CN102119325A - 芯线检测设备和芯线检测方法 - Google Patents

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CN102119325A CN2009801310943A CN200980131094A CN102119325A CN 102119325 A CN102119325 A CN 102119325A CN 2009801310943 A CN2009801310943 A CN 2009801310943A CN 200980131094 A CN200980131094 A CN 200980131094A CN 102119325 A CN102119325 A CN 102119325A
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户毛邦弘
仓岛利雄
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Abstract

本发明提供能够对多孔单模光纤进行芯线检测的芯线检测设备，其包括：通过多个突起部(23)对光纤(1)施加载荷(F)来形成光栅的光栅形成器具(20)、和检测光纤(1)所发生的漏光(λ1′)的受光器(30)，多个突起部(23)以0.24mm～0.75mm范围内的周期Λ进行配置。

Description

芯线检测设备和芯线检测方法
技术领域
本发明涉及作为光传输系统中光导通试验的试验装置的芯线检测设备及芯线检测方法，具体而言，涉及使用了长周期光栅的芯线检测设备及芯线检测方法。
背景技术
随着FTTH(Fiber To The Home：光纤到户)服务的普及，光纤路的施工和维护工作增加。现有光纤的允许弯曲半径较大而可操作性较差。因此，近年来，人们开发了各种弯曲损耗特性得到改善、允许弯曲半径变小的光纤。特别是，专利文献1中记载的多孔单模光纤具有优良的弯曲损耗特性，而且与现有的单模光纤的连接性也优良，因此对其的研究在积极地推进。
为了在光纤路的施工、使用时对任意的光纤芯线进行确认，需要能够在作业现场找到任意的光纤芯线。芯线检测设备(例如，参照专利文献2)由于能够将光纤中传播的光的一部分取出从而确认该光纤是否为所需要的光纤，因此被广泛利用。芯线检测设备通过使光纤中形成弯曲部并对由弯曲部漏出的光进行检测来判断光是否在该光纤中传播。
专利文献1：日本国专利公报“特许第3854627号”
专利文献2：日本国专利公报“特许第3407812号”
发明内容
但是，较之于现有的单模光纤，专利文献1所示的多孔单模光纤的弯曲损耗非常小，因此，无法通过现有的芯线检测方法进行芯线检测。
因此，本发明为解决上述问题而完成，其目的在于提供能够对多孔单模光纤进行芯线检测的芯线检测设备及芯线检测方法。
解决上述问题的本发明第1方面的芯线检测设备，其特征在于，包括：光栅形成装置，通过多个突起部对光纤施加载荷来形成光栅；以及受光装置，检测由所述光栅发生的漏光。
解决上述问题的本发明第2方面的芯线检测设备，其特征在于，在第1方面的芯线检测设备中，所述多个突起部的周期沿所述光纤的设置方向变化。
解决上述问题的本发明第3方面的芯线检测设备，其特征在于，在第1或第2方面的芯线检测设备中，所述载荷为8N以上。
解决上述问题的本发明第4方面的芯线检测设备，其特征在于，在第1～3方面的任一项所述的芯线检测设备中，还包括对所述光纤赋予弯曲的光纤弯曲赋予装置，所述弯曲的曲率半径处于8mm～12mm范围内。
解决上述问题的本发明第5方面的芯线检测设备，其特征在于，在第1～4方面的任一项所述的芯线检测设备中，所述多个突起部以0.24mm～0.75mm范围内的周期进行配置。
解决上述问题的本发明第6方面的芯线检测设备，其特征在于，在第4方面的芯线检测设备中，所述多个突起部配置于所述光纤弯曲赋予装置。
解决上述问题的本发明第7方面的芯线检测方法，其特征在于，通过多个突起部对光纤施加载荷来形成长周期光栅，其中，所述多个突起部以0.24mm～0.75mm范围内的周期进行配置；通过检测由所述光纤发生的漏光来对光波在所述光纤中的导通进行确认。
解决上述问题的本发明第8方面的芯线检测方法，其特征在于，在第7方面的芯线检测方法中，通过改变所述多个突起部与所述光纤间的角度来形成所述长周期光栅。
解决上述问题的本发明第9方面的芯线检测方法，其特征在于，在第7或第8方面的芯线检测方法中，对所述光纤赋予弯曲，并检测由所述光纤发生的漏光。
根据本发明的芯线检测设备及芯线检测方法，能够对多孔单模光纤进行芯线检测。
附图说明
图1A是用于说明本发明第一实施方式的芯线检测设备的概略图。
图1B是表示通过本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具来赋予应力的部位与折射率变化量的关系的图。
图1C是使用本发明第一实施方式的芯线检测设备进行芯线检测的流程图。
图2A是示意地表示具有6个空孔的多孔单模光纤的图。
图2B是示意地表示具有10个空孔的多孔单模光纤的图。
图3A是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中波长与损耗谱的关系的曲线图。
图3B是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中突起部周期与中心波长(损耗谱达到最大值的波长)的关系的曲线图。
图4是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中HAF的光栅周期对空孔结构的依赖性的一例的曲线图。
图5A是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中HAF的芯直径2a(μm)与光栅周期(μm)的关系的曲线图。
图5B是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中HAF的相对折射率差Δ(％)与光栅周期(μm)的关系的曲线图。
图6A是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中HAF的标准化空孔直径d/2a与光栅周期(μm)的关系的曲线图。
图6B是表示本发明的第一实施方式中的芯线检测设备中标准化空孔直径d/2a与光栅周期(μm)的关系的曲线图。
图6C是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中标准化空孔直径d/2a与光栅周期(μm)的关系的曲线图。
图6D是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中标准化空孔直径d/2a与光栅周期(μm)的关系的曲线图。
图7是表示通过本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具来赋予应力的部位与折射率变化量的关系的图。
图8是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备的、HAF的标准化空孔位置c/2a与光栅周期的关系的曲线图。
图9A是用于说明本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的其他示例的俯视图。
图9B是用于说明本发明的第一实施方式中的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的其他示例的侧视图。
图9C是表示在本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的其他示例中，光纤的设置角度为0度时的光纤位置与折射率变化量的关系的图。
图9D是表示在本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的其他示例中，光纤的设置角度为θ时的光纤位置与折射率变化量的关系的图。
图9E是表示利用本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的其他示例进行芯线检测的流程图。
图10是表示在本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的其他示例的情况下波长与损耗谱的关系的曲线图。
图11是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备进行光栅形成时的载荷F与漏光功率的关系的曲线图。
图12A是表示在本发明第二实施方式的芯线检测设备中，具备一个光纤弯曲赋予机构时的图。
图12B是表示在本发明第二实施方式的芯线检测设备中，具备二个光纤弯曲赋予机构时的图。
图12C是表示利用本发明第二实施方式的芯线检测设备进行芯线检测的流程图。
图13A是表示在本发明第二实施方式的芯线检测设备所具备的光纤弯曲赋予机构的情况下弯曲半径(mm)与弯曲损耗(dB)的关系的图。
图13B是表示在本发明第二实施方式的芯线检测设备所具备的光纤弯曲赋予机构的情况下弯曲半径(mm)与漏光功率(dBm)的关系的图。
图14是示意地表示本发明第三实施方式的芯线检测设备的图。
图15是表示在本发明第三实施方式的芯线检测设备中，光栅形成时的漏光功率及插入损耗的曲线图。
具体实施方式
以下，通过各实施方式对本发明的芯线检测设备的最优方式进行详细说明。
[第一实施方式]
参照图1A至图1C、图2A及图2B对本发明芯线检测设备及方法的第一实施方式进行说明。在本实施方式中，对适用于弯曲损耗特性得到改善的光纤的情况进行说明。
图1A及图1B是用于说明本发明第1实施方式的芯线检测设备的图。图1A示出其概略，图1B是表示通过芯线检测设备所具备的光栅形成器具来赋予应力的部位与折射率变化量的关系的图。另外，在图1A中，λ1表示光纤中传播的传播模式，λ1′表示从光纤泄漏的漏光。
本实施方式的芯线检测设备100，如图1所示，具备光栅形成器具20(光栅形成装置)、受光器30(受光装置)等。
受光器30是检测光纤1中发生的漏光的装置。
光栅形成器具20是通过多个突起部23(凹凸部)对光纤1施加载荷F由此形成光栅的装置。具体而言，光栅形成器具20具有光纤固定器具21、应力赋予器具22、突起部23等。
光纤固定器具21是能够将该光纤1固定以使其不能在光纤1的轴向移动且不能在光纤的周向移动的器具。作为光纤固定器具21，可以列举例如：上表面形成有V槽的固定台、将配置于该槽的光纤按压并固定在固定台上的按压板等。
应力赋予器具22是棒状或板状的装置。在应力赋予器具22的下表面22a形成有多个突起部23。多个突起部23的配置方式为：相邻的两个突起部23的顶端部23a之间的距离为预定的周期Λ。
在光纤1为多孔单模光纤(HAF)等具有优良的弯曲损耗特性的光纤的情况下，即使在不施加图1A所示的载荷F的状态下对光纤赋予弯曲也不会产生损耗，因此，受光器30无法检出漏光。这里，当在光栅形成器具20中施加载荷F时，如图1B所示，在光纤1与突起部23的顶端部23a接触的预定部位1a处将发生折射率变化。由于多个突起部23的顶端部23a以预定的周期Λ进行配置，因此形成折射率以周期Λ发生变化的长周期光栅。在该长周期光栅中，周期Λ和光波的波长λ满足下式(1)所表示的相位匹配条件时，传播模式变换为高次模式。在下式(1)中，n0表示传播模式的有效折射率，nm表示高次模式的有效折射率。
[式1]
Λ = λ n 0 - n m · · · ( 1 )
通过变换产生的高次模式较之于传播模式，传播损耗、弯曲损耗非常大。因此，通过光栅形成器具20将传播模式的一部分变换为高次模式，从而通过受光器30检测泄漏的高次模式，由此，能够对HAF这种弯曲损耗特性优良的光纤实现芯线检测。即，通过以预定的周期Λ配置的多个突起部23对光纤1施加载荷F，在光纤1中形成周期Λ的长周期光栅，并通过受光器30检测由此生成的漏光λ1′，从而能够对光波在光纤1中的导通进行判别。
图1C是表示利用本发明第一实施方式的芯线检测设备进行芯线检测的流程图。首先，在该芯线检测设备中，对芯线检测设备的光栅形成器具施加载荷并检测漏光(S101)。此时，如果检出漏光(S102)，则判定为该光纤导通(S103)。如果没有检出漏光(S102)，则判定为该光纤未导通(S104)。
这里，图2A及图2B示出作为本发明的芯线检测对象的HAF结构的一例。作为HAF，例如，可以列举如图2A所示的多孔单模光纤和如图2B所示的多孔单模光纤等。图2A所示的多孔单模光纤具有芯部10、包覆芯部周围的包层部11和设置在距芯部预定距离处的6个空孔12，并且，标准化空孔位置设为c/2a，标准化空孔直径设为d/2a。图2B所示的多孔单模光纤具有芯部10、包覆芯部周围的包层部11和设置在距芯部预定距离处的10个空孔12，并且，标准化空孔位置设为c/2a，标准化空孔直径设为d/2a。如专利文献1所示，HAF具有芯、包层部和多个空孔，为了通过空孔的约束效果来实现优良的弯曲损耗特性及与现有单模光纤(SMF)的优良的连接性，需要将芯直径2a设定为6.4μm～9.6μm的范围内，将芯与包层的相对折射率差Δ设定为0.3～0.55％，将标准化空孔位置c/2a设定为2.0～4.5的范围内，将标准化空孔直径d/2a设定为0.2以上。
[突起部的周期与损耗的关系]
这里，参照图3A及图3B对突起部的周期与损耗的关系进行说明。
图3A及图3B是用于说明突起部的周期与损耗的关系的图，图3A表示将载荷F设为15.4N、突起部的周期为440μm及445μm时波长与损耗谱的关系，图3B表示突起部的周期与中心波长(损耗谱达到最大的波长)的关系。这里，光纤是芯直径2a＝9μm、相对折射率差Δ＝0.35％、标准化空孔位置c/2a＝2.0、标准化空孔直径d/2a＝1.0、空孔数为6的HAF。图3A中，实线表示突起部的周期Λ为440μm的情况，虚线表示突起部的周期Λ为445μm的情况。
如图3A所示，根据损耗谱可知，由于光栅的形成，在预定的波长发生了光损耗。此外，如图3B所示可知，当突起部的周期Λ增大时，中心波长与周期Λ成反比而减小。因此，根据中心波长对周期的依赖性可知，通过改变周期Λ能够对发生损耗的波长进行控制。由此可知，通过适当设计光栅周期，能够在所要求的波长获得光损耗。
[HAF的空孔结构(以芯部为中心相向的空孔间的距离c)与光栅周期的关系]
这里，参照图4对HAF的空孔结构与光栅周期的关系的一例进行说明。
图4是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中HAF的光栅周期对空孔结构的依赖性的一例的曲线图。这里，进行芯线检测的波长设为1550nm，HAF的芯结构为芯直径2a＝9μm、相对折射率差Δ＝0.35％。在图4中，实线表示空孔直径d＝4.5μm、具有10个空孔的HAF的情况；单点划线表示空孔直径d＝2.7μm、具有10个空孔的HAF的情况；双点划线表示空孔直径d＝9μm、具有6个空孔的HAF的情况。
如图4所示可知，在HAF中空孔位置越远(离开的距离越远)光栅周期就越单调变大。这可理解为：空孔越远，空孔对光波的影响越小，就越接近SMF的光栅周期。在空孔减小的情况下，与空孔数减少的情况同理，光栅周期将变大。此外，能够容易地类推该关系在其他的结构中也是同样的。
[HAF的芯结构(芯直径2a或相对折射率差Δ)与光栅周期的关系]
图5A及图5B是表示本发明第一实施方式的芯线检测设备中HAF的光栅周期对芯结构的依赖性的曲线图。图5A表示芯直径2a(μm)和光栅周期(μm)的关系；图5B表示相对折射率差Δ(％)与光栅周期(μm)的关系。这里，HAF的空孔结构设定为：以芯部为中心相向的空孔间的距离c＝18μm，空孔直径d＝2.7μm，空孔数为10。
如图5A及图5B所示可知，在芯直径2a增大时光栅周期增大，比折射率Δ减小时光栅周期增大。
如果将这些条件和专利文献1中记载的HAF的必要条件结合，那么由图4可知：对于空孔结构而言，在空孔最近的c/2a＝2.0的条件下光栅周期达到最小；在空孔最远、空孔直径最小的c/2a＝4.5、d/2a＝0.2的条件下光栅周期达到最大。此外，由图5A及图5B可知，对于芯结构而言，在芯最小、相对折射率差最大的2a＝6.4μm、Δ＝0.55％的条件下，光栅周期达到最小；在芯最大、相对折射率差最小的2a＝9.6μm、Δ＝0.3％的条件下，光栅周期达到最大。此外，由于芯结构、空孔结构在上述这些条件下进行设计，因此能够容易理解，光栅周期也将在这些结构的值之间连续地变化。
[突起部的周期]
这里，参照图6A至图6D对突起部的周期进行说明。
图6A至图6D是表示标准化空孔直径d/2a与光栅周期(μm)的关系的曲线图，图6A表示芯直径2a＝6.4μm、相对折射率差Δ＝0.55％、具有6个空孔的多孔单模光纤的情况；图6B表示芯直径2a＝9.6μm、相对折射率差Δ＝0.30％、具有6个空孔的多孔单模光纤的情况；图6C表示芯直径2a＝6.4μm、相对折射率差Δ＝0.55％、具有10个空孔的多孔单模光纤的情况；图6D表示芯直径2a＝9.6μm、相对折射率差Δ＝0.30％、具有10个空孔的多孔单模光纤的情况。图6A至图6D中，表示标准化空孔位置c/2a为2.0及4.5的情况，且将经常作为试验光使用的波长λ设为1550nm及1650nm。
如图6A至图6D所示可知，在芯直径2a＝6.4μm、相对折射率差Δ＝0.55％、标准化空孔位置c/2a＝2.0的条件下，光栅周期为最小的0.24mm；在芯直径2a＝9.6μm、相对折射率差Δ＝0.3％、标准化空孔位置c/2a＝4.5的条件下，光栅周期为最大的0.75mm。因此可知，为了对HAF实现本发明的芯线检测，需要使突起部的周期处于0.24mm～0.75mm的范围内。
[光栅形成器具的一例]
这里，参照图7对上述本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的一例进行说明。
图7是本发明第一实施方式的芯线检测设备所具备的光栅形成器具的一例的概略图。
如图7所示，在光栅形成器具220中，在应力赋予器具222的下表面部222a设置有多个突起部223。多个突起部223的周期(相邻的两个突起部223的顶端部223a间的距离)在光纤1的长度方向上变化。具体而言，多个突起部223中的在图中左端相邻的两个顶端部223a间的周期为Λ1。另一方面，多个突起部223中的在图中左端相邻的两个顶端部223a间的周期为Λ2(大于Λ1)。在多个突起部223中，相邻的两个顶端部223a间的周期从图中的左侧向右侧依次增大，即，由左端的Λ1逐渐增大至右端的ΛN。换而言之，多个突起部223的周期Λ沿光纤1的设置方向变化。此时，假定光栅周期从Λ1变为ΛN，那么能够从Λ1至ΛN在满足相位匹配条件的全部工作波长中发生光损耗。由此，能够有效地同时实现多个周期。如之前所述，HAF所需要的光栅周期根据光纤结构而发生变化。由于实际制造的光纤具有预定的结构偏差，因此该HAF所需要的光栅周期也将存在偏差。这里，通过图7的结构能够吸收由结构偏差引起的周期偏差，因此优选之。
这里，参照图8对标准化空孔位置c/2a与光栅周期的关系进行说明。
图8是表示在芯直径2a＝9.0μm、相对折射率差Δ＝0.35％、标准化空孔直径d/2a＝0.3的结构的HAF中，标准化空孔位置c/2a与光栅周期的关系的曲线图。
如果考虑以标准化空孔位置c/2a＝2.1为最优结构，相对标准化空孔位置c/2a具有±0.1的结构偏差的情况，则如图8所示，光栅周期在445μm～465μm的范围内变化。因此可知，以使突起部的周期从445μm逐渐变为465μm的方式配置突起部即可。
因此，通过使突起部223的周期在0.24mm～0.75mm的范围内变化，能够可靠地对具有各种芯结构及空孔结构的多孔单模光纤(HAF)进行芯线检测。
[光栅形成器具的其他示例]
这里，参照图9A至图9D对本发明第一实施方式的芯线检测设备具备的光栅形成器具的其他示例进行说明。
图9A至图9D是用于说明本发明第一实施方式的芯线检测设备具备的光栅形成器具的其他示例的图，图9A表示其平面，图9B表示其侧面，图9C表示光纤的设置角度为0度时光纤位置与折射率变化量的关系，图9D表示光纤的设置角度为θ时光纤位置与折射率变化量的关系。
如图9A及图9B所示，光栅形成器具320具有大致长方体形状的应力赋予器具322。在该应力赋予器具322的下表面部322a设置有多个突起部323。多个突起部323以预定的周期Λ沿应力赋予器具322的长度方向配置。这里，在光纤1相对于应力赋予器具322的长度方向(多个突起部323的排列方向)的设置角度为0度的情况下，如图9C所示，通过多个突起部323以预定的周期对光纤1施加载荷。另一方面，在光纤1相对于应力赋予器具322的长度方向(多个突起部323的排列方向)的设置角度为θ的情况下，如图9D所示，通过多个突起部323以预定的周期Λ′(＝Λ/cosθ)对光纤1施加载荷。因此，通过使光纤1的设置角度θ变化，能够使有效的光栅周期发生变化。
图9E是表示利用本发明第一实施方式的芯线检测设备具备的光栅形成器具的其他示例进行芯线检测的流程图。首先，将光纤置于该芯线检测设备中以将光纤的设置角度θ设定为初始值(S201)。接着，通过芯线检测设备检测来自该光纤的漏光(S202)。之后，一边增大光纤的设置角度一边反复检测漏光直至检出足够的漏光(S203)。
这里，参照图10对波长与损耗的关系进行说明。
图10是表示通过光栅形成器具所形成的波长与损耗谱的关系的曲线图。这里，在图10中，光纤是空孔数为10个、波长1550nm下的模场半径及弯曲损耗为10.5μm及0.1dB/弯(弯曲半径)的HAF。应力赋予器具施加的载荷F为15.4N，应力赋予器具上设置的多个突起部的周期Λ为500μm。在图10中，实线表示光纤的设置角度θ＝0度的情况，虚线表示光纤的设置角度θ＝20度的情况。
如图10所示可知，在突起部的周期Λ为500μm、光纤相对多个突起部的排列方向的设置角度θ为0度时，在波长约1360nm下，损耗谱达到最大。此外，可知在突起部的周期为500μm、光纤相对多个突起部的排列方向的设置角度θ为20度时，与突起部的周期Λ′为532μm的情况相同，在波长约1560nm下，损耗谱达到最大。因此，通过使用光栅形成器具，能够使有效的光栅周期发生变化，其中，上述光栅形成器具具备以所需范围的下限的周期(Λmin)配置的多个突起部。即，当光纤设置在与多个突起部的排列方向垂直的方向上时假定其设置角度为0度，由于光纤的设置角度倾斜θ时的有效光栅周期为Λmin/cosθ，因此，通过改变该光纤的设置角度θ，能够使有效光栅周期发生变化。因此，能够实现作业的高效化。
因此，通过改变光纤相对于多个突起部的排列方向的设置角度θ来进行配置，并使有效光栅周期在0.24mm～0.75mm的范围内发生变化，由此，能够可靠地对具有各种芯结构及空孔结构的多孔单模光纤(HAF)进行芯线检测。
[载荷与漏光功率的关系]
这里，参照图11对载荷与漏光功率的关系进行说明。
图11是表示通过本发明第一实施方式的芯线检测设备形成光栅时的载荷F与漏光功率的关系的曲线图。这里，形成光栅的范围的总长为4cm(突起部的个数为88个)，光纤采用直径2a＝9μm、相对折射率差Δ＝0.35％、标准化空孔位置c/2a＝2.0、标准化空孔直径d/2a＝0.3的HAF。此外，入射光功率为-30dBm。受光器的最小受光灵敏度为-80dBm。
如图11所示可知，在没有施加载荷(没有使用本发明)的情况下，未能通过上述受光器检出漏光。此外，能够确认通过增大载荷能够增强光栅的功能，从而能够增大漏光功率以实现芯线检测。而且，在光栅形成器具中，通过将对全部突起部施加的总载荷设为8N以上(每个突起部的载荷为0.09N以上)，能够将漏光功率改善10dB，因而优选。
另外，即使在形成光栅的光栅形成器具的总长短于4cm的情况下，由于每单位长度的载荷增大，因此仍可通过相同的外加载荷得到相同的漏光功率。因此，无需考虑光纤形成器具的总长，通过使该光栅形成器具施加的载荷增加至大于8N，能够增大漏光并实现芯线检测。
[第二实施方式]
参照图12A及图12B对本发明第二实施方式的芯线检测设备进行说明。
图12A及图12B是用于说明本发明第二实施方式的芯线检测设备的图。图12A表示具备一个光纤弯曲赋予机构的情况，图12B表示表示具备二个光纤弯曲赋予机构的情况。
本实施方式是对上述的第一实施方式的芯线检测设备追加光纤弯曲赋予机构的装置。
在本实施方式中，对与上述第一实施方式的芯线检测设备相同的装置给予相同的附图标记符号，并省略其说明。
如图12A所示，本实施方式的芯线检测设备400具备对光纤1赋予弯曲的光纤弯曲赋予机构451(光纤弯曲赋予装置)、光栅形成器具20、受光器30等。该光纤弯曲赋予机构451是能够以预定的曲率半径R使光纤1转一弯并使其保持在该状态下的机构。光纤弯曲赋予机构451配置在受光器30的前面。即，光纤弯曲赋予机构451配置在受光器30附近。由此，能够提高受光器30的受光效率。具体而言，较之于传播模式，通过光栅产生的高次模式具有较大的弯曲损耗，因此，通过在受光器30附近设置光纤弯曲赋予机构451，能够使高次模式有效地泄漏。此外，由于具有光纤弯曲赋予机构451，因此能够对SMF等具有通常的弯曲损耗的光纤检出弯曲损耗，从而能够通过1台设备同时实现HAF和SMF的芯线检测，因而优选。
此外，如图12B所示，还可以构成具备光栅形成器具20、受光器30、光纤弯曲赋予机构452、453等的芯线检测设备410。光纤弯曲赋予机构452是能够以第一曲率半径R1使光纤1转一弯并将其保持在该状态下的机构。光纤弯曲赋予机构453是能够以不同于第一曲率半径R1的第二曲率半径R2使光纤1转一弯并将其保持在该状态下的机构。这种结构的芯线检测设备410也能够起到与上述芯线检测设备400同样的效果。
另外，也可以将芯线检测设备构成为具有两个光纤弯曲赋予机构、且上述二个光纤弯曲赋予机构能够以相同的曲率半径保持光纤。还可以将芯线检测设备构成为具有三个以上的光纤弯曲赋予机构。还可以将芯线检测设备构成为将光纤弯曲赋予机构配置在受光器内。这些芯线检测设备也能够起到与上述第二实施方式的芯线检测设备相同的作用效果。
图12C是表示利用本发明第二实施方式的芯线检测设备进行芯线检测的流程图。首先，在该芯线检测设备中，赋予光纤预定的弯曲并检测漏光(S301)。此时，如果在未对芯线检测设备的光栅形成器具施加载荷时，检出漏光(S302)，那么判定为该光纤导通且为SMF。接着，对芯线检测设备的光栅形成器具施加载荷并检测漏光(S304)。此时，如果检出漏光(S305)，那么判定为该光纤导通且为HAF(S306)。如果未检出漏光(S305)，那么判定为该光纤未导通(S307)。
[弯曲半径与弯曲损耗的关系]
这里，参照图13A及图13B对上述第二实施方式的芯线检测设备所具备的光纤弯曲赋予机构的弯曲半径与弯曲损耗的关系进行说明。
图13A及图13B是表示本发明第二实施方式的芯线检测设备具备的光纤弯曲赋予机构的光学特性的曲线图，图13A表示弯曲半径(mm)与弯曲损耗(dB)的关系，图13B表示弯曲半径(mm)与漏光功率(dBm)的关系。即，图13A及图13B表示根据本实施方式的芯线检测设备相对于光纤弯曲赋予机构的弯曲半径的插入损耗及能够检出的漏光功率。由于无法判别芯线检测的光纤是否为弯曲能力强的光纤，因此如果对例如SMF施加急剧的弯曲则可能发生过量的损耗并引起通信中断。
图13A中作为弯曲能力最弱的条件，示出了SMF中最长波长为1625nm时通信波长带中的弯曲损耗。如该图13A所示，优选使弯曲半径处于8mm以上，由此能够使弯曲损耗处于2dB以下。
此外，图13B表示检出了SMF的弯曲损耗时的漏光功率与弯曲半径。如该图13B所示，通过使弯曲半径处于12mm以下，能够通过弯曲对SMF进行芯线检测，如图12A及图12B所示，能够同时对HAF和SMF进行芯线检测，因而优选。由此可知，弯曲半径优选处于8mm～12mm的范围内。
[第三实施方式]
参照图14对本发明第三实施方式的芯线检测设备进行说明。
图14是示意地表示本发明第三实施方式的芯线检测设备的图。
本实施方式的芯线检测设备是将上述第二实施方式的芯线检测设备具备的光栅形成器具和光纤弯曲赋予机构设置在同一器具内的设备。
在本实施方式中，对与上述第二实施方式的芯线检测设备相同的装置(受光器30)给予相同的附图标记，并省略其说明。
如图14所示，本实施方式的芯线检测设备500具备光纤弯曲赋予机构510、光栅形成器具520(光栅形成装置)、受光器30等。
光纤弯曲赋予机构510由凸部件511和凹部件515构成。凸部件511具备一个呈弧状的凸部以及由两个在该凸部的两侧平滑地连接的凹部构成的弯曲部512。凸部件511相对于凹部件515自由滑动地进行配置。凹部件515由第一凹部件513和第二凹部件514构成。第一凹部件513及第二凹部件514分别具备弯曲部513a、514a，其与弯曲部512之间形成能够夹持光纤的形状。
光栅形成器具520包括设置在进入侧弯曲部512a上的多个突起部521(凹凸部)，其中，入口侧弯曲部512a位于凸部件511的弯曲部512的、光的传播方向上的入口侧(图中左侧)。即，光栅形成器具520设置在光纤弯曲赋予机构510内。多个突起部521以预定的周期(间隔)Λ进行配置。另外，在出口侧弯曲部512b上没有设置多个突起部，其中，出口侧弯曲部512b位于凸部件511的弯曲部512的、光的传播方向上的出口侧(图中右侧)。
由此，根据本实施方式的芯线检测设备500，能够使光纤弯曲赋予机构510和光栅形成器具520一体化，能够实现小型且可操作性良好的芯线检测设备，因而优选。
[漏光功率和插入损耗与载荷的关系]
这里，参照图15对漏光功率及插入损耗与载荷的关系进行说明。
图15是表示光栅形成时的漏光功率及插入损耗的曲线图。这里，被测定光纤采用空孔位置不同的2种HAF(以芯部为中心相向的空孔间的距离c＝20.5μm的HAF、以芯部为中心相向的空孔间的距离c＝27μm的HAF)。这些HAF在弯曲半径为5mm时弯曲损耗为0.01dB/弯以下，使得弯曲损耗比SMF小3位数以上。此外，在设备系统中，如图7所示，在光栅周期为0.49mm～0.52mm的范围内对光纤的设置方向(光纤的长度方向)赋予变化，将施加的载荷F设为0～20N。此外，在受光器30中在受光元件的正前方，赋予光纤弯曲半径10mm的弯曲。将测定波长和输入光功率分别设定为1550nm、-10dBm。
如图15所示，通过对两HAF施加载荷F，可以确认漏光功率能够改善10dB以上。此外，通过使光栅周期在长度方向上发生变化，可以确认通过一个设备就能够对具有不同空孔结构的HAF的漏光功率进行检测。此外可知，施加载荷时的插入损耗在测定范围内为像0.4dB以下那样小，由此可知能够以较小的插入损耗改善漏光功率。因此可知，使用本发明的芯线检测设备，能够对弯曲损耗特性优良的HAF进行芯线检测。
[其他的实施方式]
在上述内容中，使用在应力赋予器具上设置了多个突起部的芯线检测设备进行了说明，但也可构成在固定光纤的固定台上设置了多个突起部的芯线检测设备。这种芯线检测设备也可起到与上述第一、第二、第三实施方式的芯线检测设备相同的作用效果。
工业可利用性
本发明的芯线检测设备及芯线检测方法能够用于光线路的施工、维护、应用时的光纤确定作业。

Claims (9)

1.芯线检测设备，其特征在于，包括：
光栅形成装置，通过多个突起部对光纤施加载荷来形成光栅；以及
受光装置，检测由所述光栅发生的漏光。
2.如权利要求1所述的芯线检测设备，其特征在于，所述多个突起部的周期沿所述光纤的设置方向发生变化。
3.如权利要求1或2所述的芯线检测设备，其特征在于，所述载荷为8N以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的芯线检测设备，其特征在于，
还包括对所述光纤赋予弯曲的光纤弯曲赋予装置，
所述弯曲的曲率半径处于8mm～12mm的范围内。
5.如权利要求1～4中任一项所述的芯线检测设备，其特征在于，
所述多个突起部以0.24mm～0.75mm范围内的周期进行配置。
6.如权利要求4所述的芯线检测设备，其特征在于，
所述多个突起部配置于所述光纤弯曲赋予装置。
7.芯线检测方法，其特征在于，
通过多个突起部对光纤施加载荷来形成长周期光栅，其中，所述多个突起部以0.24mm～0.75mm范围内的周期进行配置；
通过对由所述光纤发生的漏光进行检测来判断光波在所述光纤中的导通。
8.如权利要求7所述的芯线检测方法，其特征在于，通过改变所述多个突起部与所述光纤间的角度来形成所述长周期光栅。
9.如权利要求7或8所述的芯线检测方法，其特征在于，对所述光纤赋予弯曲，检测由所述光纤发生的漏光。
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