JP2012127763A - 光パワーメータ及び光パワー測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光ファイバ心線の被覆径や被覆材料に依存するようなテーブルを参照することなく、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することを目的とする。
【解決手段】本発明は、漏洩限界半径を下回る曲率半径で光ファイバ心線を湾曲させ、等しい漏洩率で光ファイバ心線１０の伝搬光Ｌ１を漏洩させる２箇所の曲げ部１１ａ及び１１ｂと、曲げ部１１ａ及び１１ｂの湾曲させた光ファイバ心線１０からの漏洩光Ｌ１の光強度を、２箇所のそれぞれ別個に測定する光測定部１２と、光測定部１２の測定した２箇所での光強度を用いて、光ファイバ心線１０の伝搬光の光強度を算出する演算部１３と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光パワーメータ及び光パワー測定方法に関する。

局舎や屋外のクロージャなどの光ファイバが束となって集まっている場所で光ファイバ心線の工事を行う際、心線対照器を用いて工事の対象となる光ファイバ心線を特定する。心線対照器は、光ファイバ心線を挟むことにより曲げて、曲げた箇所からの光ファイバ心線の伝搬光を漏洩させることで、光ファイバ心線内の伝搬光の有無を検出することができる。現在、強度変調（例えば、２７０Ｈｚの矩形波）された信号を検出できるものや、光の方向を検出できるものが商品化されているが、心線対照器は光の有無は検出できても光ファイバ心線の伝搬光の絶対的な光強度を測定することはできない。このため、光ファイバ心線の伝搬光の絶対的な光強度を測定する際には、光の光強度を測定するための装置が別途必要であった。

そこで、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の装置は、光ファイバ心線の被覆径とそれに対応する補正量とが定められたテーブルを保有し、光ファイバ心線の被覆径を測定してテーブルを参照することで光ファイバ心線からの漏洩光の光強度の補正量を求め、光ファイバ心線の漏洩光の光強度を補正することで光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定する。

特開２００９−１４５４６号公報

ところが、光ファイバ心線からの漏洩光の光強度は光ファイバ心線の被覆材料によっても異なるため、テーブルを参照することにより求められる補正量が正しくない場合がある。このため、測定する光強度に誤差が生じることがある。

そこで、本発明は、光ファイバ心線の被覆径や被覆材料に依存するようなテーブルを参照することなく、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定する光パワーメータ及び光パワー測定方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明の光パワーメータ及び光パワー測定方法は、光ファイバ心線の２箇所から等しい漏洩率で伝搬光を漏洩させることを特徴とする。図１に、本願発明の原理を示す。

光強度Ｐ１の伝搬光が曲げ部１１ａにおいて漏洩率ηで漏洩されて光強度Ｐ２となり、さらに曲げ部１１ｂにおいて漏洩率ηで漏洩された場合、曲げ部１１ａ及び１１ｂで検出される漏洩光の光強度Ｐｍ１及びＰｍ２はそれぞれ、下記で現される。
Ｐｍ１＝η・Ｐ１ （１）
Ｐｍ２＝η・Ｐ２ （２）
ここで、Ｐ２＝Ｐ１−Ｐｍ１となるように光強度Ｐｍ１を検出すると、次式が成立する。
Ｐ１＝Ｐｍ１^２／（Ｐｍ１−Ｐｍ２） （３）

このように、光ファイバ心線の２箇所から等しい漏洩率で伝搬光を漏洩させることで、漏洩率ηの影響を排除することができる。これにより、本願発明の光パワーメータ及び光パワー測定方法は、光ファイバ心線の被覆径や被覆材料に依存するようなテーブルを参照することなく、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。

具体的には、本発明の光パワーメータは、漏洩限界半径を下回る曲率半径で光ファイバ心線を湾曲させ、等しい漏洩率で前記光ファイバ心線の伝搬光を漏洩させる２箇所の曲げ部（１１ａ及び１１ｂ）と、前記曲げ部の湾曲させた前記光ファイバ心線からの漏洩光の光強度を、前記２箇所のそれぞれ別個に測定する光測定部（１２）と、前記光測定部の測定した前記２箇所での光強度を用いて、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出する演算部（１３）と、を備える。

２箇所の曲げ部と、光測定部と、演算部と、を備えるため、前述の式（３）を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。これにより、本願発明の光パワーメータは、光ファイバ心線の被覆径や被覆材料に依存するようなテーブルを参照することなく、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。

本発明の光パワーメータでは、前記２箇所の曲げ部は、等しい曲率半径で前記光ファイバ心線を湾曲させてもよい。
２箇所の曲げ部が光ファイバ心線を等しい曲率半径で湾曲させるため、等しい漏洩率で光ファイバ心線の伝搬光を漏洩させることができる。

本発明の光パワーメータでは、前記光測定部は、前記光ファイバ心線を伝搬する片方向の伝搬光のみを測定してもよい。
光測定部が光ファイバ心線を伝搬する片方向の伝搬光のみを測定するため、２箇所の曲げ部と式（３）における光強度Ｐｍ１及びＰｍ２との関係を一義的に定めることができる。これにより、演算部における演算処理が簡易になるほか、伝搬光の伝搬方向を判定することができる。

本発明の光パワーメータでは、前記光測定部は、前記光ファイバ心線を一方の方向に伝搬する伝搬光と、前記光ファイバ心線を一方とは異なる方向に伝搬する伝搬光と、の両方向の伝搬光をそれぞれ測定してもよい。
本発明により、光パワーメータで光ファイバ心線を挟めば、伝搬光の伝搬方向に関りなく伝搬光の光強度を測定することができる。これにより、光パワーメータのユーザの作業を減らすことができる

本発明の光パワーメータでは、前記２箇所での光強度のうちの大きな光強度を２乗し、前記２箇所での光強度の差分で除することによって、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出してもよい。
本発明により、前述の式（３）を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。

具体的には、本発明の光パワー測定方法は、漏洩限界半径を下回る曲率半径で光ファイバ心線の２箇所を湾曲させ、前記光ファイバ心線の２箇所から、等しい漏洩率で前記光ファイバ心線の伝搬光を漏洩させる曲げ手順（Ｓ１０１）と、前記曲げ手順で湾曲させた前記光ファイバ心線からの漏洩光の光強度を、前記２箇所のそれぞれ別個に測定する光測定手順（Ｓ１０２）と、前記光測定手順で測定した前記２箇所での光強度を用いて、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出する演算手順（Ｓ１０３）と、を有する。

曲げ手順と、光測定手順と、演算手順と、を有するため、前述の式（３）を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。これにより、本願発明の光パワー測定方法は、光ファイバ心線の被覆径や被覆材料に依存するようなテーブルを参照することなく、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。

本発明の光パワー測定方法では、前記演算手順において、前記２箇所での光強度のうちの大きな光強度を２乗し、前記２箇所での光強度の差分で除することによって、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出してもよい。
本発明により、前述の式（３）を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定することができる。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、光ファイバ心線の被覆径や被覆材料に依存するようなテーブルを参照することなく、光ファイバ心線の漏洩光を用いて光ファイバ心線の伝搬光の光強度を測定する光パワーメータ及び光パワー測定方法を提供することができる。

本願発明の原理を示す。 実施形態１に係る光パワーメータの一例を示す。 実施形態１に係る光パワー測定方法の一例を示す。 実施形態２に係る光パワーメータの一例を示す。 実施形態３に係る光パワーメータの一例を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図２に、実施形態１に係る光パワーメータの一例を示す。実施形態１に係る光パワーメータ１０１は、曲げ部１１ａと、曲げ部１１ｂと、光測定部１２と、演算部１３と、を備え、光ファイバ心線１０の一方から他方に伝搬する伝搬光Ｌ１の光強度を測定する。

図３に、実施形態１に係る光パワー測定方法の一例を示す。実施形態１に係る光パワー測定方法は、曲げ手順Ｓ１０１と、光測定手順Ｓ１０２と、演算手順Ｓ１０３と、を順に有する。以下、図２及び図３を参照しながら、各構成及び各手順の詳細について説明する。

曲げ手順Ｓ１０１では、曲げ部１１ａ及び曲げ部１１ｂを用いて光ファイバ心線１０の２箇所を湾曲させ、光ファイバ心線１０の２箇所から、等しい漏洩率で光ファイバ心線１０の伝搬光Ｌ１を漏洩させる。曲げ部１１ａ及び曲げ部１１ｂは、漏洩限界半径を下回る曲率半径で光ファイバ心線１０を湾曲させる。例えば、凸部３１ａ及び凸部３１ｂの局率半径は漏洩限界半径を下回っている。ここで、漏洩限界半径は、光ファイバ心線１０を曲げることによってファイバ心線１０から伝搬光が漏洩し始める半径である。凸部３１ａと凹部３２ａで光ファイバ心線１０を挟むことで、曲げ部１１ａにおいて漏洩限界半径よりも小さな半径に光ファイバ心線１０を曲げて伝搬光Ｌ１を漏洩させる。凸部３１ｂと凹部３２ｂで光ファイバ心線１０を挟むことで、曲げ部１１ｂにおいて漏洩限界半径よりも小さな半径に光ファイバ心線１０を曲げて伝搬光Ｌ１を漏洩させる。

曲げ手順Ｓ１０１では、等しい漏洩率で光ファイバ心線１０の伝搬光Ｌ１を漏洩させるために、曲げ部１１ａ及び曲げ部１１ｂが等しい曲率半径で光ファイバ心線１０を湾曲させる。例えば、凸部３１ａと凸部３１ｂの局率半径が等しく、凹部３２ａと凹部３２ｂの局率半径が等しく、これにより曲げ部１１ａ及び曲げ部１１ｂでの漏洩率を等しくする。

曲げ手順Ｓ１０１では、光ファイバ心線１０を同じ方向に湾曲させる。例えば、凸部３１ａ及び凸部３１ｂは曲げ部１１ａ及び１１ｂを構成する部材４１の同一面に形成され、凹部３２ａ及び凹部３２ｂは曲げ部１１ａ及び１１ｂを構成する部材４２の同一面に形成される。光ファイバ心線１０を同じ方向に湾曲させることで、光ファイバ心線１０の周方向の一部に光ファイバ心線１０の被覆の厚さや材料の異なる部分がある場合であっても、曲げ部１１ａ及び曲げ部１１ｂから等しい漏洩率で光ファイバ心線１０の伝搬光Ｌ１を漏洩させることができる。

光測定手順Ｓ１０２では、光測定部１２を用いて、曲げ手順Ｓ１０１で湾曲させた光ファイバ心線１０からの漏洩光の光強度を、２箇所のそれぞれ別個に測定する。例えば、光測定部１２は、曲げ部１１ａにおける伝搬光Ｌ１の漏洩光を受光して図１に示す光強度Ｐｍ１を測定するＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）２１と、曲げ部１１ｂにおける伝搬光Ｌ１の漏洩光を受光して図１に示す光強度Ｐｍ２を測定するＰＤ２２と、を備える。

ここで、光測定部１２は、光ファイバ心線１０を伝搬する片方向の伝搬光Ｌ１のみを測定する。すなわち、光測定部１２は、光ファイバ心線１０の他方から一方に伝搬する伝搬光Ｌ２の漏洩光は測定しない。例えば、ＰＤ２１は凸部３１ａの先端よりも光ファイバ心線１０の他方側に配置され、ＰＤ２２は凸部３１ｂの先端よりも光ファイバ心線１０の他方側に配置される。このようにＰＤ２１及びＰＤ２２が伝搬光Ｌ１の漏洩光のみを受光するため、ＰＤ２１で受光される漏洩光の光強度がＰＤ２２で受光される漏洩光の光強度よりも必ず大きくなる。このため、ＰＤ２１の出力を光強度Ｐｍ１にＰＤ２２の出力を光強度Ｐｍ２に一義的に定めることができるため、演算部１３における演算処理を簡易にするとともに、光パワーメータ１０１のユーザの操作を容易にすることができる。また、伝搬光の伝搬方向を簡易に判定することもできる。

演算手順Ｓ１０３では、演算部１３を用いて、光測定手順Ｓ１０２で測定した２箇所での漏洩光の光強度Ｐｍ１及びＰｍ２を用いて、光ファイバ心線１０の伝搬光Ｌ１の光強度を算出する。たとえば、前述の式（３）を用い、２箇所での光強度のうちの大きな光強度を２乗し、２箇所での光強度の差分で除することによって、伝搬光Ｌ１の光強度Ｐ１を算出する。

ここで、前述の式（３）を用いるために、Ｐ２＝Ｐ１−Ｐｍ１となるように光強度Ｐｍ１を検出する。そこで、ＰＤ２１はＰＤ２２よりも光ファイバ心線１０の一方側に配置されるとともに、ＰＤ１が曲げ部１１ａでの漏洩光の全てを受光できる受光面積を有している。これにより、前述の式（３）が成立し、伝搬光Ｌ１の光強度を測定することができる。

（実施形態２）
図４に、実施形態２に係る光パワーメータの一例を示す。実施形態２に係る光パワーメータ１０２は、実施形態１で説明した曲げ手順Ｓ１０１における曲げ部１１ａ及び曲げ部１１ｂの構成が異なる。

実施形態２に係る曲げ手順Ｓ１０１では、光ファイバ心線１０を異なる方向に湾曲させる。例えば、凸部３１ａ及び凹部３２ｂが曲げ部１１ａ及び１１ｂを構成する部材４３の同一面に形成され、凸部３１ｂ及び凹部３２ａが曲げ部１１ａ及び１１ｂを構成する部材４４の同一面に形成される。これにより、曲げ部１１ａと曲げ部１１ｂの間隔を狭くすることができるため、光パワーメータ１０２を小型化することができる。

（実施形態３）
図５に、実施形態３に係る光パワーメータの一例を示す。実施形態３に係る光パワーメータ１０３は、実施形態１で説明した光測定手順Ｓ１０２における光測定部１２の構成が異なる。

実施形態３に係る光測定手順Ｓ１０２では、光測定部１２は、伝搬光Ｌ１と伝搬光Ｌ２との両方向の伝搬光をそれぞれ測定する。例えば、光測定部１２は、実施形態１で説明したＰＤ２１及びＰＤ２２に加えて、ＰＤ２３及びＰＤ２４を備える。ＰＤ２１及びＰＤ２２は伝搬光Ｌ１の漏洩光のみが入射する位置に配置され、ＰＤ２３及びＰＤ２４は伝搬光Ｌ２の漏洩光のみが入射する位置に配置されている。

光パワーメータ１０３に伝搬光Ｌ１が入力された場合には、演算部１３は、ＰＤ２１及びＰＤ２２で検出された漏洩光の光強度を用いて伝搬光Ｌ１の光強度を算出する。光パワーメータ１０３に伝搬光Ｌ２が入力された場合には、演算部１３は、ＰＤ２３及びＰＤ２４で検出された漏洩光の光強度を用いて伝搬光Ｌ１の光強度を算出する。ＰＤ２３は曲げ部１１ｂにおける伝搬光Ｌ２の漏洩光を受光して図１に示す光強度Ｐｍ１を測定し、ＰＤ２４は曲げ部１１ａにおける伝搬光Ｌ２の漏洩光を受光して図１に示す光強度Ｐｍ２を測定する。

光パワーメータ１０３は、伝搬光Ｌ１及び伝搬光Ｌ２の両方向の漏洩光の光強度を測定することができるため、束ねてある光ファイバ心線であっても、伝搬光の伝搬方向を確認することなく伝搬光の光強度を測定することができる。これにより、光パワーメータのユーザの作業を減らすことができる

また、ＰＤ２１及びＰＤ２２で漏洩光が検出された場合には光ファイバ心線１０の一方から他方に伝搬する伝搬光Ｌ１であり、ＰＤ２３及びＰＤ２４で漏洩光が検出された場合には光ファイバ心線１０の他方から一方に伝搬する伝搬光Ｌ２であることが判別できるため、伝搬光の伝搬方向も判別することができる。

本発明の光パワーメータ及び光パワー測定方法は、情報通信産業に適用することができる。

１０：光ファイバ心線
１１ａ、１１ｂ：曲げ部
１２：光測定部
１３：演算部
２１、２２、２３、２４：ＰＤ
３１ａ、３１ｂ：凸部
３２ａ、３２ｂ：凹部
４１、４２、４３、４４：曲げ部を構成する部材
１０１、１０２、１０３：光パワーメータ

Claims (7)

1. 漏洩限界半径を下回る曲率半径で光ファイバ心線を湾曲させ、等しい漏洩率で前記光ファイバ心線の伝搬光を漏洩させる２箇所の曲げ部（１１ａ及び１１ｂ）と、
   前記曲げ部の湾曲させた前記光ファイバ心線からの漏洩光の光強度を、前記２箇所のそれぞれ別個に測定する光測定部（１２）と、
   前記光測定部の測定した前記２箇所での光強度を用いて、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出する演算部（１３）と、
   を備える光パワーメータ。
2. 前記２箇所の曲げ部は、等しい曲率半径で前記光ファイバ心線を湾曲させることを特徴とする請求項１に記載の光パワーメータ。
3. 前記光測定部は、前記光ファイバ心線を伝搬する片方向の伝搬光のみを測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光パワーメータ。
4. 前記光測定部は、前記光ファイバ心線を一方の方向に伝搬する伝搬光と、前記光ファイバ心線を一方とは異なる方向に伝搬する伝搬光と、の両方向の伝搬光をそれぞれ測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光パワーメータ。
5. 前記２箇所での光強度のうちの大きな光強度を２乗し、前記２箇所での光強度の差分で除することによって、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光パワーメータ。
6. 漏洩限界半径を下回る曲率半径で光ファイバ心線の２箇所を湾曲させ、前記光ファイバ心線の２箇所から、等しい漏洩率で前記光ファイバ心線の伝搬光を漏洩させる曲げ手順（Ｓ１０１）と、
   前記曲げ手順で湾曲させた前記光ファイバ心線からの漏洩光の光強度を、前記２箇所のそれぞれ別個に測定する光測定手順（Ｓ１０２）と、
   前記光測定手順で測定した前記２箇所での光強度を用いて、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出する演算手順（Ｓ１０３）と、
   を有する光パワー測定方法。
7. 前記演算手順において、前記２箇所での光強度のうちの大きな光強度を２乗し、前記２箇所での光強度の差分で除することによって、前記光ファイバ心線の伝搬光の光強度を算出することを特徴とする請求項６に記載の光パワー測定方法。

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