JP4781906B2

JP4781906B2 - 光ファイバ心線対照方法及びこれを使用する光ファイバ心線対照器

Info

Publication number: JP4781906B2
Application number: JP2006139761A
Authority: JP
Inventors: 隆松井; 泉三川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: JP2007309810A

Description

本発明は、光ファイバ心線対照方法及びこれを使用する光ファイバ心線対照器に関し、特に、光伝送システムにおいて光線路の工事や運用等を行うにあたって光の導通試験を行う際に適用すると極めて有効である。

光伝送システムにおいて光線路の工事や運用等を行うにあたって光の導通試験を行う際に、複数の光ファイバ心線の中から目的とする光ファイバ心線を見つけ出す場合には、目的とする光ファイバ心線を作業現場で容易に特定できることが重要である。このため、例えば、目的とする光ファイバ心線に光を伝搬させて、任意の光ファイバ心線を曲折し、目的とする光ファイバ心線内を伝搬している光が、任意の当該光ファイバ心線の上記曲折部から漏出するか否かを検出することにより、任意の当該光ファイバ心線が、目的とする光ファイバ心線であるか否かを判定するようにした光ファイバ心線対照器が知られている（例えば、下記非特許文献１等参照）。

「光ファイバ対照技術「光ファイバＩＤテスタＲ」」、NTT Innovative Technology Site 通信ネットワーク分野（設計・運用支援）Ｎ６１０、[online]、２００５年５月３１日、日本電信電話株式会社知的財産センタ、［２００６年４月１２日検索］、インタネット＜ＵＲＬ：http://www.ntt-tec.jp/technology/N610.html＞朽網寛、姫野邦治，「アクセス系光ファイバーケーブルおよび光ファイバーの最新動向」，ＯｐｌｕｓＥ，株式会社新技術コミュニケーションズ，２００４年６月２５日，第２６巻，第７号，ｐ．７９９−８０５

ところが、最近注目を集めている、曲げ損失特性を大幅に向上させた光ファイバ心線（例えば、上記非特許文献２等参照）においては、曲折しても光がほとんど漏出しないため、前述したような従来の光ファイバ心線対照器を使用することができなかった。

このようなことから、本発明は、曲げ損失特性を大幅に向上させた光ファイバ心線であっても、心線対照作業を容易に行うことができる光ファイバ心線対照方法及びこれを使用する光ファイバ心線対照器を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、本発明に係る光ファイバ心線対照方法は、曲折しても光が漏出しない複数の光ファイバ心線から目的とする光ファイバ心線を特定する光ファイバ心線対照方法であって、任意の光ファイバ心線を１０ｍｍ以上の曲げ半径で曲折しながら当該光ファイバ心線の当該曲折部分よりも光伝搬方向上流側に０．５〜１．０ｍｍの波長の超音波を照射して当該光ファイバ心線の内部に回折格子を形成することにより、目的とする前記光ファイバ心線内を伝搬している光が、任意の当該光ファイバ心線の当該曲折部分から漏出するか否かを検出して、任意の当該光ファイバ心線が、目的とする上記光ファイバ心線であるか否かを判定することを特徴とする。

他方、前述した課題を解決するための、本発明に係る光ファイバ心線対照器は、曲折しても光が漏出しない複数の光ファイバ心線から目的とする光ファイバ心線を特定する光ファイバ心線対照器であって、任意の光ファイバ心線を保持する保持手段と、前記保持手段に設けられて当該保持手段に保持された前記光ファイバ心線に０．５〜１．０ｍｍの波長の超音波を照射して当該光ファイバ心線の内部に回折格子を形成する超音波照射手段と、前記超音波照射手段よりも前記光ファイバ心線の光伝搬方向下流側に位置するように前記保持手段に設けられて当該保持手段に保持された前記光ファイバ心線から漏出する光を検出する受光手段と、前記受光手段からの情報に基づいて、前記保持手段に保持された前記光ファイバ心線が、目的とする光ファイバ心線であるか否かを判定する判定手段とを備え、前記保持手段が、前記受光手段よりも前記光ファイバ心線の光伝搬方向上流側の当該受光手段近傍位置の当該光ファイバ心線を１０ｍｍ以上の曲げ半径で曲折する曲折手段を備えていることを特徴とする。

本発明に係る光ファイバ心線対照方法及びこれを使用する光ファイバ心線対照器によれば、曲げ損失特性を大幅に向上させた光ファイバ心線であっても、心線対照作業を容易に行うことができる。

本発明に係る光ファイバ心線対照方法及びこれを使用する光ファイバ心線対照器の実施形態を図１〜３に基づいて説明する。図１は、光ファイバ心線対照器の概略構成図、図２は、光ファイバ心線対照方法の手順フロー図、図３は、作用説明図である。

図１に示すように、複数の内から選択された任意の光ファイバ心線１００を保持する保持手段である保持台１１には、当該光ファイバ心線１００を差し込まれて保持する保持溝１１ａが形成されている。

前記保持台１１上の一方側には、当該保持台１１の上記保持溝１１ａに保持された上記光ファイバ心線１００に対して超音波を照射する超音波照射手段である超音波発振器１２が設けられている。保持台１１上の他方側、すなわち、超音波発振器１２よりも上記光ファイバ心線１００の光伝播方向下流側には、当該保持台１１の上記保持溝１１ａに保持された上記光ファイバ心線１００から漏出する光を検出する受光手段である受光器１３が設けられている。

前記受光器１３は、制御装置１４の入力部に電気的に接続している。前記超音波発振器１２は、前記制御装置１４の出力部に電気的に接続している。制御装置１４の出力部には、表示手段である表示装置１５が電気的に接続されており、当該制御装置１４は、前記超音波発振器１２の作動を制御すると共に、前記受光器１３からの情報に基づいて、当該受光器１３で検出した受光量を上記表示装置１５で表示（文字や映像や音声等）させると同時に、前記保持台１１に保持している前記光ファイバ心線１００が目的の光ファイバ心線であるか否かを判定して、その結果を上記表示装置１５で表示（文字や映像や音声等）させることができるようになっている（詳細は後述する）。

なお、本実施形態においては、制御装置１４，表示装置１５等により、判定手段を構成している。

このような本実施形態に係る光ファイバ心線対照器１０を使用する光ファイバ心線対照方法を次に説明する。

図２に示すように、まず、目的とする光ファイバ心線内に光を伝搬させる（Ｓ１）。そして、作業現場において、複数の光ファイバ心線の中から任意の光ファイバ心線１００を選択して、当該光ファイバ心線１００を前記光ファイバ心線対照器１０の保持台１１の前記保持溝１１ａに差し込んで保持する（Ｓ２）。

次に、前記制御装置１４を作動させると、前記超音波発振器１２が超音波を発振して、保持台１１の保持溝１１ａに保持された上記光ファイバ心線１００に超音波を照射する（Ｓ３）。

超音波を照射された上記光ファイバ心線１００は、励振されて周期的な振動（変位）を生じ、図３に示すように、内部に回折格子（長周期グレーティング）１０１が形成される。このような回折格子１０１を形成した光ファイバ心線１００内を光１が伝搬していると、当該光１は、回折格子１０１によって、その一部が回折して伝搬角を変換（モード変換）されてクラッドモードの光１ａとなり、光ファイバ心線１００のクラッドを透過して当該光ファイバ心線１００の外部に漏出する。

なお、回折格子１０１で回折せずに伝搬角を変換（モード変換）されなかった残りの光１は、そのままの状態（伝搬モード）で当該光ファイバ心線１００内を引き続いてさらに伝搬していく。

このように、保持台１１の保持溝１１ａに保持された前記光ファイバ心線１００から漏出した上記光１ａは、前記受光器１３によって検出される（Ｓ４）。

そして、前記制御装置１４は、当該受光器１３からの情報に基づいて、当該受光器１３で検出した受光量を前記表示装置１５によって表示（文字や映像や音声等）させると共に、当該受光器１３で検出した受光量と予め入力された閾値とを比較して（Ｓ５）、当該受光器１３で検出した受光量が当該閾値以上である場合（Ｓ６）、保持台１１で保持した上記光ファイバ心線１００が目的の光ファイバ心線であると判定して（Ｓ７）、その結果を上記表示装置１５によって表示（文字や映像や音声等）させる。

他方、前記受光器１３で検出した受光量が前記閾値以上でない場合、すなわち、当該受光器１３で検出した受光量が当該閾値未満の場合、前記制御装置１４は、当該受光器１３からの情報に基づいて、保持台１１で保持した上記光ファイバ心線１００に前記光１が伝搬していないと判定、すなわち、保持台１１で保持した上記光ファイバ心線１００が目的の光ファイバ心線でないと判定して（Ｓ８）、その結果を上記表示装置１５で表示（文字や映像や音声等）させる。

この判定結果に基づいて、複数の光ファイバ心線の中から任意の新たな光ファイバ心線１００を改めて選択し、保持台１１で保持している現在の光ファイバ心線１００に代えて、新たに選択した上記光ファイバ心線１００を保持台１１の前記保持溝１１ａに保持させる（Ｓ９）。

以下、上述した作業を繰り返すことにより、複数の光ファイバ心線の中から目的とする光ファイバ心線を特定することができる。

つまり、従来は、任意の光ファイバ心線１００を曲折して、目的とする光ファイバ心線内を伝搬している光１が、任意の当該光ファイバ心線１００の上記曲折部から漏出するか否かを検出することにより、任意の当該光ファイバ心線１００が、目的とする光ファイバ心線であるか否かを判定するようにしていたが、本実施形態では、任意の光ファイバ心線１００に超音波を照射して、目的とする光ファイバ心線内を伝搬している光１のクラッドモードの光１ａが、任意の当該光ファイバ心線１００から漏出するか否かを検出することにより、任意の当該光ファイバ心線１００が、目的とする光ファイバ心線であるか否かを判定するようにしたのである。

このため、本実施形態においては、光ファイバ心線１００を曲げなくても、多数の光ファイバ心線の中から目的とする光ファイバ心線を作業現場で見つけ出すことができる。

したがって、本実施形態によれば、従来の一般的な曲げ損失特性を有する光ファイバ心線はもちろんのこと、最近注目を集めている、曲げ損失特性を大幅に向上させた光ファイバ心線であっても、心線対照作業を容易に行うことができる。

また、光ファイバ心線１００を曲げることがないので、曲げによる光ファイバ心線１００の損傷を未然に防止することができる。

ところで、回折格子（長周期グレーティング）１０１は、超音波の波長（周波数）に応じて変化するため、回折によって変換させる伝搬角の大きさを超音波の波長（周波数）で設定することができる。すなわち、光ファイバ心線内を伝搬する光１の伝搬定数をβとし、当該光１のクラッドモードの光１ａの伝搬定数をβclとすると、光ファイバ心線内を伝搬する光１の一部をクラッドモードの光１ａに変換するに必要な超音波の波長Λを下記の式（１）に基づいて設定することができる。

Λ=２π／（β−βcl）（１）

具体的には、一般的な単一モードの光ファイバ心線内を伝搬させる光１は、通常、通信バンド帯域（１２６０〜１６２５ｎｍ）やＵバンド帯域（１６２５〜１６５０ｎｍ）の波長であるので、伝搬する光の波長と結合可能な超音波の波長との関係を表す図４からわかるように、０．５〜１．０ｍｍの波長の超音波であると、上記波長帯域の光１をクラッドモードに効率よく変換することができるので、非常に好ましい。

ここで、光ファイバ心線の一般的な外径サイズが、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．９ｍｍのいずれかであると共に、超音波の波長が光ファイバ心線の上述した一般的な外径サイズと同程度以上であることから、被覆された光ファイバ心線の外側から上記波長の超音波を励振しても、光ファイバ全体に超音波による摂動を与えることができる。

また、一般的な単一モードの光ファイバ心線以外の、例えば、任意の屈折率分布を有する光ファイバ心線や、純石英のコアを有する光ファイバ心線や、複数の空孔でクラッド領域を形成した光ファイバ心線等においても、光ファイバ心線内を伝搬する光１の伝搬定数βと、当該光１のクラッドモードの光１ａの伝搬定数βclとの差（β−βcl）の変化は超音波の波長に対して十分に小さいので、上述と同様に適用することができる。

なお、例えば、図５に示すように、前記受光器１３よりも光伝搬方向上流側の当該受光器１３近傍位置の光ファイバ心線２００を曲折させる曲折手段である曲折部２１ａａを有する保持溝２１ａを保持台２１に形成した光ファイバ心線対照器２０であると、クラッドモードに変換された前記光１ａは、伝搬モードの前記光１よりも曲げ損失が大きいことから、上記曲折部２１ａａで曲折された上記光ファイバ心線２００の曲折部分から漏出しやすくなり、前記受光器１３で受光されやすくなるので、好ましい。

このとき、前記保持台２１の上記保持溝２１ａの上記曲折部２１ａａの曲げ半径を１０ｍｍ以上にすると、光ファイバ心線２００内を伝搬する光１への影響を小さくすることができるので、非常に好ましい。

本発明に係る光ファイバ心線対照方法及びこれを使用する光ファイバ心線対照器は、光伝送システムにおいて光線路の工事や運用等を行うにあたって光の導通試験を行う際に適用すると極めて有効であるので、産業上、極めて有益に利用することができる。

本発明に係る光ファイバ心線対照器の実施形態の概略構成図である。本発明に係る光ファイバ心線対照方法の実施形態の手順フロー図である。作用説明図である。伝搬する光の波長に対してクラッドモードへ変換可能な超音波の波長を表すグラフである。本発明に係る光ファイバ心線対照器の他の実施形態の概略構成図である。

符号の説明

１光（伝搬モード）
１ａ光（クラッドモード）
１０光ファイバ心線対照器
１１保持台
１１ａ保持溝
１２超音波発振器
１３受光器
１４制御装置
１５表示装置
２０光ファイバ心線対照器
２１保持台
２１ａ保持溝
２１ａａ曲折部
１００，２００光ファイバ心線
１０１回折格子（長周期グレーティング）

Claims

曲折しても光が漏出しない複数の光ファイバ心線から目的とする光ファイバ心線を特定する光ファイバ心線対照方法であって、
任意の光ファイバ心線を１０ｍｍ以上の曲げ半径で曲折しながら当該光ファイバ心線の当該曲折部分よりも光伝搬方向上流側に０．５〜１．０ｍｍの波長の超音波を照射して当該光ファイバ心線の内部に回折格子を形成することにより、目的とする前記光ファイバ心線内を伝搬している光が、任意の当該光ファイバ心線の当該曲折部分から漏出するか否かを検出して、任意の当該光ファイバ心線が、目的とする上記光ファイバ心線であるか否かを判定する
ことを特徴とする光ファイバ心線対照方法。
曲折しても光が漏出しない複数の光ファイバ心線から目的とする光ファイバ心線を特定する光ファイバ心線対照器であって、
任意の光ファイバ心線を保持する保持手段と、
前記保持手段に設けられて当該保持手段に保持された前記光ファイバ心線に０．５〜１．０ｍｍの波長の超音波を照射して当該光ファイバ心線の内部に回折格子を形成する超音波照射手段と、
前記超音波照射手段よりも前記光ファイバ心線の光伝搬方向下流側に位置するように前記保持手段に設けられて当該保持手段に保持された前記光ファイバ心線から漏出する光を検出する受光手段と、
前記受光手段からの情報に基づいて、前記保持手段に保持された前記光ファイバ心線が、目的とする光ファイバ心線であるか否かを判定する判定手段と
を備え、
前記保持手段が、前記受光手段よりも前記光ファイバ心線の光伝搬方向上流側の当該受光手段近傍位置の当該光ファイバ心線を１０ｍｍ以上の曲げ半径で曲折する曲折手段を備えている
ことを特徴とする光ファイバ心線対照器。