JP6620043B2 - 漏洩光受光構造 - Google Patents

Description

本発明は、光通信における光ファイバの接続技術に関する。

光ファイバ同士の接続には、いくつかの方法が提示されている。例えば、光ファイバの先端をコネクタ化し、そのコネクタ同士を接続する方法がある。また、光ファイバの先端を熔融させて、ガラスを溶かすことを用いての融着接続がある。今までの開発されてきた光ファイバ接続は、例えば、これからサービスを提供するときなどの新しく光線路を構築するときに有効である。逆に、すでに構築された線路では、サービスが提供されており、従来の光ファイバ接続では、線路を切ることが必要なため、サービスを止めてしまうデメリットがある。そこで、サービスを止めないで光ファイバを接続する技術が求められている。

我々は、新しい光ファイバの接続形態として、光ファイバを曲げ、その曲げ部近傍にプローブを配置する接続技術を考えている。本技術は、光ファイバを緩やかに曲げることで、信号を大きくロスすることなく、曲げ部から漏れ出てきた信号をプローブで集光する技術である（非特許文献1）。

「所外8分岐スプリッタ上部での通信光モニタに向けた光ファイバ側方出力技術の検討」植松、信学技報, vol. 115, no. 202, OFT2015-22, pp. 35-38, 2015年8月.

上記の通り、曲げの形状とプローブの取り合わせで、漏洩光を受光できることが確認されており、曲げファイバに対する適切なプローブ固定技術が要望されている。

本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、曲げファイバに対して適切にプローブを固定し漏洩光を受光することが可能な漏洩光受光構造を提供するところにある。

上記目的を達成するためにこの発明の漏洩光受光構造は、以下の通りである。

（１）この発明の漏洩光受光構造は、凹型ブロックと、前記凹型ブロックの凹部に対応する凸部を有する凸型ブロックと、前記凹部と前記凸部に挟まれ曲げられる光ファイバからの漏洩光を受光するプローブと、前記プローブの先端を前記凹部に押しつけられた前記光ファイバに向けて固定するとともに、前記プローブを保護する保護ブロックと、を備える。

（２）上記（１）の漏洩光受光構造は、前記凸型ブロックと前記保護ブロックとが接着固定される。

（３）上記（２）の漏洩光受光構造において、前記凹型ブロックの固定位置に対して接着される前記保護ブロックの先端は、前記プローブの先端を保護する凸形状であり、前記凹型ブロックの固定位置は、前記凸形状に対応する凹形状であり、前記凸形状と前記凹形状が嵌合して接着固定される。

（４）上記（２）の漏洩光受光構造において、前記凹型ブロックの固定位置に対して接着される前記保護ブロックの先端は、前記プローブの先端を保護する凸型半球形状であり、前記凹型ブロックの固定位置は、前記凸型半球形状に対応する凹型半球形状であり、前記凸型半球形状と前記凹型半球形状が嵌合して接着固定される。

（５）上記（３）の漏洩光受光構造において、前記凹型ブロックの前記凹部は、凹型半球形状であり、前記凹型半球形状の弧面は、貫通孔を有し、前記凹型ブロックの固定位置の前記凹形状は、前記貫通孔への貫通路である。

（６）上記（５）の漏洩光受光構造において、前記保護ブロックの先端と前記プローブの先端とで形成される弧は、前記貫通孔の形状に対応する。

本発明によれば、曲げファイバに対して適切にプローブを固定し漏洩光を受光することが可能な漏洩光受光構造を提供できる。

（１）この発明の漏洩光受光構造によれば、光ファイバは凹型ブロックの凹部と凸型ブロックの凸部（表面）に挟まれ曲げられ、保護ブロックにより保護されたプローブの先端（受光部）が光ファイバの曲げ部に向けて固定される。これにより、プローブによる確実な漏洩光の受光が可能となる。

（２）さらに、この発明の漏洩光受光構造によれば、凸型ブロックと保護ブロックとが接着固定されるので、保護ブロックにより保護されるプローブのぶれを防止することができ、プローブによる確実な漏洩光の受光が可能となる。

（３）さらに、この発明の漏洩光受光構造によれば、プローブの先端を保護する凸形状と、凹型ブロックに設けられた凹形状とが嵌合して接着固定される。これにより、プローブ先端の位置決めが容易となり、プローブの調整時間の短縮化を図ることができる。

（４）さらに、この発明の漏洩光受光構造によれば、プローブの先端を保護する凸型半球形状と、凹型ブロックに設けられた凹型半球形状とが嵌合して接着固定される。これにより、プローブ先端の位置決めが容易となり、プローブの調整時間の短縮化を図ることができる。

（５）さらに、この発明の漏洩光受光構造によれば、貫通路を介して保護ブロックが挿入され、貫通孔を介して保護ブロックの先端（プローブの先端）が、直接又は間接的に、光ファイバの曲げ部に到達するので、光学的な損失のない曲げ部からの漏洩光をプローブが受光できる。

（６）さらに、この発明の漏洩光受光構造によれば、保護ブロックの先端とプローブの先端とで形成される弧が、記貫通孔の形状（弧）に対応するため、貫通孔を介して保護ブロックの先端（プローブの先端）が、直接又は間接的に、光ファイバの曲げ部に到達するので、光学的な損失のない曲げ部からの漏洩光をプローブが受光できる。

第１の実施形態に係る凹凸ブロックの挟みこみにより光ファイバの曲げ形成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る凹型ブロック内面の溝の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る凹凸ブロックによる光ファイバの挟み込みの一例を示す図である。 第１の実施形態に係る光ファイバの曲げ部からの漏洩光を説明するための概念図である。 第１の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端（受光部）を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示し、また、光ファイバの曲げ部（曲げ部頂点）とプローブとの距離を示す図である。 第２の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。 光学特性を劣化させる要因を説明するための図である。 第４の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。 第５の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。

以下、各実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る凹凸ブロックの挟みこみにより光ファイバの曲げ形成の一例を示す図である。図１（ａ）は、光ファイバを曲げる前の状態を示し、図１（ｂ）は、光ファイバを曲げた後の状態を示す。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、凸型ブロック１と凹型ブロック２で光ファイバ３を挟むことで、光ファイバ３が曲げられる。つまり、凸型ブロック１の先端の凸部と凹型ブロック２の凹部（U型の溝２１）で光ファイバ３を挟むことで、光ファイバ３が曲げられる。

図２は、第１の実施形態に係る凹型ブロック内面の溝の一例を示す図である。図２（ａ）は凹型ブロックの鳥瞰図であり、図２（ｂ）は凹型ブロックの断面図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、凹型ブロック２の内側に溝２１を形成し、凸型ブロック１により、光ファイバ３を溝２１へ押し込むことにより、光ファイバ３が曲げられる。

図３は、第１の実施形態に係る凹凸ブロックによる光ファイバの挟み込みの一例を示す図である。図３（ａ）は、凸型ブロック１と凹型ブロック２による光ファイバの挟み込みの前の状態を示し、図３（ｂ）は、凸型ブロック１と凹型ブロック２による光ファイバの挟み込みの後の状態を示す。

つまり、光ファイバ３が凹型ブロック２の溝２１に沿い、凸型ブロック１と凹型ブロック２によるに挟まれることで、光ファイバ３が曲げられる。

図４は、第１の実施形態に係る光ファイバの曲げ部からの漏洩光を説明するための概念図である。図４（ａ）は、その鳥瞰図であり、図４（ｂ）は、その断面図である。

図４（ａ）に示すように、光ファイバ３の片側から通信光３１を挿入しており、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、光ファイバ３の曲げ部（曲げ部頂点）から、光ファイバ３の外部に通信光が漏れ出ている。これを漏洩光３２と定義する。漏洩光３２を受光するために、漏洩光３２の漏れ出る近傍にプローブを配置する。これにより、光ファイバ３の曲げ部からの漏洩光３２をプローブで受光できる。しかし、プローブは細く強度が低いため、そのままプローブを凹型ブロック２に接着固定すると、プローブが壊れてしまう可能性がある。

図５は、第１の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端（受光部）を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。図５（ａ）は、その鳥瞰図であり、図５（ｂ）は、その断面図である。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、例えば、保護ブロック４は、プローブ５を内蔵し、内蔵するプローブ５を保護するものであり、例えば、プラスチック等の部材で構成される。保護ブロック４の先端４１、つまりプローブ５の先端５１に接着剤等を塗布して、凹型ブロック２とプローブ５を接着固定し、漏洩光受光構造を構成する。言い換えれば、保護ブロック４（プローブ５の先端５１）と凹型ブロック２とは接着層６を介して固定化される。

このように、光ファイバ３を凸型ブロック１と凹型ブロック２で挟み込み、漏洩光３２が生じている状況を作り、プローブ５を内蔵した保護ブロック４を微調整しながら、最も漏洩光３２をプローブ５で受光できる位置でプローブ５を止め、接着剤で固定する。

図６は、第１の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示し、また、光ファイバの曲げ部（曲げ部頂点）とプローブとの距離を示す図である。図６（ａ）は、その鳥瞰図であり、図６（ｂ）は、その断面図である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、漏洩光受光構造は、凸型ブロック１、凹型ブロック２、プローブ５、保護ブロック４により構成され、凸型ブロック１と凹型ブロック２で光ファイバ３を挟むことで、光ファイバ３が曲げられ、曲げ部から漏れる光ファイバ３の漏洩光がプローブ５により受光される。保護ブロック４は、プローブ５の先端４１を凹型ブロック２の凹部に押しつけられた光ファイバ３に向けて固定する。

例えば、接着層６を構成する接着剤の種類として、UV接着剤がある。事前に保護ブロック４の端面（先端４１）にUV接着剤を塗布しておき、最も漏洩光３２が受光できる位置（固定位置）でプローブ５を内蔵した保護ブロック４の移動を止め、UV光源を照射することで、接着剤が硬化し、凹型ブロック２と保護ブロック４を一体化する。つまり、光ファイバ３の曲げ部（頂点）とプローブ５との距離ｄを十分に短くして、凹型ブロック２と保護ブロック４を接続でき、漏洩光受光構造を形成することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、凹型ブロック２の面（固定位置）とプローブ５を内蔵した保護ブロック４の面（端面）とを接続して構成される漏洩光受光構造について説明した。第１の実施形態では、X、Y、Z軸の3軸を調整できる機構である。本実施形態の光ファイバ３の曲げでの接続は、軸を省くことができる。

図７は、第２の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。光ファイバ３を曲げると、漏洩位置は一意的に決まる。その位置は、事前に、漏洩の分布測定をすることで把握できる。

プローブ５を保護する保護ブロック４ａは、プローブ５の先端５１を保護する凸形状４２ａを有する。つまり、保護ブロック４ａの先端部を例えば凸型に尖らせる。例えば、保護ブロック４ａの先端４１ａの面とプローブ５の先端５１の面は同一平面である。

一方の凹型ブロック２ａの固定位置は、凹形状２２ａを有する。つまり、凹型ブロック２ａの一辺は凹型にへこんだ形状とする。

凸形状４２ａと凹形状２２ａは対応する形状であり、凸形状４２ａと凹形状２２ａが嵌合して接着固定される。このように、凸形状４２ａと凹形状２２ａの両者を組み合わせるが、光ファイバ３の漏洩光３２を最も受光できる位置にプローブ５が配置される形態とする。例えば、あらかじめ保護ブロック４ａの側面にUV接着剤を塗っておき、漏洩光３２を最大受光したところにて保護ブロック４ａを固定する。つまり、漏洩光３２を最大受光したところにて、UV光を外部から照射し、凹型ブロック２ａと保護ブロック４ａとを接着固定する。

さらに、プローブ５の移動方向はZ軸のみであるため、第１の実施形態で示したような3軸の調整は不要となり、1軸のみの調整であり、プローブの調整時間の短縮化につながる。

（第３の実施形態）
第２の実施形態では、凸形状４２ａ及び凹形状２２ａを一例として説明したが、凸形状４２ａに替えて凸型半球形状、凹形状２２ａに替えて凹型半球形状を採用するようにしても同様の効果を得ることができる。

図８は、第３の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。光ファイバ３を曲げると、漏洩位置は一意的に決まる。その位置は、事前に、漏洩の分布測定をすることで把握できる。

プローブ５を保護する保護ブロック４ｂは、プローブ５の先端５１を保護する凸型半球形状４２ｂを有する。つまり、保護ブロック４ｂの先端部を例えば凸型半球形状とする。例えば、保護ブロック４ｂの先端４１ｂの弧とプローブ５の先端５１の弧は同一弧面上である。

一方の凹型ブロック２ｂの固定位置は、凹型半球形状２２ｂを有する。つまり、凹型ブロック２ｂの一辺は凹型半球にへこんだ形状とする。

凸型半球形状４２ｂと凹型半球形状２２ｂは対応する形状であり、凸型半球形状４２ｂと凹型半球形状２２ｂが嵌合して接着固定される。このように、凸型半球形状４２ｂと凹型半球形状２２ｂの両者を組み合わせるが、光ファイバ３の漏洩光３２を最も受光できる位置にプローブ５が配置される形態とする。例えば、あらかじめ保護ブロック４ｂの側面にUV接着剤を塗っておき、漏洩光３２を最大受光したところにて保護ブロック４ｂを固定する。つまり、漏洩光３２を最大受光したところにて、UV光を外部から照射し、凹型ブロック２ｂと保護ブロック４ｂとを接着固定する。

（第４の実施形態）
第１、第２、第３の実施形態で挙げた構造をさらに改善することで、光学特性の向上を図ることができる。

図９は、光学特性を劣化させる要因を説明するための図である。光ファイバ３からの漏洩光３２は、凹型ブロック２ａを通過し、プローブ５の先端（端面）５１に到達し、プローブ５内を透過する。ここで、凹型ブロック２ａの透過領域をなくすことができれば、凹型ブロック２ａを伝搬する過程で光学的な損失をなくすことができる。よって、凹型ブロック２ａの構成を見直すことで、光学特性を改善できる。

図１０は、第４の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。漏洩光受光構造は、凸型ブロック１と凹型ブロック２ｃの溝（凹型半球形状）２１ｃとの間で光ファイバ３を挟み込む。また、凹型ブロック２ｃの溝２１ｃの弧面の一部（底部）をあらかじめ削り、貫通孔２２ｃを形成する。また、凹型ブロック２ｃの固定位置の凹形状を貫通孔２２ｃへの貫通路２３ｃとする。また、漏洩光受光構造は、プローブ５を保護する凸型の保護ブロック４ｃを備え、貫通路２３ｃに対して保護ブロック４ｃが挿入可能に構成される。側面に接着剤を塗布された保護ブロック４ｃを貫通路２３ｃへ挿入することにより、凹型ブロック２ｃと保護ブロック４ｃとが接着固定される。

（第５の実施形態）
図１１は、第５の実施形態に係る光ファイバの曲げ部に向けてプローブの先端を固定した漏洩光受光構造の一例を示す図である。

図１１に示すように、凹型ブロック２ｄの溝２１ｄの弧面の一部（底部）をあらかじめ削り、貫通孔２２ｄを形成する。また、凹型ブロック２ｄの固定位置の凹形状を貫通孔２２ｄへの貫通路２３ｄとする。また、漏洩光受光構造は、プローブ５ｄを保護する凸型の保護ブロック４ｄを備え、貫通路２３ｄに対して保護ブロック４ｄが挿入可能に構成される。側面に接着剤を塗布された保護ブロック４ｄを貫通路２３ｄへ挿入することにより、凹型ブロック２ｄと保護ブロック４ｄとが接着固定される。なお、保護ブロック４ｄの先端４１ｄとプローブ５ｄの先端５１ｄとで形成される弧は、貫通孔２２ｄの形状（弧）に対応する。

これにより、凹型ブロック２ｄの溝２１ｄの一部曲面とプローブ５ｄを内蔵した保護ブロック４ｄの先端４１ｄの曲面が合致し、その両者に段差が生じることなく固定することができ、同じ曲面での構造体とすることができる。

先ず、凸型ブロック１と凹型ブロック２ｄで光ファイバ３を挟むことで、光ファイバ３が曲げられ、光ファイバ３に曲げ部を形成し、光ファイバの片方より通信光３１を挿入する。次に、プローブ５ｄを内蔵した保護ブロック４ｄを挿入する。これにより、本実施形態の漏洩光受光構造は、光ファイバ３の曲げ部から漏洩光３２をプローブ５ｄが直接受光する構造となる。

なお、あらかじめ保護ブロック４ｄの側面にUV接着剤を塗っておき、漏洩光３２を最大受光したところにて保護ブロック４ｄを固定する。つまり、漏洩光３２を最大受光したところにて、UV光を外部から照射し、凹型ブロック２ｄと保護ブロック４ｄとを接着固定する。

以上説明した第１〜第５の実施形態によれば、サービスを提供したまま構築された光線路設備から通信光を受光することができる。構築された光線路を切断することがないため、サービスをお客様に提供しつづけることができる。

その他にも、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

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。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
凹型ブロックと、
前記凹型ブロックの凹部に対応する凸部を有する凸型ブロックと、
前記凹部と前記凸部に挟まれ曲げられる光ファイバからの漏洩光を受光するプローブと、
前記プローブの先端を前記凹部に押しつけられた前記光ファイバに向けて固定するとともに、前記プローブを保護する保護ブロックと、
を備えることを特徴とする漏洩光受光構造。
［Ｃ２］
前記凸型ブロックと前記保護ブロックとが接着固定されることを特徴とする［Ｃ１］の漏洩光受光構造。
［Ｃ３］
前記凹型ブロックの固定位置に対して接着される前記保護ブロックの先端は、前記プローブの先端を保護する凸形状であり、
前記凹型ブロックの固定位置は、前記凸形状に対応する凹形状であり、
前記凸形状と前記凹形状が嵌合して接着固定されることを特徴とする［Ｃ２］の漏洩光受光構造。
［Ｃ４］
前記凹型ブロックの固定位置に対して接着される前記保護ブロックの先端は、前記プローブの先端を保護する凸型半球形状であり、
前記凹型ブロックの固定位置は、前記凸型半球形状に対応する凹型半球形状であり、 前記凸型半球形状と前記凹型半球形状が嵌合して接着固定されることを特徴とする［Ｃ２］２の漏洩光受光構造。
［Ｃ５］
前記凹型ブロックの前記凹部は、凹型半球形状であり、
前記凹型半球形状の弧面は、貫通孔を有し、
前記凹型ブロックの固定位置の前記凹形状は、前記貫通孔への貫通路であることを特徴とする［Ｃ３］の漏洩光受光構造。
［Ｃ６］
前記保護ブロックの先端と前記プローブの先端とで形成される弧は、前記貫通孔の形状に対応することを特徴とする［Ｃ５］の漏洩光受光構造。

１…凸型ブロック、２…凹型ブロック、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ…溝、２２ａ…凹形状、２２ｂ…凹型半球形状、２２ｃ、２２ｄ…貫通孔、２３ｃ、２３ｄ…貫通路、３…光ファイバ、３１…通信光、３２…漏洩光、４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…保護ブロック、４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ…先端、４２ａ…凸形状、５、５ｄ…プローブ、５１、５１ｄ…先端、６…接着層

Claims (2)

1. 溝を有する凹型ブロックと、
   前記凹型ブロックの凹部に対応する凸部を有する凸型ブロックと、
   前記凹部と前記凸部に挟まれ曲げられる光ファイバからの漏洩光を受光するプローブと、
   前記プローブの先端を前記凹部に押しつけられた前記光ファイバに向けて固定するとともに、前記プローブを保護する保護ブロックと、
   を備え、
   前記凹型ブロックは、前記保護ブロックが挿入される貫通路を有し、
   前記凹型ブロックの溝の一部曲面に、前記貫通路への貫通孔を形成し、
   前記保護ブロックの先端と前記プローブの先端とで形成される曲面は、前記凹型ブロックの溝の一部曲面に合致することを特徴とする漏洩光受光構造。
2. 前記凹型ブロックと前記保護ブロックとが接着固定されることを特徴とする請求項１の漏洩光受光構造。