JP2000046564A

JP2000046564A - 光ファイバ干渉型センサ、光ファイバ干渉型信号検出方法、光ファイバ干渉型振動センサ、光ファイバ干渉型振動検出方法、光ファイバケ―ブル対照器、光ファイバケ―ブル対照方法、光ファイバ心線対照器、光ファイバ心線対照方法、光ファイバ通話装置及び光ファイバ通話方法

Info

Publication number: JP2000046564A
Application number: JP11070803A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakamura; 靖中村; Yoshiharu Unami; 義春宇波; Shinichi Niimi; ▲慎▼一新見
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP3357623B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で、光ファイバ心線の対照が正確
に行なえ、しかも、対照した光ファイバ心線を用いて双
方向の無切断通話もできる光ファイバ心線対照器を提供
する。【解決手段】光送受信ユニット201は２本の光ファイ
バ心線202A,202Bの一端に接続され、光ファイバ心線の
他端同士は接続してループ状にし、またこの他端近くに
ローカルユニット203を設置する。そしてローカルユニ
ットによって光ファイバ心線に加振しながら、光送受信
ユニット側から光信号を伝搬させ、もどってきた時計回
り伝搬光と反時計間回り伝搬光との干渉光の強度変化に
振動信号が見いだされるかどうかによって光ファイバ対
照を行なう。また、対照された光ファイバを通じて、光
送受信ユニットとローカルユニットとの間で通話を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ループ状光ファイ
バ中にその開放端それぞれから光を入射して光ファイバ
中を時計回りと反時計回りに伝搬させ、互いに反対側の
開放端から出てくる伝搬光を干渉させてその干渉光の強
度変化からこのループ状光ファイバの途中に加わる振動
等の物理的変化を検出する光ファイバ干渉型信号検出技
術及び光ファイバ干渉型振動検出技術に関する。

【０００２】本発明はまた、上記の光ファイバ干渉型信
号検出技術を応用した、光ファイバケーブルの切替工事
や撤去工事の際に、多数の光ファイバケーブル中から目
的とする光ファイバケーブルを対照するための光ファイ
バケーブル対照技術に関する。

【０００３】本発明はまた、上記の光ファイバ干渉型信
号検出技術を応用した、光ファイバケーブル内の多数の
光ファイバ心線の中から目的とする光ファイバ心線を対
照するための光ファイバ心線対照技術、及び対照した光
ファイバ心線を通話用回線として利用し、その光ファイ
バを切断せずに通話を行う光ファイバ通話技術に関す
る。

【０００４】

【従来の技術】従来、光ファイバとレーザを応用した干
渉型のセンサが種々提案されている。例えば、マッハ・
ツェンダ干渉計は、光源からのレーザ光を分岐して二つ
の光路を伝搬させ、この二つの伝搬光を合波して干渉さ
せることによって、各光路間で生じた位相変位を干渉縞
の変化によって検出する。

【０００５】このような光ファイバ干渉型センサ技術の
一つとして、レーザとループ状光ファイバを用いた簡易
な構成の装置を用いて、光ファイバに加わる振動等の物
理的変化を検出することができるセンサを構成できるこ
とが分かった。

【０００６】また、この光ファイバ干渉型センサ技術を
光ファイバケーブル対照技術、光ファイバ心線対照技
術、光ファイバ通話技術に利用することができることも
分かった。

【０００７】例えば、とう道やマンホール内などにおけ
る光ファイバケーブルの切替工事や撤去工事の際に、誤
った光ファイバケーブルの切断事故を防ぐために多数の
光ファイバケーブルの中から目的の光ファイバケーブル
を識別するために光ファイバケーブル対照が行われる。
同様に、光ファイバの切替工事の際には、ケーブル内の
多数の光ファイバ心線の中から目的の光ファイバ心線を
識別するために光ファイバ心線対照も行われる。

【０００８】従来の光ファイバケーブル対照技術は次の
ようなものである。取り除く光ファイバケーブルの末端
に光を入射した状態で、光ファイバケーブルに超音波を
与えて光の偏波の状態をモニターし、目的のケーブルを
探り出すのである。

【０００９】また、他の従来の光ファイバケーブル対照
技術は次のようなものである。光源からの光を光カプラ
により２系統に分波し、光ファイバケーブル中の異なる
２心線に入射伝搬させ、光ファイバケーブル終端におい
てこれら２心線からの光を再び光カプラを用いて合波
し、光検出器で受光する。この光ファイバケーブルの途
中点で振動を印加すると、印加された振動により光ファ
イバケーブルは応力を受け、伝搬する光の光路長が変化
する。その結果、２心線を伝搬するそれぞれの光の相対
的な位相差と偏波面が変化する。これらの変化は光ファ
イバケーブル終端において合波される際、干渉強度の変
化として受信され、対照光ファイバケーブルであると識
別できる。

【００１０】これらの従来の光ファイバケーブル対照技
術はそのまま、光ファイバ心線対照技術にも適用されて
いる。

【００１１】しかしながら、このような従来の光ファイ
バケーブル対照技術、光ファイバ心線対照技術では、光
偏波面を変化させて行うため、他の要因で光の偏波面が
変化した場合、正確にケーブル対照や心線対照ができな
いことがあり、対照確率は７０％程度であり、材質によ
ってはさらに低下する問題点があった。また、装置が非
常に高価である問題点もあった。

【００１２】また、２心線の長さの差がコヒーレント長
以上になると測定できない限界があり、さらには、受信
部側にも光カプラが必要であり、ここで２心線からの光
の偏波が直交すると光の干渉は起こらない問題点があっ
た。

【００１３】これに対して、上述した光ファイバ干渉型
信号検出技術を応用すれば、簡易にして安価な構成の装
置を用いた、多数の光ファイバケーブルの中から目的の
光ファイバケーブルを確実に識別することができる光フ
ァイバケーブル対照技術が実現できる。

【００１４】これらの技術とは別に、従来、光ファイバ
ケーブルや光ファイバ心線の切替、撤去工事の際に遠く
離れた作業者間の連絡のために、上述の対照技術で心線
対照された光ファイバを通話用回線として利用し、その
光ファイバを切断せずに通話を行う無切断通話技術が知
られている。

【００１５】この従来の無切断通話技術としては、光フ
ァイバに曲げを加えて損失を発生させ、曲げ径を変化さ
せることによる輝度変調を利用するものや、光ファイバ
に歪みを加え、偏波特性の変化を利用するものがある。

【００１６】輝度変調を行う無切断通話技術では、無切
断で送信するのに、すでにある一定の曲げを与えた光フ
ァイバにスピーカなどの振動を加えることによって曲げ
径を変化させ、この曲げ径の変化による損失変化を利用
して輝度を変化させて変調を行っている。例えば、特開
平４−３６８０２９号公報に開示された光通話方法、特
開平５−２６４９０９号公報に開示された光ファイバ通
話装置における光ファイバの曲げ径設定方法がある。

【００１７】また、特開平７−３８５０２号公報に開示
された光ファイバ通話装置は、光ファイバ側方入射・側
方出射方式を用いている。そして、送信側では、光源か
らの光を輝度変調して一定の曲率で曲げられた光ファイ
バの曲げ部に光を入射して送信し、受信側では、光ファ
イバの曲げ部からの漏洩光を光電変換して受信する。

【００１８】しかしながら、特開平４−３６８０２９号
公報に開示された光通話方法では、曲げを与えた光ファ
イバに振動を加えて輝度を変化させ、変調を行うので、
変調度が９％と低く、これを補う必要がある。また、光
ファイバに振動を加えるための機構が非常に複雑で、装
置が高価で大型になってしまう問題点がある。

【００１９】また特開平７−３８５０２号公報に開示さ
れた光ファイバ通話装置では、光ファイバ側方入射にお
いて、光ファイバへ光を結合させるときの損失が非常に
大きいため、ダイナミックレンジを大きくとることが困
難であり、明瞭な通話ができない問題点がある。

【００２０】また、光偏波面を超音波などで変化させて
通話を行うものは、何らかの要因で光の偏波面が変化し
た場合、例えば、偏波面が直交した状態では、正常に通
話を行うことができない問題点がある。

【００２１】これに対しても、上述した光ファイバ干渉
型信号検出技術を応用すれば、簡易にして安価な構成の
装置を用いた、変調度を飛躍的に向上し、かつ光ファイ
バへの機械的負荷を低減した光ファイバ通話技術が実現
できる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
に、光ファイバ干渉計型センサ技術の一つとして、レー
ザとループ状光ファイバを用いた簡易な構成の装置を用
いて、振動等の信号を検出することができる光ファイバ
干渉型信号検出技術及び光ファイバ干渉型振動検出技術
を提供することを目的とする。

【００２３】本発明はまた、上記の光ファイバ干渉型信
号検出技術を応用した、簡易にして安価な構成の装置を
用いた、多数の光ファイバケーブルの中から目的の光フ
ァイバケーブルを確実に識別することができる光ファイ
バケーブル対照技術を提供することを目的とする。

【００２４】本発明はまた、上記の光ファイバ干渉型信
号検出技術を応用した、簡易にして安価な構成の装置を
用いた、変調度を飛躍的に向上し、かつ光ファイバへの
機械的負荷を低減した光ファイバ心線対照技術及び光フ
ァイバ通話技術を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の光ファ
イバ干渉型センサは、光源と受光素子とループ状光ファ
イバの両端とが分岐結合素子に接続されて成り、光源か
ら出射された光を分岐結合素子によって分岐してループ
状光ファイバにその両端から入射させ、このループ状光
ファイバ中を時計回りと反時計回りに伝搬させ、ループ
状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と反時計回り
伝搬光とを分岐結合素子に入射させて結合し、分岐結合
素子によって結合された時計回り伝搬光と反時計回り伝
搬光とを受光素子に入射させ、この時計回り伝搬光と反
時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示
す信号をこの受光素子から出力するものである。

【００２６】この発明の光ファイバ干渉型センサでは、
受光素子が出力する信号に基づき、ループ状光ファイバ
中を時計回り伝搬する光と反時計回りに伝搬する光とに
位相変化をもたらす物理的変化が当該ループ状光ファイ
バの検出点に加わるのを検出することができる。

【００２７】請求項２の発明の光ファイバ干渉型信号検
出方法は、光源から出射された光を分岐結合素子によっ
て分岐してループ状光ファイバにその両端から入射させ
てこのループ状光ファイバ中を時計回りと反時計回りに
伝搬させ、ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝
搬光と反時計回り伝搬光とを分岐結合素子によって結合
して受光素子に入射させ、受光素子が出力する時計回り
伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強
度変化を示す信号に基づいてループ状光ファイバに加わ
る物理的変化を検出するものである。

【００２８】請求項３の発明の光ファイバ干渉型信号検
出方法は、請求項２において、ループ状光ファイバの途
中またはループ状光ファイバと分岐結合素子との間に光
遅延素子を挿入して、光ファイバ中の光伝搬を遅延させ
るものである。

【００２９】この発明の光ファイバ干渉型信号検出方法
では、ループ状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中
間点に物理的な変化点があっても、時計回り伝搬光と反
時計回り伝搬光との位相差を必ず生じさせ、その位相差
による干渉光の強度変化を示す信号から時計回り伝搬光
と反時計回り伝搬光とに位相変化をもたらす物理的な変
化を確実に検出することができる。

【００３０】請求項４の発明の光ファイバ干渉型振動セ
ンサは、光源と受光素子とループ状光ファイバの両端と
が分岐結合子に接続されて成り、光源から出射された光
を分岐結合素子によって分岐してループ状光ファイバに
その両端から入射させ、このループ状光ファイバ中を時
計回りと反時計回りに伝搬させ、ループ状光ファイバ中
を伝搬した時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光とを分岐
結合素子に入射させて結合し、分岐結合素子によって結
合された時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光とを受光素
子に入射させ、この時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光
との位相差による干渉光の、ループ状光ファイバに加わ
る振動による強度変化を示す信号をこの受光素子から出
力するものである。

【００３１】この発明の光ファイバ干渉型振動センサで
は、受光素子が出力する信号に基づき、ループ状光ファ
イバ中を時計回り伝搬する光と反時計回りに伝搬する光
とに位相変化をもたらす物理的変化として、このループ
状光ファイバに加わる振動を検出することができる。

【００３２】請求項５の発明の光ファイバ振動検出方法
は、光源から出射された光を分岐結合素子によって分岐
してループ状光ファイバにその両端から入射させてこの
ループ状光ファイバ中を時計回りと反時計回りに伝搬さ
せ、ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と
反時計回り伝搬光とを分岐結合素子によって結合して受
光素子に入射させ、受光素子が出力する時計回り伝搬光
と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化
を示す信号に基づいてループ状光ファイバに加わる振動
を検出するものである。

【００３３】請求項６の発明の光ファイバ振動検出方法
は、請求項５において、ループ状光ファイバの途中また
はループ状光ファイバと分岐結合素子との間に光遅延素
子を挿入して、光ファイバ中の光伝搬を遅延させるもの
である。

【００３４】この発明の光ファイバ振動検出方法では、
ループ状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間点に
振動が加わっても、時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光
との位相差を必ず生じさせ、その位相差による干渉光の
強度変化を示す信号からその振動を確実に検出すること
ができる。

【００３５】請求項７の発明の光ファイバケーブル対照
器は、光源と分岐結合素子と受光素子とから構成され、
分岐結合素子が、光源と受光素子と一部が開放されてい
るループ状光ファイバのその開放部の両端それぞれとに
接続されて、光源からの光を受けてループ状光ファイバ
の開放部の両端にそれぞれ分岐してその光を入射させ、
当該開放部のそれぞれの反対端から戻ってきた光を結合
して受光素子に入射させ、受光素子が、分岐結合素子か
ら入射される光を受けて光電変換して、ループ状光ファ
イバ中を時計回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した
光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出力
することにより、ループ状光ファイバの少なくとも一部
が収納されている光ファイバケーブルに加わる物理的な
変化を検出するようにしたものである。

【００３６】請求項８の発明の光ファイバケーブル対照
器は、光源と分岐結合素子と受光素子とから構成され、
分岐結合素子が、光源と受光素子と一部が開放されてい
るループ状光ファイバのその開放部の両端に接続され
て、光源からの光を受けてループ状光ファイバの両端に
それぞれ分岐してその光を入射させ、当該開放部のそれ
ぞれの反対端から戻ってきた光を結合して受光素子に入
射させ、受光素子が、分岐結合素子から入射される光を
受けて光電変換して、ループ状光ファイバ中を時計回り
に伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差によ
る干渉光の強度変化を示す信号を出力することにより、
ループ状光ファイバの少なくとも一部が収納されている
光ファイバケーブルに加わる振動を検出するようにした
ものである。

【００３７】請求項９の発明の光ファイバケーブル対照
器は、一部が開放されているループ状光ファイバのその
開放部の両端それぞれから光を入射し、それぞれの反対
端から戻ってきた光を干渉させて、その位相変位を検出
する光送受信部と、ループ状光ファイバの少なくとも一
部が収納されている光ファイバケーブルに振動を加える
中間部とから構成され、光送受信部が、光を発する光源
と、この光源からの光を受けてループ状光ファイバの両
端にそれぞれ分岐してその光を入射させ、それぞれの反
対端から戻ってきた光を結合する分岐結合素子と、この
分岐結合素子から出力される光を受けて光電変換する受
光素子とを備え、受光素子が、ループ状光ファイバ中を
時計回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位
相差による干渉光の強度変化を示す信号を出力するよう
にしたものである。

【００３８】これらの発明の光ファイバケーブル対照器
では、次のようにしてケーブル対照を行なう。同じ対照
ケーブル中の特定の２本の光ファイバのそれぞれの一方
の端部同士、あるいは対照ケーブル中の特定の１本の光
ファイバと他の光ファイバケーブル中の特定の１本の光
ファイバとのそれぞれの一方の端部同士を接続してそれ
ぞれの他端が共に開放端となったループ状光ファイバを
形成する。

【００３９】そして、光源からの光を分岐結合素子によ
ってループ状光ファイバ中にその開放部の両端それぞれ
から入射させ、また、ループ状光ファイバのそれぞれ反
対側の開放端から戻ってきた光を同じく分岐結合素子に
よって結合させ、この結合光を受光素子によって受光さ
せておく。

【００４０】この状態で、中間部によって多数本の光フ
ァイバケーブルに順に、例えば、圧力、曲げあるいは引
張力のような物理的な変化を加え、または振動を加えて
いく。

【００４１】受光素子は、分岐結合素子からの光を光電
変換し、ループ状光ファイバ中を伝搬してきた時計回り
伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強
度変化を示す信号を出力する。したがって、多数本の光
ファイバケーブルの中で中間部によって物理的な変化ま
たは振動が加えられている光ファイバケーブルの中にル
ープ状光ファイバが通されている場合には、受光素子か
ら出力される信号がケーブルに加えられた物理的な変化
または振動に対応した変化を示すので、それが対照ケー
ブルであると判断することができる。

【００４２】請求項１０の発明の光ファイバケーブル対
照方法は、２本の光ファイバの一方の端部同士を接続し
てそれぞれの他端が共に開放端となったループ状光ファ
イバを形成し、このループ状光ファイバの開放端それぞ
れから光を入射し、それぞれの反対の開放端から戻って
きた光を干渉させて、その位相変位を検出する光送受信
部をこのループ状光ファイバに接続し、この光送受信部
の光源から光を発し、この光源からの光をこの光送受信
部の分岐結合素子で受けて開放端それぞれに分岐してル
ープ状光ファイバ中に入射すると共に、当該ループ状光
ファイバ中を伝搬してそれぞれの開放端から戻ってきた
光を結合し、光送受信部の受光素子にて、分岐結合素子
から出力される光を受けて光電変換して、ループ状光フ
ァイバ中を時計回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬し
た光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出
力し、２本の光ファイバの少なくともいずれか一方が収
納されている光ファイバケーブルに物理的変化を加えた
ときに、受光素子が出力する信号に基づいてこの物理的
変化を検出するものである。

【００４３】請求項１１の発明の光ファイバケーブル対
照方法は、２本の光ファイバの一方の端部同士を接続し
てそれぞれの他端が共に開放端となったループ状光ファ
イバを形成し、このループ状光ファイバの開放端それぞ
れから光を入射し、それぞれの反対の開放端から戻って
きた光を干渉させて、その位相変位を検出する光送受信
部をこのループ状光ファイバに接続し、この光送受信部
の光源から光を発し、この光源からの光をこの光送受信
部の分岐結合素子で受けて開放端それぞれに分岐してル
ープ状光ファイバ中に入射すると共に、当該ループ状光
ファイバ中を伝搬してそれぞれの開放端から戻ってきた
光を結合し、光送受信部の受光素子にて、分岐結合素子
から出力される光を受けて光電変換して、ループ状光フ
ァイバ中を時計回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬し
た光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出
力し、２本の光ファイバの少なくともいずれか一方が収
納されている光ファイバケーブルに振動を加えたとき
に、受光素子が出力する信号に基づいてこの振動を検出
するものである。

【００４４】請求項１２の発明の光ファイバケーブル対
照方法は、請求項１０または１１において、ループ状光
ファイバ中またはループ状光ファイバと光送受信部との
間に光遅延素子を挿入して、このループ状光ファイバ中
の光伝搬を遅延させるものである。

【００４５】この発明の光ファイバケーブル対照方法で
は、ループ状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間
点に物理的変化または振動が加わっても、時計回り伝搬
光と反時計回り伝搬光との位相差を必ず生じさせ、その
位相差による干渉光の強度変化を示す信号からその物理
的変化または振動を確実に検出することができ、ケーブ
ル対照を正確に行なうことができる。

【００４６】請求項１３の発明の光ファイバ心線対照器
は、光源と分岐結合素子と受光素子とから構成され、分
岐結合素子が、光源と受光素子と一部が開放されている
ループ状光ファイバのその開放部の両端それぞれとに接
続されて、光源からの光を受けてループ状光ファイバの
開放部の両端にそれぞれ分岐してその光を入射させ、そ
れぞれの反対端から戻ってきた光を結合して受光素子に
入射させ、受光素子が、分岐結合素子から入射される光
を受けて光電変換して、ループ状光ファイバ中を時計回
りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差に
よる干渉光の強度変化を示す信号を出力することによ
り、ループ状光ファイバの少なくとも一部を構成する光
ファイバ心線に加わる物理的変化を検出するようにした
ものである。

【００４７】請求項１４の発明の光ファイバ心線対照器
は、光源と分岐結合素子と受光素子とから構成され、分
岐結合素子が、光源と受光素子と一部が開放されている
ループ状光ファイバのその開放部の両端それぞれとに接
続されて、光源からの光を受けてループ状光ファイバの
開放部の両端にそれぞれ分岐してその光を入射させ、そ
れぞれの反対端から戻ってきた光を結合して受光素子に
入射させ、受光素子が、分岐結合素子から入射される光
を受けて光電変換して、ループ状光ファイバ中を時計回
りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差に
よる干渉光の強度変化を示す信号を出力することによ
り、ループ状光ファイバの少なくとも一部を構成する光
ファイバ心線に加わる振動を検出するようにしたもので
ある。

【００４８】請求項１５の発明の光ファイバ心線対照器
は、一部が開放されているループ状光ファイバのその開
放部の両端それぞれから光を入射し、それぞれの反対端
から戻ってきた光を干渉させて、その位相変位を検出す
る光送受信部と、ループ状光ファイバの途中でこのルー
プ状光ファイバに振動を加える中間部とから構成され、
光送受信部が、光を発する光源と、この光源からの光を
受けてループ状光ファイバの両端にそれぞれ分岐してそ
の光を入射させ、それぞれの反対端から戻ってきた光を
結合する分岐結合素子と、この分岐結合素子から出力さ
れる光を受けて光電変換する受光素子とを備え、受光素
子が、ループ状光ファイバ中を時計回りに伝搬した光と
反時計回りに伝搬した光との位相差による干渉光の強度
変化を示す信号を出力するようにしたものである。

【００４９】これらの発明の光ファイバ心線対照器で
は、次のようにして光ファイバ心線対照を行なう。光フ
ァイバケーブル中の対照光ファイバと他の特定の１本の
光ファイバとの一方の端部同士を光接続部にて接続して
それぞれの他端が共に開放端となったループ状光ファイ
バを形成しておく。そして、光源からの光を分岐結合素
子によってループ状光ファイバ中にその開放部の両端そ
れぞれから入射させる。またループ状光ファイバのそれ
ぞれ反対側の開放端から戻ってきた光を同じく分岐結合
素子によって結合させ、この結合光を受光素子によって
受光させる。

【００５０】この状態で、中間部によりケーブル内の多
数の光ファイバ心線に対して順に、例えば、圧力、曲げ
あるいは引張力のような物理的変化、または振動を加え
ていく。

【００５１】受光素子は、分岐結合素子からの光を光電
変換し、ループ状光ファイバ中を伝搬してきた時計回り
伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による干渉光の強
度変化を示す信号を出力する。したがって、対照光ファ
イバ心線に中間部によって振動が加えられている場合に
は、受光素子から出力される信号が対照光ファイバ心線
に加えられた物理的変化または振動に対応した変化を示
すので、それが対照光ファイバ心線であると判断するこ
とができる。

【００５２】請求項１６の発明の光ファイバ心線対照方
法は、２本の光ファイバの一方の端部同士を接続してそ
れぞれの他端が共に開放端となったループ状光ファイバ
を形成し、このループ状光ファイバの開放端それぞれか
ら光を入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた
光を干渉させて、その位相変位を検出する光送受信部を
このループ状光ファイバに接続し、この光送受信部の光
源から光を発し、この光源からの光をこの光送受信部の
分岐結合素子で受けて開放端それぞれに分岐してループ
状光ファイバ中に入射すると共に、ループ状光ファイバ
中を伝搬してそれぞれの開放端から戻ってきた光を結合
し、光送受信部の受光素子にて、分岐結合素子から出力
される光を受けて光電変換して、ループ状光ファイバか
らの時計回り伝搬した光と反時計回り伝搬した光との位
相差による干渉光の強度変化を示す信号を出力すること
により、２本の光ファイバの少なくとも一方を構成する
光ファイバ心線に物理的変化を加えたときに、受光素子
の出力する信号に基づいてこの物理的変化を検出するも
のである。

【００５３】請求項１７の発明の光ファイバ心線対照方
法は、２本の光ファイバの一方の端部同士を接続してそ
れぞれの他端が共に開放端となったループ状光ファイバ
を形成し、このループ状光ファイバの開放端それぞれか
ら光を入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた
光を干渉させて、その位相変位を検出する光送受信部を
このループ状光ファイバに接続し、この光送受信部の光
源から光を発し、この光源からの光をこの光送受信部の
分岐結合素子で受けて開放端それぞれに分岐してループ
状光ファイバ中に入射すると共に、ループ状光ファイバ
中を伝搬してそれぞれの開放端から戻ってきた光を結合
し、光送受信部の受光素子にて、分岐結合素子から出力
される光を受けて光電変換して、ループ状光ファイバか
らの時計回り伝搬した光と反時計回り伝搬した光との位
相差による干渉光の強度変化を示す信号を出力すること
により、２本の光ファイバの少なくとも一方を構成する
光ファイバ心線に振動を加えたときに、受光素子の出力
する信号に基づいてこの振動を検出するものである。

【００５４】請求項１８の発明の光ファイバ心線対照方
法は、請求項１６または１７において、ループ状光ファ
イバ中またはループ状光ファイバと光送受信部との間に
光遅延素子を挿入して、このループ状光ファイバ中の光
伝搬を遅延させるものである。

【００５５】この発明の光ファイバ心線対照方法では、
ループ状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間点に
物理的変化または振動が加わっても、時計回り伝搬光と
反時計回り伝搬光との位相差を必ず生じさせ、その位相
差による干渉光の強度変化を示す信号からその物理的変
化または振動を確実に検出することができ、光ファイバ
心線対照を正確に行なうことができる。

【００５６】請求項１９の発明の光ファイバ通話装置
は、一部が開放されているループ状光ファイバのその開
放部の両端それぞれから光を入射して、それぞれから戻
ってきた光を干渉させて、その位相変位を検出する光送
受信部と、ループ状光ファイバの途中に取り付けられる
中間部とから構成され、光送受信部が、光を発する光源
と、音声を電気信号に変換する第１のマイクと、この第
１のマイクからの電気信号に基づき光源からの光を変調
する駆動回路と、光源からの光を受けてループ状光ファ
イバの開放端それぞれに分岐して入射させ、開放端それ
ぞれから戻ってきた光を結合する分岐結合素子と、この
分岐結合素子から出力される光を受けて光電変換する第
１の受光素子と、この第１の受光素子からの信号から音
声信号を復調して出力する第１の音声出力手段とを備
え、中間部が、ループ状光ファイバの一部に曲げを付与
する曲げ付与手段と、この曲げ付与手段にて曲げられた
ループ状光ファイバの曲げ部分からの漏洩光を受けて光
電変換する第２の受光素子と、この第２の受光素子から
の信号から音声信号を復調して出力する第２の音声出力
手段と、音声を電気信号に変換する第２のマイクと、こ
の第２のマイクからの電気信号にて光ファイバに振動を
加える加振器とを備えたものである。

【００５７】この発明の光ファイバ通話装置では、ルー
プ状光ファイバの開放端がある作業点においては、光送
受信部の第１のマイクによって音声を電気信号に変換
し、さらに駆動回路によってこの電気信号に基づき光源
からの光を変調する。そして、光源からの光を分岐結合
素子によってループ状光ファイバの開放端それぞれに分
岐して入射させる。これに対して、ループ状光ファイバ
の他の作業点においては、中間部の曲げ付与手段によっ
てループ状光ファイバの一部に曲げを付与し、第２の受
光素子によってこの曲げ部分からの漏洩光を受けて光電
変換し、さらに、第２の受光素子からの信号から第２の
音声出力手段によって音声信号を復調して取り出す。

【００５８】これとは逆に、ループ状光ファイバの他の
作業点において、中間部の第２のマイクによって音声を
電気信号に変換し、さらに、加振器によって光ファイバ
の曲げ部分に音声信号に対応した振動を加える。これに
対して、ループ状光ファイバの開放端のある作業点にお
いては、ループ状光ファイバ中を伝搬してきた時計回り
伝搬光と反時計回り伝搬光とを分岐結合素子によって結
合し、さらに第１の受光素子によってこの結合光を光電
変換し、時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差
による干渉光の強度変化を示す信号を出力し、この信号
から第１の音声出力手段によって音声信号を復調し、中
間部で発せられた音声を再生する。

【００５９】これにより、心線対照したループ状光ファ
イバを利用して、その開放端の作業点と他の作業点との
間で作業者間の連絡が可能となる。

【００６０】請求項２０の発明の光ファイバ通話装置
は、請求項１９において、光送受信部内の駆動回路が光
源からの光をＦＭ変調し、光送受信部内の第１の音声出
力手段が第１の受光素子からの信号をＡＭ復調して音声
信号を取り出し、中間部内の第２の音声出力手段が第２
の受光素子からの信号をＦＭ復調して音声信号を取り出
すようにしたものである。

【００６１】この発明の光ファイバ通話装置では、光送
受信部側から中間部側への信号と、その逆の中間部側か
ら光送受信部側への信号との変調方式が異なるので、い
ずれの側においても相手側からの音声信号を混信するこ
となく明瞭に再生することができる。

【００６２】請求項２１の発明の光ファイバ通話方法
は、２本の光ファイバの一方の端部同士を光接続部にて
接続してそれぞれの他端が共に開放端となったループ状
光ファイバを形成し、このループ状光ファイバの開放端
それぞれから光を入射し、それぞれの反対の開放端から
戻ってきた光を干渉させて、その位相変位を検出する光
送受信部をこのループ状光ファイバに接続し、この光送
受信部と光接続部との間で、２本の光ファイバの少なく
とも一方に中間部を取り付け、光送受信部にて、光源か
ら光を発し、音声を第１のマイクで電気信号に変換し
て、駆動回路で第１のマイクからの電気信号に基づき光
源からの光を変調し、この光源からの光を分岐結合素子
で受けてループ状光ファイバの開放端それぞれに分岐し
て入射すると共に、ループ状光ファイバの開放端それぞ
れから戻ってきた光を分岐結合素子で結合し、この分岐
結合素子から出力される光を第１の受光素子で受けて光
電変換し、第１の音声出力手段でこの第１の受光素子か
らの信号から音声信号を復調して出力し、中間部にて、
ループ状光ファイバの一部に曲げを付与し、この曲げ部
分からの漏洩光を第２の受光素子で受けて、ループ状光
ファイバ中を時計回りに伝搬する光と反時計回りに伝搬
する光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号に
光電変換し、第２の音声出力手段でこの第２の受光素子
からの信号から音声信号を復調して出力すると共に、音
声を第２のマイクで電気信号に変換し、加振器を用いて
第２のマイクからの電気信号で光ファイバに振動を加
え、これによって、光送受信部または中間部にて音声を
発したときに、中間部または光送受信部にて音声を受け
るものである。

【００６３】請求項２２の発明の光ファイバ通話方法
は、請求項２１において、ループ状光ファイバ中または
ループ状光ファイバと光送受信部との間に光遅延素子を
挿入して、光ファイバ中の光伝搬を遅延させるものであ
る。

【００６４】この発明の光ファイバ通話方法では、ルー
プ状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間点を他の
作業点に設定した場合でも、ループ状光ファイバの開放
端にある作業点では時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光
との位相差を必ず生じさせ、その位相差による干渉光の
強度変化を示す信号から中間部で加えられた信号を確実
に検出することができ、光ファイバを利用した通話が確
実に行なえる。

【００６５】請求項２３の発明の光ファイバ通話方法
は、請求項２１または２２において、光送受信部内の駆
動回路が光源からの光をＦＭ変調し、光送受信部内の第
１の音声出力手段が第１の受光素子からの信号をＡＭ復
調して音声信号を取り出し、中間部内の第２の音声出力
手段が第２の受光素子からの信号をＦＭ復調して音声信
号を取り出すものである。

【００６６】この発明の光ファイバ通話方法では、光送
受信部側から中間部側への信号と、その逆の中間部側か
ら光送受信部側への信号との変調方式が異なるので、い
ずれの側においても相手側からの音声信号を混信するこ
となく明瞭に再生することができる。

【００６７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を式に
基づいて詳説する。なお、以下の説明では、説明を簡単
にするため、光源は直流変調されているものとし、分岐
結合素子の分岐結合効率は等しいものとする。

【００６８】図１は本発明の光ファイバ干渉型センサを
示していて、駆動回路１０で励起され、レーザダイオー
ドで成る発光素子（レーザ光源）１から発したレーザ光
は、分岐結合素子２によって分岐されてループ状光ファ
イバ３の両端に入射され、このループ状光ファイバ３を
時計回り方向Ａ及び反時計回り方向Ｂに伝搬する。そし
て方向Ａに伝搬した光（「Ａ波」と称する）及び方向Ｂ
に伝搬した光（「Ｂ波」と称する）は、ループ状光ファ
イバ３のそれぞれの反対端に達した後に分岐結合素子２
にて結合され、フォトダイオードで成る受光素子５にて
干渉光として検出され、この受光素子５で光電変換さ
れ、光強度に応じた電気信号に変換され、さらに増幅器
１１によって増幅されて出力される構成である。

【００６９】図２は、ループ状光ファイバ３を伝搬する
光の位相状態を示す。同図（ａ）は分岐結合素子２に光
ファイバカプラを使用した場合の、分岐された直後の光
の波形を示す。分岐結合素子２に光ファイバカプラを使
用した場合は、クロスポート側がπ／２ずれるので、方
向Ａの光と方向Ｂの光との位相はπ／２ずれる。同図
（ｂ）はループ状光ファイバを伝搬してそれぞれの反対
端に達した光の波形を示す。方向Ａの伝搬光と方向Ｂの
伝搬光とは伝搬方向が異なるものの、同一の光路（ルー
プ状光ファイバ３）を通過するので、損失と位相変化は
ほぼ同量だけ（光の可逆性による）受けるので、振幅と
位相は（ａ）での差を除けば、ほぼ同等となる。そし
て、これらの方向Ａおよび方向Ｂに伝搬したレーザ光は
分岐結合素子２にて合成され、同図（ｃ）に示す一定の
位相で干渉を生じる。分岐結合素子２に光ファイバカプ
ラを使用した場合、この分岐結合素子２に対する再通過
の際にクロスポート側を通過する光がさらにπ／２ずれ
るので、方向Ａの光と方向Ｂの光との位相はさらにπ／
２ずれて、全体でπだけずれることになる。

【００７０】ここで、レーザ光の波長を１．３μｍとす
ると、光の真空中の速度が約３０万ｋｍ／ｓｅｃである
ことから、その周期は４×１０^-15ｓｅｃとなるので、
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）の横軸は、１０^-15ｓｅｃ
程度となる。

【００７１】通常の受光素子の光電変換においては、光
の位相情報を変換せず、その強度情報のみ変換するの
で、ほぼ一定の直流信号（光源の直流信号）が受光素子
から出力される。分岐結合素子に光ファイバカプラを使
用した場合には、方向Ａの伝搬光と方向Ｂの伝搬光との
間で位相が全体でπずれるので、出力は理想的な条件下
では同図（ｄ）に示すように０になるのである。

【００７２】図３は、本発明の光ファイバ干渉型センサ
の加振点に振動を加えた時の状態を示す。発光素子１で
あるレーザは駆動回路１０により励起されてレーザ光を
出力する。加振点Ｐで振動を加えられて変化した光は、
ループ状光ファイバ３を時計回り方向Ａおよび反時計回
り方向Ｂに伝搬する。また、受光素子５で光電変換され
た、受光強度に応じた大きさの電気信号は増幅器１１に
よって増幅されて出力される。

【００７３】次に、図４を参照して、加振点に振動が加
わった場合の状態変化を説明する。同図（ａ）に示す波
形Ｖの振動で加振点を振動させると、ループ状光ファイ
バ３は、その振動によって、局所的に長さ方向に伸縮
し、長さが変化する。その結果、光の光路長が変化し、
方向Ａと方向Ｂに伝搬する光は、加振点Ｐにおいて同図
（ｂ）に示すように振動Ｖの振幅に対応した位相の大き
さで位相変位を生じる。すなわち、方向Ａに伝搬する光
と方向Ｂに伝搬する光とは進行方向が逆なので、ループ
状光ファイバ３の光路長が変化することによって、逆方
向で等量の位相変位を受ける。こうして、加振点Ｐで振
動Ｖを加えられて変化した光は、ループ状光ファイバ３
を時計回り方向Ａおよび反時計回り方向Ｂに伝搬した
後、分岐結合素子２において合波され、さらに受光素子
５で光電変換され、受光強度に応じた電気信号になる。
そして、増幅器１１によって増幅されて振動信号として
出力される図５は、ループ状光ファイバ伝搬後の受光部
における方向Ａに伝搬する光と方向Ｂに伝搬する光との
位相状態を示す。分岐結合部２において、方向Ａに伝搬
する光と方向Ｂに伝搬する光は同図（ａ）に示すように
位相変位する。すなわち、Ａ波とＢ波は加振点からの伝
搬距離に差に応じた遅延ｔ１を有して同様に位相変位を
受けるので、分岐結合部２において合波された光は、同
図（ｂ）に示すようにその包絡線Ｅが振動の振幅に対応
して変化する干渉光を生じる。すなわち、光は周期１０
^-15ｓｅｃ程度の波動なので１０^-4ｓｅｃ程度のタイム
スパンでは、光強度の変化は振幅の包絡線Ｅで表わされ
る。その結果、受光素子５からは光の強度に対応した電
気出力が得られるので、同図（ｃ）に示すように加振さ
れた振動信号にほぼ一致した波形の電気信号Ｆが出力さ
れる。なお、信号が０（無い）のときは、受光素子５の
電気出力はほぼ０となる。

【００７４】また、加振点からの方向Ａと方向Ｂとの伝
搬距離の差が０、すなわち分岐結合素子２から等距離の
位置にて加振すると、同一時刻で加振点で加振された方
向Ａと方向Ｂとの伝搬光は分岐結合部に同時に到着する
のでＡ波とＢ波の加振による位相がほぼ等しい状態とな
り、（ａ）に示すＡ波とＢ波の加振による位相差がほぼ
０となって、合波された干渉光には振動信号による位相
変化がもたらされないので、合波光の波形は振動信号に
よって変化せず、検出不能となる。

【００７５】ここで図５（ａ）〜（ｃ）の横軸は、例え
ば振動信号を１ｋＨｚ〜１ＭＨｚとすれば、信号周期が
１０^-3〜１０^-6ｓｅｃであることから１０^-3〜１０^-6ｓ
ｅｃ程度である。遅延時間ｔ１は、例えば光ファイバ長
の差を１ｋｍとすれば、光ファイバ内の群速度が２０万
ｋｍ／ｓｅｃ程度なので１０^-6ｓｅｃ程度となる。

【００７６】次に、本発明の光ファイバ干渉型センサの
具体的な構成を式に基づいて説明する。なお、以下の説
明においては、説明を簡単にするために、図３の光ファ
イバ干渉型センサにおいて光源１にレーザダイオードを
使用し、かつレーザ光は直流変調されているものとし、
分岐結合素子２には分岐結合効率が等しい３ｄＢ光カプ
ラを使用しているものとする。

【００７７】レーザダイオード１からの光は３ｄＢカプ
ラ２を通過して時計周りの光Ａと反時計周りの光Ｂとに
ほぼ同じパワーで伝搬する。それぞれの２つの光Ａ，Ｂ
は３ｄＢカプラ３で再度結合され、光Ａ，Ｂが同時にフ
ォトダイオード５で検出される。そして、２つの光によ
る干渉の結果が光の検出電流として現れる。

【００７８】光Ａ、光Ｂは同一の光源の光から分岐され
て同一のループ状光ファイバ３内を伝搬してくるので、
同時刻に光源から放出された光は同時刻にカプラ２に達
して結合し、途中で位相変位がなければ同一位相で干渉
する。加振点Ｐにおいて加振器６により光ファイバ３に
振動を加えると、光ファイバ３が局所的に伸縮して、伝
搬する光信号の位相に振動と同一周期の変動をもたら
す。

【００７９】図４（ｂ）において、φ(t)は、加振器６
による加振点Ｐでのファイバ３中を伝搬する光の電界に
加わる位相変位量である。ある時刻に光源であるレーザ
ダイオード１から放出された光がそれぞれファイバ３中
を伝搬して加振点Ｐにおいて光Ａの電界が位相変位を受
けた時刻をｔａとする。また、同じ時刻に光源１から放
出され分岐された光Ｂの電界は、加振点Ｐまでの光路長
が光Ａより長いために、加振点Ｐには光Ａより時間的に
遅れて到着する。その遅れて到着した光Ｂが位相変位を
受けた時刻ｔｂとする。したがって、その時の光Ａの電
界が受けた位相変位φ(ta)と光Ｂの電界が受けた位相変
位φ(tb)は、光路差による到達時間差により同じではな
くなってしまう。なお、加振点Ｐの挿入位置によりｔａ
とｔｂの時間差は変化する。また、その時間差により位
相変位の差にも変化が生じる。

【００８０】光Ａ，Ｂの電界が加振点Ｐを通過してある
位相変位を受け、３ｄＢカプラ２で再び重ね合わされ、
フォトダイオード５に入射される直前の光Ａ，Ｂの電界
の位相変位波形φ_Aとφ_Bは図５（ａ）のようになる。

【００８１】いま光Ａに加振点Ｐで加えられた位相変位
をφ(ta)、光Ｂの位相変位をφ(tb)とする。また光の角
周波数をωo、カプラ２により分岐された光Ａ，Ｂの電
界の振幅をそれぞれＡ，Ｂとし、ループ状光ファイバ３
の光路長は光Ａの時計周り方向、光Ｂの反時計周り方向
とも同じで、また偏波の影響は計算を簡単にするため無
視することとする。

【００８２】このとき、フォトダイオード５の受光面で
加振（位相変位）の影響を受けた光Ａの電界は次の数１
式となる。

【００８３】

【数１】また、光カプラ２においては、結合光（クロスポート
側）は透過光（スルーポート側）に対して位相がπ／２
遅れ、光Ｂは光カプラ２の結合ポートを２回通過するた
め、光Ｂの電界は次の数２式となる。

【００８４】

【数２】そして、フォトダイオード５には、数１，２式の電界が
重なって入力され、受光された光電流はパワーに比例す
るので、出力電流をＩとすると、数３式のように表わさ
れる。

【００８５】

【数３】この数３式を展開整理し、フォトダイオード５の検出で
きない光の角速度の項を無視すると、出力電流Ｉは次の
数４式となる。

【００８６】

【数４】数４式より、光電流に再生される信号には、|φ(ta)−
φ(tb)＋π|の変化が現れることになり、元の加振点Ｐ
での位相変位φ(t)、すなわち加振点Ｐでの振動の振幅
変位に対応する変化が現れることになる。

【００８７】ここで、加振点Ｐがループ状光ファイバ３
のちょうど中点である場合、φ(ta)=φ(tb)となり差分
が０になると、数４式の値は定数となって信号の変化が
現れない。また中点近傍で|φ(ta)−φ(tb)＋π|の再生
信号レベルがノイズレベルより小さい時には、再生信号
を検出することができない。したがって、再生信号が十
分に検出できるレベルを確保するには、|φ(ta)−φ(t
b)＋π|を十分大きくする必要がある。そこで、図６に
示したように、ループ状光ファイバ３の中点に、装置の
諸元によって決まる適当な長さの光ファイバのドラムで
構成した光遅延素子７を挿入することによって、時間差
ta−tbを十分に確保して信号の再生が可能になる。

【００８８】なお、上記の各実施の形態では分岐結合素
子２に対する光入力を発光素子１によって行い、また分
岐結合素子２からの光出力を受光素子５によって光電変
換し、その電気信号を利用する構成にした。しかしなが
ら、これらの発光素子１と駆動回路１０、また受光素子
５と増幅回路１１などは信号処理装置側に組み込む図７
に示した構成にして、センサ側には分岐結合素子２に対
して光信号を入力し、またそれから光信号を取り出すた
めの入力端子８と出力端子９だけを設け、別途に発光素
子と駆動回路、また受光素子と増幅回路を含む信号処理
装置をこれらの入力端子８と出力端子９に接続するよう
にしてもよい。

【００８９】

【実施例】長さ１０ｋｍの波長１．３μｍ用の単一モー
ド光ファイバ（ＳＭＦ）をループ状にして、その両端を
光カプラに接続し、光カプラの反対側に１．３μｍの半
導体レーザ光源とＰＩＤ受光素子を接続して光ファイバ
干渉型センサを構成した。

【００９０】半導体レーザにはＣＷ発振回路を接続し、
直流信号でレーザをＣＷ発振させた。ＰＩＤ受光素子に
は、増幅回路を接続して、その出力をオシロスコープで
観測した。

【００９１】加振器には、１０ｋＨｚの振動発生器の出
力に小型スピーカを接続したものを使用して、光ファイ
バの一部の上に小型スピーカを置いた。振動発生器にて
１０ｋＨｚの振動信号を発生させると、増幅回路の出力
から１０ｋＨｚの信号が、ほぼ歪み無しに観測された。

【００９２】続いて、光ファイバ干渉型振動センサを構
成するのに最も有効な構成はどうなるのか、種々の実験
を試みた。以下、その実験結果を説明する。

【００９３】＜実験１＞基本実験系は図８に示したもの
である。長さが共に２０ｋｍの２本の光ファイバ２１，
２２の一方の端部にマスターユニット２３を光コネクタ
２４によって接続し、２本の光ファイバ２１，２２それ
ぞれの他方の端部に２ｍの補助光ファイバ２５，２６を
接続した。そして片側の補助光ファイバ２６の一部を曲
げて、その曲げ部分２７にローカルユニット２８を取り
付けた。さらに、補助光ファイバ２５，２６の反対側の
端部間には２ｋｍの光遅延素子２９を接続した。

【００９４】光ファイバはすべてＳＭＦ（単一モードフ
ァイバ）を使用し、光コネクタ２４等にはすべてＦＣコ
ネクタを使用した。

【００９５】マスターユニット２３には、図３および図
６に示した発光素子１としての１．５５μｍ波長のＤＦ
Ｂレーザダイオード（Distributed Feedback Laser Dio
de）、駆動回路１０として２０ｋＨｚのパルス変調を行
うパルス回路、受光素子５としてのフォトダイオード、
分岐結合素子２、そしてこの受光素子５の出力する電気
信号を増幅する増幅回路１１を含み、さらに、発光素子
１のレーザ光に音声からマイクによって変換したを電気
信号を重畳するためのマイク端子３０、増幅回路１１か
らの信号を音声信号に変換するイヤホンを接続するため
のイヤホン端子３１を備えている。

【００９６】またローカルユニット２８には、補助光フ
ァイバ２６の曲げ部分２７から漏洩する光信号を受光す
る受光素子（図示せず）、この受光素子の電気出力信号
を音声信号に変換するイヤホンを接続するためのイヤホ
ン端子３２、曲げ部分２７に対して音声信号をマイクに
よって変換した電気信号を入力して振動を生起させるマ
イク端子３３を備えている。

【００９７】測定は、ローカルユニット２８のマイク端
子３３に信号を入力し、マスターユニット２３のイヤホ
ン端子３１からの出力をスペクトラムアナライザを使用
して行った。ローカルユニット２８における入力信号
は、１ｋＨｚ，４０ｍＶ_RMSサイン波である。

【００９８】比較例として、発光素子１には同じ１．５
５ＤＦＢレーザダイオードを用い、駆動回路１０にＣＷ
発振回路を用いてレーザダイオードを連続発光させ、同
じ実験を行った。

【００９９】実験結果では、２０ｋＨｚパルス光を用い
た実施例の場合、連続発光を用いた比較例よりもＳ／Ｎ
比が約３０ｄＢ優れたものであった。

【０１００】＜実験２＞光源には２０ｋＨｚパルス光を
用いるのが有利であることが分かったので、次に、同じ
２０ｋＨｚのパルス光にして、その光源の種類を変えて
再生信号のスペクトル波形を測定した。ローカルユニッ
ト２８における入力信号は、１ｋＨｚ，４０ｍＶ_RMSサ
イン波である。

【０１０１】比較したのは、実験１において有効と分か
った１．５５ＤＦＢレーザダイオードを光源に用いたも
のと、比較例として、１．５５ファブリペローレーザダ
イオード、１．５５ＳＬＤ、そして１．５５帯のＡＳＥ
（光アンプからのブロードな光出力をいう）をそれぞれ
光源に用いたもので測定した。

【０１０２】これにより、コヒーレントの高いＤＦＢレ
ーザダイオードが最適であることが分かった。しかしな
がら、他の種類の光源でも用途によっては使用可能であ
ることも分かった。

【０１０３】＜実験３＞光遅延素子２９にどれくらいの
長さのものを使用するのが有効かを実験した。図８に示
した実験系で、発光素子にはＤＦＢレーザダイオードを
用い、２０ｋＨｚパルス光により、光遅延素子２９の長
さを、１ｋｍ，２ｋｍ，３ｋｍ，４ｋｍと変えて実験し
た。ローカルユニット２８における入力信号は、１ｋＨ
ｚ，４０ｍＶ_RMSサイン波である。

【０１０４】この実験結果から、２ｋｍ程度の長さで最
も良好な結果が得られた。

【０１０５】以上の実験１〜実験３の結果から、光ファ
イバ干渉型センサとして、・発光素子にはＤＦＢレーザダイオードを用い、・発光方式にはパルス光を用い、・光遅延素子の長さは２ｋｍ程度とする構成が、上記の実験系ではローカルユニット２８
に加える音声信号をマスターユニット２３で再生するの
に最も有効であることが分かった。

【０１０６】＜実験４＞また、図９に示した実験系によ
り、光遅延素子２９を用いないで、ループ状光ファイバ
３５に対して、Ａ方向、Ｂ方向の光路差を２０ｋｍ，４
０ｋｍに設定して、ローカルユニット２８に加える音声
信号をマスターユニット２３で再生する特性がどのよう
に変化するかを確かめた。なお、この図９の実験系で
は、図８に示した各要素と共通する要素には同一の符号
を付して示してある。

【０１０７】この実験から、光路差が大きいほど再生さ
れる信号が大きくなることが確かめられた。したがっ
て、ローカルユニット２８の設置場所をできるだけ光路
差がでる位置に設定するのが好ましいことが確かめられ
た。

【０１０８】なお、上記では振動センサとして加振点に
加えられた振動を再生するセンサについて説明した。こ
の装置によって振動の忠実な再生ができることから、こ
の技術を応用して、加振点に音声信号を電気信号に変換
して注入し、光送受信部でこれを音声信号に再生するよ
うにし、また逆に光送受信部で音声信号を電気信号に変
換して光信号に注入し、これを加振点で再生するように
すれば、無切断の双方向の通話装置として利用すること
が可能となる。

【０１０９】また、以上の実施の形態において、分岐結
合素子に光ファイバカプラ、光導波路カプラなどの光カ
プラを使用したが、ハーフミラーを使用した他の分岐結
合素子を使用することもできる。また、単一モード光フ
ァイバを使用したが、振動が低周波で光ファイバが短尺
の場合には、多モード光ファイバを使用することもでき
る。また、光源にレーザ光源を使用したが、光ファイバ
が短尺で、振動が低周波の場合はＬＥＤなどの他の光源
も使用できる。また、本センサを光ファイバに外部から
加わる振動のセンサとしたが、例えば衝撃などの振動以
外に光ファイバに外部から加えられて伝搬光の位相変位
をもたらすような物理量のセンサとしても使用すること
ができる。また、光ファイバループ全体を物理量検知用
のセンシング部とすることができる。さらに、光ファイ
バループは１重に限らず、多重ループにすることによ
り、より感度を向上させることができる。またさらに、
センシング部に、物理量を伝搬光の位相変位に効率よく
変換するような変換素子（電界、磁界などの電気光学セ
ンサ、圧力などの物理光学センサなど）を用いることも
できる。

【０１１０】次に、本発明の光ファイバケーブル対照器
の実施の形態を説明する。ケーブル対照作業では、マン
ホールなどの作業現場に布設されている多数本のケーブ
ルの中から目的とする光ファイバケーブルを探索する。
その作業では、例えば、電話局や中継局において撤去、
交換を決定したケーブルを光送受信機器から切り離して
作業を開始し、順繰りにある地点から次の地点まで撤去
作業を進めるので、目的とするケーブルの両端は特定さ
れている。しかしながら、中間点では多数のケーブルが
布設されているために、対照ケーブルを直ちに特定する
ことができない。そこで、図１０に示す光ファイバケー
ブル対照器を用いて多数本のケーブルの中から目的とす
る光ファイバケーブルを対照する。

【０１１１】図１０に示したケーブル対照器の一つの実
施の形態において、光ファイバケーブル対照器１０１
は、対照ケーブル１０３の一端において対照ケーブル１
０３内の任意の２本の光ファイバ１０５，１０６に接続
する光送受信検出部により構成されている。途中点（ケ
ーブル対照作業を行なう地点）において、振動加振器１
０２により多数のケーブルそれぞれに順に振動を加振さ
れ、対照ケーブル１０３の他端１０４においては、その
中の任意の光ファイバ１０５，１０６の他端同士が光コ
ネクタ１０７により接続されている。

【０１１２】この光ファイバケーブル対照器１０１は、
対照ケーブル１０３の一端において、２本の光ファイバ
１０５，１０６に端部から光信号を入射させ、同じ光フ
ァイバ１０５，１０６から戻ってくる伝搬光を受信して
所定の加振信号をその伝搬光から検出することができる
か否かにより、加振器１０２で加振している光ファイバ
ケーブルが目的とする対照ケーブル１０３であるかどう
かを判定する。この光ファイバケーブル対照器１０１
は、主要要素としてレーザ光を発光する発光素子１１
１、分岐結合素子１１２及び受光素子１１３を備えてい
る。

【０１１３】このような構成の光ファイバケーブル対照
器１０１を用いるケーブル対照作業に際しては、対照ケ
ーブル１０３の一端の対照ケーブル内の２本の光ファイ
バ１０５，１０６に光送受信検出部１０１を接続し、他
端において対照ケーブル内の２本の光ファイバ１０５，
１０６を接続し、そして途中点において多数本のケーブ
ルそれぞれに順に加振器１０２で加振していく。いま、
加振器１０２が加振している光ファイバケーブルが対照
ケーブル１０３であれば、次のようにしてそれが対照ケ
ーブルであると判定することができる。

【０１１４】光ファイバケーブル対照器１０１の発光素
子１１１からの光信号を、分岐結合素子１１２を通して
２本の光ファイバ１０５，１０６それぞれの端部から時
計回り方向Ａ、反時計回り方向Ｂに入射させる。

【０１１５】方向Ａ及び方向Ｂからループ状に結合され
た光ファイバ１０５，１０６をそれぞれ通って戻ってく
る伝搬光は、振動加振器１０２によって光ファイバケー
ブルに振動が加振されていない限り、一定の干渉を起こ
す。そこに振動加振器１０２によって振動が印加される
と光の干渉現象に変化が生じる。この変化は受光素子１
１３からの信号を観測することによって検出することが
できる。受光素子１１３が受光し、光電変換した後の電
気信号はオシロスコープによって波形観測することによ
って確認することができ、あるいはその電気信号を増幅
してスピーカで音声にして出力させてそれを聞いたり、
スペクトラルアナライザにかけて分析することによって
確認することもできる。

【０１１６】したがって、多数本のケーブルそれぞれの
途中点に順に振動加振器１０２によって振動が加えてゆ
き、光ファイバケーブル対照器１０１で干渉現象に変化
を示すケーブルがあれば、それが対照ケーブル１０３で
あると判断することができるのである。

【０１１７】光ファイバケーブル対照器１０１のさらに
詳しい構成は、図１１に示してある。光コネクタ１１５
Ａ，１１５Ｂは、ケーブル対照する２本の光ファイバに
それぞれ接続される。アイソレータ１１６は、光の方向
性結合器であって、発光素子（これには、発光ダイオー
ドまたはレーザダイオードが用いられる）１１１からの
光を分岐結合素子１１２に入力すると共に、分岐結合素
子１１２から発光素子１１１への光の入力を阻止する。
発光パワー安定化回路１１７は発光素子１１１をパルス
させると共にそのパルス発光出力を一定に保ち、変調回
路１１９は発振器１１８の発振周波数により光パルスを
ＦＭ変調する。なお、用途によっては発光素子１１１を
直流発振させてもよく、その場合には変調回路１１９は
不要である。

【０１１８】分岐結合素子１１２は、アイソレータ１１
６から入力される光を分岐して光コネクタ１１５Ａ，１
１５Ｂに出力し、また光コネクタ１１５Ａ，１１５Ｂか
ら入力される光を結合して受光素子１１３へ出力する。
受光素子１１３は、分岐結合素子１１２から出力される
光を受けて光電変換して増幅回路１１９に出力し、増幅
回路１１９はその入力を増幅する。

【０１１９】増幅回路１１９の増幅出力は、スピーカ１
２０またはイヤホン１２１に出力して音声信号に変換
し、作業者に音声にして聞かせる。増幅回路１１９の出
力はまた、出力端子１２２に出力され、ここに接続され
るオシロスコープ１２３によって波形観測することもで
きる。

【０１２０】なお、振動加振器１０２を対照ケーブル１
０３の端部１０４の近くに設置する場合、光信号を伝搬
させる２本の光ファイバ１０５，１０６が結合されたル
ープ状光ファイバの中点近くに加振点が設定されるた
め、Ａ方向、Ｂ方向の伝搬光の光路長がほぼ等しくな
り、両光による干渉現象の変化が小さくなることがあ
る。

【０１２１】そこで、図１２に示したように、図１０に
おける光コネクタ１０７の部分に光遅延素子１０８を挿
入して両方の光ファイバ１０５，１０６を接続すること
により、Ａ方向、Ｂ方向の伝搬光の光路長に大きな差を
持たせるようにする。これにより、ケーブル対照の精度
を高めることができる。

【０１２２】また、光ファイバケーブル対照器１０１の
構成は、図１３に示す単純なものであってもよい。この
光ファイバケーブル対照器１０１は、図１１に示した装
置と同様の作用をする分岐結合素子１１２、そして２本
の光ファイバの端部に接続するための光コネクタ１１５
Ａ，１１５Ｂを備え、また反対端には光入力端子１４１
と光出力端子１４２を備えた構造である。

【０１２３】この光ファイバケーブル対照器１０１が採
用される場合、ケーブル対照作業では、光入力端子１４
１に対して、別部品である外部の発振器１４３によって
駆動される光源（これには、レーザダイオード、ＬＥＤ
ダイオードを用いる）１４４が接続され、その光源１４
４からの光が入力される。

【０１２４】そして、光出力端子１４２に対して、光オ
シロスコープ１４５が接続される。この光オシロスコー
プ１４５は伝搬光の干渉波形を直接に表示する。あるい
は、光出力端子１４２に対してそこから出力される光信
号を電気信号に変換するＯ／Ｅコンバータ１４６が接続
され、このＯ／Ｅコンバータ１４６にオシロスコープ１
４７が接続される。オシロスコープ１４７は電気信号に
変換された後の干渉波形を表示する。

【０１２５】このような構造の光ファイバケーブル対照
器１０１を採用する場合にも、図１０及び図１１に示し
た光ファイバケーブル対照器と同様にケーブル対照がで
きる。

【０１２６】なお、上記の光ファイバケーブル対照器
で、ループ状光ファイバを形成するためにそれぞれの一
端同士を接続する２本の光ファイバ１０５，１０６を選
択するのに、対照ケーブル１０３内の２本ではなく、そ
のうちの１本については、同じルートの別のケーブルに
収容されているものを選択したり、さらには、別ルート
のケーブルに収容されているものを選択することもでき
る。

【０１２７】次に、本発明の光ファイバ心線対照器の実
施の形態を説明する。図１４は、光ファイバー心線対照
器の基本的構成を示している。

【０１２８】本発明の光ファイバ心線対照器では、ま
ず、光ファイバケーブルの中の光ファイバ心線を特定す
るために心線対照を行い、必要ならばこの特定された光
ファイバ心線を用いて後述する光ファイバ通話装置によ
って通話を行う。

【０１２９】光送受信ユニット２０１は、主要要素とし
てレーザ光を発光する発光素子２１１、分岐結合素子２
１２及び受光素子２１３を備えている。

【０１３０】ローカルユニット２０３は、心線対照のみ
の場合、図１０に示した光ファイバケーブル対照器１０
１と共に用いた振動加振器１０２と同一である。

【０１３１】光送受信ユニット２０１は、特定の２本の
対照光ファイバ心線２０２Ａ及び２０２Ｂそれぞれの一
端に接続され、対照光ファイバ心線２０２Ａ，２０２Ｂ
は、光送受信ユニット２０１に接続されない他方の端部
が光コネクタ２０４によって接続されてループ状になっ
ている。

【０１３２】このループ状になった光ファイバ２０２
Ａ，２０２Ｂを方向Ａ、方向Ｂに通ってきた光は、ロー
カルユニット２０３において振動を加振されない限り、
一定の光の干渉を生じている。そこにローカルユニット
２０３の加振器によって振動が加振されると、光の干渉
現象に変化が生じ、その変化が光送受信ユニット２０１
から出力される信号に現れる。

【０１３３】そこで一人の作業者が光ファイバケーブル
２０２中多数の光ファイバ心線に順にローカルユニット
２０３を当てて加振しながら、もう一人の作業者が光送
受信ユニット２０１からの信号をスピーカで聞いたり、
オシロスコープなどで波形観測することによって、対照
光ファイバ心線であるかどうか判定することができる。

【０１３４】ローカルユニット２０３において光ファイ
バ心線２０２Ａに加振する場合、加振点から方向Ａ、方
向Ｂの光伝搬距離の差がほぼ０である場合、すなわち、
光送受信ユニット２０１から等距離に位置にて加振する
場合、時計回り伝搬光（方向Ｂ）と反時計回り伝搬光
（方向Ａ）との位相差がほぼ０となって、干渉光には振
動信号による位相変化がもたらされず、振動の検出が不
能となる。そのような場合には、図１５に示したよう
に、２本の光ファイバ２０２Ａ，２０２Ｂの接続部分に
光コネクタ２０４に代えて、光遅延素子２０５を挿入す
る。この光遅延素子２０５には、装置の大きさにもよる
が、例えば、２ｋｍ程度の長さの光ファイバコイルを採
用することができる。

【０１３５】光送受信ユニット２０１のさらに詳しい構
成は、図１６に示してある。光コネクタ２１５Ａ，２１
５Ｂは、心線対照する２本の光ファイバにそれぞれ接続
される。光入力端子２１６には、発振器２２０にて変調
された光源（例えば、レーザダイオード）２２１からの
光が入力される。分岐結合素子２１２から出力される光
は光出力端子２１７から出力される。

【０１３６】分岐結合素子２１２は、光コネクタ２１５
Ａ，２１５Ｂ及び光入力端子２１６から入力される光を
結合し、光コネクタ２１５Ａ，２１５Ｂ及び光出力端子
２１７へ出力される光を分岐する。光コネクタ２１５
Ａ，２１５Ｂ、光入力端子２１６、光出力端子２１７、
分岐結合素子２１２は一体に構成されている。

【０１３７】光出力端子２１７から出力される光は、光
オシロスコープ２２２により波形表示させて干渉光の波
形を直接確認できるようにする。光出力端子２１７から
出力される光はまたＯ／Ｅコンバータ２２３によって光
電変換し、その電気出力をオシロスコープ２２４にかけ
ることによって波形観測するようにもできる。

【０１３８】次に、本発明の光ファイバ心線対照器に光
ファイバ通話装置を組み合わせた実施の形態を説明す
る。基本的な構造は図１４または図１５に示したものと
同じである。

【０１３９】そして、光送受信ユニット２０１の具体的
な構成は、図１７に示すものであり、また、ローカルユ
ニット２０３の基本構造は図１８に示してある。ローカ
ルユニット２０３はケーブル２０２中の光ファイバ心線
の一部に曲げを付与し、その曲げ部分３００から漏洩す
る光信号を受光する受光素子３０１、また、光ファイバ
心線に振動を加える加振器３０２を備えている。

【０１４０】まず光送受信ユニット２０１について説明
する。光コネクタ２１５Ａ，２１５Ｂは、２本の光ファ
イバ２０２Ａ，２０２Ｂそれぞれに接続される。送信回
路側のアイソレータ２１６は、発光素子２１１からの光
を分岐結合素子２１２に入力すると共に、分岐結合素子
２１２から発光素子２１１への光の入力を阻止する。発
光素子２１１はレーザダイオードであり、発光パワー安
定化回路２１７によって駆動され、所定周期の一定出力
のパルス光を発光する。発光パワー安定化回路２１７に
は、構成が簡単なパルスＦＭ回路を採用することができ
る。

【０１４１】変調回路２１９は、マイク２２０から入力
され、増幅回路２２１で増幅された音声信号により発光
パワー安定化回路２１７によるパルス信号をＦＭ変調
し、発光素子２１１の光パルス信号に音声信号によるＦ
Ｍ変調をかける。

【０１４２】光送受信ユニット２０１における受信回路
側の受光素子２１３はフォトダイオードである。この受
光素子２１３は、分岐結合素子２１２で合波されたＡ方
向、Ｂ方向の伝搬光を光電変換する。増幅回路２２２は
受光素子２１３からの信号出力を増幅し、さらに復調回
路２２３はその増幅された信号をＡＭ復調して音声帯域
の信号のみを取り出し、これをイヤホン２２４から出力
させる。このイヤホン２２４に代えてスピーカ２２５か
ら出力させる構成でもよい。

【０１４３】図１８に示した基本的構成のローカルユニ
ット２０３の具体的な回路構成を図１９に示してある。
図１９に示すローカルユニット２０３において、受信回
路側は、曲げ付与部３０３によって光ファイバ２０２Ａ
に曲げ部分３００を形成する。そしてこの曲げ部分３０
０から漏洩する光を受光素子３０１によって受光して光
電変換する。増幅回路３０４は受光素子３０１の出力す
る電気信号を増幅し、復調回路３０５に出力する。復調
回路３０５はＦＭ復調回路で構成され、光送受信ユニッ
ト２０１側からの光パルス信号をＦＭ復調して元の音声
信号を取り出し、これを増幅回路３０６で増幅させた後
にイヤホン３０７から音声にして出力させる。ここでも
イヤホン３０７に代えてスピーカ３０８を採用すること
ができる。

【０１４４】ローカルユニット２０３において、加振器
３０２にはオーディオスピーカを使用し、このスピーカ
のコーン紙の振動を直接に光ファイバ心線２０２Ａに与
えて振動させる構成である。そのため、送信回路側は、
マイク３１１と加振駆動回路３１２だけである。

【０１４５】この実施の形態の光ファイバ心線対照器及
び光ファイバ通話装置を用いた光ファイバ心線対照の方
法を次に説明する。

【０１４６】まず光ファイバ心線対照に際しては、図１
４または図１５に示すように、対照する光ファイバ心線
２０２Ａ，２０２Ｂの一端を光コネクタ２０４により、
または光遅延素子２０５によって接続してループ状光フ
ァイバを形成しておく。そして、ローカルユニット２０
３を対照作業地点に設置し、ケーブル内の任意の光ファ
イバに加振器３０２を取り付け、また曲げ付与部３０３
によって曲げ部分３００を形成する。

【０１４７】一方、光送受信ユニット２０１側では、光
コネクタ２１５Ａ，２１５Ｂをそれぞれ心線対照する光
ファイバ２０２Ａ，２０２Ｂに接続する。

【０１４８】そして、光送受信ユニット２０１側におい
て、発光パワー安定化回路２１７により発光素子２１１
を駆動して一定出力のパルスレーザ光を発光させ、分岐
結合素子２１２を経て、ループ状光ファイバの開放端そ
れぞれに入射させ、光信号をループ状になった光ファイ
バ２０２Ａ，２０２Ｂに時計回りのＢ方向、反時計回り
のＡ方向に伝搬させる。一方、対照作業地点では、ロー
カルユニット２０３により、そのマイク３１１を用いて
所定周期の音信号、例えば、１ｋＨｚのサイン波を入力
し、加振器３０２によってケーブル内の多数の光ファイ
バ心線を順に加振する。

【０１４９】この状態で、光送受信ユニット２０１側で
は、時計回り伝搬光、反時計回り伝搬光を分岐結合素子
２１２によって合波し、受光素子２１３によって干渉光
を受光して光電変換し、さらに増幅回路２２２で電気信
号を増幅して復調回路２２３に通す。

【０１５０】ローカルユニット２０３側で加振器３０２
によって光ファイバに加振される振動信号は１ｋＨｚの
可聴音域の信号である。したがって、受光素子２１３か
ら出力される電気信号にはこの振動信号が含まれていれ
ば、復調回路２２３から出力される信号はこの可聴音域
の振動信号を復調する。この結果、イヤホン２２４から
出力される音を聞くことにより、対照光ファイバ心線で
あるかどうか判断することができる。

【０１５１】なお、この光ファイバ心線の対照は、実験
３の条件下で行うのが有効である。

【０１５２】心線対照作業が完了し、目的とする光ファ
イバ心線が決定されれば、その光ファイバ心線（ここで
は、光ファイバ心線２０２Ａ，２０２Ｂがそのようなも
のとしている）を通じて、光送受信ユニット２０１−ロ
ーカルユニット２０３間での通話を行うことが可能であ
る。この光ファイバを利用した通話は次のようにして行
う。

【０１５３】それぞれのユニット２０１，２０３におい
て発話にはマイク２２０，３１１それぞれを用い、受話
にはイヤホン２２４，３０７（あるいはスピーカ２２
５，３０８）それぞれを用いる。

【０１５４】＜光送受信ユニット２０１からローカルユ
ニット２０３への送信＞マイク２２０によって発話すれ
ば、増幅回路２２１が音声信号を増幅し、変調回路２１
９が発光パワー安定化回路２１７のパルス駆動信号に対
してＦＭ変調をかけ、このＦＭ変調後のパルス駆動信号
によって発光素子２１１をパルス発光させ、ＦＭ変調さ
れた光パルス信号にして光ファイバ心線２０２Ａ，２０
２Ｂに送込まれる。ここで、これらの光ファイバ心線２
０２Ａ，２０２Ｂはループを形成しているので、ＦＭ変
調された光パルス信号が戻ってくるが、送受信ユニット
２０１内にはＦＭ変調波の復調回路が備えられていない
ので、自分の発した音声信号が自ユニット側で再生され
ることはない。

【０１５５】ＦＭ変調を受けた光パルス信号がローカル
ユニット２０３に達すると、ここでは、曲げ部分３００
において漏洩し、受光素子３０１により受光される。受
光素子３０１で受光された光信号は光電変換されて増幅
回路３０４に入力され、増幅された後に復調回路３０５
に入力される。

【０１５６】受光素子３０１の出力する電気信号は光パ
ルス信号であり、これはＦＭ変調された信号である。し
たがって、復調回路３０５によってＦＭ復調すれば、取
り出される信号は送られてきた音声信号であり、これが
増幅された後にイヤホン３０７から音になって出力され
る。作業者はその音によって光送受信ユニット２０１側
から送られてきた音声を聞き分けることができる。

【０１５７】＜ローカルユニット２０３から光送受信ユ
ニット２０１への送信＞光送受信ユニット２０１からは
ＦＭ変調を受けていない通常の光パルス信号が常時、光
ファイバ心線２０２Ａ，２０２Ｂ中を時計回り、反時計
回りに伝搬している。この状態で、マイク３１１によっ
て発話する。

【０１５８】発せられた音声はマイク３１１によって電
気信号に変換されて加振駆動回路３１２に入力され、こ
こで増幅された後、コーン紙で成る加振器３０２を振動
させる。この結果、光ファイバ心線２０２Ａには音声信
号に対応した振動が加振される。

【０１５９】光ファイバ心線２０２Ａが加振されること
により、光ファイバ心線対照作業の場合と同様に、その
中を伝搬する時計回りの伝搬光と反時計回りの伝搬光と
の間で振動に対応して位相差に変化が現れる。したがっ
て、光送受信ユニット２０１の分岐結合素子２１２で合
波されて干渉光となり、さらに受光素子２１３によって
光電変換されて出力される電気信号にはローカルユニッ
ト２０３で加振された振動に対応した強度変化を示す信
号が含まれることになる。

【０１６０】そこで、増幅回路２２２によって増幅さ
れ、復調回路２２３によってＡＭ復調された後、イヤホ
ン２２４から出力される信号は、ローカルユニット２０
３側で入力された音声である。したがって、作業者はそ
の音によってローカルユニット２０３側から送られてき
た音声を聞き分けることができる。

【０１６１】こうして、この光ファイバ心線対照器で
は、心線対照した光ファイバ心線を利用して、同じ装置
のまま、光ファイバを利用した無切断通話装置としても
使用できるのである。

【０１６２】なお、本実施の形態の光ファイバ心線対照
器では、ローカルユニット２０３側に光遅延素子２０５
を接続しない場合、図１７において破線で描かれている
ように、分岐結合素子２１２から一方の光コネクタ２１
５Ａに通じる光路上に同様の光遅延素子２３０を介在さ
せることができる。

【０１６３】次に、本発明の光ファイバ心線対照器及び
光ファイバ通話装置の他の実施の形態を説明する。図２
０及び図２１は本発明の光ファイバー心線対照器及び光
ァイバ通話装置の他の実施の形態を示している。この実
施の形態の特徴は、図１７及び図１９に示した実施の形
態の装置に対して、さらに、光送受信ユニット２０１
２、ローカルユニット２０３それぞれにおいて相手方を
呼出すための呼出し機能を付加したことを特徴としてい
る。

【０１６４】図２０に示すように、光送受信ユニット２
０１内の送信回路側には、呼出信号発生回路２３１、呼
出スイッチ（ＳＷ）２３２が付加され、この呼出信号発
生回路２３１の出力が増幅回路２２１に入力される。送
受信ユニット２０１内の受信回路側には、呼出信号検知
回路２３３、ブザー２３４が付加され、復調回路２２３
の出力が呼出信号検知回路２３３にも入力され、その呼
出信号検知出力によってブザー２３４が駆動される。な
お、この呼出信号検知出力をスピーカ２２５に入力する
ようにしてもよい。

【０１６５】さらに上記の送信回路側には、心線対照用
信号発生回路２４１と対照スイッチ（ＳＷ）２４２が付
加され、心線対照用信号発生回路２４１の出力が発光素
子２１１の発光パワー安定化回路２１７に入力される。
その他の構成要素は、図１７に示した装置と共通であ
る。

【０１６６】図２１に示すように、ローカルユニット２
０３内の受信回路側には、呼出信号検知回路３２１とブ
ザー３２２が付加され、増幅回路３０６の出力がこの呼
出信号検知回路３２１に入力され、その呼出信号検知出
力によってブザー３２２が駆動される。ローカルユニッ
ト２０３内の送信回路側には、呼出信号発生回路３２３
と呼出スイッチ（ＳＷ）３２４が付加され、この呼出信
号発生回路３２３の出力が加振駆動回路３１２に入力さ
れ、ここで増幅されて振動信号となり、加振器３０２を
加振する。さらに、上記の受信回路側には、対照用信号
検知回路３２５が付加され、前段の増幅回路３０４の出
力が入力され、その対照用信号検知出力によってブザー
３２２が駆動される。その他の構成要素は、図１９に示
した装置と共通である。

【０１６７】この実施の形態の光ファイバ心線対照装置
及び光ファイバ通話装置では、光ファイバ通話に用いる
光ファイバ心線を特定するために、まず心線対照を行
う。心線対照を行う場合、光送受信ユニット２０１の対
照スイッチ２２４を操作して心線対照用信号発生回路２
４１から変調信号（２７０Ｈｚの矩形波）を出力し、発
光パワー安定化回路２１７から出るパルス駆動信号にＡ
Ｍ変調をかけ、この変調後のパルス駆動信号によって発
光素子２１１を駆動して発光させ、光ファイバ２０２
Ａ，２０２Ｂ内に送り出す。

【０１６８】ローカルユニット２０３では、光ファイバ
２０２Ａの曲げ部分３００から漏洩する伝搬光を受光素
子３０１が受光して光電変換し、変換後の電気信号を前
段の増幅回路３０４で増幅させる。この増幅回路３０４
の出力は復調回路３０５と対照信号検知回路３２５とに
共に入力されるが、復調回路３０５ではＦＭ信号のみを
復調するので、対照信号であるＡＭ信号に対しては反応
しない。しかしながら、対照信号検知回路３２５が増幅
された２７０ＨｚのＡＭ信号を検知して復調し、これに
よってブザー３２２を鳴動させる。したがって、ローカ
ルユニット２０３側の作業者は、このブザー３２２の鳴
動音を聞いて、心線対照ができたことを確認することが
できる。

【０１６９】ローカルユニット２０３側で光ファイバ心
線の対照ができれば、以後、心線対照された光ファイバ
を使用して光送受信ユニット２０１とローカルユニット
２０３との間で光ファイバ無切断通話が可能となる。そ
こで、ローカルユニット２０３側から通話を開始するた
めには、作業者はローカルユニット２０３内の呼出スイ
ッチ３２４を操作する。これによって、呼出信号発生回
路３２３が所定周波数の呼出信号を発生し、これによっ
て加振器３０２が光ファイバ２０２Ａを加振し、上述し
たマイク３１１による加振の場合と同様に光ファイバ２
０２Ａ，２０２Ｂ内を伝搬する光の位相差に変化を起こ
させる。

【０１７０】光送受信ユニット２０１では、受光素子２
１３で受光され、さらに復調回路２２３によってＡＭ復
調された音声帯域の電気信号に対して、呼出信号検知回
路２３３が呼出信号を検出すれば、ブザー２３４（また
はスピーカ２２５）を鳴動させて作業者に、ローカルユ
ニット２０３側から通話呼出があったことを知らせる。

【０１７１】以降は、図１７及び図１９に示した光ファ
イバ通話装置と同様の方法で、光送受信ユニット２０１
とローカルユニット２０３との間で光ファイバ２０２
Ａ，２０２Ｂを利用した無切断通話が行われる。

【０１７２】逆に、光送受信ユニット２０１側からロー
カルユニット２０３側を呼出す動作は、次の通りであ
る。光送受信ユニット２０１側に備えられている呼出ス
イッチ２３２を操作すれば、呼出信号発生回路２３１が
所定周波数の呼出信号を増幅回路２２１に出力し、さら
に変調回路２１９で発光素子２１１に対するパルス駆動
信号をＦＭ変調し、これによって発光素子２１１に呼出
信号によるＦＭ変調された光パルス信号を発光させ、光
ファイバ２０２Ａ，２０２Ｂを通じてローカルユニット
２０３側に送り出す。

【０１７３】ローカルユニット２０３側では、光ファイ
バ２０２Ａの曲げ部分３００から漏洩する伝搬光を受光
素子３０１が受光して光電変換し、変換後の電気信号を
前段の増幅回路３０４で増幅させる。この増幅回路３０
４の出力は復調回路３０５と対照信号検知回路３２５と
に共に入力される。こんどはＦＭ信号なので、対照信号
検知回路３２５側は反応しないが、復調回路３０５では
そのＦＭ信号を復調すし、増幅回路３０６で増幅され
る。復調後の呼出信号は呼出信号検知回路３２１によっ
て検出され、これによってブザー３２２を鳴動させる。
したがって、ローカルユニット２０３側の作業者は、こ
のブザー３２２の鳴動音を聞いて、光送受信ユニット２
０１側から通話呼出がきたことを確認することができ
る。

【０１７４】この場合も、以降は、図１７及び図１９に
示した光ファイバ通話装置と同様の方法で、光送受信ユ
ニット２０１とローカルユニット２０３との間で光ファ
イバ２０２Ａ，２０２Ｂを利用した無切断通話が行われ
る。

【０１７５】なお、ローカルユニット２０３側に光パワ
ーメータの機能を付加すれば、無切断通話、心線対照、
光パワー測定などの光工事の測定に必要な機能を一つの
装置で行うことができる。その結果、光工事の際にロー
カルユニットとして携行設置する装置が一つで済み、便
利である。

【０１７６】また、以上の実施の形態においては、２本
の光ファイバの内、１心の光ファイバのみにローカルユ
ニットを取り付けているが、２本の両方にローカルユニ
ットを取り付けてもよい。これは例えば、テープ心線等
のように２本の光ファイバが同一のテープ心線内にあっ
て、２心を切り離せず、その結果、振動や曲げが２心同
時に生ずるような場合にも本発明を適用できる。

【０１７７】さらにまた、本発明の光ファイバケーブル
対照器または光ファイバ心線対照器においては、ループ
を構成する２本の光ファイバは、単一モードファイバ
（ＳＭＦ）が望ましいが、ケーブルが短尺の場合や検出
器のＳ／Ｎが向上できる場合には、多モード光ファイバ
を使用してもよい。発光素子はレーザダイオードが望ま
しいが、光ファイバが多モード光ファイバのような場合
には、ＬＥＤも使用できる。ケーブルが非常に長尺であ
ったり、検出器のＳ／Ｎが問題となるような場合には、
特に干渉性の高いＤＦＢレーザを使用することが望まし
い。

【０１７８】２本の光ファイバは、別々のケーブル、さ
らには別ルートのケーブルに収納されたファイバであっ
てもよい。

【０１７９】さらにコネクタ１０７の代わりに光ファイ
バ端部同士を融着接続してもよく、またＶ溝接続等の他
の接続をしてもよい。また、振動加振器を使用せずに、
中間点において作業者が光ケーブル又は光ファイバ心線
をたたいたりして軽い衝撃等の物理的変化を加えてもよ
い。これにより位相変位が生じて、光送受信検出部で
は、スピーカからこの衝撃音等を聞いたり、オシロスコ
ープで観測したりすることができ、光ケーブル対照又は
光ファイバ心線対照ができる。

【０１８０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明の光ファイ
バ干渉型センサによれば、受光素子が出力する信号に基
づき、ループ状光ファイバ中を時計回り伝搬する光と反
時計回りに伝搬する光とに位相変化をもたらす物理的変
化が当該ループ状光ファイバの検出点に加わるのを検出
することができる。

【０１８１】請求項２の発明の光ファイバ干渉型信号検
出方法によれば、受光素子が出力する信号に基づき、ル
ープ状光ファイバ中を時計回り伝搬する光と反時計回り
に伝搬する光とに位相変化をもたらす物理的変化がルー
プ状光ファイバに作用するのを検出することができる。

【０１８２】請求項３の発明の光ファイバ干渉型信号検
出方法によれば、請求項２の発明の効果に加えて、ルー
プ状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間点に物理
的な変化点があっても、時計回り伝搬光と反時計回り伝
搬光との位相差を必ず生じさせ、その位相差による干渉
光の強度変化を示す信号から時計回り伝搬光と反時計回
り伝搬光とに位相変化をもたらす物理的な変化を確実に
検出することができる。

【０１８３】請求項４の発明の光ファイバ干渉型振動セ
ンサによれば、受光素子が出力する信号に基づき、ルー
プ状光ファイバ中を時計回り伝搬する光と反時計回りに
伝搬する光とに位相変化をもたらす物理的変化として、
このループ状光ファイバに加わる振動を検出することが
できる。

【０１８４】請求項５の発明の光ファイバ振動検出方法
によれば、受光素子が出力する時計回り伝搬光と反時計
回り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信
号に基づいてループ状光ファイバに加わる振動を検出す
ることができる。

【０１８５】請求項６の発明の光ファイバ振動検出方法
によれば、請求項５の効果に加えて、ループ状光ファイ
バ中の光伝搬経路のちょうど中間点に振動が加わって
も、時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差を必
ず生じさせ、その位相差による干渉光の強度変化を示す
信号からその振動を確実に検出することができる。

【０１８６】請求項７〜９の発明の光ファイバケーブル
対照器によれば、多数本の光ファイバケーブルの中で中
間部によって物理的な変化または振動が加えられている
光ファイバケーブルの中にループ状光ファイバが通され
ている場合には、受光素子から出力される信号がケーブ
ルに加えられた物理的な変化または振動に対応した変化
を示すので、それが対照ケーブルであると判断すること
ができる。

【０１８７】請求項１０および１１の発明の光ファイバ
ケーブル対照方法によれば、多数本の光ファイバケーブ
ルの中で中間部によって対照ケーブルに物理的な変化ま
たは振動が加えられたときには、受光素子から出力され
る信号がケーブルに加えられた物理的な変化または振動
に対応した変化を示すので、目的とするケーブルの対照
が正確にできる。

【０１８８】請求項１２の発明の光ファイバケーブル対
照方法によれば、請求項１０または１１の発明の効果に
加えて、ループ状光ファイバ中またはループ状光ファイ
バと光送受信部との間に光遅延素子を挿入して、このル
ープ状光ファイバ中の光伝搬を遅延させるので、ループ
状光ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間点に物理的
変化または振動が加わっても、時計回り伝搬光と反時計
回り伝搬光との位相差を必ず生じさせ、その位相差によ
る干渉光の強度変化を示す信号からその物理的変化また
は振動を確実に検出することができ、ケーブル対照を正
確に行なうことができる。

【０１８９】請求項１３〜１５の発明の光ファイバ心線
対照器によれば、多数本の光ファイバ心線の中で中間部
によって物理的な変化または振動が加えられている光フ
ァイバ心線を対照する場合には、受光素子から出力され
る信号がケーブルに加えられた物理的な変化または振動
に対応した変化を示すので、それが対照光ファイバ心線
であると正確に判断することができる。

【０１９０】請求項１６および１７の発明の光ファイバ
心線対照方法によれば、対照光ファイバ心線に中間部に
よって物理的な変化または振動が加えられている場合に
は、受光素子から出力される信号が対照光ファイバ心線
に加えられた物理的な変化または振動に対応した変化を
示すので、それが対照光ファイバ心線であると正確に判
断することができる。

【０１９１】請求項１８の発明の光ファイバ心線対照方
法は、請求項１６または１７の発明の効果に加えて、ル
ープ状光ファイバ中またはループ状光ファイバと光送受
信部との間に光遅延素子を挿入して、このループ状光フ
ァイバ中の光伝搬を遅延させるので、ループ状光ファイ
バ中の光伝搬経路のちょうど中間点に物理的変化または
振動が加わっても、時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光
との位相差を必ず生じさせ、その位相差による干渉光の
強度変化を示す信号からその物理的変化または振動を確
実に検出することができ、光ファイバ心線対照を正確に
行なうことができる。

【０１９２】請求項１９の発明の光ファイバ通話装置に
よれば、心線対照したループ状光ファイバを利用して、
その開放端の作業点と他の作業点との間で作業者間の連
絡が可能となる。

【０１９３】請求項２０の発明の光ファイバ通話装置に
よれば、請求項１９の発明の効果に加えて、光送受信部
側から中間部側への信号と、その逆の中間部側から光送
受信部側への信号との変調方式が異なるので、いずれの
側においても相手側からの音声信号を混信することなく
明瞭に再生することができる。

【０１９４】請求項２１の発明の光ファイバ通話方法に
よれば、心線対照したループ状光ファイバを利用して、
その開放端の作業点と他の作業点との間で作業者間の連
絡が可能となる。

【０１９５】請求項２２の発明の光ファイバ通話方法に
よれば、請求項２１の発明の効果に加えて、ループ状光
ファイバ中の光伝搬経路のちょうど中間点を他の作業点
に設定した場合でも、ループ状光ファイバの開放端にあ
る作業点では時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位
相差を必ず生じさせ、その位相差による干渉光の強度変
化を示す信号から中間部で加えられた信号を確実に検出
することができ、光ファイバを利用した通話が確実に行
なえる。

【０１９６】請求項２３の発明の光ファイバ通話方法に
よれば、光送受信部側から中間部側への信号と、その逆
の中間部側から光送受信部側への信号との変調方式が異
なるので、いずれの側においても相手側からの音声信号
を混信することなく明瞭に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバケーブル干渉型センサの１
つの実施の形態の構成を示すブロック図。

【図２】上記の実施の形態の光ファイバケーブル干渉型
センサの各部の信号波形図。

【図３】上記の実施の形態の光ファイバケーブル干渉型
センサの使用状態を示すブロック図。

【図４】上記の実施の形態の光ファイバケーブル干渉型
センサにおける加振点の振動信号及び加振により影響を
受ける時計回り伝搬光及び反時計回り伝搬光との位相変
位を示す波形図。

【図５】上記の実施の形態の光ファイバケーブル干渉型
センサにおける受光素子の出力の加振による変化を示す
波形図。

【図６】本発明の光ファイバケーブル干渉型センサのさ
らに別の実施の形態の構成を示すブロック図。

【図７】本発明の光ファイバケーブル干渉型センサのさ
らに別の実施の形態の構成を示すブロック図。

【図８】本発明の光ファイバケーブル干渉型センサの１
つの実験モデルを示すブロック図。

【図９】本発明の光ファイバケーブル干渉型センサの別
の実験モデルを示すブロック図。

【図１０】本発明の光ファイバケーブル対照器の一つの
実施の形態の構成を示すブロック図。

【図１１】本発明の光ファイバケーブル対照器の上記の
実施の形態における光送受信部の詳しい構成を示すブロ
ック図。

【図１２】本発明の光ファイバケーブル対照器の別の実
施の形態の構成を示すブロック図。

【図１３】本発明の光ファイバケーブル対照器のさらに
別の実施の形態の構成を示すブロック図。

【図１４】本発明の光ファイバ心線対照器の一つの実施
の形態の構成を示すブロック図。

【図１５】本発明の光ファイバ心線対照器の別の実施の
形態の構成を示すブロック図。

【図１６】本発明の光ファイバ心線対照器のさらに別の
実施の形態の構成を示すブロック図。

【図１７】本発明の光ファイバ心線対照器のさらに別の
実施の形態の構成を示すブロック図。

【図１８】本発明の光ファイバ通話装置の１つの実施の
形態におけるローカルユニットの構成を示すブロック
図。

【図１９】本発明の光ファイバ通話装置のさらに別の実
施の形態におけるローカルユニットの構成を示すブロッ
ク図。

【図２０】本発明の光ファイバ通話装置のさらに別の実
施の形態における光送受信ユニットの構成を示すブロッ
ク図。

【図２１】本発明の光ファイバ通話装置のさらに別の実
施の形態におけるローカルユニットの詳しい構成を示す
ブロック図。

【符号の説明】

１発光素子２分岐結合素子３ループ状光ファイバ５受光素子６加振器７光遅延素子８光入力端子９光出力端子１０駆動回路１１増幅回路１０１光送受信部１０２振動加振器１０３光ファイバケーブル１０５光ファイバ１０６光ファイバ１０７光コネクタ１０８光遅延素子１１１発光素子１１２分岐結合素子１１３受光素子２０１光送受信ユニット２０２光ファイバケーブル２０２Ａ光ファイバ２０２Ｂ光ファイバ２０３ローカルユニット２０４光コネクタ２０５光遅延素子２１１発光素子２１２分岐結合素子２１３受光素子３０１受光素子３０２加振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】光ファイバ干渉型センサ、光ファイバ干渉型信号検出方法、光ファイバ干渉型振動センサ、光ファイバ干渉型振動検出方法、光ファイバケ―ブル対照器、光ファイバケ―ブル対照方法、光ファイバ心線対照器、光ファイバ心線対照方法、光ファイバ通話装置及び光ファイバ通話方法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と受光素子とループ状光ファイバの
開放部の両端とが分岐結合素子に接続されて成る光ファ
イバ干渉型センサであって、前記光源から出射された光を前記分岐結合素子によって
分岐して前記ループ状光ファイバに前記開放部の両端そ
れぞれから入射させ、このループ状光ファイバ中を時計
回りと反時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を時計回りに伝搬した時計回
り伝搬光と反時計回りに伝搬した反時計回り伝搬光とを
前記分岐結合素子に入射させて結合し、前記分岐結合素子によって結合された前記時計回り伝搬
光と反時計回り伝搬光とを前記受光素子に入射させ、こ
の時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による
干渉光の強度変化を示す信号をこの受光素子から出力す
ることを特徴とする光ファイバ干渉型センサ。
【請求項２】光源から出射された光を分岐結合素子に
よって分岐してループ状光ファイバにその開放部の両端
それぞれから入射させてこのループ状光ファイバ中を時
計回りと反時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と
反時計回り伝搬光とを前記分岐結合素子によって結合し
て受光素子に入射させ、前記受光素子が出力する前記時計回り伝搬光と反時計回
り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号
に基づいて、前記ループ状光ファイバに加わる物理的変
化を検出することを特徴とする光ファイバ干渉型信号検
出方法。
【請求項３】前記ループ状光ファイバの途中または前
記ループ状光ファイバと前記分岐結合素子との間に光遅
延素子を挿入して、前記光ファイバ中の光伝搬を遅延さ
せることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ干渉
型信号検出方法。
【請求項４】光源と受光素子とループ状光ファイバの
開放部の両端とが分岐結合素子に接続されて成る光ファ
イバ干渉型振動センサであって、前記光源から出射された光を前記分岐結合素子によって
分岐して前記ループ状光ファイバに前記開放部の両端そ
れぞれから入射させ、このループ状光ファイバ中を時計
回りと反時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と
反時計回り伝搬光とを前記分岐結合素子に入射させて結
合し、前記分岐結合素子によって結合された前記時計回り伝搬
光と反時計回り伝搬光とを前記受光素子に入射させ、こ
の時計回り伝搬光と反時計回り伝搬光との位相差による
干渉光の、前記ループ状光ファイバに加わる振動による
強度変化を示す信号をこの受光素子から出力することを
特徴とする光ファイバ干渉型振動センサ。
【請求項５】光源から出射された光を分岐結合素子に
よって分岐してループ状光ファイバにその開放部の両端
それぞれから入射させてこのループ状光ファイバ中を時
計回りと反時計回りに伝搬させ、前記ループ状光ファイバ中を伝搬した時計回り伝搬光と
反時計回り伝搬光とを前記分岐結合素子によって結合し
て受光素子に入射させ、前記受光素子が出力する前記時計回り伝搬光と反時計回
り伝搬光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号
に基づいて、前記ループ状光ファイバに加わる振動を検
出することを特徴とする光ファイバ干渉型振動検出方
法。
【請求項６】前記ループ状光ファイバの途中または前
記ループ状光ファイバと前記分岐結合素子との間に光遅
延素子を挿入して、前記光ファイバ中の光伝搬を遅延さ
せることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ干渉
型振動検出方法。
【請求項７】光源と分岐結合素子と受光素子とから構
成される光ファイバケーブル対照器であって、前記分岐結合素子は、前記光源と前記受光素子と一部が
開放されているループ状光ファイバのその開放部の両端
それぞれとに接続されて、前記光源からの光を受けて前
記ループ状光ファイバの開放部の両端にそれぞれ分岐し
てその光を入射させ、当該開放部のそれぞれの反対端か
ら戻ってきた光を結合して前記受光素子に入射させ、前記受光素子は、前記分岐結合素子から入射される光を
受けて光電変換して、前記ループ状光ファイバ中を時計
回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差
による干渉光の強度変化を示す信号を出力することによ
り、前記ループ状光ファイバの少なくとも一部が収納さ
れている光ファイバケーブルに加わる物理的な変化を検
出することを特徴とする光ファイバケーブル対照器。
【請求項８】光源と分岐結合素子と受光素子とから構
成される光ファイバケーブル対照器であって、前記分岐結合素子は、前記光源と前記受光素子と一部が
開放されているループ状光ファイバのその開放部の両端
に接続されて、前記光源からの光を受けて前記ループ状
光ファイバの両端にそれぞれ分岐してその光を入射さ
せ、当該開放部のそれぞれの反対端から戻ってきた光を
結合して前記受光素子に入射させ、前記受光素子は、前記分岐結合素子から入射される光を
受けて光電変換して、前記ループ状光ファイバ中を時計
回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差
による干渉光の強度変化を示す信号を出力することによ
り、前記ループ状光ファイバの少なくとも一部が収納さ
れている光ファイバケーブルに加わる振動を検出するこ
とを特徴とする光ファイバケーブル対照器。
【請求項９】一部が開放されているループ状光ファイ
バのその開放部の両端それぞれから光を入射し、それぞ
れの反対端から戻ってきた光を干渉させて、その位相変
位を検出する光送受信部と、前記ループ状光ファイバの
少なくとも一部が収納されている光ファイバケーブルに
振動を加える中間部とから構成される光ファイバケーブ
ル対照器であって、前記光送受信部が、光を発する光源と、この光源からの
光を受けて前記ループ状光ファイバの両端にそれぞれ分
岐してその光を入射させ、それぞれの反対端から戻って
きた光を結合する分岐結合素子と、この分岐結合素子か
ら出力される光を受けて光電変換する受光素子とを備
え、前記受光素子は、前記ループ状光ファイバ中を時計回り
に伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差によ
る干渉光の強度変化を示す信号を出力することを特徴と
する光ファイバケーブル対照器。
【請求項１０】２本の光ファイバの一方の端部同士を
接続してそれぞれの他端が共に開放端となったループ状
光ファイバを形成し、このループ状光ファイバの前記開放端それぞれから光を
入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた光を干
渉させて、その位相変位を検出する光送受信部をこのル
ープ状光ファイバに接続し、この光送受信部の光源から光を発し、この光源からの光
をこの光送受信部の分岐結合素子で受けて前記開放端そ
れぞれに分岐して前記ループ状光ファイバに入射すると
共に、当該ループ状光ファイバ中を伝搬してそれぞれの
開放端から戻ってきた光を結合し、前記光送受信部の受光素子にて、前記分岐結合素子から
出力される光を受けて光電変換して、前記ループ状光フ
ァイバ中を時計回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬し
た光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出
力し、前記２本の光ファイバの少なくともいずれか一方が収納
されている光ファイバケーブルに物理的な変化を加えた
ときに、前記受光素子が出力する信号に基づいてこの物
理的な変化を検出することを特徴とする光ファイバケー
ブル対照方法。
【請求項１１】２本の光ファイバの一方の端部同士を
接続してそれぞれの他端が共に開放端となったループ状
光ファイバを形成し、このループ状光ファイバの前記開放端それぞれから光を
入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた光を干
渉させて、その位相変位を検出する光送受信部をこのル
ープ状光ファイバに接続し、この光送受信部の光源から光を発し、この光源からの光
をこの光送受信部の分岐結合素子で受けて前記開放端そ
れぞれに分岐して前記ループ状光ファイバに入射すると
共に、当該ループ状光ファイバ中を伝搬してそれぞれの
開放端から戻ってきた光を結合し、前記光送受信部の受光素子にて、前記分岐結合素子から
出力される光を受けて光電変換して、前記ループ状光フ
ァイバ中を時計回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬し
た光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出
力し、前記２本の光ファイバの少なくともいずれか一方が収納
されている光ファイバケーブルに振動を加えたときに、
前記受光素子が出力する信号に基づいてこの振動を検出
することを特徴とする光ファイバケーブル対照方法。
【請求項１２】前記ループ状光ファイバ中または前記
ループ状光ファイバと光送受信部との間に光遅延素子を
挿入して、このループ状光ファイバ中の光伝搬を遅延さ
せることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光
ファイバケーブル対照方法。
【請求項１３】光源と分岐結合素子と受光素子とから
構成される光ファイバ心線対照器であって、前記分岐結合素子は、前記光源と前記受光素子と一部が
開放されているループ状光ファイバのその開放部の両端
それぞれとに接続されて、前記光源からの光を受けて前
記ループ状光ファイバの開放部の両端にそれぞれ分岐し
てその光を入射させ、それぞれの反対端から戻ってきた
光を結合して前記受光素子に入射させ、前記受光素子は、前記分岐結合素子から入射される光を
受けて光電変換して、前記ループ状光ファイバ中を時計
回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差
による干渉光の強度変化を示す信号を出力することによ
り、前記ループ状光ファイバの少なくとも一部を構成す
る光ファイバ心線に加わる物理的変化を検出することを
特徴とする光ファイバ心線対照器。
【請求項１４】光源と分岐結合素子と受光素子とから
構成される光ファイバ心線対照器であって、前記分岐結合素子は、前記光源と前記受光素子と一部が
開放されているループ状光ファイバのその開放部の両端
それぞれとに接続されて、前記光源からの光を受けて前
記ループ状光ファイバの開放部の両端にそれぞれ分岐し
てその光を入射させ、それぞれの反対端から戻ってきた
光を結合して前記受光素子に入射させ、前記受光素子は、前記分岐結合素子から入射される光を
受けて光電変換して、前記ループ状光ファイバ中を時計
回りに伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差
による干渉光の強度変化を示す信号を出力することによ
り、前記ループ状光ファイバの少なくとも一部を構成す
る光ファイバ心線に加わる振動を検出することを特徴と
する光ファイバ心線対照器。
【請求項１５】一部が開放されているループ状光ファ
イバのその開放部の両端それぞれから光を入射し、それ
ぞれの反対端から戻ってきた光を干渉させて、その位相
変位を検出する光送受信部と、前記ループ状光ファイバ
の途中でこのループ状光ファイバに振動を加える中間部
とから構成される光ファイバ心線対照器であって、前記光送受信部が、光を発する光源と、この光源からの
光を受けて前記ループ状光ファイバの両端にそれぞれ分
岐してその光を入射させ、それぞれの反対端から戻って
きた光を結合する分岐結合素子と、この分岐結合素子か
ら出力される光を受けて光電変換する受光素子とを備
え、前記受光素子は、前記ループ状光ファイバ中を時計回り
に伝搬した光と反時計回りに伝搬した光との位相差によ
る干渉光の強度変化を示す信号を出力することを特徴と
する光ファイバ心線対照器。
【請求項１６】２本の光ファイバの一方の端部同士を
接続してそれぞれの他端が共に開放端となったループ状
光ファイバを形成し、このループ状光ファイバの前記開放端それぞれから光を
入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた光を干
渉させて、その位相変位を検出する光送受信部をこのル
ープ状光ファイバに接続し、この光送受信部の光源から光を発し、この光源からの光
をこの光送受信部の分岐結合素子で受けて前記開放端そ
れぞれに分岐して前記ループ状光ファイバ中に入射する
と共に、当該ループ状光ファイバ中を伝搬してそれぞれ
の開放端から戻ってきた光を結合し、前記光送受信部の受光素子にて、前記分岐結合素子から
出力される光を受けて光電変換して、前記ループ状光フ
ァイバからの時計回り伝搬した光と反時計回り伝搬した
光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出力
することにより、前記２本の光ファイバの少なくとも一方を構成する光フ
ァイバ心線に物理的変化を加えたときに、前記受光素子
の出力する信号に基づいてこの物理的変化を検出するこ
とを特徴とする光ファイバ心線対照方法。
【請求項１７】２本の光ファイバの一方の端部同士を
接続してそれぞれの他端が共に開放端となったループ状
光ファイバを形成し、このループ状光ファイバの前記開放端それぞれから光を
入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた光を干
渉させて、その位相変位を検出する光送受信部をこのル
ープ状光ファイバに接続し、この光送受信部の光源から光を発し、この光源からの光
をこの光送受信部の分岐結合素子で受けて前記開放端そ
れぞれに分岐して前記ループ状光ファイバ中に入射する
と共に、当該ループ状光ファイバ中を伝搬してそれぞれ
の開放端から戻ってきた光を結合し、前記光送受信部の受光素子にて、前記分岐結合素子から
出力される光を受けて光電変換して、前記ループ状光フ
ァイバからの時計回り伝搬した光と反時計回り伝搬した
光との位相差による干渉光の強度変化を示す信号を出力
することにより、前記２本の光ファイバの少なくとも一方を構成する光フ
ァイバ心線に振動を加えたときに、前記受光素子の出力
する信号に基づいてこの振動を検出することを特徴とす
る光ファイバ心線対照方法。
【請求項１８】前記ループ状光ファイバ中または前記
ループ状光ファイバと光送受信部との間に光遅延素子を
挿入して、このループ状光ファイバ中の光伝搬を遅延さ
せることを特徴とする請求項１６または１７に記載の光
ファイバ心線対照方法。
【請求項１９】一部が開放されているループ状光ファ
イバのその開放部の両端それぞれから光を入射して、そ
れぞれから戻ってきた光を干渉させて、その位相変位を
検出する光送受信部と、前記ループ状光ファイバの途中
に取り付けられる中間部とから構成される光ファイバ通
話装置であって、前記光送受信部が、光を発する光源と、音声を電気信号
に変換する第１のマイクと、この第１のマイクからの電
気信号に基づき前記光源からの光を変調する駆動回路
と、前記光源からの光を受けて前記ループ状光ファイバ
の前記開放端それぞれに分岐して入射させ、前記開放端
それぞれから戻ってきた光を結合する分岐結合素子と、
この分岐結合素子から出力される光を受けて光電変換す
る第１の受光素子と、この第１の受光素子からの信号か
ら音声信号を復調して出力する第１の音声出力手段とを
備え、前記中間部が、前記ループ状光ファイバの一部に曲げを
付与する曲げ付与手段と、この曲げ付与手段にて曲げら
れた前記ループ状光ファイバの曲げ部分からの漏洩光を
受けて光電変換する第２の受光素子と、この第２の受光
素子からの信号から音声信号を復調して出力する第２の
音声出力手段と、音声を電気信号に変換する第２のマイ
クと、この第２のマイクからの電気信号にて前記光ファ
イバに振動を加える加振器とを備えて成ることを特徴と
する光ファイバ通話装置。
【請求項２０】前記光送受信部内の前記駆動回路は、
前記光源からの光をＦＭ変調し、前記光送受信部内の前記第１の音声出力手段は、前記第
１の受光素子からの信号をＡＭ復調して音声信号を取り
出し、前記中間部内の前記第２の音声出力手段は、前記第２の
受光素子からの信号をＦＭ復調して音声信号を取り出す
ことを特徴とする請求項１９に記載の光ファイバ通話装
置。
【請求項２１】２本の光ファイバの一方の端部同士を
光接続部にて接続してそれぞれの他端が共に開放端とな
ったループ状光ファイバを形成し、このループ状光ファイバの前記開放端それぞれから光を
入射し、それぞれの反対の開放端から戻ってきた光を干
渉させて、その位相変位を検出する光送受信部をこのル
ープ状光ファイバに接続し、この光送受信部と前記光接続部との間で、前記２本の光
ファイバの少なくとも一方に中間部を取り付け、前記光送受信部にて、光源から光を発し、音声を第１の
マイクで電気信号に変換して、駆動回路で前記第１のマ
イクからの電気信号に基づき前記光源からの光を変調
し、この光源からの光を分岐結合素子で受けて前記ルー
プ状光ファイバの前記開放端それぞれに分岐して入射す
ると共に、前記ループ状光ファイバの前記開放端それぞれから戻っ
てきた光を前記分岐結合素子で結合し、この分岐結合素
子から出力される光を第１の受光素子で受けて光電変換
し、第１の音声出力手段でこの第１の受光素子からの信
号から音声信号を復調して出力し、前記中間部にて、前記ループ状光ファイバの一部に曲げ
を付与し、この曲げ部分からの漏洩光を第２の受光素子
で受けて、前記ループ状光ファイバ中を時計回りに伝搬
する光と反時計回りに伝搬する光との位相差による干渉
光の強度変化を示す信号に光電変換し、第２の音声出力
手段でこの第２の受光素子からの信号から音声信号を復
調して出力すると共に、音声を第２のマイクで電気信号に変換し、加振器を用い
て前記第２のマイクからの電気信号で前記光ファイバに
振動を加え、これによって、前記光送受信部または中間部にて音声を
発したときに、前記中間部または光送受信部にて音声を
受けることを特徴とする光ファイバ通話方法。
【請求項２２】前記ループ状光ファイバ中または前記
ループ状光ファイバと光送受信部との間に光遅延素子を
挿入して、光ファイバ中の光伝搬を遅延させることを特
徴とする請求項２１に記載の光ファイバ通話方法。
【請求項２３】前記光送受信部内の前記駆動回路は、
前記光源からの光をＦＭ変調し、前記光送受信部内の前記第１の音声出力手段は、前記第
１の受光素子からの信号をＡＭ復調して音声信号を取り
出し、前記中間部内の前記第２の音声出力手段は、前記第２の
受光素子からの信号をＦＭ復調して音声信号を取り出す
ことを特徴とする請求項２１または２２に記載の光ファ
イバ通話方法。