JP6375242B2 - 光線路検査装置及び方法 - Google Patents

Description

この発明は、光ファイバの接続手段としてメカニカルスプライスを用いた光線路の光学特性を検査するために使用される光線路検査装置及び方法に関する。

近年、光アクセス設備においては、光ファイバの接続手段としてメカニカルスプライスが多数使用されている。メカニカルスプライス機構とは、端面をカットした光ファイバを接続する際に融着によらずにファイバ端面の機械的突合せにより接続する機構である。図１３はその構成の一例を示すもので、Ｖ溝部材１０４上に接続対象となる２本の光ファイバ素線１０２、１０３を被覆を除去した状態で配置してその端面の突き合わせ部位に屈折率整合剤１０４を充填し、この状態で上記各光ファイバ素線１０２、１０３を３分割された抑え部材１０５、１０６、１０７により押さえつけることで固定するものとなっている。

ところが、メカニカルスプライス機構は光ファイバ同士を比較的簡易に接続できる反面、その接続部において故障が発生することが報告されている。例えば、図１４（ａ）に示すように光ファイバの端面の間隔が時間経過により広がったり、図１４（ｂ）に示すように光ファイバの端面にカット不良があると、屈折率整合剤が流出して光学的性能の劣化を招く（例えば非特許文献１，２および３を参照）。

そこで従来では、故障したメカニカルスプライスの原因調査のために、故障したメカニカルスプライスを線路から切り取って実験室まで持参し、解体調査前に高分解能リフレクトメータ（OLCR Optical Low Coherence Reflectometry）を用いて部品の突合せ部位の異常や断線の有無などを確認するようにしていた（例えば非特許文献４を参照）。

http://www.fujikura.co.jp/products/tele/o_connector/data/td21010.pdf NTT 東日本 技術協力センタ,NTT 技術ジャーナル, Vol.22, No.10, pp.48-50, 2010. 矢島 悠一、渡辺 汎、木原 満、豊永 雅信、"カット不良端面が使用された光ファイバ接続部の性能劣化の分析"、電子情報通信学会技術研究報告、OFT2010-62(2011-1) 細田 誠、渡辺 汎、木原 満、豊永 雅信、"短余長接続冶具を用いた故障メカニカルスプライスの評価"、2011年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、B-10-19

ところが、非特許文献３に記載された分析方法では、故障した部分を特定し実線路から切り取って実験室まで持ち帰る必要ある。また切り取る際には局線側に心線をなるべく長く残すために、撤去された故障メカニカルスプライスの余長は通常極めて短くなることから、光学性特性の検査のためには融着接続やコネクタ接続をする必要がある。このため、分析作業に多くの時間と手間がかかっていた。さらに、作業員の判断ミスで正常なメカニカルスプライスを誤って切り取ってしまう危険性があり、また一度切断すると再接続しても接続損失を生じてしまうことから、現状復帰ができない場合があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、機械的接続機構を含む光線路を部分的に切り取ることなくその光学特性を検査できるようにし、これにより検査に必要な時間と手間を大幅に減らし、かつ誤切断などの作業ミスの発生を未然に防止できるようにした光線路検査装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の第１の態様は、第１の伝送装置と第２の伝送装置との間に敷設され、複数の光ファイバを機械的接続機構により接続した光線路の、前記機械的接続機構による前記光ファイバの接続状態を検査する光線路検査装置であって、前記光線路の前記第１の伝送装置と前記機械的接続機構との間に配置された、前記光線路に対し曲げ方向が反対となる複数の曲げ部を連続して形成することにより、前記第１の伝送装置から送信された通信用の光信号の前記機械的接続機構への伝送を遮断する第１の損失付与手段と、前記第１の損失付与手段により形成された当該複数の曲げ部のうち前記機械的接続機構に最も近い曲げ部にプローブファイバを対向配置して、当該プローブファイバにより前記光線路に対し検査用の光信号を入出射する側方光入出力手段と、前記光線路の前記第２の伝送装置と前記機械的接続機構との間に配置され、当該機械的接続機構を通過した検査用の光信号および第２の伝送装置から送信された通信用の光信号のうち少なくとも一方の伝送を遮断する第２の損失付与手段と、前記側方光入出力手段の前記プローブファイバに接続され、当該プローブファイバおよび当該プローブファイバが対向配置された曲げ部を介して前記光線路に検査用の光信号を入射し、当該検査用の光信号の前記機械的接続機構による反射光を前記プローブファイバが対向配置された曲げ部およびプローブファイバを介して受光し、当該受光された反射光を解析する光解析手段とを備えるようにしたものである。

この発明の第２の態様は、前記光解析手段において、反射光の波長スペクトルを測定して当該測定された波長スペクトルをフーリエ変換することにより前記機械的接続機構による光ファイバの端面同士の離間間隔を算出する処理と、前記反射光の受光レベルを検出してその検出値をもとに前記機械的接続機構による損失を算出する処理と、前記反射光の反射位置毎の振幅の波形をもとに機械的接続機構による接続状態の良否を判定する処理のうち少なくとも１つの処理を実行することを特徴とするものである。

この発明の第３の態様は、前記第１の損失付与手段、前記第２の損失付与手段および前記側方光入出力手段が、遠隔制御信号を受信して光線路の湾曲動作を行う自動制御機構を有している場合に、先ず前記第１および第２の損失付与手段に対し遠隔制御信号を与えて光線路を湾曲させることで光信号を遮断させ、当該光遮断後に前記側方光入出力手段に対し遠隔制御信号を与えて光線路を湾曲させる遠隔制御手段を、さらに具備するようにしたものである。

この発明の第４の態様は、前記機械的接続機構による光ファイバの接続作業中に、前記光解析手段による解析結果に基づいて前記機械的接続機構による光ファイバ接続状態の良否を判定し、その判定結果を表す情報を報知する報知手段を、さらに具備するようにしたものである。

この発明の第５の態様は、前記第１または第２の損失付与手段について、前記光線路に対し曲げ方向が反対となる複数の曲げ部を連続して形成し、かつ当該複数の曲げ部の曲げ中心角の合計が前記光信号を遮断するために必要な曲げ角度となるように設定するようにしたものである。

この発明の第１の態様によれば、機械的接続機構による光ファイバの接続状態を、当該機械的接続機構を含む光線路を部分的に切り取ることなく検査することができる。したがって、検査に必要な時間と手間を大幅に減らすことが可能となる。また、光線路の誤切断等を起こす心配もなくなる。

この発明の第２の態様によれば、光解析手段において、機械的接続機構による光ファイバの端面同士の離間間隔と、機械的接続機構による損失と、機械的接続機構による接続状態の良否のうち少なくとも１つが自動的に解析され、これにより検査者の負荷軽減と検査精度の向上を図ることが可能となる。

この発明の第３の態様によれば、先ず第１および第２の損失付与手段により光信号の伝送が遮断され、当該光遮断後に側方光入出力手段により検査用の光信号の側方入出力が可能となる。したがって、第１及び第２の伝送装置への検査用光信号の影響および光解析手段への通信用光信号の影響をそれぞれなくすことが可能となる。

この発明の第４の態様によれば、機械的接続機構による光ファイバの接続作業中に、反射光の解析結果に基づいて前記機械的接続機構による光ファイバ接続状態の良否が判定され、その判定結果を表す情報が上記接続作業を行っている作業員にリアルタイムに報知される。したがって、作業員は作業ミス等による接続の不具合をその場で認識することができ、これにより接続作業の能率と接続後の信頼性を高めることが可能となる。

この発明の第５の態様によれば、光ファイバを曲げる際、複数の曲げ部により曲げ中心角の合計が光信号を遮断するために必要な曲げ角度を実現する。したがって、１つの曲げ部当りの光ファイバへの負担を分散させることができ、曲げによる光ファイバの損傷の可能性を低減することが可能となる。

すなわちこの発明によれば、機械的接続機構を含む光線路を部分的に切り取ることなくその光学特性を検査できるようにし、これにより検査に必要な時間と手間を大幅に減らし、かつ誤切断などの作業ミスの発生を未然に防止できるようにした光線路検査装置及び方法を提供することができる。

光線路検査装置の一実施形態における全体構成を示す図。 損失付与部の基本構造の一例を表す図。 側方光入出力機構においてファイバを小さな曲率半径(例２ｍｍ)で挟み込み、ファイバ曲げ部位にレンズ付ファイバの焦点位置を合わせることによりファイバの側方から光を入出力する構成を示す図。 反射光解析部の基本構成の一例を示す図。 図１に示した光線路検査装置による検査の手順を説明するためのフローチャート。 順序制御を行う光線路検査装置の動作を示す図。 ファイバ端面形状を表す写真。 メカニカルスプライスの損失測定結果。 側方光入出力装置を用いて測定したメカニカルスプライスの良試料の接合面、不良試料の接合面及びＰＣ研磨接合面を表す波形。 メカニカルスプライスの製作過程をモニタリングする場合の構成を示す図。 外部の光信号を完全に遮断するために曲げの合計角度を略360°にする組合せ例。 局内側損失付与部とファイバ曲げ付与部を一体化させた側方光入出力機構の基本構造を示す図。 メカニカルスプライスの素子構造を示す図。 メカニカルスプライス接続の故障原因を示す図。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、この発明の第１の実施形態に係る光線路検査装置の全体構成を示す図である。光線路検査装置は、局内側伝送装置（OLT:Optical Line Termination）２と加入者側伝送装置（ONU:Optical Network Unit）３の間に敷設された光線路の途中に配置されたメカニカルスプライス６の接続状態を検査するもので、局内側検査ユニット４内に設けられる局内側損失付与部４０、側方光入出力機構４１及び反射光解析部４２と、加入者側に配置される宅内側損失付与部５とから構成される。

局内側損失付与部４０は、局内側伝送装置２の収容局から加入者側伝送装置３に向け送信される下り信号光を遮断する。もしこの部分がなければ、局内側伝送装置２の収容局から送信された強い下り信号光のメカニカルスプライス６による反射光が反射光解析部４２に入射し、測定結果に悪影響を及ぼすからである。

これに対し、宅内側損失付与部５は、反射光解析部４２から送信された検査光の加入者側伝送装置３への入射と、加入者側伝送装置３から送信された上り信号光の反射光解析部４２への入射を遮断する。もしこの部分がなければ、検査光が加入者側伝送装置３内の宅内機器に悪影響を及ぼしたり、また宅内機器から送信された上り信号光が反射光解析部４２へ入射し、測定結果に悪影響を及ぼすからである。

局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５は以下のように構成される。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれの基本構造を示す図である。すなわち、先ず局内側損失付与部４０は図２（ａ）に示すように、円弧状をなす凹曲面およびそれに続く円弧状をなす凸曲面を上面に形成した第１のブロック４００と、当該第１のブロックの凹曲面および凸曲面に形状とサイズが対応する円弧状をなす凸曲面及びそれに続く円弧状をなす凹曲面を下面に形成した第２のブロック４０１を備える。そして、この第１及び第２のブロック４００、４０１間で光ファイバ１を上下から挟み込むことで、当該光ファイバ１にＳ字状の曲げ部を与えるように構成されている。

この局内側損失付与部４０の上記第１のブロック４００の凸曲面および第２のブロック４０１の凸曲面は、当該各曲面を含む仮想円４０２、４０３の曲率半径をＲ１、Ｒ２、曲げ中心角をθ１、θ２とすると、例えばＲ１＝Ｒ２＝２ｍｍのときにθ１＋θ２＝略１８０度となるように設定される。

また、宅内側損失付与部５も同様に、図２（ｂ）に示すように、円弧状をなす凹曲面およびそれに続く円弧状をなす凸曲面を上面に形成した第１のブロック５０と当該第１のブロック５０の凹曲面および凸曲面に形状およびサイズが対応する円弧状をなす凸曲面及びそれに続く円弧状をなす凹曲面を下面に形成した第２のブロック５１を備える。そして、この第１及び第２のブロック５０、５１間で光ファイバ１を上下から挟み込むことで、当該光ファイバにＳ字状の曲げ部を与えるように構成されている。

この宅内側損失付与部５の上記第１のブロック５０の凸曲面および第２のブロック５１の凸曲面も、上記局内側損失付与部４０と同様に、当該各曲面を含む仮想円５２、５３の曲率半径をＲ３、Ｒ４、曲げ中心角をθ３、θ４とすると、例えばＲ３＝Ｒ４＝２ｍｍのときにθ３＋θ４＝略１８０度となるように設定される。

以上のように構成すると、局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５において、光ファイバ１により伝送される信号光のほぼすべてを遮断することが可能となる。

なお、局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５のいずれも、モータ等の駆動源を有する自動制御機構を備えるように構成することが可能である。この場合自動制御機構は、例えば外部から送られる遠隔制御信号を受信して、第２のブロックを第１のブロックに向けてスライド移動させて一定の圧力で押し付けるように動作する。

次に、側方光入出力機構４１は以下のように構成される。図３はその構造を示す図である。すなわち側方光入出力機構４１は、上面に円弧状をなす凹面部が形成されたアクリル樹脂等の透明部材からなる第１のブロック４１０と、円柱または円筒体からなる第２のブロック４１２を備える。そして、上記第１のブロック４１０の凹面部と第２のブロック４１２との間で光ファイバ１を挟み込むことで、当該光ファイバ１に円弧状の曲げを与える。

上記第１のブロック４１０の凹面部及び第２のブロック４１２の凸面部の形状とサイズは、例えば光ファイバの曲げ部の曲率半径をＲ５、曲げ中心角をθ５とすると、曲率半径Ｒ５が２ｍｍ近傍の値に、また曲げ中心角θ５がおおよそ２０度以上９０度以下の範囲になるように設定される。

また上記第１のブロック４１０には、その下面から凹面部にかけて孔部が設けられ、この孔部にはプローブファイバ４１１が挿入される。なお、プローブファイバ４１１と上記孔部内壁との間には反射防止のため屈折率整合剤４１３が充填される。プローブファイバ４１１は、プローブ用光ファイバの先端部に集光レンズを取り付けたもので、当該先端部が上記光ファイバ１の曲げ部４１４の所定の位置に対向するように配置される。

このように構成すると、プローブファイバの先端部から検査光を出射させると当該検査光を上記曲げ部から光ファイバ１内に入射することが可能となり、かつ当該検査光の上記メカニカルスプライス６による反射光の一部を上記曲げ部から漏洩させてプローブファイバ４１１に入射させることが可能となる。

次に、反射光解析部４２は以下のように構成される。図４はその機能構成を示すブロック図である。すなわち反射光解析部４２は、所定波長の検査光４２５を出力するための波長可変レーザ４２０と、当該検査光４２５と上記プローブファイバ４１１により伝送された反射光４２６を合分岐するカプラ４２１、４２２、４２３と、当該カプラのうちカプラ４２２と上記プローブファイバ４１１とを接続するファイバコネクタ４２４と、反射光を検出する反射光４２６を検出するAPD（Avalanche photodiode）４２７と、APD４２７から出力される受光信号を増幅する増幅器４２８と、当該増幅器４２８から出力された受光信号をアナログ信号からディジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換器４２９と、反射光の解析を行う反射光解析端末４３０で構成される。

反射光解析端末４３０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）とメモリを有し、メカニカルスプライス６の接続状態に係る所定の処理を行う。なお、この処理は、図示しないプログラムメモリに格納された反射光解析プログラムを上記ＣＰＵに実行させることにより実現される。

（動作）
次に、以上のように構成された装置による光線路検査の流れを図５に示すフローチャートを用いて説明する。
検査方法としては、通信光波長と同じ波長帯域を用いるOFDR（Optical Frequency Domain Reflectometry）を利用する。その理由は、側方光入出力機構４１においては、検査光４２５および反射光４２６の入出射に際し大きな損失（例えば２３ｄＢ）を伴う場合があるため、スペクトル密度が高い波長可変レーザを光源として用いる方が有利だからである。なお、側方光入出力機構４１における損失が低く抑えられる場合には、白色光源（スペクトル密度低）を前提として高い分解能を得ることが可能なOLCR（Optical Low Coherence Reflectometry）を利用できる。

（１）測定対象となるメカニカルスプライスへの試験光の入射前の準備
まず、ステップＳ１０において、局内側損失付与部４０により曲げ中心角θ１＝θ２＝９０度となるように、光ファイバ１に曲げ部を形成する。このとき曲率半径はＲ１＝Ｒ２＝２ｍｍに設定する。この結果、局内側伝送装置２からの下り信号光のメカニカルスプライス６への伝送が遮断される。

またそれと共にステップＳ１１において、宅内側損失付与部５により、上記局内側損失付与部４０と同様に、でθ３＝θ４＝９０度となるように光ファイバ１に曲げ部を形成する。このとき曲率半径はＲ３＝Ｒ４＝２ｍｍに設定する。これにより、検査光４２５の加入者側伝送装置３への伝送と、加入者側伝送装置３からの上り信号光のメカニカルスプライス６への伝送がそれぞれ遮断される。

上記したように局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５では、光ファイバ１を凸曲面とそれに連続する凹曲面部によりＳ字状に曲げ、しかもその曲げの中心角がそれぞれ９０度となるように設定して、曲げ中心角の合計が１８０度となるようにしている。このため、各曲げ部において光ファイバに加わるストレスを軽減し、これにより光ファイバ１が損傷し難くしている。なお、曲げ中心角の合計が略１８０度でも十分に光を遮断する効果が得られることを実験で確認している。

上記局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５による光ファイバ１の曲げ動作は、例えば図６（ａ）に示すように、反射光解析部４２の反射光解析端末４３０に実装された遠隔制御プログラムに従い、局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５に対し有線回線または無線回線を使用して遠隔制御信号を供給し、これにより局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５の自動制御機構を動作させることにより実現されるが、作業員が手動操作で行ってもよい。

次にステップＳ２では、上記局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５において信号光が遮断されたか否かが確認される。これは、例えば局内側伝送装置２および加入者側伝送装置３でそれぞれ信号光の受光レベルを計測し、その計測結果を上記反射光解析部４２の反射光解析端末４３０が有線回線または無線回線を介して取得することによりなされる。

上記ステップＳ２により信号光が遮断されたことが確認されると、続いてステップＳ３において、反射光解析端末４３０から有線回線または無線回線を介して側方光入出力機構４１に対し遠隔制御信号が供給される。この結果、側方光入出力機構４１が備える自動制御機構が動作し、これにより図６（ｂ）に示すように第２のブロック４１２が下方に移動して、光ファイバ１に曲げ部４１４が形成される。このとき、プローブファイバ４１１は第１のブロック４１０の孔部内に事前に固定されているので、上記曲げ部４１４の形成後においてプローブファイバ４１１の先端部は曲げ部の所定の位置に対向配置された状態となる。上記曲げ部の形状およびサイズは、その曲げ中心角θ５がおおよそ２０度以上９０度以下の範囲で、かつ曲率半径が２ｍｍとなるように設定される。

このようにすると、上記曲げ部４１４において、プローブファイバ４１１から光ファイバ１への検査信号を入射させることが可能となり、また上記検査光４２５のメカニカルスプライス６による反射光４２６を上記曲げ部４１４から漏洩させてプローブファイバ４１１に入射させることが可能となる。

（２）検査光を用いたメカニカルスプライスの接続状態の計測
上記したように光ファイバ１に光漏洩用の曲げ部４１４が形成されると、次にステップＳ４において、反射光解析部４２の波長可変レーザ４２０から検査光４２５が発生される。この検査光４２５は、カプラ４２１、４２２および光コネクタを介してプローブファイバ４１１に入射され、当該プローブファイバ４１１により伝送されたのち、その先端部から出射されて上記光ファイバ１の光漏洩用の曲げ部４１４に側方入射される。そして、検査光４２５は光ファイバ１により下り方向へ伝送され、メカニカルスプライス６内の各位置で反射される。その反射光は、光ファイバ１により上り方向に伝送されたのち、その一部が上記光漏洩曲げ部４１４から出射されてプローブファイバ４１１に入射される。そして、反射光４２６はプローブファイバ４１１を介して反射光解析部４２へ伝送され、反射光解析部４２内においてステップＳ５に示すように光コネクタおよびカプラ４２２、４２３を介してＡＰＤ４２７で受光され、電気信号に変換される。この電気信号は増幅器４２８でＡ／Ｄ変換に必要なレベルまで増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器４２９でディジタル信号に変換され、反射光解析端末４３０に取り込まれる。

反射光解析端末４３０では、ステップＳ６において、反射光解析プログラムに従い、以下のような反射光解析処理が実行される。

(1) 反射光４２６の波長スペクトルを測定して当該測定された波長スペクトルをフーリエ変換することにより、上記メカニカルスプライス６による光ファイバの端面同士の離間間隔を算出する処理。
(2) 上記反射光４２６の受光レベルを検出して、その検出値をもとに上記メカニカルスプライス６による損失量を算出する処理。
(3) 上記反射光４２６の時系列的な波形の変化、つまり反射位置毎の振幅変化を示す波形からピーク波形の幅を検出し、その検出値をもとに上記メカニカルスプライス６による光ファイバ間の接続状態の良否を判定する処理。

そして、上記各処理により得られたデータは、反射光解析端末４３０内のメモリに保存された後、作業員８が理解しやすい表示形態に変換されて表示器に表示される。

（実施形態の効果）
以上詳述したように第１の実施形態では、メカニカルスプライス６を使用して接続された光ファイバ１の局内側および加入者側において、それぞれ先ず局内側損失付与部４０および宅内側損失付与部５によりＳ字状の曲げを与えて信号光の流通を遮断し、続いて光ファイバ１の上記局内側損失付与部４０とメカニカルスプライス６との間で側方光入出力機構４１により曲げ部４１４を与えて、光ファイバ１に対する側方からの光の入出射を可能にしている。そして、この状態で反射光解析部４２から上記側方光入出力機構４１を介して上記光ファイバ１に検査光４２５を入射し、当該検査光４２５の上記メカニカルスプライス６による反射光４２６を上記側方光入出力機構４１より取り出して反射光解析部４２に導き、反射光解析端末４３０で解析して上記メカニカルスプライス６による光ファイバ間の接続状態を判定するようにしている。

したがって、光ファイバ１を切断して持ち帰ることなく、メカニカルスプライス６による光ファイバ間の接続状態を検査することが可能となる。このため、検査に必要な時間と手間を大幅に減らすことが可能となり、また光ファイバ１の誤切断等を起こす心配もなくなる。

なお、本実施形態による検査方法によってメカニカルスプライス６の不良試料と良試料とを識別できることを示すために、ファイバカッタ劈開で作製した良試料としてのメカニカルスプライスと、ファイバ端面をニッパを使用して切断した不良試料としての光ファイバを使用したメカニカルスプライスについて、本実施形態の検査方法によりそれぞれ検査を行い、その結果を光ファイバを切断して検査する従来の検査方法の検査結果と比較した。参考として、それぞれの端面形状を表す図を図７に示す。同図から明らかなように、ファイバカッタ使用劈開面は平面（図７（ａ））であるが、ニッパを使用して切断した断面は不規則形状（図７（ｂ））となっているのが分かる。

図８は、従来のように光線路上の光ファイバを切り取り測定した各試料の損失測定結果である。ファイバカッタ劈開の良試料は最大でも損失−０．１３ｄＢであるのに対して、ニッパを使用して切断した不良試料の損失は−６ｄＢ程度に達していることが分かる。

図９に反射光解析部４２によるファイバ接合面の観測結果を示す。なお、良試料を認識する参考のために、ＰＣ研磨コネクタ接合面も合わせて測定した。ＰＣ研磨コネクタ接合面（図９（ａ））では、間隙ゼロで接触しているため、ピーク幅が装置の位置分解能である１０μｍで観測されている。一方、良試料であるメカニカルスプライス６による光ファイバの接合面の波形（図９（ｂ））は、ＰＣ研磨接合面の波形と良く似ており、左右対称でピーク幅もほぼ同じである。よって、正常であるといえる。一方、不良試料であるメカニカルスプライス６の接合面の波形（図９（ｃ））は、ピーク形状が非対称であり、かつ、形状も幅広くなっており、明らかに異常であると判定できる。すなわち、反射光解析部４２で測定されるピーク波形を分析することにより、メカニカルスプライス６による光ファイバの接合部の正常／異常を判定することが可能となる。

また、本実施形態によれば以下のような効果も奏せられる。すなわち、局内側損失付与部４０と宅内側損失付与部５で光を遮断しない状態において、反射光解析部４２では反射光４２６を含め様々な光信号を受光することになる。具体的には、まず反射光解析部４２では強く発行するレーザ光源（例えば波長域は１５２５ｎｍ〜１６２５ｎｍ、パワーレベル＋４．６ｄＢｍ）を備えており、その検査光４２５をメカニカルスプライスの接合部へ到達させる。一方、局内側伝送装置２と加入者側伝送装置３の間の光ファイバ１上では局内側伝送装置２から加入者側伝送装置３に向かう放送伝送用の下り信号（例えば波長１５５０ｎｍ、パワーレベルは＋８ｄＢｍ程度）および双方向通信で加入者側伝送装置３が受光する下り信号（例えば波長１４９０ｎｍ）が伝送されている。よって、これらの光が検査対象となるメカニカルスプライス６で反射され、その反射光が反射光解析部４２に到達すると誤作動する原因となり、正確な結果が得られないおそれがある。さらに加入者側伝送装置３から局内側伝送装置への上り光が反射光解析部４２に入ると正確な結果が得られない虞がある。

これに対し本実施形態によれば、先ず局内側損失付与部４０と宅内側損失付与部５に対し遠隔制御信号を与えて光ファイバ１を湾曲させることで光信号光を遮断させ、当該遮断後に側方光入出力機構４１に対し遠隔制御信号を与えて光ファイバ１を湾曲させるように順序制御を行うことができる。また、検査光４２５が加入者側伝送装置３に到達して悪影響を及ぼす心配もなくなる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態で用いた装置は、設置後のメカニカルスプライス６の検査だけでなく、メカニカルスプライスを用いて光ファイバ１を接続する過程の作業支援用としても使用できる。具体的な全体構成を図１０に示す。メカニカルスプライス作製部７を使用して、保守作業を行う作業員８がメカニカルスプライス６により光ファイバ間の接続作業を行っている過程で、光ファイバ１の端面間の間隙が所定値よりも広がる等の不具合が発生すると、反射光解析端末４３０において、上記間隙の広がりが反射光４２６の波長スペクトルをフーリエ変換することにより検出され、反射光解析端末４３０に接続された作製状況報知部９によって、警報音を発生させるなどして作業員８に報知される。この報知を受けて作業員８は、その場で接続作業をやり直すことができる。したがって、接続不良の発生を接続作業過程で検出し、修正することが可能となり、これにより信頼性の向上と後日の故障修理に伴う運用コストの削減につなげることが可能となる。なお、検査光４２５を用いて接続状態が検査されるので、メカニカルスプライス６による接続作業にはなんら影響を及ぼさない。

［第３の実施形態］
最近、局内側伝送装置２と加入者側伝送装置３の間の光ファイバ１上では放送伝送用の強い光（例えば波長１５５０ｎｍで、パワーレベルが＋８ｄＢｍ程度）が通信に利用されている。このような光が測定系に入った場合、測定結果に悪影響を及ぼすため、上記通信光を減衰させる必要がある。第３の実施形態では、光ファイバ１を切断せずかつ傷つけずに通信光を遮断するために用いる、光遮断機構（本発明では、局内側損失付与部４０と宅内側損失付与部５に相当）の他の構成について説明する。

これまでの本発明者の実験により、曲率半径が２ｍｍ、曲げ角度が３６０度のとき、光波長１３１０ｎｍでは−１８〜−２４ｄＢ、１５５０ｎｍでは−３２〜−４６ｄＢと良好な光の遮断性能が確認できている。曲げ角度３６０度は複数の損失付与部を組み合わせることで実現することができる。つまり、それぞれの損失付与部が形成する曲げ中心角の合計値が３６０度であればよい。

図１１において、曲率半径を２ｍｍとした場合を前提とした複数の損失付与部で曲げ角度３６０度を実現する場合の組合せの例を示す。図１１（ａ）では２つの損失付与部によりそれぞれ１８０度の曲げを形成し、曲げ中心角の合計が３６０度となる場合を表している。また、図１１（ｂ）では４つの損失付与部によりそれぞれ９０度の曲げを形成し、曲げ中心角の合計が３６０度となる場合を表している。

ここで、光ファイバ１に、曲げを形成する際に、１箇所の曲げ中心角が大きくなるほど、曲げの対象となる光ファイバに損傷が発生する可能性が高まる。よって、曲率半径が２ｍｍ、曲げ角度３６０度を実現するための損失付与部の数は多いほど、光ファイバの損傷を抑制することができる。このため、複数の損失付与部を組合せて曲げを形成することは有用である。

［他の実施形態］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、側方光入出力機構４１は、光ファイバ１を曲げることにより、光ファイバ１の側方から光入出力を行うことを可能にするが、光ファイバ１を曲げることは同時に光ファイバ１に損失を与える虞があるため、図１２に示すように、局内側損失付与部４０と側方光入出力機構４１による光ファイバの曲げ付与を一箇所で行うようにしてもよい。

また、第１の実施形態乃至第３の実施形態で使用する反射光解析部４２はOFDRが現状では最適であるが、他にOLCR、OTDR（Optical Time Domain Reflectometry）等の手法に基づくものを使用するようにしてもよい。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…光ファイバ、２…局内側伝送装置（ＯＬＴ）、３…加入者側伝送装置（ＯＮＵ）、４…局内側検査ユニット、５…宅内側損失付与部、６…メカニカルスプライス、７…メカニカルスプライス作製部、８…作業員、９…作製状況報知手段、４０…局内側損失付与部、４１…側方光入出力機構、４２…反射光解析部、４１０…第１のブロック、４１１…プローブファイバ、４１２…第２のブロック、４１３…屈折率整合剤、４１４…曲げ部、４２０…波長可変レーザ、４２１、４２２、４２３…カプラ、４２４…ファイバコネクタ、４２５…検査光、４２６…反射光、４２７…ＡＰＤ、４２８…増幅器、４２９…Ａ／Ｄ変換器、４３０…反射光解析端末。

Claims (5)

1. 第１の伝送装置と第２の伝送装置との間に敷設され、複数の光ファイバを機械的接続機構により接続した光線路の、前記機械的接続機構による前記光ファイバの接続状態を検査する光線路検査装置であって、
   前記光線路の前記第１の伝送装置と前記機械的接続機構との間に配置された、前記光線路に対し曲げ方向が反対となる複数の曲げ部を連続して形成することにより、前記第１の伝送装置から送信された通信用の光信号の前記機械的接続機構への伝送を遮断する第１の損失付与手段と、
   前記第１の損失付与手段により形成された前記複数の曲げ部のうち前記機械的接続機構に最も近い曲げ部にプローブファイバを対向配置して、前記プローブファイバにより前記光線路に対し検査用の光信号を入出射する側方光入出力手段と、
   前記光線路の前記第２の伝送装置と前記機械的接続機構との間に配置され、前記光線路を部分的に曲げることにより、前記機械的接続機構を通過した検査用の光信号および前記第２の伝送装置から送信された通信用の光信号のうち少なくとも一方の伝送を遮断する第２の損失付与手段と、
   前記側方光入出力手段の前記プローブファイバに接続され、前記プローブファイバおよび当該プローブファイバが対向配置された前記曲げ部を介して前記光線路に検査用の光信号を入射し、当該検査用の光信号の前記機械的接続機構による反射光を前記プローブファイバが対向配置された前記曲げ部および前記プローブファイバを介して受光し、当該受光された反射光を解析する光解析手段と
   を具備することを特徴とする光線路検査装置。
2. 前記光解析手段は、反射光の波長スペクトルを測定して当該測定された波長スペクトルをフーリエ変換することにより前記機械的接続機構による前記光ファイバの端面同士の離間間隔を算出する処理と、前記反射光の受光レベルを検出してその検出値をもとに前記機械的接続機構による損失を算出する処理と、前記反射光の反射位置毎の振幅の波形をもとに前記機械的接続機構による前記光ファイバ間の接続状態の良否を判定する処理の少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１記載の光線路検査装置。
3. 前記機械的接続機構による前記光ファイバの接続作業中に、前記光解析手段による解析結果に基づいて前記機械的接続機構による前記光ファイバの接続状態の良否を判定し、その判定結果を表す情報を報知する報知手段を、さらに具備することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の光線路検査装置。
4. 前記第１または第２の損失付与手段は、前記光線路に対し曲げ方向が反対となる複数の曲げ部を連続して形成し、かつ当該複数の曲げ部の曲げ中心角の合計が前記光信号を遮断するために必要な曲げ角度となるように設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光線路検査装置。
5. 第１の伝送装置と第２の伝送装置との間に敷設され、複数の光ファイバを機械的接続機構により接続した光線路の、前記機械的接続機構による前記光ファイバの接続状態を検査する光線路検査装置が実行する光線路検査方法であって、
   前記光線路の前記第１の伝送装置と前記機械的接続機構との間において、第１の曲げ機構により前記光線路に対し曲げ方向が反対となる複数の曲げ部を連続して形成することにより、前記第１の伝送装置から送信された通信用の光信号の前記機械的接続機構への伝送を遮断する第１の損失付与過程と、
   前記光線路の前記第１の損失付与過程により形成された前記複数の曲げ部のうち前記機械的接続機構に最も近い曲げ部にプローブファイバを対向配置して、前記プローブファイバにより前記光線路に対し検査用の光信号を入出射する側方光入出力過程と、
   前記光線路の前記第２の伝送装置と前記機械的接続機構との間において、第２の曲げ機構により前記光線路を部分的に曲げることにより、前記機械的接続機構を通過した検査用の光信号および前記第２の伝送装置から送信された通信用の光信号のうち少なくとも一方の伝送を遮断する第２の損失付与過程と、
   前記側方光入出力過程における前記プローブファイバに接続し、前記プローブファイバおよび当該プローブファイバが対向配置された前記曲げ部を介して前記光線路に検査用の光信号を入射し、当該検査用の光信号の前記機械的接続機構による反射光を前記プローブファイバが対向配置された前記曲げ部および前記プローブファイバを介して受光し、当該受光された反射光を解析する光解析過程と
   を具備することを特徴とする光線路検査方法。