JP2004015271A

JP2004015271A - 検知装置

Info

Publication number: JP2004015271A
Application number: JP2002163885A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hasegawa; 長谷川　靖洋; Masatoshi Tahira; 田平　昌俊
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】光信号出力装置に接続された光学機器内でのファイバ破損等の異常をコネクタ外れと同様に検知できる検知装置を提供する。
【解決手段】光信号出力装置１の出力コネクタ７から出射された出力光２３は光学機器２内に入射する。この光学機器２内の光伝送路１０には、破損部９があり、この部分で大部分の光が外部に漏れるとともに、１４ｄＢ減衰した反射光２１が出力光２３とは反対方向へと進行する。そして、光分岐器６に入って、そのうちの３％が反射光用ＰＤ３に入射して反射光２２を検出する。この反射光２２のパワーを制御回路５が基準値と比較して、基準値よりも大きければ制御回線１６を通じて励起光源１１の出力をＯＦＦとする。この基準値は可変であり、光学機器２の種類によって最適値が異なるため、光学機器２交換する毎に設定され直されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号出力装置の信号出力端に接続された光学機器内部の光伝送路の破損、又は該光信号出力装置と該光学機器との接続外れ、を検知する検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器やＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源等の光信号を出力する装置は、光通信装置等の種々の光学機器に接続されて、その光信号をその光学機器に出力する。一般的には、光信号出力装置の出力端は出力コネクタとなっていて、そこに入力側のコネクタが差し込まれて光学機器に光信号を出力している。
【０００３】
上記光信号出力装置が出力する光信号は、そのパワーが大きいので、光学機器の中で、例えば光ファイバ破損が生じてその部分から光が漏れると、光学機器内部が高温になる等の不都合が生じる。また、出力コネクタと接続している光学機器の入力側のコネクタが外れた場合も、出力コネクタのところから外部に光が漏れて、周囲の物を高温にしたり人に照射される虞がある。
【０００４】
出力コネクタのところで光学機器の入力側のコネクタが外れた場合は、出力コネクタのところが開放端となりその場所で一部の光が反射して光信号出力装置内に戻っていくので、従来よりその反射光を検出してコネクタ外れが発生したと判断し、光信号の出力を停止するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接続された光学機器内でのファイバ破損等によって光が漏れるときには、その破損部分から反射して光信号出力装置内に戻る反射光は、光学機器内での伝送損失のためコネクタ外れのときの反射光よりもパワーがずっと小さいうえ、光学機器の種類によって伝送損失の大きさが異なるため、反射光のパワーも接続された光学機器によって異なっている。従って、コネクタ外れの検出を目的にしていた従来の検出方法における検出閾値では、光学機器内での異常を検出することができなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光信号出力装置に接続された光学機器内でのファイバ破損等の異常をコネクタ外れと同様に検知できる検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、接続する光学機器によって反射光の検出閾値を変更可能とした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明は、光信号出力装置の信号出力端に接続された光学機器の内部の光伝送路の破損、又は該光信号出力装置と該光学機器との接続外れ、を検知する検知装置を対象とする。
【０００９】
そして、上記光信号出力装置から出力された光のうち上記破損部分又は上記接続外れ部分から反射してくる反射光を検出する反射光検出器と、該反射光のパワーを所定の基準値と比較して該基準値よりも大きいときに上記光信号出力装置に対してその出力を減少させるようにシグナルを発する制御回路とを備え、上記制御回路の上記基準値は、上記光学機器を別の光学機器に交換する際に、変更可能に構成されているものとする。
【００１０】
ここで、反射光というのは、光ファイバ等の光伝送路の破損やコネクタの接続外れによって、光伝送路（光ファイバ）端面が空気にさらされるため、この部分で出力光が反射され元の方向へ戻っていく光である。光伝送路を通常構成する石英ガラスの場合、屈折率が約１．４であるので、反射時にパワーが１４ｄＢ減衰して反射される。
【００１１】
請求項１の発明の構成であれば、光信号出力装置と光学機器との接続外れによる反射光よりも、そのパワーがずっと小さい光学機器内部の光伝送路の破損による反射光であっても、制御回路によって異常と判断してシグナルが発せられ、そのシグナルが光信号出力装置の出力部に送られて光信号出力装置の出力を減少させることができるように、制御における基準値を変更することができる。光学機器内部の光伝送路の破損による反射光の大きさは、この光伝送路が石英ガラスの場合、光信号出力装置と光学機器との接続部から破損部までの間の伝送損失をαｄＢとすると、光信号出力のパワーから（１４＋２×α）ｄＢ減衰した大きさとなる。光学機器の種類によってαの値は種々の値をとるので、光信号出力装置に接続される光学機器によって、予め制御回路の基準値を設定しておくのである。即ち、光信号出力装置に接続される光学機器を別のものに交換する毎に、その伝送損失に合わせて基準値を設定し直すのである。基準値の設定方法は、特に限定されないが、トリマポテンシオメータ等で手動により設定する方法や、光学機器に接続した際に自動的にαを測定してＣＰＵ等によって設定する方法等を挙げることができる。
【００１２】
反射光の大きさが基準値より大きいときに光信号出力装置の出力を減少させる度合いは、破損や接続外れによる信号光の外部への漏れが周囲の機器や人体に影響を与えない等の基準で設定しておけば良く、出力を０にするようにしても構わない。
【００１３】
次に、請求項２の発明は、請求項１記載の検知装置であって、光信号出力装置は、信号出力端の前段に光分岐器を備え、上記光分岐器から反射光の供給を受けるものとする。
【００１４】
請求項２の発明の構成であれば、簡単な構成で光信号出力装置の中に組み込むことができるので、光信号出力装置を含むシステム全体を簡単且つ小型なものにでき、製造コストも低くできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１に本実施形態に係る検知装置を内蔵したＡＳＥ光源（光信号出力装置）１とそれに接続された光学機器２とを示す。本実施形態に係る検知装置は、反射光用ＰＤ（フォトディテクタ：反射光検出器）３と制御回路５とを備えている。
【００１７】
上記ＡＳＥ光源１は、励起光源（レーザダイオード：ＬＤ）１１からの励起光がＷＤＭカプラ１３を通ってエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）１２に入射し、エルビウムを励起して自然放出光を放出させ、その自然放出光をＷＤＭカプラ１３及び光アイソレータ１４を通して出力する装置である。なお、１５は無反射終端である。光アイソレータ１４から出射したところであって信号出力端である出力コネクタ７の前段には、光分岐器６が設置されている。
【００１８】
この光分岐器６は、入射した自然放出光を９７：３の割合で分割するものであり、９７％は出力コネクタ７の方に出力し、３％は別の光ファイバを通って出力光用ＰＤ４に入る。この出力光用ＰＤ４は、自然放出光の出力パワーを監視するためのもので、この出力パワーの大きさの信号は、第一連絡回線１８を通して制御回路５に伝えられる。一方、出射光と反対方向に進行する光（後述の反射光）も同様にこの光分岐器６で９７：３の割合で分割され、３％が上記反射光用ＰＤ３に入る。反射光用ＰＤ３で検出された反射光のパワーの大きさの信号は、第二連絡回線１７を通って制御回路５に入る。
【００１９】
次に、光学機器２内での破損部９による光の反射と、この反射光２１を検知して光信号出力を減少させる制御とについて説明する。
【００２０】
上記ＡＳＥ光源１の出力コネクタ７から出射された出力光２３は、入力コネクタ８から光学機器２に入る。ここで、光学機器２内の光伝送路（光ファイバ）１０の一部が破損（例えば破断）していると、破損部９から大部分の光が外部へ漏れ出すとともに、一部の光２１（１４ｄＢ減衰した光）は反射されて光伝送路１０内を出力光２３とは反対方向へ進んでいく。そして、入力コネクタ８及び出力コネクタ７を通ってＡＳＥ光源１内に入る。このとき、入力コネクタ８から破損部９までの伝送損失がαｄＢであるとすると、ＡＳＥ光源１内に戻ってきた反射光は、最初の出力光２３のパワーに比べて（１４＋２×α）ｄＢ減衰している。このような反射光が光分岐器６に入り、そのうちの３％がモニタ用反射光２２として反射光用ＰＤ３に入る。従って、反射光用ＰＤ３に入る光２２は、出力光２３から（２９．７＋２×α）ｄＢ減衰した光となっている。一方、出力コネクタ７と入力コネクタ８とが外れたときには、反射光用ＰＤ３に入ってくる光２２は、出力光２３から２９．７ｄＢ減衰した光となる。つまり、光学機器２内での破損によるモニタ用反射光２２の大きさは、入力コネクタ８外れによるモニタ用反射光２２の大きさよりも（２×α）ｄＢ減衰していて、小さいものである。
【００２１】
上記光学機器２内での破損によるモニタ用反射光２２のパワーを検知して、制御回路５が異常であると判断して、制御回線１６を通じて励起光源１１にシグナルを発し、励起光源１１の出力をＯＦＦとする。こうして、光信号出力装置１は出力停止する。このときの制御回路５が異常であると判断する反射光２２のパワーの基準値は、出力光２３よりも（３０＋２×α）ｄＢ減衰した光のパワーとしておけばよい。つまり、この基準値よりも大きいパワーの光を検知したときに異常と判断するようにしておくのである。この基準値を出力光２３よりも３０ｄＢ減衰した光のパワーにしておくと、入力コネクタ８外れは異常と判断するが、光学機器２内の破損は異常と判断しなくなってしまう。このような事態を避けるために、予め、制御回路５に備えられたトリマポテンシオメータ（図示せず）により、基準値を設定しておく。
【００２２】
そして、接続する光学機器２の種類によって伝送損失αｄＢの大きさが異なるので、接続する光学機器２を別の光学機器に変更したときには、この別の光学機器の伝送損失に合わせて基準値を設定し直す。
【００２３】
本実施形態は、以上説明したように制御回路５の基準値を接続する光学機器２毎に予め設定することができるので、光学機器２内部の破損を確実に検知して光信号出力をＯＦＦとすることができる。この基準値は、光学機器毎に最適値が異なるので、接続する光学機器を交換する度に変更可能である。従って、破損部９近辺に光が漏れて高温になるという虞を確実に防ぐことができる。また、構造が簡単であるので、製造も容易であり、いわゆる後付も容易に行うことができる。
【００２４】
上記の実施形態は一つの例であり、本発明はこの実施形態に限定されない。光信号出力装置１は、ＡＳＥ光源以外に光増幅器などであっても構わない。また、光分岐器６は、出力コネクタ７に接続されて光信号出力装置１の外部に置かれていても構わない。そして、光分岐器６もバルク型、光導波路型、ファイバ型等どのようなものでも構わない。また、反射光のパワーと比較する基準値を変更するものはトリマポテンシオメータに限定されず、制御回路５内あるいはそれと隣接して設置された基準値変更回路（例えばＣＰＵ）により変更してもよい。このような基準値変更回路を用いたときには、基準値を予め手動で設定する方法以外に、接続された光学機器２内部の伝送損失を自動的に測定して設定する方法等どのような設定方法であってもよい。
【００２５】
また、光信号出力装置１の出力の大きさが変ったときには、基準値を変更することが好ましい。このような場合には、前述のように自動的に変更する方法、あるいは出力光用ＰＤ４で検出した出力光パワーも用いて出力光パワー及び反射光パワーの相対値と基準値とを比較する方法であって手動或いは自動で基準値を変更する方法を採用することができる。さらに、光学機器２内の破損やコネクタ外れを検出したときに、励起光源１１を停止せずに出力光２３が外部に漏れても安全な程度にパワーを減少させるようにしても構わない。また、基準値の変更を行うのは、光学機器２を別の光学機器に交換したときのみに限定されず、上記のように光信号出力装置１の出力の大きさが変ったときや、環境条件の変化等のなんらかの理由で変更を行っても構わない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に述べる効果を奏する。
【００２７】
光伝送路破損やコネクタ外れによる反射光の検出しきい値（基準値）を変更可能にしているので、反射光のパワーが最も大きいコネクタ外れだけではなく、機器内の伝送損失がある光学機器の内部の光伝送路破損も確実に検出できる。この基準値は光学機器を交換する度に変更可能なので、各光学機器に最適な基準値をその都度設定できる。そして、検出したら、光信号出力装置の出力を減少させるので、破損による高出力の光漏れを防止できる。また、検出装置は簡単な構成であり、容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る光信号出力装置と光学機器の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　　　光信号出力装置
２　　　光学機器
３　　　反射光用ＰＤ（反射光検出器）
５　　　制御回路
６　　　光分岐器
７　　　出力コネクタ（信号出力端）
２２　　反射光
２３　　出力光

Claims

光信号出力装置の信号出力端に接続された光学機器の内部の光伝送路の破損、又は該光信号出力装置と該光学機器との接続外れ、を検知する検知装置であって、
上記光信号出力装置から出力された光のうち上記破損部分又は上記接続外れ部分から反射してくる反射光を検出する反射光検出器と、該反射光のパワーを所定の基準値と比較して該基準値よりも大きいときに上記光信号出力装置に対してその出力を減少させるようにシグナルを発する制御回路とを備え、
上記制御回路の上記基準値は、上記光学機器を別の光学機器に交換する際に、変更可能に構成されていることを特徴とする検知装置。
請求項１記載の検知装置であって、
光信号出力装置は、信号出力端の前段に光分岐器を備え、
上記光分岐器から反射光の供給を受けることを特徴とする検知装置。