JP5049639B2 - 光ファイバ曲げヘッドおよび光ファイバ対照装置 - Google Patents
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Description
光ファイバ対照装置に関する技術としては、例えば特許文献1〜3が知られている。
この種の耐屈曲性の光ファイバは漏洩光が発生しにくいため、対照検査などの際に、漏洩光と光検出器の結合効率が低くなってしまう。
曲げの曲率を大きくすれば漏洩光を増大させることができるが、一般に、曲率を大きくすると曲げ損失は増大するため、この曲率を一般の光ファイバに適用すると曲げ損失が大きくなり、通信が遮断されるなどの問題が生じる。
光ファイバの種類に応じて異なる光ファイバ曲げヘッドを使用することによって、その光ファイバに適した曲率を適用することもできるが、対照検査作業の現場において、複数の光ファイバ曲げヘッドを使い分けるのは、作業効率やコストなどの点で問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光ファイバの種類によらず、十分な漏洩光が得られる光ファイバ曲げヘッドおよび光ファイバ対照装置を提供することを目的とする。
前記曲げ付与部は、前記湾曲凸部と凹部で光ファイバに前記曲げを加える主湾曲部と、この主湾曲部の一端側および他端側に形成されて前記光ファイバに主湾曲部とは逆方向の曲げを加える副湾曲部とを有し、前記突出部の端部は、前記主湾曲部と副湾曲部との境界またはその近傍に位置することが好ましい。
前記突出部は、前記湾曲凸部の湾曲方向に延在して形成されていることが好ましい。
前記突出部は、前記光ファイバを前記開口部に向けて突出させるように形成されていることが好ましい。
本発明では、前記突出部外面および前記凹部が、略円弧状に湾曲して形成され、前記突出部外面の曲率半径が前記凹部の曲率半径より大きいことが好ましい。
前記湾曲凸部および前記突出部外面が、同心の略円弧状に湾曲して形成されていることが好ましい。
本発明の光ファイバ対照装置は、前記光ファイバ曲げヘッドと、前記光ファイバに試験光を入射させる送信部と、前記光ファイバ曲げヘッドで得られた前記漏洩光を検出する光検出器と、前記光検出器で得られた検出信号に基づいて前記光ファイバが目的の光ファイバであるか否かを判定する受信部とを有することが好ましい。
従って、許容曲げ半径が小さい種類の光ファイバに適用した場合でも、十分な漏洩光が得られ、漏洩光と光検出器との結合効率を高めることができる。
この光ファイバ対照装置は、光ファイバ曲げヘッド10と、光ファイバ30に試験光を入射させる送信部40と、光ファイバ曲げヘッド10で得られた漏洩光を検出する光検出器50と、光検出器50からの検出信号に基づいて光ファイバ30を対照として判定する受信部60とを有する。
凸形ヘッド部材2は、主湾曲凸部1と、主湾曲凸部1の一端側および他端側にあって主湾曲凸部1とは逆の方向に湾曲した副湾曲凹部6、6と、主湾曲凸部1に形成された突出部7とを有する。
主湾曲凸部1は、略円弧状とすることができる。主湾曲凸部1の曲率等は、例えば、一般的な光ファイバで光の漏洩が起きるような曲げを与え得るように定めることができる。図示例では、主湾曲凸部1は、最下部1cと曲率中心1dを通る中央線C1を対称軸として線対称となるように形成されている。
なお、主湾曲凸部1は、中央線C1に対し線対称となる形状に限らず、中央線C1に対し非対称となる形状であってもよい。主湾曲凸部1および副湾曲凹部6、6の形状は、円弧以外の曲線をなすものであってもよい。
突出部7は、主湾曲凸部1の湾曲方向に延在して形成されている。図示例では、突出部7は、主湾曲凸部1に沿う円弧状、すなわち、主湾曲凸部1と同心の円弧状とされている。突出部7は、中央線C1を対称軸として線対称となるように形成されている。
突出部7の一端部7aおよび他端部7bの中央線C1からの水平方向の距離α1、α2は、10mm以下とするのが好ましい。この距離α1、α2をこの範囲とすることによって、光ファイバ30からの漏洩光を光検出器50で検出しやすくなる。
一端部7aおよび他端部7bの形状は、光ファイバ30に局所的な曲げを与え、光の漏洩を促進するものであればよく、端面が曲面をなすものであってもよいし、端面が平坦であってもよい。例えば、ほぼ中央線C1に沿う平坦な端面であってもよい。端面が曲面をなす場合においても、外面の接線方向が主湾曲凸部1に対し不連続に変化するように形成するのが好ましい。
なお、図示例の突出部7は一定厚さとされているが、突出部7の厚さは一定でなくてもよい。
一端部7aおよび他端部7bの形成位置は、それぞれ主湾曲凸部1の端部1a、1bまたはその近傍とすることができる。図示例では、端部7a、7bは、端部1a、1bの近傍位置、詳しくは端部1a、1bよりやや副湾曲凹部6、6寄りの位置にある。
突出部7は、凸形ヘッド部材2とは別部材であってもよいし、凸形ヘッド部材2に一体に形成されていてもよい。
突出部7を凸形ヘッド部材2とは別部材とする場合には、凸形ヘッド部材2とは別に成形した突出部7を主湾曲凸部1に固定することによって突出部7を形成できる。突出部7を凸形ヘッド部材2に一体とする場合には、例えば、周知の樹脂成形法によって、突出部7が一体に形成された凸形ヘッド部材2を成形することができる。
図示例では、突出部7の外面は、主湾曲凸部1と同心の略円弧状とされているため、突出部7の外面の曲率半径は、主湾曲凸部1の曲率半径より突出部7の厚さぶんだけ大きい。湾曲凹部3の曲率が主湾曲凸部1の曲率にほぼ等しい場合には、突出部7の外面の曲率半径が主湾曲凹部3の曲率半径より若干大きくなるため、光ファイバ30が凸形ヘッド部材2と凹形ヘッド部材4に挟まれて曲げを与えられる際に、光ファイバ30には突出部7の端部7a、7bによって力が加えられやすくなる。このため、突出部7の端部7a、7bにおいて局所的な曲げが生じやすくなる。
凸形ヘッド部材2は、凹形ヘッド部材4に対し接近および離間する方向に移動可能とすることができる。
主湾曲凹部3は、主湾曲凸部1に沿って略円弧状に湾曲した形状とすることができる。主湾曲凹部3の曲率は、主湾曲凸部1の曲率にほぼ等しいか、または若干大きくすることができる。
副湾曲凸部9、9は、副湾曲凹部6、6に沿って略円弧状に湾曲した形状とすることができる。副湾曲凸部9、9の曲率は、副湾曲凹部6、6の曲率にほぼ等しいか、または若干小さくすることができる。
副湾曲凸部9、9は、主湾曲凹部3の一端部および他端部を起点として、主湾曲凹部3と滑らかに連続するように形成するのが好ましい。
凹形ヘッド部材4には、主湾曲凹部3の中央部に開口部8が形成され、この開口部8を通して漏洩光を光検出器50に導くことができる。
凸形ヘッド部材2および凹形ヘッド部材4は、合成樹脂、金属などで形成できる。
凸形ヘッド部材2の副湾曲凹部6、6は凹形ヘッド部材4の副湾曲凸部9、9に対向する。
このため、曲げ付与部5は、主湾曲凸部1と主湾曲凹部3によって画定される主湾曲部11と、副湾曲凹部6、6と副湾曲凸部9、9によって画定される副湾曲部12、12とを有する形状となる。
副湾曲部12、12は、副湾曲凹部6、6と副湾曲凸部9、9によって画定されるものであるため、主湾曲部11とは逆の方向に湾曲し、主湾曲部11の一端部および他端部から滑らかに連続した形状となっている。
端部7a、7bをこの位置に形成することによって、端部7a、7bで光ファイバ30から放出された漏洩光が、光検出器50に達しやすくなる。
光検出器50は、その中央部が主湾曲凸部1の中央線C1上に位置するように設置するのが好ましい。
光ファイバ30としては、曲げ損失が小さいタイプのもの(許容曲げ半径が例えば15mm以下のもの)を用いることもできるし、許容曲げ半径が上記範囲を越えるものを用いることもできる。
例えば、シングルモード(SM)型光ファイバ心線では、一般的なもの(例えばモードフィールド径9.2±0.4μm、カットオフ波長1.27μm以下、許容曲げ半径30mm程度)に比べ、許容曲げ半径が小さいものが知られている(例えばモードフィールド径8.6±0.4μm、カットオフ波長1.27μm以下、許容曲げ半径15mm程度)。
なお、光ファイバ30としては、マルチモード型のものを使用することもできる。
図1に示すように、光ファイバ30を凹形ヘッド部材4上に配置し、凸形ヘッド部材2を下降させ、主湾曲凸部1で光ファイバ30を押圧する。
これによって、光ファイバ30は、曲げ付与部5の湾曲部11において、主湾曲凸部1と主湾曲凹部3に挟まれて曲げが付与される。
光ファイバ30は突出部7に押圧されて、開口部8に向けて突出した状態となるため、光検出器50に、より近い位置に配置される。
よって、許容曲げ半径が小さいタイプの光ファイバ30に適用した場合でも、十分な漏洩光が得られ、漏洩光と光検出器50との結合効率を高めることができる。
突出部7によって、光ファイバ30が光検出器50に近い位置に配置されるため、漏洩光は光検出器50に達しやすくなり、高い結合効率が得られる。
受信部60では、例えば、検出信号が増幅回路で増幅され、コンパレータで同じ周波数成分の通信信号と比較され、周波数成分が一致するか否かが、判定回路により判定される。これによって、光ファイバ30が、目的の光ファイバであるか否かがわかる。
本発明の光ファイバ曲げヘッドは、図示例に限らず、活線判別装置にも適用できる。この場合には、光ファイバに信号光を入射し、漏洩光として検出することによって、この光ファイバが活線か否かを判別できる。
図1に示す光ファイバ曲げヘッド10を用いて、漏洩光の検出を試みる際に、検出可能な漏洩光を得るための光パワーの最低値を調べた。
主湾曲凸部1の曲率半径は10.0mmとした。突出部7は、非弾性のABS系樹脂で構成し、その厚さは0.25mmとした。突出部7の曲率半径は10.25mmとした。試験光の波長は1.55μmとした。
使用した光ファイバ30は、SM型光ファイバ単心線(外径0.5mm、モードフィールド径8.6±0.4μm、カットオフ波長1.27μm以下、許容曲げ半径15mm)である。
結果を図2に示す。また、曲げ損失を測定した結果を図3に示す。
突出部7が形成されていないこと以外は図1に示す光ファイバ曲げヘッド10と同様の光ファイバ曲げヘッドを使用して、検出可能な光パワーの最低値を調べた結果を図2に示す。また、曲げ損失を測定した結果を図3に示す。その他の試験条件は実施例1に準じた。
このことから、実施例1では、漏洩光と光検出器の結合効率が大幅に改善されたことがわかる。
また、許容曲げ半径が比較的大きい、一般的なSM型光ファイバ単心線(モードフィールド径9.2±0.4μm、カットオフ波長1.27μm以下、許容曲げ半径30mm)を用いて、実施例1に準じた漏洩光検出試験を行った結果、大きな曲げ損失の増大は見られなかったことが確認できた。
突出部7が形成されておらず、主湾曲凸部1の曲率が比較的大きいこと以外は光ファイバ曲げヘッド10と同様の光ファイバ曲げヘッドを使用して、検出可能な光パワーの最低値を調べた。主湾曲凸部1の曲率半径は9.7mmとした。
結果を図4に示す。また、曲げ損失を測定した結果を図5に示す。その他の試験条件は実施例1に準じた。
主湾曲凸部1の曲率が比較的小さいこと以外は比較例2と同様の光ファイバ曲げヘッドを使用して、検出可能な光パワーの最低値を調べた。主湾曲凸部1の曲率半径は10.0mmとした。
結果を図4に示す。また、曲げ損失を測定した結果を図5に示す。その他の試験条件は実施例1に準じた。
Claims (7)
- 光ファイバに曲げを加え、検出可能な光を漏洩させる光ファイバ曲げヘッドであって、
湾曲凸部を有する凸形ヘッド部材と、凹部を有する凹形ヘッド部材とを有し、これら凸形および凹形ヘッド部材が、前記湾曲凸部と凹部で光ファイバを押圧して曲げを付与して光を漏洩させる曲げ付与部を画定し、
前記凹形ヘッド部材の前記凹部には、前記漏洩光を光検出器に導く開口部が形成され、
前記湾曲凸部には、この湾曲凸部の突出方向に突出して前記光ファイバを押圧する突出部が形成され、
前記突出部は、外面に沿って前記光ファイバに前記曲げを付与できる凸形状を有し、前記湾曲凸部の中央を含む範囲に形成され、
この突出部の端部は、高さが不連続に変化する段部をなすことを特徴とする光ファイバ曲げヘッド。 - 前記曲げ付与部は、前記湾曲凸部と凹部で光ファイバに前記曲げを加える主湾曲部と、この主湾曲部の一端側および他端側に形成されて前記光ファイバに主湾曲部とは逆方向の曲げを加える副湾曲部とを有し、
前記突出部の端部は、前記主湾曲部と副湾曲部との境界またはその近傍に位置することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ曲げヘッド。 - 前記突出部は、前記湾曲凸部の湾曲方向に延在して形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバ曲げヘッド。
- 前記突出部は、前記光ファイバを前記開口部に向けて突出させるように形成されていることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の光ファイバ曲げヘッド。
- 前記突出部外面および前記凹部が、略円弧状に湾曲して形成され、
前記突出部外面の曲率半径が前記凹部の曲率半径より大きいことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の光ファイバ曲げヘッド。 - 前記湾曲凸部および前記突出部外面が、同心の略円弧状に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項5に記載の光ファイバ曲げヘッド。
- 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の光ファイバ曲げヘッドと、
前記光ファイバに試験光を入射させる送信部と、
前記光ファイバ曲げヘッドで得られた前記漏洩光を検出する光検出器と、
前記光検出器で得られた検出信号に基づいて前記光ファイバが目的の光ファイバであるか否かを判定する受信部とを有することを特徴とする光ファイバ対照装置。
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