JP6924791B2 - 現場組立光コネクタ内の光ファイバ接続部の光接続の良否を判断する装置 - Google Patents

Description

本発明は、現場組立光コネクタ内の光ファイバ接続部の光接続の良否を判断する装置に関し、より詳しくは、波長の異なる光の試験光を使用したときの損失の差に基づいて現場組立光コネクタ内の光ファイバ接続部の光接続の良否を判断する装置に関する。

デジタル伝送の高速で高品質なサービスへの要求に対応するため、光ファイバを含む光線路を用いた光通信方式の導入が進んでいる。このような光通信方式においては、光ファイバを正常な状態に保つために定期的に検査することが必要となっている。そのような検査のためのコストが低減され、かつ通信品質に影響を及ぼさずに光線路の検査を行うことが可能な光線路検査装置が提案されている。その装置では、通信光が光線路内を伝播している際に、検査光の周波数を通信光の周波数の２倍以上に設定する周波数設定手段を有している（特許文献１）。

一方、光アクセスネットワークの迅速な開通や修理を可能とするために、現場組立光コネクタ（宅内向け外被把持コネクタ、ＦＡコネクタ）が使用されてきている。現場組立光コネクタは、現場で簡単な作業により、接続する光ファイバをコネクタ内の内蔵ファイバに接続して光コネクタを組み立てることができるため、光アクセスネットワークの開通や故障からの復旧における効率化に大きく貢献している。

特開２００４−２１２３５０号公報

光コネクタの施工時に施工不良があれば、施工後に損失が大きくなることがある。例えば、施工後の光コネクタが温度変化にさらされることによって、１０ｄＢ以上の損失の増大が生じることもある。現場組立光コネクタは、コネクタプラグ側の光コネクタ（以下、単に光コネクタと呼ぶ）であり、そこに接続する光ファイバを挿入ファイバとしてメカニカルスプライス部に挿入し、内蔵ファイバと突き合わせることによって光コネクタ内で内蔵ファイバと挿入ファイバとを光接続して光ファイバ接続部を構成する。内蔵ファイバは、フェルールに覆われて光コネクタの先端に突出している。このフェルールに覆われた光ファイバが、光コネクタをコネクタソケットに挿入してコネクタ接続する際に、コネクタソケット側の光ファイバを含むフェルールと突き合わせて接触させることによって、光コネクタとコネクタソケットとの間で光接続がなされる。光ファイバ接続部を構成する内蔵ファイバの端部は屈折率整合剤に覆われており、そこに挿入ファイバが没入して、好ましくは内蔵ファイバの端部と挿入ファイバの端部の間に屈折率整合剤がほとんど介在することなく直接接触して光接続がなされる。

このようにして光ファイバが接続された現場組立光コネクタを組み立てると、それを、宅内のＯＮＵ（Optical Network Unit，光回線終端装置）や家屋外の光クロージャなどに備えられたコネクタソケットに接続することによって、それらの間を光接続することができる。しかし、現場組立光コネクタにおいては、それのメカニカルスプライス部の施工不良により光ファイバ接続部による光の損失が発生することがあり、また、組立時には光接続の良好な光コネクタであっても、時間が経過した後にその不良が拡大して光接続が不良となる場合がある。ここで、光コネクタ内部の内蔵ファイバと挿入ファイバとの接続部の接続の良否を確認するためには、その光コネクタにテスト端子であるコネクタソケットを接続して試験光を光コネクタ内に導入する必要がある。その際には、光コネクタの光ファイバがコネクタソケット内の光ファイバと接触して試験光接続部が構成され、コネクタソケットのテスト端子から光コネクタに試験光を導入することが可能となる。しかし、その試験光接続部に汚れなどがあると、光コネクタ内の光ファイバ接続部には問題がない場合でも、試験光接続部による損失の影響のために、光ファイバ接続部が不良であると誤判断する場合などがあった。しかし、前述の特許文献記載の技術を含む従来技術においては、組立時に現場組立光コネクタの光接続の良否を評価し、時間経過による故障を未然に防止することはできない。本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、組立時に現場組立光コネクタの光接続の良否を簡便かつ確実に検出することを目的とした、光ファイバ接続部の光接続の良否を判断する装置を提供するものである。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、以下のような特徴を有している。すなわち本発明は、現場組立光コネクタ内のメカニカルスプライスによる内蔵ファイバと挿入ファイバの屈折率整合剤に覆われた光ファイバ接続部の光接続で、経年変化により損失を生じる可能性があるコネクタを判断する装置であって、異なる波長である第１波長及び第２波長の試験光を発生する光源と、試験光を現場組立光コネクタに光接続して内蔵ファイバ内に導く試験光導入部と、試験光の反射光あるいは透過光を受信する試験光検出部と、反射光あるいは透過光の光パワーに基づき、第１波長及び第２波長のそれぞれにおける試験光の光ファイバ接続部における損失を検出する損失検出部と、第１波長及び第２波長のそれぞれにおける試験光の光ファイバ接続部におけるそれぞれの損失の差である波長間損失差が所定の閾値以上である場合に、前記内蔵ファイバと前記挿入ファイバとの間に所定以上の前記屈折率整合剤が介在するため光接続は経年変化により損失を生じる可能性があると判断する判断部と、を具備し、１．３μｍから１．６５μｍの間で、第１波長は屈折率整合剤中における損失が小さい波長から選択され、第２波長は屈折率整合剤中における損失が大きい波長から選択される、ことを特徴とする。

本発明は、光源は、第１波長及び第２波長を含む３つ以上の異なる波長の試験光を発生するものであり、損失検出部は、３つ以上の異なる波長の内の２つの波長の反射光あるいは透過光の光パワーに基づき、試験光の光ファイバ接続部における損失を検出するものであり、判断部は、３つ以上の異なる波長の内の２つの波長のそれぞれにおける試験光の光ファイバ接続部におけるそれぞれの損失の差である波長間損失差が所定の閾値以上である場合に、光接続は経年変化により損失を生じる可能性があると判断するものであり、その２つの波長は、そのそれぞれの光の屈折率整合剤中における損失の相違が最も大きいものが選択される、ように構成できる。

本発明は、試験光検出部が、試験光の反射光を内蔵ファイバ側から受信し、損失検出部が、光ファイバ接続部の前後における試験光の反射光の光パワーの差から損失を求めるように構成できる。本発明は、試験光検出部が、試験光の透過光を挿入ファイバ側から受信し、損失検出部が、試験光の透過光の光パワーから損失を求めるように構成できる。

本発明は、それぞれの光の屈折率整合剤中における損失がお互いに異なるものから選択される第１波長及び第２波長のそれぞれにおける試験光の光ファイバ接続部におけるそれぞれの損失の差である波長間損失差が所定の閾値以上である場合に、光ファイバ接続部の光接続が不良と判断するため、メカニカルスプライス部の光接続の良否を判断する対象の現場組立光コネクタと、テスト端子のコネクタソケットとの間の試験光接続部の光接続の状態にかかわらず、現場組立光コネクタ内のメカニカルスプライスによる内蔵ファイバと挿入ファイバの光ファイバ接続部における光接続の不良を高感度に検出することが可能である。

現場組立光コネクタ１００の概略断面図である。 光ファイバ接続部１２１の種々の接続の状態を説明する図である。 光接続良否判断装置２００のブロック図である。 屈折率整合剤の損失波長特性の実測値のグラフである。 光ファイバ接続部の損失の波長依存性の実測値のグラフである。 光ファイバの光コネクタ前後における損失変動の一例を示すグラフである。

（現場組立光コネクタ１００の構成）
まず、本発明に係る光ファイバ接続部の光接続の良否を判断する装置が検査を行う対象である、組立て後の現場組立光コネクタ１００の構成について説明する。図１には、現場組立光コネクタ１００の概略の断面が示されている。図１において、左側の光ケーブル１１３が接続されない側を先端側、右側の光ケーブル１１３が接続される側を後端側とし、先端側の端部を先端部、後端側の端部を後端部と呼ぶ。現場組立光コネクタ１００は、コネクタプラグ側の光コネクタ（以下、単に光コネクタと呼ぶ）であり、そこに接続する光ケーブルの光ファイバを挿入ファイバとしてメカニカルスプライス部に挿入し、先端部がコネクタソケットとの光接続のために突出している内蔵ファイバの後端部と、挿入ファイバの先端部を突き合わせることによって、光コネクタ内で内蔵ファイバと挿入ファイバとを光接続して光ファイバ接続部を構成するものである。現場組立光コネクタ１００は、典型的には、内蔵ファイバ１０１、フロントハウジング１０２、屈折率整合剤１０３、ファイバガイド部１０４、フェルール１０５、リアハウジング１０６、ブーツ１０７から構成される。内蔵ファイバ１０１はフェルール１０５に覆われてフロントハウジング１０２から前部に突出している。内蔵ファイバ１０１の先端部と、フェルール１０５の先端部は面一となっている。これらの先端部は、現場組立光コネクタ１００を接続先のコネクタソケットに挿入してコネクタ接続する際に、コネクタソケット側の光ファイバを含むフェルールと、割りスリーブなどの案内機構で案内されつつ突き合わされて接触することによって、コネクタ間光ファイバ接続部１２０が構成され、光コネクタとコネクタソケットとの間で光接続がなされる。コネクタソケットから試験光を導入する場合は、コネクタ間光ファイバ接続部１２０は試験光接続部を構成することになる。フロントハウジング１０２の内部にはファイバガイド部１０４が挿入されている。ファイバガイド部１０４内には内蔵ファイバ１０１が収容されており、内蔵ファイバ１０１は、ファイバガイド部１０４内の位置に後端部が来るような長さでカットされている。ファイバガイド部１０４の後端部はフロントハウジング１０２の後端部付近まで伸びており、挿入される後述の挿入ファイバ１１１を導き入れる孔を有している。内蔵ファイバ１０１の後端部は、挿入ファイバ１１１の先端部と接触することにより、ファイバガイド部１０４内で光ファイバ接続部１２１を構成する。内蔵ファイバ１０１の後端部の周囲のファイバガイド部１０４の空間には屈折率整合剤１０３が充填されている。

フロントハウジング１０２の後端にリアハウジング１０６が差し込まれる。リアハウジング１０６には、その後端部にブーツ１０７が取り付けられている。ブーツ１０７には、その後端部から光ファイバを含む光ケーブル１１３がブーツ１０７に覆われるように固定され、光ケーブル１１３を固定すると共に、それが根元から曲がることを防止している。光接続のために光ケーブル１１３から引き出した光ファイバの部分は現場組立光コネクタ１００内に挿入されて、その内部の内蔵ファイバ１０１と光接続されるものであるため、挿入ファイバ１１１と呼ぶ。光ケーブル１１３の先端部からは、挿入ファイバ１１１が光接続を確実に行うために定められた所定の長さだけ突出するようにカットされて、引き出されている。挿入ファイバ１１１は、リアハウジング１０６の内部にある漏斗状の案内を有する孔から導き入れられる。挿入ファイバ１１１は、リアハウジング１０６の先端部の孔、及びファイバガイド部１０４の孔を通過し、屈折率整合剤１０３が充填されている部分で内蔵ファイバ１０１の後端部と接触して、メカニカルスプライスにより光ファイバ接続部１２１を構成する。これによって、光ケーブル１１３内の光ファイバが現場組立光コネクタ１００の前部に突出したフェルールと面一の光ファイバの先端まで光学的に接続される。現場組立光コネクタ１００の組立て時においては、規定の長さでカットされた挿入ファイバ１１１を、リアハウジング１０６の内部の孔に通して光ケーブル１１３をブーツ１０７内部に押し込み、所定の位置で固定する。この際に、内蔵ファイバ１０１の後端部の周りを覆っている屈折率整合剤１０３中に挿入ファイバ１１１が没入して、内蔵ファイバ１０１の後端部と挿入ファイバ１１１の先端部が接触して光ファイバ接続部１２１が構成され、光接続がなされる。図１の上部には、内蔵ファイバ１０１の後端部と挿入ファイバ１１１の先端部が接触する直前に状態が示されている。

なお、フロントハウジング１０２、ファイバガイド部１０４、フェルール１０５、リアハウジング１０６、ブーツ１０７は、光ファイバや光ケーブルを保持しつつ、コネクタの形状を画定する機能を有するものであるが、そのような機能が実現される限り、それらのいくつかが一体化された構造であったり、さらに分割された構造であったりしてもよい。

光ファイバ接続部１２１においては、最も好適には、内蔵ファイバ１０１の後端部と挿入ファイバ１１１の先端部の間に屈折率整合剤１０３がほぼ介在することなく直接接触して良好な光接続を構成している。しかし、その接触が不完全であり、屈折率整合剤１０３が介在する場合がある。図２には、光ファイバ接続部１２１における内蔵ファイバ１０１と挿入ファイバ１１１の種々の接触の状態が示されている。

図２の（ａ）には、正常な接触の状態が示されている。内蔵ファイバ１０１と挿入ファイバ１１１の間には、屈折率整合剤１０３は存在しないか、あるいは微少量しか存在していない。この状態では、光がファイバ間で伝達される際に、損失はほぼ生じない。また、経年変化によって接触状態が悪化することもなく、光接続の損失が増大することもない。図２の（ｂ）には、挿入ファイバ１１１のカットが不良の状態が示されている。この場合、内蔵ファイバ１０１と挿入ファイバ１１１の間には、屈折率整合剤１０３がある程度の量だけ存在している。この状態では、光がファイバ間で伝達される際に、ファイバが存在しない箇所では屈折率整合剤１０３を光が通過するために、光接続において異常な損失はほとんど生じない。しかし、経年変化により、光ファイバの接触状態がさらに悪化し、光接続の損失を生じるようになる可能性がある。従って、このような状態であることが検出されなくてはならない。図２の（ｃ）には、挿入ファイバ１１１のカットの長さが不足している状態が示されている。内蔵ファイバ１０１と挿入ファイバ１１１の間には、屈折率整合剤１０３がかなりの量存在している。この状態では、光がファイバ間で伝達される際に、ファイバが存在しない箇所では屈折率整合剤１０３を光が通過するために、光接続において異常な損失はほとんど生じない。しかし、経年変化により、光ファイバの接触状態がさらに悪化し、光接続の損失を生じるようになる可能性がある。従って、このような状態であることも検出されなくてはならない。図２の（ｂ）及び（ｃ）の状態は、光ファイバが接触不良であることを検出する必要性があるが、光ファイバが存在しない箇所では屈折率整合剤１０３中を光が通過することにより、損失の異常はほとんど生じないため、従来の通常の試験では接触不良の検出は困難であった。本発明は、接触不良の光コネクタは導波路間（光ファイバ間）に屈折率整合剤１０３が多く存在していること、屈折率整合剤１０３は特定の波長で損失が大きいこと、に着目し、光ファイバが接触不良の状態において光が屈折率整合剤１０３を通過する際の波長毎の損失の差を評価することで、接触不良を確実に検出・判定することを可能としたものである。

光ファイバが接触不良であるかどうかを判定するためには、試験光が光ファイバ接続部１２１を通過したときに、どの程度の損失があるかを測定する必要がある。そのためには、試験光の光ファイバ接続部１２１の前後での反射光を測定する手法と、試験光の光ファイバ接続部１２１の透過光を測定する手法が考えられる。反射光としては、典型的には、レーリー散乱光を用いる。試験光を内蔵ファイバの先端部から入力すると、それが光ファイバ接続部１２１において内蔵ファイバ１０１の後端部から出て、挿入ファイバ１１１の先端部に入るまでの間に屈折率整合剤１０３を通過する。ここで、試験光の波長によっては屈折率整合剤１０３によって所定の損失が生じる。試験光の反射光を測定する場合は、光ファイバ接続部１２１を通過の際に反射光が減少した程度を測定する。試験光の透過光を測定する場合は、挿入ファイバ１１１の先端部から入った試験光が挿入ファイバ１１１を通過してそれの後端部から出力されるものを透過光として測定することになる。

（光接続良否判断装置２００）
次に、現場組立光コネクタ１００の光ファイバ接続部１２１における光接続の良否を判断する光接続良否判断装置２００について説明する。光接続良否判断装置２００は、試験光の反射光を測定するものである。図３に光接続良否判断装置２００のブロック図を示す。ブロック図の要素間の接続において、矢印の実線で表わした接続は光の流れ、通常の実線で表わした接続は電気信号による接続を示している。光接続良否判断装置２００は、１．３１μｍ光源部２０１Ａ、１．６５μｍ光源部２０１Ｂ、光結合素子２０２、反射光検出部２０３、反射光測定部２０４、判断部２０５から構成される。光接続良否判断装置２００は、測定対象の現場組立光コネクタ１００に対して試験光を出力し、そこからの反射光に対して測定を実行する。光接続良否判断装置２００は、典型的には、本発明の機能を実現するアプリケーションを搭載したＯＴＤＲの形態の装置である。また、光接続良否判断装置２００は、透過光を測定するための光パワー測定部２５０を含むこともできる。

１．３１μｍ光源部２０１Ａは、１．３１μｍの波長のレーザ光を生成する構成である。１．３１μｍ光源部２０１Ａは、典型的には、半導体レーザのようなレーザ発振器である。１．３１μｍ光源部２０１Ａは、現場組立光コネクタ１００に対して測定を行うための試験光を発生させる。１．６５μｍ光源部２０１Ｂは、１．３１μｍ光源部２０１Ａと同様の構成であるが、１．６５μｍの波長のレーザ光を生成する構成である。１．３１μｍ光源部２０１Ａ及び１．６５μｍ光源部２０１Ｂは、典型的には、判断部２０５からの指示に基づき、いずれかがレーザ光を生成することによって、いずれかの波長のレーザ光を選択的に出力する。レーザ光は、典型的にはパルスであるが、後述の光パワー測定部２５０を使用した測定を行う場合は、連続光であってもよい。生成された１．３１μｍあるいは１．６５μｍの波長のレーザ光は、光学的に接続された光結合素子２０２に送られる。１．３１μｍ及び１．６５μｍの２つの波長の試験光を使用する理由は、後で詳述するが、それらの波長の光の屈折率整合剤１０３中における損失がお互いに異なるためである。そのような特性によって、現場組立光コネクタ１００内の光ファイバ接続部１２１におけるそれぞれの波長の試験光の損失の差である波長間損失差に基づいて試験光が通過した屈折率整合剤１０３の量、すなわち光ファイバ接続部１２１の光接続の良否を判断することが可能となる。

光結合素子２０２は、１．３１μｍ光源部２０１Ａ又は１．６５μｍ光源部２０１Ｂから出力されたレーザ光を一端で受けて現場組立光コネクタ１００側に通過させると共に、そこからの反射光を他端で受け、それを光源部には戻さずに、さらに別の他端から反射光検出部２０３に通過させる構成である。光結合素子２０２の現場組立光コネクタ１００側には光ファイバが接続されており、その終端はコネクタソケットとなっている。このコネクタソケットはテスト端子であり、組み立てられた現場組立光コネクタ１００をそこに接続して測定を実施する。

反射光検出部２０３は、１．３１μｍ及び１．６５μｍの波長の試験光を検出するセンサである。センサはフォトダイオードなどの公知のセンサを使用することができる。反射光検出部２０３は、送られてきた光をセンサによってその光パワーを示す電気信号に変換し、検出した反射光の光パワーを表わす信号を反射光測定部２０４に送る。このように、反射光検出部２０３は、試験光の反射光を受信する試験光検出部を構成する。

反射光測定部２０４は、反射光検出部２０３によって検出された反射光を表わす信号から、光パワーを求める構成である。反射光測定部２０４は、典型的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、メモリを有し、メモリに記憶された測定機能を実現させるプログラムが実行されることにより構成される情報処理装置である。反射光測定部２０４は、反射光の光パワーを表わす信号からその光パワーを計算する。光パワーは、好適には、公知のＯＴＤＲでの測定と同じく時間領域で測定され、光ファイバからの反射光の連続的な推移を観測することができる。測定された光パワーは、ディスプレイなどに時間を横軸としたグラフなどの形態で表示させることもできる。反射光測定部２０４は、好適には、そのグラフの横軸のどの時間に現場組立光コネクタ１００内の光ファイバ接続部１２１に対応する箇所があるかの情報を有している。光源部からテスト端子までの距離はあらかじめ分かっているため、その距離に対応する時間を反射光測定部２０４にあらかじめ設定することが可能である。反射光測定部２０４は、光ファイバからの反射光の時間領域の連続的な推移における、現場組立光コネクタ１００内の光ファイバ接続部１２１に対応する箇所の前後の光パワーの差から、光ファイバ接続部１２１における試験光の損失を求める。測定された光ファイバ接続部１２１における試験光の損失の値は、判断部２０５に送られる。このように、反射光測定部２０４は、試験光の反射光の光パワーに基づき、それぞれの波長における試験光の光ファイバ接続部における損失を検出する損失検出部を構成する。

判断部２０５は、試験光の現場組立光コネクタ１００内の光ファイバ接続部１２１における１．３１μｍと１．６５μｍのそれぞれの波長の光の損失の差である波長間損失差を求め、それに基づいて試験光が通過した屈折率整合剤１０３の量、すなわち光ファイバ接続部１２１の光接続の良否を判断する構成である。判断部２０５は、典型的には、反射光測定部２０４とＣＰＵ、ＲＡＭ、メモリを共有し、メモリに記憶された判断機能を実現させるプログラムが実行されることにより構成される情報処理装置である。判断機能を実現させるプログラムは、典型的には、アプリケーションプログラムの形態でメモリに記憶され、呼び出されることで実行される。好適には、判断部２０５は、ユーザからの測定開始の指示などに基づき、１．３１μｍ光源部２０１Ａ及び１．６５μｍ光源部２０１Ｂのそれぞれに対して試験光を発生するように指示をする。これにより、例えば、１．３１μｍの試験光のパルスが発生させられた後に、１．６５μｍの試験光のパルスが発生させられることになる。判断部２０５は、波長間損失差が所定の閾値（例えば０．３ｄＢなど）以上であれば、光ファイバ接続部１２１の接続が不良と判断し、その判断結果をユーザに対して出力する。

上述の構成による光接続良否判断装置２００は、光ファイバ接続部１２１からの反射光を測定する機能を実現するものである。この場合、光接続良否判断装置２００は、試験対象の光コネクタを含む光ケーブルに１カ所で接続することによって、試験光の注入及び反射光の検出を行うことができ、簡便に測定を実施することができる。なお、追加的な実施形態として、光接続良否判断装置２００は、光ファイバ接続部１２１を通過した透過光を測定するための光パワー測定部２５０をさらに含むことができる。光パワー測定部２５０は、光接続良否判断装置２００と通信可能な単体の光パワーメータの形態とすることや、光接続良否判断装置２００に接続される追加的なパーツの形態とすることができる。光パワー測定部２５０は、試験光検出部２５１、試験光測定部２５２から構成される。

試験光検出部２５１は、１．３１μｍ及び１．６５μｍの波長の光を検出するセンサである。現場組立光コネクタ１００に挿入ファイバ１１１を挿入することによって接続される光ファイバはその終端に別の光コネクタが接続されている。透過光を取得する際には、ここにコネクタソケットを接続して透過光を導き入れ、その透過光をコネクタソケットに接続されている光ファイバを通して試験光検出部２５１に送る。試験光検出部２５１は、送られてきた光をセンサによって光パワーを表わす電気信号に変換し、検出した透過光の光パワーを表わす信号を試験光測定部２５２に送る。このように、試験光検出部２５１は、試験光の透過光を受信する試験光検出部を構成する。

試験光測定部２５２は、試験光検出部２５１によって検出された透過光の光パワーを表わす信号から、光パワーを求める構成である。試験光測定部２５２は、典型的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、測定機能を実現させるプログラムを記憶したメモリなどから構成される情報処理装置であり、透過光の光パワーを表わす信号からその光パワーを計算する。光パワーは、公知の光パワーメータでの測定と同様の手法で測定される。測定された光パワーは、ディスプレイなどに数値で表示させることもできる。試験光測定部２５２は、１．３１μｍ光源部２０１Ａ及び１．６５μｍ光源部２０１Ｂから出力される試験光が現場組立光コネクタ１００内の光ファイバ接続部１２１を通過したものである透過光の光パワーの損失を特定する。特定された光ファイバ接続部１２１における試験光の損失は、判断部２０５に送られる。好適には、試験光測定部２５２は、１．３１μｍ光源部２０１Ａ及び１．６５μｍ光源部２０１Ｂから出力される光パワーの値を記憶しており、それからの減衰量を損失として特定する。絶対的な損失を正確に特定するためには、試験光測定部２５２に対して、それらの光源部の直後の試験光を基準にしたキャリブレーションを行うとよい。なお、本発明においては、１．３１μｍの試験光と１．６５μｍの試験光の損失の差によって光接続の良否の判定が実施されるため、絶対的な損失を必ずしも正確に特定する必要は無い。測定された透過光の光パワーあるいは光ファイバ接続部１２１における透過光の損失は、判断部２０５に送られる。このように、試験光測定部２５２は、試験光の透過光の光パワーに基づき、それぞれの波長における試験光の光ファイバ接続部における損失を検出する損失検出部を構成する。判断部２０５は、反射光の場合と同様に、試験光の現場組立光コネクタ１００内の光ファイバ接続部１２１における１．３１μｍと１．６５μｍのそれぞれの波長の光の損失の差である波長間損失差を求め、それに基づいて試験光が通過した屈折率整合剤１０３の量、すなわち光ファイバ接続部１２１の光接続の良否を判断する。光接続良否判断装置２００が試験光測定部２５２を含む場合は、反射光のみならず透過光も使用して、より正確に測定を実施することができる。

なお、光接続良否判断装置２００は、透過光のみを測定する構成とすることも可能である。この場合、光接続良否判断装置２００は、試験光検出部２５１、試験光測定部２５２を含む一方で、光結合素子２０２、反射光検出部２０３、反射光測定部２０４は必ずしも必要でない。この場合、光接続良否判断装置２００は、一体のＯＴＤＲの形態ではなく、光パワーメータに、１．３１μｍ光源部２０１Ａ及び１．６５μｍ光源部２０１Ｂと、判断部２０５を含むユニットからなる形態などとすることができる。

（試験光の特性）
本発明で１．３１μｍ及び１．６５μｍの２つの波長の試験光を使用する理由を説明する。これらの波長は、そのそれぞれの波長の光の屈折率整合剤１０３中における損失がお互いに異なるものから選択されている。このようにすると、まず、少なくともいずれか１つの波長においては屈折率整合剤１０３中において試験光のある程度の損失が発生するため、測定された損失の程度に基づいて、試験光が屈折率整合剤１０３を通過した距離を測定することができる。すなわち、試験光の損失が大きいと、試験光が屈折率整合剤１０３を通過した距離が長いことになる。ここで、メカニカルスプライス部の光接続の良否を判断する対象の現場組立光コネクタにテスト端子のコネクタソケットを接続したときに、それらの間の試験光接続部の光接続の状態が汚れなどで不良であって、そこにおいて損失が発生していた場合、１つの波長でのみ内蔵ファイバと挿入ファイバの光ファイバ接続部の損失を測定した場合は、その試験光接続部における損失の影響により、測定された損失は不正確な値となる。これは特に、透過光で測定を実施する場合に問題となる。しかし、２つの波長のそれぞれの試験光における損失の差である波長間損失差においては、試験光接続部における損失は相殺されることとなり、その影響が排除されることになる。そして、測定された波長間損失差が大きいと、試験光が屈折率整合剤１０３を通過した距離が長いことになる。本発明では、波長間損失差に基づく測定を行うことにより、試験光接続部の光接続の状態にかかわらず、正確な測定を行うことができる。

図４には、屈折率整合剤１０３の損失の波長に対する特性の実測値のグラフが示されている。グラフに示されるデータを取得した実験においては、光の波長を１．３０μｍから１．６５μｍの範囲で変化させながら、厚さ５００μｍの屈折率整合剤中に光を通過させ、光の損失（減衰量）を測定した。図４から理解されるように、その波長の範囲では、１．３１μｍに比べて、１．５５μｍ、１．６５μｍは損失が大きく、特に、１．３１μｍの損失が最小である一方で、１．６５μｍの損失が最大であることが確認された。一般に、異なる波長である第１波長及び第２波長の試験光の同じ距離の屈折率整合剤中における損失がお互いに異なる場合、それらのそれぞれの波長における損失の差である波長間損失差が大きいほど、試験光が屈折率整合剤を通過した際の損失の差が大きくなるため、試験光の屈折率整合剤の通過距離をより正確に検出できる。従って本実施例では、第１波長、第２波長として、それぞれ１．３１μｍ、１．６５μｍを選択した。

なお、光源部は、３つ以上の異なる波長の試験光を発生するものとすることもできる。この場合、その３つ以上の異なる波長の内から、そのそれぞれの光の屈折率整合剤１０３中における損失の相違が最も大きいものとして選択された２つの波長の試験光を使用することができる。このようにすると、試験光を通過させたときの波長間損失差が大きい値となるため、試験光が屈折率整合剤１０３を通過したことを高い感度で検出できる。そして、その２つの波長の反射光あるいは透過光の光パワーを測定することによって試験光の光ファイバ接続部１２１における損失を検出することができる。反射光検出部２０３は、その３つ以上の異なる波長の光を検出し、反射光測定部２０４は、その３つ以上の異なる波長の光の光パワーや損失を測定し、判断部２０５は、その３つ以上の異なる波長の内の損失の相違が最も大きいものとしてあらかじめ選択された２つの波長のそれぞれにおける試験光の光ファイバ接続部１２１におけるそれぞれの損失の差である波長間損失差が所定の閾値以上である場合に、光接続が不良と判断することになる。

次に、波長間損失差の大きさと光ファイバ接続部１２１の光接続の良否との関係を検証した結果について説明する。図５に、光ファイバ接続部１２１の損失の波長依存性の実測値を示す。ここには、光ファイバのカット（すなわち光ファイバ接続部１２１における光接続）の状態が不良である現場組立光コネクタ１００の製作例４つと、カットが正常である現場組立光コネクタ１００の製作例２つに対し、１．３１μｍ、１．５５μｍ、１．６５μｍの波長の試験光を通過させた場合の、損失の実測値のグラフが示されている。この実験では、カットが正常であるコネクタの製作例と、１．３１μｍの波長における損失が１．０ｄＢ以下となるカットが不良の光コネクタの製作例を使用した。図５より、カットが正常の場合、それぞれの波長毎の損失差（波長間損失差）は０．１ｄＢ以下で小さいが、カットが不良の場合には、１．３１μｍと１．６５μｍの波長における損失差は０．３ｄＢ以上であり、損失差の最大値は１．７ｄＢであった。このように、損失差を評価することにより、カットが正常か不良であるかを判断することが可能となる。その評価は、測定された損失差が所定の閾値より大きい場合に、光接続が不良であると判断することによって行うことができる。所定の閾値としては、前述のカットが不良の場合の損失差の実測値を考慮し、例えば０．３ｄＢなどとすることができる。

図５に示した光コネクタの損失の実測値において１．７ｄＢの最大の損失差を示したカット不良の光コネクタに対して、周囲温度を−３０℃〜７０℃で変化させ、損失が最大（−１０℃）及び最小（２０℃）となった条件においてＯＴＤＲで測定を行った。その測定結果に基づいた、光ファイバの光コネクタ前後における損失変動の一例のグラフを図６に示す。図６の（ａ）は１．３１μｍにおける損失変動、図６の（ｂ）は１．６５μｍにおける損失変動である。横軸は光源からの距離であり、縦軸は損失である。光源から所定の距離（約０．２ｋｍ）の位置において、カット及び光接続が正常な光コネクタを通過させ、その後方の光源から所定の距離（約０．３ｋｍ）の位置において、カット及び光接続が不良の光コネクタを通過させた場合において、経路全体にわたっての損失を測定してグラフにプロットした。図６においては、光コネクタによる損失の発生のために、光コネクタの前後では損失変動が観察される。カット及び光接続が不良の光コネクタにおける損失変動は１．６５μｍの波長において、１．５〜２．０ｄＢ程度であるが、これは損失の点からは軽度の不良である。しかし、そのような光コネクタであっても、図５に示す損失差（波長間損失差）の実測値では１．７ｄＢもの大きい値を示している。このように、本発明の手法によれば、光接続の軽度の不良であっても、高感度に検出することが可能である。

本発明は、光通信の分野などの光ファイバを使用した通信技術などにおいて、カット及び光接続が不良の現場組立光コネクタを高感度に検出することができる。本発明は、そのような光接続の不良を有する現場組立光コネクタの損失が経年変化などによって大きい値になり、光通信に支障を来すことを未然に防止することができる。このように、本発明は、光通信の分野において広範囲に適用することができる。

１００ ：現場組立光コネクタ
１０１ ：内蔵ファイバ
１０２ ：フロントハウジング
１０３ ：屈折率整合剤
１０４ ：ファイバガイド部
１０５ ：フェルール
１０６ ：リアハウジング
１０７ ：ブーツ
１１１ ：挿入ファイバ
１１３ ：光ケーブル
１２０ ：コネクタ間光ファイバ接続部
１２１ ：光ファイバ接続部
２００ ：光接続良否判断装置
２０１Ａ ：１．３１μｍ光源部
２０１Ｂ ：１．６５μｍ光源部
２０２ ：光結合素子
２０３ ：反射光検出部
２０４ ：反射光測定部
２０５ ：判断部
２５０ ：光パワー測定部
２５１ ：試験光検出部
２５２ ：試験光測定部

Claims (4)

1. 現場組立光コネクタ内の光ファイバ接続部の光接続で、経年変化により損失を生じる可能性があるコネクタを判断する装置であって、前記光ファイバ接続部は、屈折率整合剤に覆われており、内蔵ファイバと挿入ファイバがメカニカルスプライスにより接触するものであり、前記装置は、
   異なる波長である第１波長及び第２波長の試験光を発生する光源部と、
   前記試験光を前記現場組立光コネクタに光接続して前記内蔵ファイバ内に導く試験光導入部と、
   前記試験光の反射光あるいは透過光を受信する試験光検出部と、
   前記反射光あるいは前記透過光の光パワーに基づき、前記第１波長及び前記第２波長のそれぞれにおける前記試験光の前記光ファイバ接続部における損失を検出する損失検出部と、
   前記第１波長及び前記第２波長のそれぞれにおける前記試験光の前記光ファイバ接続部におけるそれぞれの前記損失の差である波長間損失差が所定の閾値以上である場合に、前記内蔵ファイバと前記挿入ファイバとの間に所定以上の前記屈折率整合剤が介在するため前記光接続は経年変化により損失を生じる可能性があると判断する判断部と、を具備し、
   １．３μｍから１．６５μｍの間で、前記第１波長は前記屈折率整合剤中における損失が小さい波長から選択され、前記第２波長は前記屈折率整合剤中における損失が大きい波長から選択される、ことを特徴とする装置。
2. 前記光源部は、前記第１波長及び前記第２波長を含む３つ以上の異なる波長の試験光を発生するものであり、
   前記損失検出部は、前記３つ以上の異なる波長の内の２つの波長の前記反射光あるいは前記透過光の光パワーに基づき、前記試験光の前記光ファイバ接続部における損失を検出するものであり、
   前記判断部は、前記３つ以上の異なる波長の内の２つの波長のそれぞれにおける前記試験光の前記光ファイバ接続部におけるそれぞれの前記損失の差である前記波長間損失差が所定の閾値以上である場合に、前記光接続は経年変化により損失を生じる可能性があると判断するものであり、
   前記２つの波長は、そのそれぞれの光の前記屈折率整合剤中における損失の相違が最も大きいものが選択される、請求項１に記載の装置。
3. 試験光検出部は、前記試験光の反射光を前記内蔵ファイバ側から受信するか、又は、前記試験光の透過光を前記挿入ファイバ側から受信するものであり、
   前記損失検出部は、前記光ファイバ接続部の前後における前記試験光の前記反射光の光パワーの差から前記損失を求めるか、又は、前記試験光の前記透過光の光パワーから前記損失を求めるものである、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記第１波長は１．３１μｍであり、前記第２波長は１．６５μｍである、請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。

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