ファイバ１４、１５のコアの光軸と各レンズ１９の光軸とが一致するように調整されたうえで、光ファイバアレイ１２の先端面に固定されている。

三角プリズム１３は平面視で直角二等辺三角形をしたプリズムであって、ガラス製等の市販品を用いることができる。三角プリズム１３は、互いに直交する２面（この面を反射面２０、２１という。）と、反射面２０、２１に対して４５度の角度をなす面（この面を入出射面２２という。）とを有している。三角プリズム１３は、入出射面２２をレンズアレイ１７に対向させるようにして光ファイバアレイ１２の前方に配置されており、一方の反射面２０が光ファイバ１４の延長上に位置し、他方の反射面２１が光ファイバ１５の延長上に位置している。

図４に示すように、光ファイバアレイ１２は、三角プリズム１３よりも前に、モニタリング装置１１のケーシングや回路基板などのベース２３上に接着、ねじ止め等の手段で固定されている。三角プリズム１３は、後述のように、角度調整及び位置調整を行なったうえでベース２３に接着剤やねじ等の固定手段を用いて固定されている。

このモニタリング装置１１にあっては、三角プリズム１３が角度及び位置を調整されて固定された状態では、図５に示すように、三角プリズム１３は光ファイバアレイ１２に対して所定角度傾いていて、レンズアレイ１７の前面と三角プリズム１３の入出射面２２とが非平行となっている。

しかして、光ファイバアレイ１２の一方の光ファイバ１４から信号光Ｌが出射すると、この信号光Ｌはレンズ１９によってコリメート化され、ついで、入出射面２２から三角プリズム１３内に入射する。三角プリズム１３内に入射した信号光Ｌは、三角プリズム１３の反射面２０に対して、三角プリズム１３界面の全反射の臨界角θｃよりも大きな入射角θ１（反射面２０に立てた法線Ｎ１から測った入射角）で入射し、反射面２０で全反射される。反射面２０で全反射した信号光は、もう一方の反射面２１に入射する。このとき、反射面２１に入射する光の入射角θ２（反射面２１に立てた法線Ｎ２から測った入射角）は、三角プリズム１３界面の全反射の臨界角θｃよりもわずかに小さくなっている。そのため、反射面２１に入射した信号光のうち所定の比率κ（＜＜１）の信号光が反射面２１から外部へ漏れる。残りの比率（１−κ）で信号光Ｌが反射面２１で反射されてレンズアレイ１７側へ戻る。レンズアレイ１７側へ戻った信号光Ｌは、レンズ１９によって集光されて光ファイバ１５のコアに結合される。

よって、三角プリズム１３の反射面２１から漏れる光の光量をフォトダイオード等の受光素子を用いて計測すれば、光ファイバ１４又は光ファイバ１５を伝搬している信号光Ｌの光量を知ることができる。すなわち、三角プリズム１３の反射面２１から漏れた光の光量を受光素子で計測した結果をＰmoniとすれば、光ファイバ１４内を伝搬している信号光Ｌの光量は、
Ｐmoni／κ
となる。あるいは、光ファイバ１５内を伝搬する信号光Ｌの光量は、
（１−κ）Ｐmoni／κ
となる。

図６（ａ）（ｂ）はレンズアレイ１７に設けられているレンズ１９の働きを示す図（プリズムを誇張して大きく描いている。）である。図６（ａ）の例では、光ファイバ１４のコアから出射された信号光Ｌは、レンズ１９によって平行光に変換され、平行光のままで三角プリズム１３内に入って反射面２０、２１で２回反射され、入出射面２２から元の方向へ向けて出射された平行光がレンズ１９で集光されて光ファイバ１５のコア端面に結合される。

また、図６（ｂ）の例では、光ファイバ１４のコアから出射された信号光Ｌは、レンズ１９によって集光させられ、集光しながら三角プリズム１３内に入って反射面２０で反射され、反射面２０と反射面２１の中央で１点に集光した後に拡散光となり、反射面２１で反射され、入出射面２２から元の方向へ向けて出射された拡散光がレンズ１９で集光されて光ファイバ１５のコア端面に結合される。

本発明のモニタリング装置１１においては、図６（ａ）の方式と図６（ｂ）の方式とのいずれの方式でもよいが、図６（ｂ）の方式を採用し、反射面２１から漏れた漏れ光Ｌａがあまり広がらない距離において（少なくとも光束断面の直径がレンズの直径よりも小さいうちに）、受光素子で受光するのが望ましい。

図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明のモニタリング装置１１における三角プリズム１３の調整方法を説明する図である。まず、図７（ａ）に示すように、光ファイバアレイ１２の前方に三角プリズム１３を配置し、レンズアレイ１７と三角プリズム１３の入出射面２２とが平行となるようにすると共に、光ファイバ１４から出射された信号光Ｌが三角プリズム１３の反射面２０、２１で２回全反射されて元の方向へ戻り、光ファイバ１５へ入射するように配置する。

ついで、光ファイバ１４から既知の光量Ｐoの信号光Ｌを出射させ、三角プリズム１３をＲ方向に回転させて信号光Ｌの一部を三角プリズム１３の反射面２１から漏出させる。三角プリズム１３をＲ方向に回転させると、反射面２０に入射する信号光Ｌの入射角は大きくなるので、信号光Ｌは反射面２０で全反射した後反射面２１に入射する。三角プリズム１３がＲ方向に回転すると、反射面２１への入射角は小さくなるので、この入射角が三角プリズム１３の界面における全反射の臨界角以下になると、三角プリズム１３の傾きが大きくなるにつれて反射面２１への入射角も次第に小さくなり、反射面２１から漏れる信号光Ｌの漏れが大きくなる。そこで、図７（ｂ）に示すように、反射面２１からの漏れ光Ｌａを受光素子２４でモニターしながら、漏れ光Ｌａの光量Ｐmoniを検出し、漏れ光Ｌａの比率κ＝Ｐmoni／Ｐoが所定値（例えば、κ＝０.０１）となるように三角プリズム１３の角度を微細に調整する。

漏れ光Ｌａの比率κが所定値となるように三角プリズム１３の角度が調整されたら、三角プリズム１３の傾きをそのままにして三角プリズム１３を光ファイバ１４、１５に垂直なＳ方向へ平行移動させ、図７（ｃ）に示すように、光ファイバ１５へ入射する信号光Ｌの光量が最大となる位置で三角プリズム１３の位置を決める。こうして三角プリズム１３の最適の位置が決定したら、三角プリズム１３をベース２３などに紫外線硬化型接着剤などの接着剤で固定したり、ねじ等の留め具を用いて固定する。

各光量監視装置１１は、一つ一つ上記のようにして三角プリズム１３を調整してもよいが、例えばロット開始時に初めのモニタリング装置１１を上記のように調整して三角プリズム１３の位置と角度を決定し、その後のモニタリング装置１１については、一つ一つ調整作業を行うこと無く、組み付け機によってその位置と角度に三角プリズム１３を取り付けていってもよい。

なお、受光素子２４は、このモニタリング装置１１の外部に設けられたものでもよく、モニタリング装置１１の一部として構成されたものであってもよい。受光素子２４をモニタリング装置１１の一部として予め組み込んでおく場合には、上記漏れ光Ｌａを効率よく受光できる位置と角度を調整した後、受光素子２４もベース２３などに固定しておけばよい。

本発明のモニタリング装置１１によれば、２本の光ファイバ１４、１５が平行に配置されており、その端面側に三角プリズム１３を配置するだけでよいので、容易に小型化を図ることができる。また、漏れ光Ｌａの比率も三角プリズム１３の回転角度を調整することによって精密に制御することができる。さらに、漏れ光Ｌａの出射方向も容易に制御でき、受光素子２４で確実に受光させることができる。

なお、図５、図７等に示した例では、最初の反射面２０で信号光Ｌが全反射し、２回目の反射面２１で信号光Ｌの一部が反射面２１から漏れるようになっていた。これに対し、図８（プリズムを誇張して大きく描いている。）に示すように、三角プリズム１３の回転させる方向を反対向きにして回転角度を調整すれば、最初の反射面２０で信号光Ｌの一部が反射面２０から漏れ、２回目の反射面２１で信号光Ｌが全反射するようにできる。

図９は本発明の実施例２によるモニタリング装置３１の構造を示す斜視図である。このモニタリング装置３１においては、多芯の光ファイバアレイ１２を用いている。例えば、光ファイバアレイ１２には８本、１２本などの多数本の光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…、１５ｂ、１５ａの端部が平行に揃えて保持されている。レンズアレイ１７にも、各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…、１５ｂ、１５ａに対応して８個、１２個などの多数のレンズ１９が設けられている。また、三角プリズム１３は各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…、１５ｂ、１５ａ及びレンズ１９に対応する大きさのものが用いられている。なお、以下においては、光ファイバは８本であるとする。

調整前の状態においては、図１０（ａ）に示すように、光ファイバ１４ａから出射された信号光Ｌはレンズ１９でコリメート化されて三角プリズム１３内に入射し、反射面２０、２１で２回全反射して三角プリズム１３からレンズ１９に入射し、レンズ１９で集光されて光ファイバ１５ａに結合される。同様に、光ファイバ１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから互いに平行に出射された信号光Ｌは、それぞれレンズ１９を通過して三角プリズム１３の反射面２０、２１で２回全反射されてレンズ１９に戻り、それぞれ光ファイバ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに結合される。

この調整前の状態から出発して、三角プリズム１３の角度等を調整すると（図７参照）、図１０（ｂ）のように、いずれの光ファイバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから出射している信号光Ｌも等しい入射角で反射面２１に入射するので、いずれの信号光Ｌも等しい比率κで反射面２１から漏出する。よって、各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから出射された信号光Ｌのうち反射面２１からの漏れ光Ｌａの光量を受光素子で個別に計測すれば、各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ内を伝搬している信号光Ｌの各光量をモニターすることができる。

図１１は本発明の実施例３によるモニタリング装置３２の構造を示す斜視図、図１２はその平面図である。このモニタリング装置３２は、実施例２のモニタリング装置３１を基本として、そこに受光素子アレイ３３を付加したものである。

ベース２３の上面には、略Ｌ字状に屈曲させたフレキシブル基板３４の水平片３４ａが接合されており、フレキシブル基板３４の縦垂直片３４ｂに受光素子アレイ３３が実装されている。また、縦垂直片３４ｂには、受光素子アレイ３３を挟むようにして２つのスペーサ３５が取り付けられている。しかして、調整後の三角プリズム１３の反射面２１にスペーサ３５を当接させるようにしてフレキシブル基板３４が三角プリズム１３とベース２３上面とに取り付けられている。受光素子アレイ３３は、反射面２１との間に隙間をあけるようにして反射面２１と平行に配置されている。受光素子アレイ３３には、複数個の受光素子２４が実装されており、各受光素子２４は、反射面２１から出射される漏れ光Ｌａを効率よく受光できるよう、漏れ光Ｌａの入射する方向へ傾けられている。

このようなモニタリング装置３２によれば、所定の比率κで反射面２１から光が漏れるように三角プリズム１３の角度等を調整した後、反射面２１に受光素子アレイ３３を対向させるようにしてフレキシブル基板３４を三角プリズム１３とベース２３に取り付けるだけで簡単に組み立てることができる。

図１３は本発明の実施例４によるモニタリング装置３６の構造を示す斜視図、図１４はその断面図、図１５は三角プリズム１３及び偏向プリズム３８の概略断面図である。このモニタリング装置３６も、実施例２のモニタリング装置３１を基本として、そこに偏向プリズム３８や受光素子アレイ３３を付加したものである。

このモニタリング装置３６にあっては、反射面２１の外側にスペーサ３７を介して断面直角二等辺三角形状の偏向プリズム３８を予め取り付けてあり、偏向プリズム３８は反射面２１と隙間を隔てて平行に対向している。この偏向プリズム３８により、三角プリズム１３の反射面２１から漏れた漏れ光Ｌａは、図１５に示すように真下へ向けて曲げられる。ベース２３の上面には、偏向プリズム３８で下方へ曲げられた各漏れ光Ｌａを受光できるように受光素子アレイ３３が固定されている。

このモニタリング装置３６によれば、ベース２３の上にベース２３と平行に受光素子アレイ３３を設置することができるので、受光素子アレイ３３への配線などが容易になる。

図１６は本発明の実施例５によるモニタリング装置４１の構造を示す斜視図である。このモニタリング装置４１においては、２段の光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…と光ファイバ１５ａ、１５ｂ、…とを備えた光ファイバアレイ１２を用いている。例えば、光ファイバアレイ１２には、図１７（ａ）に示すように、複数本の光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…が端部を平行に揃えて一列に保持され、また、図１７（ｂ）に示すように、複数本の光ファイバ１５ａ、１５ｂ、…が端部を平行に揃えて一列に保持されており、上段の光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…と下段の光ファイバ１５ａ、１５ｂ、…とが上下に１対１に対応している。レンズアレイ１７にも、各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、…、１５ａ、１５ｂ、…に対応して複数個のレンズ１９が２段に設けられている。

三角プリズム１３は、反射面２０と反射面２１が上下に位置し、入出射面２２がレンズ１９に対向するように配置されており、水平な回転軸の回りに回転可能に支持されている（支持手段については省略する。）。

しかして、調整前の状態においては、図１８（ａ）に示すように、入出射面２２とレンズアレイ１７が平行となるようにして三角プリズム１３が配置されている。この状態では、光ファイバ１４ａから出射された信号光Ｌはレンズ１９でコリメート化されて三角プリズム１３内に入射し、反射面２０、２１で２回全反射して三角プリズム１３からレンズ１９に入射し、レンズ１９で集光されて光ファイバ１５ａに結合される。同様に、光ファイバ１４ｂ、１４ｃ、…から互いに平行に出射された信号光Ｌは、それぞれレンズ１９を通過して三角プリズム１３の反射面２０、２１で２回全反射されてレンズ１９に戻り、それぞれ光ファイバ１５ｂ、１５ｃ、…に結合される。

この調整前の状態から出発して、三角プリズム１３の角度等を調整すると（調整方法は、水平方向と垂直方向とは異なるが、図７に示した方法と同様にして行うことができる。）、図１８（ｂ）のように、いずれの光ファイバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、…から出射している信号光Ｌも等しい入射角で反射面２１に入射するので、いずれの信号光Ｌも等しい比率κで反射面２１から漏出する。よって、各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、…から出射された信号光Ｌのうち反射面２１からの漏れ光Ｌａの光量を受光素子で個別に計測すれば、各光ファイバ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、…内を伝搬している信号光Ｌの各光量をモニターすることができる。

図１９は本発明の実施例６によるモニタリング装置４２の構造を示す斜視図、図２０はその拡大断面図である。このモニタリング装置４２は、実施例５のモニタリング装置４１を基本として、そこに受光素子アレイ３３等を付加したものである。

このモニタリング装置４２にあっては、図２０に示すように、三角プリズム１３から漏れた各漏れ光Ｌａを受光できるように、ベース２３の上面に受光素子アレイ３３が固定されている。

このモニタリング装置４２によれば、ベース２３の上に受光素子アレイ３３を実装するだけで良いので、受光素子アレイ３３の実装が極めて簡単になる。

図２１は本発明の実施例７によるモニタリング装置４３の構造を示す斜視図、図２２はその拡大断面図である。このモニタリング装置４３は、実施例５のモニタリング装置４１を基本として、そこに受光素子アレイ３３等を付加したものである。

このモニタリング装置４３にあっては、三角プリズム１３の反射面２１にスペーサ４４を介して三角プリズム上をした偏向プリズム４５を取り付けている。反射面２１に偏向プリズム４５を取り付けることにより、三角プリズム１３の反射面２１から出射された漏れ光Ｌａをベース２３に垂直に近くなる方向へ曲げることができるので、受光素子２４の受光面がベース２３と平行になるように受光素子アレイ３３が実装されている場合に、各受光素子２４がほぼ垂直に漏れ光Ｌａを受光できるようになって受光感度が向上する。

図２３は本発明の実施例８によるモニタリング装置５１の斜視図、図２４はその拡大した断面図である。このモニタリング装置５１では、三角プリズム１３の角度を変えることなく漏れ光Ｌａを発生させている。

このモニタリング装置５１では、実施例５（図１６）で説明した光ファイバアレイ１２を用いている。三角プリズム１３は、入出射面２２がレンズアレイ１７と平行となるように配置されている。さらに、三角プリズム１３の反射面２１のうち、少なくとも信号光Ｌが入射する領域には、分岐フィルタ５２が形成されている。分岐フィルタ５２は、入射した光のうち一定比率κの光を透過させ、残りの光を反射させるものである。また、分岐フィルタ５２を透過した光が到達する位置には、受光素子アレイ３３が配置されている。

しかして、このモニタリング装置５１によれば、図２４に示すように、光ファイバ１４ａから出射された信号光Ｌは、レンズ１９で平行光に変換された後三角プリズム１３内に入り、反射面２０で全反射されて反射面２１に入射する。反射面２１には、分岐フィルタ５２が貼ってあるので、入射した信号光Ｌの光量Ｐoのうち一定比率の光量κＰoだけが分岐フィルタ５２を透過して受光素子アレイ３３の受光素子２４で受光される。よって、受光素子２４の受光量Ｐmoniを検出することで、もとの光量Ｐo＝Ｐmoni／κを求めることができる。

図２５は本発明の実施例９によるモニタリング装置５３の斜視図、図２６はその拡大した断面図である。このモニタリング装置５３は、図２３のモニタリング装置５１に三角プリズム状をした偏向プリズム５４を付加したものである。すなわち、反射面２１に貼られた分岐フィルタ５２を挟んで三角プリズム１３の反射面２１に偏向プリズム５４を取り付けている。

このモニタリング装置５３によれば、分岐フィルタ５２を透過して漏れた漏れ光Ｌａの方向を偏向プリズム５４によって曲げ、ベース２３に実装された受光素子アレイ３３にほぼ垂直に入射させることができ、受光素子２４の感度を良好にすることができる。

本発明のモニタリング装置は、光通信の分野において光ファイバや光導波路等の光伝送路を伝搬している信号光の光量をモニターする用途に使用することができる。

従来例による光量のモニタリング方法を説明する概略図である。 別な従来例による光量のモニタリング方法を説明する概略図である。 本発明の実施例１によるモニタリング装置の概略斜視図である。 同上のモニタリング装置の側面図である。 同上のモニタリング装置の作用説明のための断面図である。 （ａ）はレンズの作用を説明する図、（ｂ）は異なるレンズの作用を説明する図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３のモニタリング装置の調整方法を説明する概略断面図である。 図３のモニタリング装置の異なる調整状態を説明する断面図である。 本発明の実施例２によるモニタリング装置の概略斜視図である。 （ａ）は同上のモニタリング装置の調整前の状態を示す概略断面図、（ｂ）は調整後の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施例３によるモニタリング装置の斜視図である。 同上のモニタリング装置の平面図である。 本発明の実施例４によるモニタリング装置の斜視図である。 同上のモニタリング装置の作用を説明するための断面図である。 図１３のモニタリング装置における、三角プリズム及び偏向プリズムの概略断面図である。 本発明の実施例５によるモニタリング装置の斜視図である。 （ａ）は同上のモニタリング装置の上段の光ファイバの位置における断面図、（ｂ）は同上のモニタリング装置の下段の光ファイバの位置における断面図である。 （ａ）は図１６のモニタリング装置の調整前の状態を示す断面図、（ｂ）は調整後の状態を示す断面図である。 本発明の実施例６によるモニタリング装置の斜視図である。 同上のモニタリング装置の拡大断面図である。 本発明の実施例７によるモニタリング装置の斜視図である。 同上のモニタリング装置の拡大断面図である。 本発明の実施例８によるモニタリング装置の斜視図である。 同上のモニタリング装置の断面図である。 本発明の実施例９によるモニタリング装置の斜視図である。 同上のモニタリング装置の断面図である。

符号の説明

１２ 光ファイバアレイ
１３ 三角プリズム
１４、１５ 光ファイバ
１４ａ、１４ｂ、…、１５ａ、１５ｂ、… 光ファイバ
１７ レンズアレイ
１９ レンズ
２０、２１ 反射面
２４ 受光素子
３３ 受光素子アレイ
３８ 偏向プリズム
４５ 偏向プリズム
５２ 分岐フィルタ
５４ 偏向プリズム
Ｌ 信号光
Ｌａ 漏れ光

Claims (8)

1. 光伝送路を伝搬する信号光の光量を検出するためのモニタリング装置であって、
   少なくとも端部がほぼ平行に保たれ、かつ、２本で一組となった前記光伝送路と、
   互いに直交する２つの界面を有し、当該２つの界面で信号光を２回反射させることによって、入射してきた信号光を元の入射方向へ向けて返すようにしたプリズムとを備え、
   前記一組の光伝送路のうち一方の光伝送路の端面から出射された信号光を前記プリズム内に入射させ、プリズムの２つの界面で信号光を２回反射させることによって信号光を元の入射方向へ戻して前記一組の光伝送路のうち他方の光伝送路の端面に信号光を入射させると共に、前記プリズムの２つの界面のうち少なくとも一方から所定比率の信号光が漏れるようにしたことを特徴とするモニタリング装置。
2. 前記界面から漏れた信号光を受光する受光手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のモニタリング装置。
3. 前記受光手段は、前記プリズムにおける信号光の漏出する界面を基準として位置決めされていることを特徴とする、請求項２に記載のモニタリング装置。
4. 前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と垂直な方向から見たとき、前記直交する２つの界面の挟角を２等分する線分が、前記光伝送路の端部の光軸方向と平行な方向から傾いていることを特徴とする、請求項１に記載のモニタリング装置。
5. 前記プリズムの２つの界面のうち少なくとも一方の界面に、入射光の一部を透光性媒質の外部へ漏出させるためのフィルタを形成したことを特徴とする、請求項１に記載のモニタリング装置。
6. 前記プリズムの界面から漏れた信号光の出射方向を変化させるための偏向手段を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のモニタリング装置。
7. ２本で一組となった光伝送路を複数組備え、これらの光伝送路が、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と平行に一列に配列されていることを特徴とする、請求項１に記載のモニタリング装置。
8. ２本で一組となった光伝送路を複数組備え、一組となった２本の光伝送路がそれぞれ、前記プリズムの互いに直交する２つの界面に直交する平面と平行に配列されていることを特徴とする、請求項１に記載のモニタリング装置。

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