JP2020197455A - 多心コネクタ光ファイバ測定装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多心コネクタ光ファイバパッチコードの光パワーの測定精度の低下を抑制し、また極性タイプの識別をすることができる多心コネクタ光ファイバ測定装置および方法を提供する。【解決手段】本開示の多心コネクタ光ファイバ測定装置は、多心コネクタ光ファイバパッチコードからの光を分岐させるビームスプリッタと、ビームスプリッタによって分岐した光のうち一方の光を受光し、受光した光に応じた第１の信号を出力する第１の光センサと、ビームスプリッタによって分岐した光のうち他方の光を受光し、受光した光に応じた第２の信号を出力する第２の光センサと、第１の光センサからの第１の信号に基づいて、光パワーを算出し、第２の光センサからの第２の信号に基づいて、極性タイプを識別する信号処理部と、を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、多心コネクタ光ファイバ測定装置および方法に関する。

従来、光信号によってデータ通信などを行う光通信システムが実用化されている。光通信システムでは、光信号を伝送するための媒体として光ファイバが用いられている。光通信システムを利用している設備としては、コンピュータおよびデータ通信装置を設置して運用しているデータセンターなどがある。データセンターなどの設備では、それぞれの装置同士を接続するために、大量の光ファイバが敷設されている。

近年、データセンターなどの設備では、データの伝送量の増加への対応が求められている。このため、データセンターなどの設備では、複数の光ファイバをまとめて多心化した多心光ファイバの両端に多心光コネクタを取り付けた多心コネクタ光ファイバパッチコードを敷設することによって、データ伝送の高密度化を図っている。

ところで、多心コネクタ光ファイバパッチコードには、両端の多心光コネクタ間のそれぞれの光ファイバの結線によって極性が異なる複数のタイプが存在する。例えば、１２心ＭＰＯ（Multi-fiber Push On）コネクタでは、ＭＰＯコネクタ間の光ファイバの結線によって、Ａタイプ、Ｂタイプ、およびＣタイプの３種類の極性タイプが存在する。このため、データセンターなどの設備において多心コネクタ光ファイバパッチコードを敷設する際には、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプを識別しながら敷設する必要がある。また、データセンターなどの設備において多心コネクタ光ファイバパッチコードを敷設する際には、接続した多心コネクタ光ファイバパッチコードの接続損失を測定するために、伝送された光の光パワーの測定も行われる。従来、例えば、特許文献１に開示の多心コネクタ光ファイバ測定装置を用いて、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別および光パワーの測定を行っていた。

特開平２−２３４０４３号公報

しかしながら、従来の多心コネクタ光ファイバ測定装置では、多心コネクタ光ファイバパッチコードの光パワーの測定精度が低下するという問題がある。

そこで、本開示は、多心コネクタ光ファイバパッチコードの光パワーの測定精度の低下を抑制し、また極性タイプの識別をすることができる多心コネクタ光ファイバ測定装置および方法を提供することを目的とする。

幾つかの実施形態に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置は、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別と光パワーの測定とを行う多心コネクタ光ファイバ測定装置であって、前記多心コネクタ光ファイバパッチコードからの光を分岐させるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタによって分岐した前記光のうち一方の光を受光し、受光した前記光に応じた第１の信号を出力する第１の光センサと、前記ビームスプリッタによって分岐した前記光のうち他方の光を受光し、受光した前記光に応じた第２の信号を出力する第２の光センサと、前記第１の光センサからの前記第１の信号に基づいて、前記光パワーを算出し、前記第２の光センサからの前記第２の信号に基づいて、前記極性タイプを識別する信号処理部と、
を備える。

このような構成を備えることによって、多心コネクタ光ファイバパッチコードの心数にかかわらず、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別を行うことができるとともに、光パワーの測定精度の低下を抑制することができる。

一実施形態において、前記第２の光センサは、第１のチャネル識別用フォトダイオードと第２のチャネル識別用フォトダイオードとを含み、前記第１のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第２のチャネル識別用フォトダイオードとは、前記光の受光面において、互いに離れて位置してもよい。

このように、第２の光センサが、互いに離れて位置する第１のチャネル識別用フォトダイオードと第２のチャネル識別用フォトダイオードとを備えることにより、チャネルの識別を精度よく行うことができる。

一実施形態において、前記第１のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第２のチャネル識別用フォトダイオードとは、前記受光面において、前記光の中心軸に垂直な方向に沿って互いに逆方向にずれて位置してもよい。

このように、第２の光センサが、互いに逆方向にずれて位置する第１のチャネル識別用フォトダイオードと第２のチャネル識別用フォトダイオードとを備えることにより、例えば１２心×２列の２４心のＭＰＯコネクタであっても、チャネルの識別を精度よく行うことができる。

一実施形態において、前記第２の光センサは、第３のチャネル識別用フォトダイオードと、第４のチャネル識別用フォトダイオードとをさらに含み、前記第１のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第２のチャネル識別用フォトダイオードとは、前記受光面において、前記光の中心軸に沿って互いに離れて位置し、前記第３のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第４のチャネル識別用フォトダイオードは、前記受光面において、前記中心軸に垂直な方向に沿って互いに離れて位置してもよい。

このように、第２の光センサが、第３のチャネル識別用フォトダイオードと、第４のチャネル識別用フォトダイオードとをさらに備えることにより、例えば１２心×２列の２４心のＭＰＯコネクタであっても、チャネルの識別をさらに精度良く行うことができる。

一実施形態において、前記ビームスプリッタは、無偏光ビームスプリッタであってもよい。

このように、無偏光ビームスプリッタを備えることにより、光パワーの絶対値を精度よく測定することができるとともに、チャネル間での光パワーの変動を抑制することができる。

一実施形態において、前記一方の光は透過光であり、前記他方の光は反射光であってもよい。

一実施形態において、前記多心コネクタ光ファイバ測定装置は、前記多心コネクタ光ファイバパッチコードと前記ビームスプリッタとの間に、前記多心コネクタ光ファイバパッチコードからのすべての光を前記第１の光センサに集光させる集光レンズを備えてもよい。

このように、集光レンズを備えることにより、大口径のフォトダイオードを含む第１の光センサを用いなくても、光パワーを精度よく測定することができる。

一実施形態において、前記多心コネクタ光ファイバ測定装置は、多心光コネクタを介して、前記多心コネクタ光ファイバパッチコードに接続される多心光コネクタ用レセプタクルであって、前記多心光コネクタ用レセプタクルは、前記多心光コネクタに含まれる光ファイバのフェルール端面から出射される光を遮らない開口部を備えてもよい。

このように、前記多心光コネクタ用レセプタクルが前記開口部を備えることにより、多心光コネクタ用レセプタクルは、様々な形状の多心光コネクタに対応することができる。

一実施形態において、前記開口部には、前記多心光コネクタが備える位置決めピンが収まってもよい。

このように、前記多心光コネクタ用レセプタクルが前記開口部を備えることにより、多心光コネクタ用レセプタクルは、オスタイプまたはメスタイプのいずれの多心光コネクタにも対応することができる。

幾つかの実施形態に係る方法は、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別と光パワーの測定とを行う多心コネクタ光ファイバ測定方法において、ビームスプリッタが、多心コネクタ光ファイバパッチコードからの光を分岐させるステップと、第１の光センサが、前記ビームスプリッタによって分岐した光のうち一方の光を受光し、受光した前記光に応じた第１の信号を出力するステップと、第２の光センサが、前記ビームスプリッタによって分岐した光のうち他方の光を受光し、受光した前記光に応じた第２の信号を出力するステップと、信号処理部が、前記第１の光センサからの前記第１の信号に基づいて、前記光パワーを算出し、前記第２の光センサからの前記第２の信号に基づいて、前記極性タイプを識別するステップと、を含む。

このような構成を備えることによって、多心コネクタ光ファイバパッチコードの心数にかかわらず、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別を行うことができるとともに、光パワーの測定精度の低下を抑制することができる。

本開示によれば、多心コネクタ光ファイバパッチコードの光パワーの測定精度の低下を抑制し、また極性タイプの識別をすることができる。

比較例に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２の光源部の構成を示す機能ブロック図である。 図２の光源部の構成を示す機能ブロック図である。 図２の受光部の構成を示す機能ブロック図である。 オスタイプのＭＰＯコネクタを説明する概略図である。 メスタイプのＭＰＯコネクタを説明する概略図である。 １２心ＭＰＯコネクタを説明する概略図である。 本実施形態に係る第２の光センサに照射される空間光を説明する概略図である。 本実施形態に係る第２の光センサに照射される空間光を説明する概略図である。 Ａタイプの１２心ＭＰＯコネクタを用いた場合の光起電流の分布を説明する図である。 光源部に接続されるＡタイプの１２心ＭＰＯコネクタおよび受光部に接続されるＡタイプの１２心ＭＰＯコネクタをそれぞれ説明する図である。 Ｂタイプの１２心ＭＰＯコネクタを用いた場合の光起電流の分布を説明する図である。 光源部に接続されるＢタイプの１２心ＭＰＯコネクタおよび受光部に接続されるＢタイプの１２心ＭＰＯコネクタをそれぞれ説明する図である。 Ｃタイプの１２心ＭＰＯコネクタを用いた場合の光起電流の分布を説明する図である。 光源部に接続されるＣタイプの１２心ＭＰＯコネクタおよび受光部に接続されるＣタイプの１２心ＭＰＯコネクタをそれぞれ説明する図である。 本実施形態に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置における処理手順を説明するフローチャートである。 ２４心ＭＰＯコネクタを説明する概略図である。 変形例に係る第２の光センサに照射される空間光を説明する概略図である。 変形例に係る第２の光センサに照射される空間光を説明する概略図である。

以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一符号は、同一または同等の構成要素を示す。

まず、比較のために、図１を参照して、比較例に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置の構成例を説明する。

図１は、比較例に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置２の構成を示す機能ブロック図である。多心コネクタ光ファイバ測定装置２は、光源部３０と、測定部４０とを備える。多心コネクタ光ファイバ測定装置２では、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の一端に光源部３０が接続され、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の他端に測定部４０が接続される。多心コネクタ光ファイバ測定装置２によって、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別と光パワーの測定とが行われる。

光源部３０は、光源と、光スイッチと、光ファイバファンアウトコードと、多心コネクタアダプタとを含む。光源部３０は、多心コネクタアダプタを介して、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の一端に接続される。光源が発光した光は、光スイッチ、光ファイバファンアウトコード、および多心コネクタアダプタを介して、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる任意の１つの光ファイバ５１のチャネルに入射する。その際、光スイッチは、光源が発光した光を入射させる光ファイバファンアウトコードを順次切り替え、任意の１つの光ファイバのチャネルに光を順次入射させる。

測定部４０は、受光部４１と、信号処理部４２と、表示部４３とを含む。受光部４１は、多心コネクタアダプタ４１１と、光ファイバファンアウトコード４１２と、光スイッチ４１３と、光センサ４１４とを含む。受光部４１は、多心コネクタアダプタ４１１を介して、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の他端に備えたＭＰＯコネクタ５３に接続される。受光部４１は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる任意の１つの光ファイバ５１のチャネルによって伝送された光を、多心コネクタアダプタ４１１を介して、対応する光ファイバファンアウトコード４１２に入射させる。受光部４１は、光ファイバファンアウトコード４１２に入射した光を光スイッチ４１３に出射させる。光スイッチ４１３は、入射した光の光路を順次切り替えて、光センサ４１４に順次出射する。光センサ４１４は、受光した光に応じた信号を信号処理部４２に順次出力する。信号処理部４２は、光センサ４１４から順次出力された信号に基づいて、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる任意の１つの光ファイバ５１のチャネルによって伝送された光の光パワーを順次算出する。また、信号処理部４２は、算出した各チャネルの光パワーを比較することによって、光源からの光が入射した任意の１つの光ファイバ５１のチャネルを順次識別する。そして、信号処理部４２は、全ての光ファイバ５１のチャネルの光パワーの算出と識別とが完了すると、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプの識別を行う。表示部４３は、信号処理部４２が出力した多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプとチャネル毎の光パワーとを表示する。

しかしながら、比較例に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置では、以下の問題がある。すなわち、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０と光ファイバファンアウトコード４１２との接続損失が発生する。また、光スイッチ４１３を用いた光の光路の切替えによって光の損失が発生する。これにより、光パワーの測定精度が低下してしまう。さらに、ＭＰＯコネクタには、例えば１２心ＭＰＯコネクタおよび２４心ＭＰＯコネクタのように、外形形状が同じであっても、フェルール端面における光ファイバの位置が異なるコネクタがある。ところが、比較例に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置では、このようなＭＰＯコネクタ間で共用することができない。

そこで、本開示では、多心コネクタ光ファイバパッチコードの心数にかかわらず、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別を可能とし、かつ光パワーの測定精度の低下を抑制することを可能とする多心コネクタ光ファイバ測定装置を説明する。

以下、本開示の一実施形態に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置および方法について説明する。図２は、本実施形態に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。多心コネクタ光ファイバ測定装置１は、光源部１０と、測定部２０とを備える。多心コネクタ光ファイバ測定装置１は、光源部１０と測定部２０との間に接続される多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプの識別と光パワーの測定とを同時に行う。

測定対象である多心コネクタ光ファイバパッチコード５０は、複数の光ファイバ５１をまとめて多心化し、その両端に多心光コネクタ５２、５３を取り付けた光ファイバケーブルである。以下では、多心光コネクタ５２、５３がＭＰＯコネクタであるとして説明する。多心コネクタ光ファイバパッチコード５０には、ＭＰＯコネクタ５２とＭＰＯコネクタ５３との間のそれぞれの光ファイバ５１の結線によって、極性が異なる複数のタイプ（例えば、Ａタイプ、Ｂタイプ、Ｃタイプなど）がある。例えば、Ａタイプの多心コネクタ光ファイバパッチコード５０では、ＭＰＯコネクタ５２とＭＰＯコネクタ５３とを同じ方向に並べて見た場合、ＭＰＯコネクタ５２、５３におけるそれぞれの光ファイバのチャネルの配置が同じ順番になる。また、Ｂタイプの多心コネクタ光ファイバパッチコード５０では、ＭＰＯコネクタ５２とＭＰＯコネクタ５３とを同じ方向に並べて見た場合、ＭＰＯコネクタ５２、５３におけるそれぞれの光ファイバのチャネルの配置が逆の順番になる。また、Ｃタイプの多心コネクタ光ファイバパッチコード５０では、ＭＰＯコネクタ５２とＭＰＯコネクタ５３とを同じ方向に並べて見た場合、ＭＰＯコネクタ５２、５３におけるそれぞれの光ファイバのチャネルの配置が隣接する２つのチャネル毎に逆の順番になる。

光源部１０は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれるそれぞれの光ファイバ５１のチャネルに光を順次入射させる。光源部１０としては、例えば、光源の数によって以下の２つの構成が挙げられる。

図３Ａに示す例では、光源部１０は、制御部１１と、複数の光源１２と、光ファイバファンアウトコード１３と、コネクタアダプタ１４とを含む。制御部１１は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる光ファイバ５１のチャネルに対応するいずれか１つの光源１２に光を発光させる。また、制御部１１は、光を発光させる光源１２を順次切り替える。それぞれの光源１２は、例えば、ＬＥＤまたはレーザーダイオードなどを含むことができる。光源１２は、発光した光を対応する光ファイバファンアウトコード１３に入射させる。光ファイバファンアウトコード１３は、光源１２から入射した光をコネクタアダプタ１４に伝送する。コネクタアダプタ１４は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の一端に取り付けられたＭＰＯコネクタ５２に接続（例えば、嵌合）する。これによって、光源１２からの光は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる対応する光ファイバ５１のチャネルに出射される。

図３Ｂに示す例では、光源部１０は、制御部１１と、１つの光源１２と、光ファイバファンアウトコード１３と、コネクタアダプタ１４と、光スイッチ１５とを含む。光スイッチ１５は、例えば、プリズムまたはマイクロミラーレンズを含み、光源１２からの光の光路を変更することができる。制御部１１は、光源１２に光を発光させ、発光した光を光スイッチ１５に入射させる。また、制御部１１は、光源１２からの光の光路を光スイッチ１５によって変更させ、光路が変更した光を対応する光ファイバファンアウトコード１３に出射させる。光ファイバファンアウトコード１３は、光スイッチ１５からの光をコネクタアダプタ１４に伝送する。コネクタアダプタ１４は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の一端に取り付けられた多心光コネクタ５２に接続（例えば、嵌合）する。これによって、光源１２からの光は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる対応する光ファイバ５１のチャネルに出射される。

このような構成によって、光源部１０は、コネクタアダプタ１４に接続されるＭＰＯコネクタ５２に含まれるいずれか１つの光ファイバに、光源１２が発光した光を出射する。ただし、光源部１０の構成は、これらに限定されず、任意である。

図２を参照して、測定部２０は、受光部２１と、信号処理部２２と、表示部２３とを含む。また、図４を参照して、受光部２１は、多心光コネクタ用レセプタクル２１１と、集光レンズ２１２と、ビームスプリッタ２１３と、第１の光センサ２１４と、第２の光センサ２１５とを含む。

多心光コネクタ用レセプタクル２１１は、例えばレセプタクル型のコネクタである。ここで、多心光コネクタ用レセプタクル２１１に接続するＭＰＯコネクタ５３は、様々な形状を有することができる。例えば、ＭＰＯコネクタに含まれる光ファイバのフェルール端面同士が正しい位置で対向するように、ＭＰＯコネクタ５３は、対の形状を有する場合がある。具体的には、図５Ａに示すように、位置決めピンＰを有するオスタイプのＭＰＯコネクタ５３と、図５Ｂに示すように、位置決めピンＰが挿入される位置決め穴Ｈを有するメスタイプのＭＰＯコネクタ５３とが挙げられる。多心光コネクタ用レセプタクル２１１は、いずれのタイプのＭＰＯコネクタ５３にも接続することが可能な形状を有する。具体的には、多心光コネクタ用レセプタクル２１１は、ＭＰＯコネクタ５３のフェルール端面から出射される光を遮らない大きさおよび形状の開口部Ｏを有することができる。さらに、開口部Ｏは、オスタイプのＭＰＯコネクタ５３が有する２本の位置決めピンＰが収まることが可能な大きさおよび形状を有することができる。これによって、多心光コネクタ用レセプタクル２１１のフェルール突き当て部分にＭＰＯコネクタ５３のフェルール端面を突き当てた状態は、ＭＰＯコネクタ５３のタイプにかかわらず、同様の状態となる。なお、多心光コネクタ用レセプタクル２１１は、ＭＰＯコネクタ５３が逆向きで接続されるのを防止するためのキー溝を適宜有してもよい。

集光レンズ２１２は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０とビームスプリッタ２１３との間、好ましくは多心光コネクタ用レセプタクル２１１とビームスプリッタ２１３との間に位置することができる。集光レンズ２１２は、多心光コネクタ用レセプタクル２１１からのすべての光を第１の光センサ２１４に集光させる。これにより、例えば第１の光センサ２１４のフォトダイオードを大口径化しなくとも、光パワーを精度よく測定することができる。なお、大口径のフォトダイオードを用いる場合には、集光レンズ２１２はなくてもよい。

ビームスプリッタ２１３は、集光レンズ２１２と第１の光センサ２１４との間に位置する。ビームスプリッタ２１３は、多心光コネクタ用レセプタクル２１１からの光を所定の分岐比で分岐させ、分岐した光のうち一方の光を第１の光センサ２１４に受光させ、他方の光を第２の光センサ２１５に受光させる。本実施形態では、第１の光センサ２１４が受光する光は透過光であり、第２の光センサ２１５が受光する光は反射光である。ビームスプリッタ２１３としては、無偏光ビームスプリッタを用いることが好ましい。これにより、光パワーの絶対値を精度よく測定することができるとともに、チャネル間での光パワーの変動を抑制することができる。ただし、多心光コネクタ用レセプタクル２１１からの光が無偏光状態である場合には、これに限定されない。また、ビームスプリッタ２１３は、隣接するチャネル間の出力変動が小さくなるように、低偏波依存性のビームスプリッタであることが好ましい。なお、ビームスプリッタ２１３の分岐比は、例えば５０：５０とすることができるが、これに限定されない。

第１の光センサ２１４は、ビームスプリッタ２１３からの光を受光し、受光した光に応じた第１の信号を信号処理部２２に出力する。当該第１の信号は、例えば光起電流などの電気信号を含むことができる。第１の光センサ２１４は、ビームスプリッタ２１３からの光をすべて受光することが可能な受光領域を有するフォトダイオードを含むことができる。フォトダイオードの材質は、光の波長に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン（Ｓｉ）、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などが挙げられる。なお、第１の光センサ２１４の位置は、ビームスプリッタ２１３からの光の焦点が受光領域に存在しない限り、任意である。

第２の光センサ２１５は、ビームスプリッタ２１３からの光を受光し、受光した光に応じた第２の信号を信号処理部２２に出力する。当該第２の信号は、例えば光起電流などの電気信号を含むことができる。具体的には、第２の光センサ２１５は、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとを含むことができる。第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと、第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとは、例えば、受光した光の中心軸に沿って、所定の距離だけ互いに離れて位置する。「光の中心軸」は、例えば、光学シミュレーションによって予め求めることができる。具体的には、図７Ａも参照して、チャネル１からの空間光Ｌ１において、エネルギー密度値がピーク値に対して１/ｅ^２となった領域を示す円（図中、破線で示す。）の中心と、チャネル１２からの空間光Ｌ１２において、エネルギー密度値がピーク値に対して１/ｅ^２となった領域を示す円（図中、破線で示す。）の中心とを結ぶ直線を「光の中心軸」とすることができる。「所定の距離」は、光ファイバのチャネルの間隔（ピッチ）および開口数によって異なるが、例えば数ミリから十数ミリまでといった範囲内の距離である。第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａおよび第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂの材質は、光の波長に応じて適宜選択することができ、シリコン（Ｓｉ）、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などが挙げられる。また、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａおよび第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂは、TO-can型ではなく、表面実装型のフォトダイオードであることが好ましい。なお、第２の光センサ２１５の位置は、ビームスプリッタ２１３からの光の焦点が受光領域に存在しない限り、任意である。

信号処理部２２は、第１の光センサ２１４から出力された第１の信号に基づいて、光ファイバの特定のチャネルから出射された光の光パワーを得る。例えば、信号処理部２２は、第１の光センサ２１４から出力された光起電流などの電気信号を電圧信号に変換して増幅させる。その後、信号処理部２２は、増幅した電圧信号をアナログ−デジタル変換によりデジタル信号に変換することにより、光パワーを得ることができる。なお、信号処理部２２は、ＭＰＯコネクタ５２の光ファイバのそれぞれのチャネルに光が入射する毎に、光が入射した光ファイバのチャネル番号と、第１の光センサ２１４が受光した光パワーとを紐付けて、これらを一時的に記憶することができる。

信号処理部２２は、第２の光センサ２１５から出力された第２の信号に基づいて、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプを識別する。以下、図４に示す第２の光センサ２１５と、図６に示す１２心ＭＰＯコネクタ５３とを用いる場合を例に、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプの識別方法の一例を説明する。

図６では、多心光コネクタ用レセプタクル２１１を省略し、１２心ＭＰＯコネクタ５３を示すとともに、多心光コネクタ用レセプタクル２１１が備えるキー溝に嵌合されるキー突起Ｋも併せて示す。また、図７Ａ、Ｂでは、チャネル１からの空間光Ｌ１、チャネル６からの空間光Ｌ６、およびチャネル１２からの空間光Ｌ１２が、それぞれ第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとに照射される状態を示す。ここで、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａの受光領域（図中、斜線で示す。）と、第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂの受光領域（図中、斜線で示す。）とは、空間光（例えば、Ｌ１、Ｌ６、Ｌ１２など）のビーム径よりも小さい。これにより、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとは、各チャネルからの空間光の一部を受光することができるため、各チャネル間で受光量の違いに応じて光起電流が異なる。なお、上述した空間光はガウス分布で広がるが、図７Ａ、Ｂでは、光のエネルギー密度値がピーク値に対して１/ｅ^２となる領域を円で示す。また、図７Ａは、マルチモードの光ファイバ（例えば、開口数（ＮＡ）＝０．２）からの空間光を示し、図７Ｂは、シングルモードの光ファイバ（例えば、開口数（ＮＡ）＝０．１）からの空間光を示す。また、図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａでは、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａおよび第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂ内の光の中心軸上の位置（ｍｍ）をＸ軸に示す。なお、光ファイバのチャネルの間隔（ピッチ）が０．２５ｍｍ（＝２５０μｍ）であるので、光の中心軸上の位置の範囲は−１．３７５ｍｍ〜＋１．３７５ｍｍとなるが、これに限定されない。また、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａにより受光した光に応じた光起電流Ｉ１（ａｕ）をＹ軸（左側）に示し、第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂにより受光した光に応じた光起電流Ｉ２（ａｕ）をＹ軸（右側）に示す。また、図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂでは、光源部１０に接続される１２心ＭＰＯコネクタ５２と、受光部２１に接続される１２心ＭＰＯコネクタ５３とをチャネル番号とともに示す。

図８Ａ、Ｂに示すとおり、ＡタイプのＭＰＯコネクタ５２、５３は、チャネル番号が増加するに伴い、光起電流Ｉ１が単調減少し、光起電流Ｉ２が単調増加する特性を示す。また、図９Ａ、Ｂに示すとおり、ＢタイプのＭＰＯコネクタ５２、５３は、チャネル番号が増加するに伴い、光起電流Ｉ１が単調増加し、光起電流Ｉ２が単調減少する特性を示す。また、図１０Ａ、Ｂに示すとおり、ＣタイプのＭＰＯコネクタ５２、５３は、チャネル番号が増加するに伴い、光起電流Ｉ１が［減少、増加、減少、増加、・・・］をこの順で繰り返し、光起電流Ｉ２が［増加、減少、増加、減少・・・］をこの順で繰り返す特性を示す。

信号処理部２２は、ＭＰＯコネクタ５２に含まれる光ファイバの各チャネルに光が入射する度に、光が入射した光ファイバのチャネル番号と、上述した光起電流Ｉ１および光起電流Ｉ２とを紐付けて、これらを一時的に記憶するという操作を繰り返す。１２心ＭＰＯコネクタの場合、信号処理部２２は、当該操作を１２回繰り返す。次に、信号処理部２２は、光ファイバのすべてのチャネルに対して当該操作を行った後に、光起電流Ｉ１および光起電流Ｉ２をそれぞれ大きさ順（昇順または降順）に並び替える。最後に、信号処理部２２は、大きさ順に並び替えた光起電流Ｉ１および光起電流Ｉ２と、例えば、図８Ａ、図９Ａ、および図１０Ａに示すＭＰＯコネクタのタイプ毎の特性とを比較することによって、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプを識別する。

信号処理部２２は、上述した方法によって得られたチャネル毎の光パワーと、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプとを表示部２３に出力する。

なお、信号処理部２２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理装置を含むことができる。また、信号処理部２２は、当該処理装置を動作させるために必要なプログラムおよびデータを記憶することができるＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）、またはデータを一時的に記憶することができるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの種々のメモリを含むことができる。これにより、信号処理部２２は、当該プログラムを実行することができる。

表示部２３は、測定部２０における様々な情報を表す画像を表示する表示装置である。表示部２３は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示デバイスを含むことができる。表示部２３は、信号処理部２２によって算出されたチャネル毎の光パワーと、信号処理部２２によって識別された多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプとを表示する。このようにして、多心コネクタ光ファイバ測定装置１は、その使用者に対して、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプとチャネル毎の光パワーとを提示することができる。多心コネクタ光ファイバ測定装置１の使用者としては、例えば、データセンターなどの設備において多心コネクタ光ファイバパッチコード５０を敷設する作業者が挙げられる。なお、表示部２３は、測定部２０の外部にある外部表示装置であってもよい。

以上、換言すると、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０からの光は、ビームスプリッタ２１３に入射する。ビームスプリッタ２１３に入射した光のうち透過光は、第１の光センサ２１４に入射する。一方、ビームスプリッタ２１３に入射した光のうち反射光は、第２の光センサ２１５に入射する。そして、信号処理部２２は、第１の光センサ２１４からの第１の信号に基づいて、光パワーを算出し、第２の光センサ２１５からの第２の信号に基づいて、極性タイプを識別する。なお、第１の光センサ２１４は、ビームスプリッタ２１３によって分岐した光のうち反射光を受光し、第２の光センサ２１５は、ビームスプリッタ２１３によって分岐した光のうち透過光を受光してもよい。

次に、多心コネクタ光ファイバ測定装置１において、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプの識別とチャネル毎の光パワーの測定とを行う全体の動作について説明する。図１１は、本実施形態に係る多心コネクタ光ファイバ測定装置１における光源部１０および測定部２０の処理手順を示したフローチャートである。以下、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数が１２である場合を例に説明する。

多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプの識別と光パワーの測定とは、光源部１０と測定部２０との間に多心コネクタ光ファイバパッチコード５０が接続されている状態で開始する。

最初に、図１１を参照して、光源部１０の動作について説明する。ここでは、図３Ａに示すように、光源部１０が複数の光源１２を備える場合を例に説明する。

まず、ステップＳ１００において、光源部１０に含まれる制御部１１は、測定の開始を表す測定開始信号を測定部２０に送信する。なお、制御部１１が測定部２０に測定開始信号を送信する方法および形式は、特に限定されない。例えば、制御部１１は、測定の開始を表すレベル信号を用いて、測定開始信号を測定部に送信してもよい。

続いて、ステップＳ１１０において、制御部１１は、光を入射させる光ファイバのチャネル番号ｎの情報を測定部２０に送信する。なお、制御部１１が測定部２０にチャネル番号ｎの情報を送信する方法および形式は、特に限定されない。例えば、制御部１１は、チャネル番号ｎを表すパルス信号またはデータ信号を用いて、測定部２０にチャネル番号ｎの情報を送信してもよい。

続いて、ステップＳ１２０において、制御部１１は、光を入射させる光ファイバのチャネル番号に対応する光源１２に光を発光させる。これにより、チャネル番号ｎに対応する光源１２が発光した光が、対応する光ファイバファンアウトコード１３に入射される。光ファイバファンアウトコード１３に入射した光は、コネクタアダプタ１４に接続されたＭＰＯコネクタ５２に配置された多心コネクタ光ファイバパッチコード５０に含まれる複数の光ファイバ５１の特定のチャネルに出射される。そして、特定のチャネルに出射された光は、測定部２０に接続されたＭＰＯコネクタ５３に伝送される。

続いて、ステップＳ１３０において、制御部１１は、光を入射させる光ファイバのチャネル番号ｎをインクリメントする。

続いて、ステップＳ１４０において、制御部１１は、ステップＳ１３０において更新したチャネル番号ｎが、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数以下であるか否かを判断する。ここでは、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数が１２であるため、制御部１１は、現在のチャネル番号ｎが１２以下であるか否かを判断する。

ステップＳ１４０において、チャネル番号ｎが多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数以下である場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０の処理に戻る。一方、ステップＳ１４０において、チャネル番号ｎが多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数以下でない場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、制御部１１は、光の入射を終了させる。

上述した処理によって、光源部１０は、コネクタアダプタ１４に接続されたＭＰＯコネクタ５２に含まれる光ファイバのそれぞれのチャネルに、光源１２からの光を順次入射させる。これにより、予め定めた順番（図１１では、チャネル１、チャネル２、・・・、チャネル１２の順番）にて、光源１２からの光が、ＭＰＯコネクタ５２に含まれる光ファイバの各チャネルに順次入射する。

なお、図３Ｂに示すように、光源部１０が１つの光源１２を備える場合、制御部１１は、ステップＳ１２０において、チャネル番号ｎに対応する光源１２によって光を発光させる代わりに、光スイッチ１５によって、光源１２が発光する光の光路を変更させる。これにより、光源部１０は、１つの光源１２を備える場合も、複数の光源１２を備える場合と同様に動作することができる。

次に、図１１を参照して、測定部２０の動作について説明する。

測定部２０は、光源部１０がステップＳ１００の処理において送信した測定開始信号を受信すると、まず、ステップＳ２００において、信号処理部２２は、ステップＳ１１０の処理によって光源部１０が送信したチャネル番号ｎの情報を取得する。

続いて、ステップＳ２１０において、信号処理部２２は、第１の光センサ２１４から出力された第１の信号に基づいて、光ファイバ５１の特定のチャネルから出射された光の光パワーＰＷを算出する。また、信号処理部２２は、第２の光センサ２１５から出力された第２の信号に基づいて、光起電流Ｉ１と光起電流Ｉ２とを算出する。

続いて、ステップＳ２２０において、信号処理部２２は、ステップＳ２１０において算出した光起電流Ｉ１、光起電流Ｉ２、および光パワーＰＷと、ステップＳ２００において受信したチャネル番号ｎとを紐付けて、これらを一時的に記憶する。

続いて、ステップＳ２３０において、信号処理部２２は、ステップＳ２００において受信したチャネル番号ｎが、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数以下であるか否かを判断する。ここでは、信号処理部２２は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の心数が１２であるので、ステップＳ２００において受信したチャネル番号ｎが１２以下であるか否かを判断する。

ステップＳ２３０において、ステップＳ２００において受信したチャネル番号ｎが上記心数以下である場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、ステップＳ２００の処理に戻る。一方、ステップＳ２３０において、ステップＳ２００において受信したチャネル番号ｎが上記心数以下でない場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、ステップＳ２４０に進む。

ステップＳ２４０に進んだ場合、ステップＳ２４０において、信号処理部２２は、既述の方法により、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプを識別する。

続いて、ステップＳ２５０において、信号処理部２２は、ステップＳ２４０において識別した多心コネクタ光ファイバパッチコード５０の極性タイプと、チャネル毎の光パワーＰＷとを、表示部２３に出力する。その後、信号処理部２２は、本フローチャートを終了させる。

なお、測定部２０に、光源部１０が光を発光させるタイミングを所定の時間間隔、例えば０．３秒程度で切り替えるという情報を予め持たせておくことも可能である。この場合、光源部１０は、測定開始信号のみを測定部２０に送信する。つまり、図１１に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を省略することができる。

本実施形態によれば、多心コネクタ光ファイバパッチコードの心数にかかわらず、多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別を行うことができる。また、多心コネクタ光ファイバ測定装置１は、多心コネクタ光ファイバパッチコード５０と第１の光センサ２１４および第２の光センサ２１５との間に、従来のような光ファイバファンアウトコード４１２および光スイッチ４１３といった光を損失させる構成要素を備えない。換言すると、第１の光センサ２１４および第２の光センサ２１５が光ファイバからの空間光を直接受光する。このため、本実施形態によれば、光パワーの測定精度の低下を抑制することができる。また、本実施形態によれば、複数の受光領域を有する単一のフォトダイオード（いわゆる「分割型フォトダイオード」）を含む光センサを用いてチャネルの識別と光パワーの測定とを行う場合と異なり、光パワーを測定するための光センサの受光領域の境界において光の感度が低下するおそれもない。さらに、本実施形態によれば、多心コネクタ光ファイバパッチコードの心数分の光源部および光センサなどを用いる必要がないので、コストを低減することができる。

以上、本開示を諸図面および実施形態に基づき説明したが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数のステップ等を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。

以下、測定対象が１２心×２列の２４心の多心コネクタ光ファイバパッチコードである場合の変形例について説明する。

図１２は、１２心×２列の２４心ＭＰＯコネクタを示す。なお、チャネルの間隔（ピッチ）は、例えば０．２５ｍｍとすることができる。図１３Ａは、２４心ＭＰＯコネクタのチャネル１からの空間光Ｌ１、チャネル１２からの空間光Ｌ１２、チャネル１３からの空間光Ｌ１３、およびチャネル２４からの空間光Ｌ２４が、それぞれ第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとに照射されている状態を示す。つまり、変形例では、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとは、光の受光面において、当該光の中心軸に垂直な方向に沿って互いに逆方向に所定の距離だけずれて位置する。これにより、チャネル１からの空間光Ｌ１と、チャネル１３からの空間光Ｌ１３とでは、光起電流の大きさに差が生じる。このため、チャネル１とチャネル１３とを精度良く識別することができる。同様の理由から、チャネル２とチャネル１４、・・・、チャネル１２とチャネル２４とをそれぞれ精度良く識別することができる。「光の中心軸」は、例えば、光学シミュレーションによって予め求めることができる。例えば、チャネル１からの空間光Ｌ１において、エネルギー密度値がピーク値に対して１/ｅ^２となった領域を示す円（図中、破線で示す。）の中心と、チャネル１３からの空間光Ｌ１３において、エネルギー密度値がピーク値に対して１/ｅ^２となった領域を示す円（図中、破線で示す。）の中心とを端点とする線分の垂直二等分線を「光の中心軸」とすることができる。「所定の距離」は、光ファイバのチャネルの間隔（ピッチ）によって異なるが、例えば数ミリから数十ミリまでといった範囲内の距離である。

また、図１３Ｂに示す変形例では、第２の光センサ２１５は、第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと、第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂと、第３のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｃと、第４のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｄとを備える。第１のチャネル識別用フォトダイオード２１５ａと、第２のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｂとは、受光面において、光の中心軸（例えば、Ｘ軸）に沿って所定の距離だけ離れて位置する。これにより、チャネル１〜１２またはチャネル１３〜２３が識別される。さらに、第３のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｃと、第４のチャネル識別用フォトダイオード２１５ｄは、当該中心軸とは垂直な方向（例えばＹ軸）に沿って離れて位置する。これにより、チャネル１とチャネル１３、チャネル２とチャネル１４、・・・、チャネル１２とチャネル２４がより精度良く識別される。

なお、多心コネクタ光ファイバパッチコードの心数は、１２心または２４心に限定されず、例えば１２心×４列の４８心、１６心、または１６心×２列の３２心であっても、同様にして、極性タイプの識別と光パワーの測定を行うことができる。

本開示によれば、多心コネクタ光ファイバパッチコードの光パワーの測定精度の低下を抑制し、また極性タイプの識別をすることができる。

１ 多心コネクタ光ファイバ測定装置
１０ 光源部
１１ 制御部
１２ 光源
１３ 光ファイバファンアウトコード
１４ コネクタアダプタ
１５ 光スイッチ
２０ 測定部
２１ 受光部
２１１ 多心光コネクタ用レセプタクル
２１２ 集光レンズ
２１３ ビームスプリッタ
２１４ 第１の光センサ
２１５ 第２の光センサ
２１５ａ 第１のチャネル識別用フォトダイオード
２１５ｂ 第２のチャネル識別用フォトダイオード
２１５ｃ 第３のチャネル識別用フォトダイオード
２１５ｄ 第４のチャネル識別用フォトダイオード
２２ 信号処理部
２３ 表示部
５０ 多心コネクタ光ファイバパッチコード
５１ 光ファイバ
５２ ＭＰＯコネクタ（多心光コネクタ）
５３ ＭＰＯコネクタ（多心光コネクタ）

Claims (9)

1. 多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別と光パワーの測定とを行う多心コネクタ光ファイバ測定装置であって、
   前記多心コネクタ光ファイバパッチコードからの光を分岐させるビームスプリッタと、
   前記ビームスプリッタによって分岐した前記光のうち一方の光を受光し、受光した前記光に応じた第１の信号を出力する第１の光センサと、
   前記ビームスプリッタによって分岐した前記光のうち他方の光を受光し、受光した前記光に応じた第２の信号を出力する第２の光センサと、
   前記第１の光センサからの前記第１の信号に基づいて、前記光パワーを算出し、前記第２の光センサからの前記第２の信号に基づいて、前記極性タイプを識別する信号処理部と、
   を備える多心コネクタ光ファイバ測定装置。
2. 前記第２の光センサは、第１のチャネル識別用フォトダイオードと第２のチャネル識別用フォトダイオードとを含み、
   前記第１のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第２のチャネル識別用フォトダイオードとは、前記光の受光面において、互いに離れて位置する、請求項１に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
3. 前記第１のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第２のチャネル識別用フォトダイオードとは、前記受光面において、前記光の中心軸に垂直な方向に沿って互いに逆方向にずれて位置する、請求項２に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
4. 前記第２の光センサは、第３のチャネル識別用フォトダイオードと、第４のチャネル識別用フォトダイオードとをさらに含み、
   前記第１のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第２のチャネル識別用フォトダイオードとは、前記受光面において、前記光の中心軸に沿って互いに離れて位置し、
   前記第３のチャネル識別用フォトダイオードと、前記第４のチャネル識別用フォトダイオードは、前記受光面において、前記中心軸に垂直な方向に沿って互いに離れて位置する、請求項２に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
5. 前記ビームスプリッタは、無偏光ビームスプリッタである、請求項１から４のいずれか一項に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
6. 前記多心コネクタ光ファイバパッチコードと前記ビームスプリッタとの間に、前記多心コネクタ光ファイバパッチコードからのすべての光を前記第１の光センサに集光させる集光レンズを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
7. 多心光コネクタを介して、前記多心コネクタ光ファイバパッチコードに接続される多心光コネクタ用レセプタクルであって、
   前記多心光コネクタ用レセプタクルは、前記多心光コネクタに含まれる光ファイバのフェルール端面から出射される光を遮らない開口部を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
8. 前記開口部には、前記多心光コネクタが備える位置決めピンが収まる、請求項７に記載の多心コネクタ光ファイバ測定装置。
9. 多心コネクタ光ファイバパッチコードの極性タイプの識別と光パワーの測定とを行う多心コネクタ光ファイバ測定方法において、
   ビームスプリッタが、多心コネクタ光ファイバパッチコードからの光を分岐させるステップと、
   第１の光センサが、前記ビームスプリッタによって分岐した光のうち一方の光を受光し、受光した前記光に応じた第１の信号を出力するステップと、
   第２の光センサが、前記ビームスプリッタによって分岐した光のうち他方の光を受光し、受光した前記光に応じた第２の信号を出力するステップと、
   信号処理部が、前記第１の光センサからの前記第１の信号に基づいて、前記光パワーを算出し、前記第２の光センサからの前記第２の信号に基づいて、前記極性タイプを識別するステップと、
   を含む方法。

Images