WO2011086415A2

WO2011086415A2 - 活線検出装置

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Publication number: WO2011086415A2
Application number: PCT/IB2010/003366
Authority: WO
Inventors: 直哉松尾; 下村　勉; 島谷　賢一; 天谷　英俊
Original assignee: パナソニック電工株式会社
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2011-07-21
Also published as: WO2011086415A3; JP2011145216A; TW201140018A

Abstract

　２本の光ファイバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなり受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層とを備え、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、受光素子が、受光面を漏光発生部側に向けるように前記他方の光ファイバの外周面に対して傾斜させて配置される特徴とする活線検出装置を提供する。

Description

明細活線検出装置

技術分野本発明は、 2本の光ファィバの一端同士を接続して形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置に関するものである。背景技術従来から、光通信等に用いられる光ファイバにより形成された光線路が、活線状態（光が正常に伝送される状態）か否かを検出する活線検出装置として、光ファイバを屈曲させる必要のない活線検出装置が提案されている（たとえば特許文献 1参照）。

特許文献 1には、活線検出装置として、 2本の光ファイバを接続して形成した光線路における 2本の光フアイ/くの一端同士の融着部を保護する融着補強スリーブと、融着補強スリ一ブ外に設けられ融着部から融着補強スリーブを通して漏れた光を検出する受光素子とを備えたものが記載されている。この活線検出装置は、受光素子で光電変換された信号が予め設定された基準値以上であれば活線状態にある（光が正常に伝送されている）と判定し、基準値以下であれば活線状態にない（光が正常に伝送されていない）と判定する。この活線検出装置では、光フアイバを屈曲させることなく、光線路が活線状態にあるか否かを検出することができるので、光ファイバを屈曲させることによる光ファイバの折損や、一時的な伝送損失の増加による伝送ェラ一の発生などの問題がないという特徴がある。

【特許文献 1】特開 2 0 0 7— 8 5 9 3 4号公報（第 0 0 8 9— 0 0 9 6段落、図 4 ) 発明の概要ところで、 2本の光ファイバの一端同士を融着する場合には、通常、両光ファイバ間の光軸の軸ずれ、角度ずれなどに起因した接続損失が最小となるように融着するため、上述の融着部での接続損失は波長 1 3 1 0 0 !^で0 . 2 d B程度となる。

しかしながら、光通信等では光ファイバを伝搬する光の強度（以下、「光強度 j という）の範囲が広く、光強度が小さい場合には一 2 O d B m程度の場合もあり、この場合に融着部から漏れる光の光強度は非常に小さくなる。また、融着補強スリーブ外に設置される受光素子と融着部との距離が離れているため、受光素子での受光効率が低く、受光素子の受光面に到達する光量も少なくなるので、 S Z N比が小さくなつて活線状態の検出が困難になることがある。本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、光ファイバを伝搬する光の光強度が小さい場合でも、安定して活線状態を検出することができる活線検出装置を提供することを目的とする。

本発明の 1実施形態によると、 2本の光ファイバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層とを備え、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファィ /くの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、受光素子が、受光面を漏光発生部側に向けるように前記他方の光ファイバの外周面に対して傾斜させて配置される活線検出装置が提供される。

この構成によれば、光透過層が、漏光発生部で漏光した ¾を受光素子に導光するための導光路をファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成するので、漏光発生部で漏光した光を導光路を通して受光素子に効率よく導くことができる。また、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部を設けたことにより、光ファイバの一端同士を接続損失が最小となるように融着する場合に比べて、漏れる光の光強度が大きくなリ、受光素子で受光される光強度が大きくなる。結果的に、受光素子に対して安定した漏光を確保でき、光ファイバを伝搬する光の光強度が小さい場合でも、安定して活線状態を検出することができる。さらに、受光素子の受光面が漏光発生部側に向くことで、受光素子の受光面積が実質的に大きくなリ、漏光発生部で漏光した光を受光素子にてより安定して検出できる。

前記光ファイバの外周面と前記受光素子の前記受光面との間には、前記漏光発生部で漏光した光に対して透明なプリズムが介設され、前記光透過層が、プリズムの一面と光ファイバとの間およびプリズムの他面と受光素子との間にそれぞれ介在することができる。

この構成によれば、受光素子の受光面の傾斜角度をプリズムの形状によって設定することができ、受光素子での受光効率を精度よく定めることができる。

本発明の 2実施形態によると、 2本の光ファィパの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層と、漏光発生部で漏光した光に対して透明であつて 2本の光フアイ/、'同士の接続部を被覆することで当該接続部を保護するリコ一ト層とを備え、光透過層が、リコート層の外側において、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成する活線検出装置が提供される。

この構成によれば、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成するので、漏光発生部で漏光した光を導光路を通して受光素子に効率よく導くことができる。また、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部を設けたことにより、光ファイバの一端同士を接続損失が最小となるように融着する場合に比べて、漏れる光の光強度が大きくなリ、受光素子で受光される光強度が大きくなる。結果的に、受光素子に対して安定した漏光を確保でき、光ファイバを伝搬する光の光強度が小さい場合でも、安定して活線状態を検出することができる。さらに、 2本の光ファイバ同士の接続部がリコート層で被覆されるため、光ファイバの接続部の強度を上げることができる。

本発明の 3実施形態によると、 2本の光ファィバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファィバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファィバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層と、 2本の光ファイバ同士の接続部が挿通されることで当該接続部を保護する保護スリーブとを備え、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、受光素子が、保護スリーブの内側に収容される活線検出装置が提供される。

この構成によれば、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成するので、漏光発生部で漏光した光を導光路を通して受光素子に効率よく導くことができる。また、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部を設けたことにより、光ファイバの一端同士を接続損失が最小となるように融着する場合に比べて、漏れる光の光強度が大きくなリ、受光素子で受光される光強度が大きくなる。結果的に、受光素子に対して安定した漏光を確保でき、光ファイバを伝搬する光の光強度が小さい場合でも、安定して活線状態を検出することができる。さらに、 2本の光ファイバ同士の接続部が保護スリーブで保護されるため、光ファイバの接続部の強度を上げることができる。しかも、保護スリーブは受光素子ごと光ファイバを覆うので、漏光発生部で漏光した光が外部に漏れることなく受光素子に到達しゃすくなる。

本発明の 4実施形態によると、 2本の光ファィバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層とを備え、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファィバの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、前記他方の光ファイバの外周面における漏光発生部と光透過層との間には、漏光発生部で漏光した光に対して透明な接着剤を付着することで形成され、当該光を光透過層に向けて屈折させるレンズ構造が設けられる活線検出装置が提供される。

この構成によれば、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成するので、漏光発生部で漏光した光を導光路を通して受光素子に効率よく導くことができる。また、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部を設けたことにより、光ファイバの一端同士を接続損失が最小となるように融着する場合に比べて、漏れる光の光強度が大きくなリ、受光素子で受光される光強度が大きくなる。結果的に、受光素子に対して安定した漏光を確保でき、光ファイバを伝搬する光の光強度が小さい場合でも、安定して活線状態を検出することができる。さらに、漏光発生部で漏光した光が光ファイバの外周面における光透過層以外の部位から漏洩した場合に、この漏洩した光の一部をレンズ構造にて光透過層に向けて屈折させることができ、漏光発生部で漏光した光を受光素子にさらに効率よく導くことができる。

前記光透過層が、前記光ファイバと外周面と前記受光素子の前記受光面との間から光フアイ '、'の外周面に沿つて前記漏光発生部側に延設されることができる。

この構成によれば、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路が広がるので、漏光発生部で漏光した光を受光素子にさらに効率よく導くことができる。

本発明は、光透過層が、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を光フアイパの外周面と受光素子の受光面との間に形成するので、漏光発生部で漏光した光を導光路を通して受光素子に効率よく導くことができ、結果的に、光ファイバを伝搬する光の光強度が小さい場合でも、安定して活線状態を検出することができるという利点がある。図面の簡単な説明本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面とともに与えられる以後の望ましい実施例の説明から明確になる。

【図 1】本発明の実施形態 1の構成を示す概略平面図である。

【図 2】同上の他の構成例を示す概略平面図である。

【図 3】同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。

【図 4】同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。

【図 5】同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。

【図 6】同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。

【図 7】同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。

【図 8】本発明の実施形態 2の構成を示す概略平面図である。

【図 9】同上の他の構成例を示す概略平面図である。

【図 1 0】本発明の実施形態 3の概略構成を示し、（a ) は平面図、（b ) は側面図、（c ) は（a ) の X C— X C断面図である。

【図 1 1】同上の他の構成例を示す概略平面図である。

【図 1 2】本発明の実施形態 4の構成を示す概略平面図である。【図 1 3】同上の他の構成例を示す概略平面図である。

【図 1 4】同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。

【図 1 5】本発明の実施形態 5の構成を示す概略平面図である発明を J施するための形態以下、本発明の実施形態が本明細書の一部を成す添付図面を参照して一層詳細に説明される。図面全体で同一又は類似の部分には同一の符号を付けてそれに関する重複する説明を省略する。

(実施形態 1 )

本実施形態の活線検出装置は、図 1に示すように 2本の光ファイバ F 1 , F 2の一端同士を突き合わせる形で接続して形成される光線路 Aが、活線状態にあるか否かを検出するものである。

この活線検出装置は、 2本の光ファイバ F 1 , F 2の上記一端同士の接続部に設けられ一方の光ファイバ F 1のコア 1 1内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバ F 2のクラッド 1 2へ漏光させる漏光発生部 1と、受光面 2 aから入射する漏光発生部 1で漏光した光を検出する受光素子 2とを備えている。ここで、受光素子 2は、漏光発生部 1で漏光した光に対して透明な接着剤からなる透明接着層（光透過層） 3により、前記他方の光ファイバ F 2の外周面に対して接着されている。

漏光発生部 1は、図 1の例では、光ファイバ F 1 , F 2の上記一端同士の接続部において、両光ファイバ F 1 , F 2の光軸方向に直交する断面内で、両光ファイバ F 1 , F 2の光軸中心 (コア 1 1の中心軸）を互いにずらした状態で一端同士を融着することで構成されている。この構成の漏光発生部 1は、両光ファイバ F 1 , F 2の接続部の不整合により光の漏洩を生じさせ、一部の光を光ファイバ F 2のクラッド 1 2へ漏光させる。そのため、両光ファイバ F 1 , F 2間のずれ量を調整することで漏洩する光量を管理することが可能である。なお、図 1中の矢印は光の伝搬方向を示している。

本実施形態では、受光素子 2としてはフォトダイオードチップを用い、受光素子 2の出力電流を、オペアンプを用いた電流一電圧変換回路（図示せず）により電圧信号に変換する。電流一電圧変換回路の後段には、マイクロコンピュータ、あるいはコンパレータ等を用いた回路からなる判定手段（判定手段）が設けられ、電流一電圧変換回路から出力される電圧信号に基づいて、光線路 Aが活線状態にあるか否かを判定手段で判定する。つまり、判定手段は、受光素子 2の受光強度が予め設定された基準値以上であれば活線状態にある（光が正常に伝送されている）と判定し、基準値未満であれば活線状態にない（光が正常に伝送されていない）と判定する。判定手段の判定結果は、たとえばディスプレイに表示させたり、発光ダイオードなどの表示手段に表示させたりすることで報知される。

各光ファイバ F 1 , F 2は、上記一端側から所定長さに亘つて被覆が除去され、素線の外周面（つまり、クラッド 1 2の外周面）を露出させている。受光素子 2は、受光面 2 aを光ファィパ F 2のクラッド 1 2側とする形で透明接着層 3を介して光ファイバ F 2のクラッド 1 2の外周面に接着されている。また、受光素子 2は、上記他方の光ファイバ F 2の光軸方向において、漏光発生部（つまり、両光ファイバ F 1 , F 2の接続部） 1から規定長さ（たとえば 2 ~ 5 mm程度）だけ離れて配置される。

各光ファイバ F 1 , F 2としては、各種の光ファイバ F 1， F 2の中で伝搬損失、伝送帯域幅および機械的強度などの耐環境性などに優れている石英ガラスファイバを用いている。ここで、本実施形態の光ファイバ F 1 , F 2として用いる石英ガラスファイバとしては、シングルモード型（S M型）ファイバを採用しているが、シングルモード型に限らず、ステップインデックス型（S I型）マルチモードファイバや、グレーデッドインデックス型（G 1型）マルチモードファイバ等、種々のファイバを採用してもよい。なお、各光ファイバ F 1， F 2としては、石英ガラスファイバに限らず、多成分ガラスファイバやプラスチックファイバなどを用いてもよい。 2本の光ファイバ F 1 , F 2の上記一端同士を融着する際には、両光ファイバ F 1， F 2の上記一端側の端面を突き合わせ、アーク放電などによって加熱溶融させてから冷却することにより 2本の光ファイバ F 1， F 2を接続する。

光ファイバ 1を伝搬する光としては、たとえば波長が 1 3 1 0 n mの光や波長が 8 5 0 n m の光を想定しており、透明接着層 3は、これらの波長の光に対して透明な接着剤であるェポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などにより形成すればよい。なお、透明接着層 3は、必ずしもクラッド 1 2よりも屈折率が高い材料で形成する必要はなく、空気とクラッド 1 2との中間の屈折率を有する材料で形成してもよい。

ここにおいて、受光素子 2は、光ファイバ F 1 , F 2を伝搬する光（つまり、光通信用の光）の波長が 1 / m帯波長領域（たとえば 1 3 1 O n m) の場合には当該 1 m帯波長領域で受光感度の高い I n G a A sフォトダイオードチップを採用し、光の波長が 0 . 8 m帯波長領域 (たとえば 8 5 O n m) の場合には当該 0. 8 m帯波長領域で受光感度の高い S ίフォトダィオードチップを採用すればよい。たとえば 1 m帯波長領域の光および 0 . 8 m帯波長領域の光が光線路 A内を伝搬される場合には、各波長領域それぞれにおいて受光感度の高い受光素子 2を各別に設ければよい。

ところで、本実施形態の活線検出装置においては、透明接着層 3は、漏光発生部 1で漏光した光を受光素子 2に導光するための導光路を上記他方の光ファィバ F 2の外周面と受光素子 2 の受光面 2 aとの間に形成している。すなわち、透明接着層 3は、上述したように漏光発生部 1で漏光した光に対して透明な接着剤からなり、受光素子 2を光ファイバ F 2に接着するだけでなく、漏光発生部 1で漏光した光を受光素子 2に導光する導光路としての機能も備えている。ここに、透明接着層 3は受光素子 2の受光面 2 aの全面に被着しており、受光素子 2は受光面 2 aの全面から導光路を通した光を受光する。

要するに、漏光発生部 1で発生した漏洩光のうちクラッド 1 2と空気との境界でも入射補角が全反射臨界補角よりも大きな光線はクラッド 1 2からも漏れて外部に出てしまうが、全反射臨界補角よりも小さな光線はクラッド 1 2と空気との境界で全反射する。ここで、本実施形態のように両光ファイバ F 1 , F 2として石英ガラスファイバを用いている場合には、クラッド 1 2と空気との屈折率差が大きいので、漏光発生部 1で発生した漏れ光についてはクラッド 1 2と空気との境界で全反射される割合が高く、漏光発生部 1で発生した漏れ光の多くはクラッド 1 2内を伝搬する。一方、クラッド 1 2と透明接着層 3との屈折率差はクラッド 1 2と空気との屈折率差よリも小さいので、漏光発生部 1で発生した漏洩光は、クラッド 1 2と透明接着層 3との界面で全反射される光の割合が少なく、クラッド 1 2と透明接着層 3との界面を通過して受光素子 2の受光面 2 aに到達することになる。

以上説明した構成によれば、漏光発生部 1で漏光した光の一部は、光ファイバ F 2のクラッド 1 2の外周面から、透明接着層 3よりなる導光路を通して受光素子 2の受光面 2 aに到達することとなリ、空気中を通す場合に比べて受光素子 2に効率よく導かれることになる。つまり、光ファイバ F 2の外周面と受光素子 2の受光面 2 aとの間に空気層が介在する場合に比べると、漏光発生部 1で漏光した光を透明接着層 3によって受光素子 2に高効率で導くことができ、受光素子 2に対して安定した漏光を確保することができる。しかも、 2本の光ファイバ F 1 , F 2同士の接続部に漏光発生部 1を設けたことで、光ファイバ F 1 , F 2の一端同士を接続損失が最小となるように融着する場合に比べ、光ファイバ F 1 , F 2同士の接続部で発生する漏洩光の光強度が大きくなる。その結果、光ファイバ F 1 , F 2を伝播する光の一部を高い効率で受光素子 2に伝えることができるので、光ファイバ F 1 , F 2を伝播する光の光強度が比較的小さい場合でも、安定して活性状態を検出することができるという利点がある。

ここにおいて、本実施形態の他の態様として以下のような構成も考えられる。

すなわち、たとえば図 2に示すように、透明接着層 3は漏光発生部 1と受光素子 2の受光面 2 aとを結ぶ直線上にも導光路を形成するように、受光素子 2の受光面 2 aと光ファイバ F 2 のクラッド 1 2の外周面との間から漏光発生部 1側に延設されていてもよい。具体的には、透明接着層 3を構成する接着剤を受光素子 2の受光面 2 aと受光面 2aと対向する光ファィバ F 2 のクラット Ί 2の外周面との間だけでなく、受光面 2aの漏光発生部 1側の端部で漏光発生部 1を結ぶ面とこの面と対向する光ファイバ F2のクラット Ί 2の外周面との間にも塗布することで、透明接着層 3の形成範囲を広くする。この構成では、漏光発生部 1で発生した漏洩光を受光素子 2に導くための導光路が広くなリ、本来なら空気中に漏れる光についても受光素子 2に導くことができて、漏光発生部 1で ¾生した漏洩光の受光素子 2で受光効率がよリ高くなる。

また、たとえば図 3に示すように、受光素子 2は、受光面 2 aを漏光発生部 1側に向けるように、光ファイバ F 2の外周面に対し傾斜して配置されていてもよい。図 3の例では、透明接着層 3を構成する接着剤を光ファイバ F 2のクラッド 1 2の外周面の一部に盛ることで、光フアイバ F 2の光軸方向における透明接着層 3の両側面 3 aを傾斜させ、その傾斜した一側面 3 aに受光素子 2を配置することによリ受光素子 2を傾斜させている。この構成によれば、受光素子 2は受光面 2 aを漏光発生部 1側に向けて傾くので、漏光発生部 1で発生した漏洩光の受光面 2 aに対する入射角が小さくなって実質的な受光面積が大きくなリ、漏光発生部 1で漏光した光をより高効率で受光することが可能になる。

さらにまた、図 4に示すように光ファイバ F 2のクラッド 1 2の外周面上における漏光発生部 1と透明接着層 3との間に、漏光発生部 1で発生する漏洩光を透明接着層 3に向けて屈折させるレンズ構造 4を形成してもよい。レンズ構造 4は、光ファイバ F 2クラッド 1 2のの外周面に、漏光発生部 1で発生する漏洩光に対して透明な接着剤を付着させ、当該接着剤を表面が表面張力によって略球面状として固化させることにより形成される。しかして、漏光発生部 1 で漏光した光の一部は、接着剤からなるレンズ構造 4に入射し、透明接着層 3に向けて配光されて受光素子 2に到達する。これにより、漏光発生部 1で漏光した光が光ファイバ F 2のクラッド 1 2の外周面における透明接着層 3以外の部位から漏洩した場合に、この漏洩した光の一部をレンズ構造 4にて透明接着層 3に戻すことができ、漏光発生部 1で漏光した光をより高効率で受光することが可能になる。

ところで、漏光発生部 1の構成は上述したように光ファイバ F 1 , F 2間で光軸をずらすものに限らず、たとえば図 5、 6に示すような構成を採用することも可能である。

図 5の例では、両光ファイバ F 1 , F 2間に空隙（ギャップ）を介在させることによリ漏光発生部 1を形成し、両光ファイバ F 1 , F 2間に不整合部分を形成して光の漏洩を生じさせ、一部の光を光ファイバ F 2のクラッド 1 2へ漏光させるようにしている。そのため、両光ファィバ F 1 , F 2間の間隔を調整することで漏洩する光量を管理することが可能である。

図 6の例では、両光ファイバ F 1 , F 2の互いに突き合わされる端面を不整合形状とすることで漏光発生部 1を構成する。つまり、両光ファイバ F 1， F 2の接続される端面を、互いに異なる形状に研磨する（ここでは、一方の光ファイバ F 1の端面を斜めに研磨し、他方の光フアイバ F 2の端面をコア 1 1が突出する形に研磨してある）ことで、両光ファイバ F 1 , F 2 間に不整合部分を形成して光の漏洩を生じさせ、一部の光を光ファイバ F 2のクラッド 1 2へ漏光させるようにしている。

さらに、図 7に示すように漏光発生部 1に加えて、漏光発生部 1と受光素子 2との間に光ファィバ F 2に対して比較的小さい曲率半径で曲げを複数回繰リ返すマイク口ベンド部 5を形成することにより、マイクロベンド損失を発生させることも考えられる。これにより、コア 1 1とクラッド 1 2との境界面における全反射条件がくずれて、光ファイバ F 2の外周面の透明接着層 3を設けた部位から光が漏れやすくなリ、受光素子 2での受光量を増やすことができる。この場合、漏光発生部 1は必ずしも上述したように不整合により漏光を発生させる必要はなく、両ファイバ F 1， F 2間を単に融着した構造としても、マイクロベンド部 5により漏洩光を発生させることができる。

(実施形態 2 )

本実施形態の活線検出装置は、図 8に示すように 2本の光ファイバ F 1 , F 2が光軸を互いに交差させるように角度をつけて接続されることによリ漏光発生部 1を構成している点が実施形態 1の活線検出装置と相違する。

すなわち、両光ファイバ F 1 , F 2の接続部において、各光ファイバ F 1 . F 2のコア 1 1 の光軸同士が一直線上とならないようにすることで、両光ファイバ F 1 , F 2間に不整合部分を形成して光の漏洩を生じさせ、一部の光を光ファイバ F 2のクラッド 1 2へ漏光させる。この場合に、両光ファイバ F 1 , F 2の端面同士は、融着または接着により接合されるものとする。

また、本実施形態の他の構成例として、図 9に示すように両光ファイバ F 1， F 2間の角度に合わせて、少なくとも一方の光ファイバ F 1 , F 2 (図 9の例では光ファイバ F 2のみ）の端面を斜めにカットし、光ファイバ F 1 , F 2の端面同士の密着度を高めてもよい。この構成では、光ファイバ F 1 , F 2の端面間から空気中への漏光を抑制し、受光素子 2での受光効率を上げることができる。ここで、光ファイバ F 2の端面をカットする角度は、光ファイバ F 2 端面での反射によるロス（リターンロス）を軽減するように、たとえば光軸の垂直面に対して 8度程度とすることが望ましい。

その他の構成および機能は実施形態 1と同様である。

(実施形態 3 )

本実施形態の活線検出装置は、図 1 0に示すように光ファイバ F 1 , F 2の接続部（漏光発生部 1 ) を補強スリーブ 6で覆い、当該接続部の強度を高めた点が実施形態 1の活線検出装置と相違する。

補強スリーブ 6は、光ファイバ F 1 , F 2を接続部の両側の所定長さにかけて、光ファイバ F 1 , F 2と共に補強用の支持板 7を挿通することにより光ファイバ F 1 , F 2の接続部を保護する。受光素子 2は、支持板 7における光ファイバ F 2クラッド 1 2のの外周面との対向部位に、受光面 2 aを露出させる形で埋め込まれて支持板 7と一体化されており、透明接着層 3 にて光ファイバ F 2のクラッド 1 2の外周面に接着される。なお、受光素子 2との電気的接続を行うリード線 2 bは、支持板 7内を通して保護スリーブ 6の外側に引き出される。

ここで、支持板 7と受光素子 2とを一体化したことで、光ファイバ F 1 . F 2に対する受光素子 2の位置決めが容易になるという利点もある。具体的には、図 1 0 ( c ) に示すように支持板 7における光ファイバ F 1 , F 2との対向面の長手方向の略中央に位置決めマーク M 1を設け、当該位置決めマーク M 1と受光素子 2との位置関係を予め設定しておく。これにより、位置決めマーク M 1を光ファイバ F 1 , F 2の接続部（漏光発生部 1 ) に合わせることで、受光素子 2を漏光発生部 1から最適な距離となる位置に配置することができる。したがって、活線検出装置ごとに受光素子 2の漏光発生部 1からの距離にばらつきが生じることはなく、受光素子 2での受光効率のばらつきを抑制することができる。

さらに、保護スリーブ 6の内周面および支持板 7における光ファイバ F 1 , F 2との対向面に、光ファイバ F 1 , F 2から漏れた光を反射する光反射膜を形成すれば、光ファイバ F 1 , F 2の外周面や漏光発生部 1から無駄に光が漏れることを防止でき、受光素子 2での受光効率向上につながる。

また、本実施形態の他の構成例として、図 1 1に示すように光ファイバ F 2のクラッド 1 2 の外周面と受光素子 2の受光面 2 aとの間に、漏光発生部 1で漏光した光に対して透明なプリズム 8を介在させることも考えられる。図 1 1の例では、略三角柱状のプリズム 8を用いておリ、プリズム 8の一の側面を透明接着層 3にて光ファイバ F 2の外周面に接着し、プリズム 8 の他の側面を透明接着層 3にて受光素子 2の受光面 2 aに接着してある。

これにより、実施形態 1で説明した図 3の例と同様に、受光素子 2は受光面 2 aを漏光発生部 1側に向けるように、光ファイバ F 2の外周面に対し傾斜して配置されることとなり、漏光発生部 1で漏光した光を高効率で受光することが可能になる。しかも、この構成では、受光素子 2の受光面 2 aの傾斜角度をプリズム 8の形状（前記一の側面と前記他の側面との間の角度）によって設定することができ、受光素子 2での受光効率を精度よく定めることができる。さらに図 1 1の例では、支持板 7にプリズム 8との干渉を避けるための開口 7 aを設け、保護スリーブ 6にも開口 7 aと対応する位置に孔を設けている。

その他の構成および機能は実施形態 1と同様である。

(実施形態 4 )

本実施形態の活線検出装置は、漏光発生部 1で発生する漏洩光を拡散させる手段を設けた点が実施形態 1の活線検出装置と相違する。

たとえば、図 1 2に示すように光ファイバ F 2の被覆 1 3を漏光発生部 1付近に一部残して除去し、当該被覆 1 3の上から透明接着層 3によリ受光素子 2を接着することが考えられる。ここで、被覆 1 3としては、漏光発生部 1で漏光した光に対して透明であって、且つ着色によリ光拡散性が付与されたものを採用する。この構成では、光ファイバ F 2においてクラッド 1 2の外周面から被覆 1 3に漏洩した光が被覆 1 3内で拡散し、広がった状態で透明接着層 3を通って受光素子 2の受光面 2 aに到達することになる。

また、他の構成例として、図 1 3に示すように両光ファイバ F 1 , F 2の端面間に光拡散透過性を有するシート等の拡散部材 1 4を介在させることも考えられる。拡散部材 1 4は接着剤であってもよい。この構成では、光ファイバ F 1からの光が拡散部材 1 4を通過する際に拡散し、広がった状態で透明接着層 3を通って受光素子 2の受光面 2 aに到達することになる。さらに他の構成例として、図 1 4に示すように光ファイバ F 2における漏光発生部 1と受光素子 2との間のクラッド 1 2外周面に、シボ加工やエッチングによる凹凸、 V溝加工を施すことにより、拡散加工部 1 5を設けることが考えられる。この場合、光ファイバ F 2のクラッド 1 2に漏洩した光は拡散加工部 1 5で拡散し、広がった状態で透明接着層 3を通って受光素子 2の受光面 2 aに到達することになる。

以上説明した本実施形態の活線検出装置によれば、漏光発生部 1で発生する漏洩光を拡散させることができ、結果的に、活線検出装置ごとに受光素子 2の漏光発生部 1からの距離にばらつきが生じても、受光素子 2での受光効率のばらつきを抑制できるという利点がある。すなわち、漏光発生部 1で発生する漏洩光は拡散しつつ受光素子 2に到達するので、当該漏洩光が拡散しない場合に比べると、受光素子 2での受光効率において受光素子 2の漏光発生部 1からの距離によるばらつきが生じにくくなる。また、受光効率において受光素子 2の位置と光フアイバ F 2の光軸とのずれによるばらつきも生じにくくなる。

その他の構成および機能は実施形態 1と同様である。

(実施形態 5 )

本実施形態の活線検出装置は、図 1 5に示すように光ファイバ F 1 , F 2同士の接続部（漏光発生部 1 ) を被覆することで当該接続部を保護するリコ一ト層 9を設けた点が実施形態 1の活線検出装置と相違する。

リコ一ト層 9は、光ファイバ F 1 , F 2の接合（融着）後に、各光ファイバ F 1 , F 2の接続部周辺に対し被覆 1 3が除去された部分の全域に亘つてコ一ティングにより形成され、両端部がそれぞれ各光ファイバ F 1 , F 2の被覆 1 3に僅かに被るように構成される。このようにリコ一ト層 9を設けたことで、光ファイバ F 1 , F 2の接続部の強度を上げることができる。

ここで、リコ一ト層 9には、漏光発生部 1で漏光した光に対して透明な材料を用い、受光素子 2は当該リコ一ト層 9の上から透明接着層 3により接着される。したがって、光ファイバ F 2においてクラッド 1 2の外周面からリコ一ト層 9に漏洩した光は、リコ一ト層 9および透明接着層 3を通って受光素子 2の受光面 2 aに到達することになる。

なお、リコート層 9を光拡散透過性材料から形成すれば、実施形態 4で説明したように漏光発生部 1で発生する漏洩光をリコ一ト層 9にて拡散させることができ、結果的に、活線検出装置ごとに受光素子 2の漏光発生部 1からの距離にばらつきが生じても、受光素子 2での受光効率のばらつきを抑制できる。

その他の構成および機能は実施形態 1と同様である。

ところで、上記各実施形態では、光ファイバ F 2の外周面と受光素子 2の受光面 2 aとの間に導光路を形成する光透過層として、透明な接着剤からなる透明接着層 3を例示したが、この例に限るものではない。すなわち、導光路を形成する光透過層は漏光発生部 1で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子 2と光ファイバ F 2との間に介在するものであればよく、たとえばマッチングオイルなどの液状の透明層であってもよい。この場合、受光素子 2を光フアイバ F 2に対して固着する手段が光透過層とは別に必要になるものの、透明接着層 3の場合と同様に受光素子 2に対して安定した漏光を確保することができる。

以上では本発明が特定の実施例を中心として説明されたが、本発明の趣旨及び添付された特許請求範囲内で多様な変形、変更又は修正が当該技術分野でありえるし、従って、前述した説明及び図面は本発明の技術思想を限定するものではない本発明を例示することで解釈されるべきである。

本発明の技術思想を外れない範囲内で前記実施例は適宜に組み合わせることが可能である。

Claims

請求の範囲

【請求項 1】

2本の光ファイバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層とを備え、光透過層は、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファィバの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、受光素子は、受光面を漏光発生部側に向けるように前記他方の光ファイバの外周面に対して傾斜させて配置されることを特徴とする活線検出装置。

【請求項 2】

前記光ファィパの外周面と前記受光素子の前記受光面との間には、前記漏光発生部で漏光した光に対して透明なプリズムが介設され、前記光透過層は、プリズムの一面と光ファイバとの間およびプリズムの他面と受光素子との間にそれぞれ介在することを特徴とする請求項 1記載の活線検出装置。

【請求項 3】

2本の光ファイバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層と、漏光発生部で漏光した光に対して透明であって 2本の光ファイバ同士の接続部を被覆することで当該接続部を保護するリコ一ト層とを備え、光透過層は、リコ一ト層の外側において、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成することを特徴とする活線検出装置。

【請求項 4】

2本の光ファイバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光ファイバとの間に介在する光透過層と、 2本の光フアイ/、'同士の接続部が挿通されることで当該接続部を保護する保護スリーブとを備え、光透過層は、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光ファイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、受光素子は、保護スリーブの内側に収容されることを特徴とする活線検出装置。

【請求項 5】

2本の光ファイバの一端同士を接続して形成する光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、 2本の光ファイバ同士の接続部に設けられ一方の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、受光面から入射する漏光発生部で漏光した光を検出する受光素子と、漏光発生部で漏光した光に対して透明な材料からなリ受光素子と前記他方の光フアイバとの間に介在する光透過層とを備え、光透過層は、漏光発生部で漏光した光を受光素子に導光するための導光路を前記他方の光フアイバの外周面と受光素子の受光面との間に形成し、前記他方の光ファイバの外周面における漏光発生部と光透過層との間には、漏光発生部で漏光した光に対して透明な接着剤を付着することで形成され、当該光を光透過層に向けて屈折させるレンズ構造が設けられることを特徴とする活線検出装置。

【請求項 6】

前記光透過層は、前記光ファイバと外周面と前記受光素子の前記受光面との間から光フアイバの外周面に沿って前記漏光発生部側に延設されていることを特徴とする請求項 1ないし請求項 5のいずれか 1項に記載の活線検出装置。