JP2010032273A

JP2010032273A - 活線検出装置

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Publication number: JP2010032273A
Application number: JP2008192759A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Uchida; 雄一内田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-02-12

Abstract

【課題】波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光が伝搬される光線路に関して複数の光それぞれについて容易に且つ安定して活線検出が可能な活線検出装置を提供する。
【解決手段】２本の光ファイバ１，１の一端部同士を接続するときに両光ファイバ１，１の光軸方向に直交する断面の屈折率分布を上記光軸方向の他の部位とは異ならせることにより形成され上流側の光ファイバ１のコア１１内を伝搬してきた光の一部を下流側の光ファイバ１のクラッド１２へ漏光させる漏光発生部３と、波長帯の異なる２つの光を各別に検出可能な２つの受光素子チップ５_１，５_２とを備える。各受光素子チップ５_１，５_２は、漏光発生部３から漏れる光に対して透明な透明接着層４を介して下流側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面に接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、２本の光ファイバの一端部同士を接続して形成した光線路が活線状態（光線路を光が正常に伝送されている状態）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。

従来から、光ファイバ通信技術の分野において、局内、ビル内、宅内などに設置される光成端箱などに収納され光通信用の光ファイバにより形成される光線路が活線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おり（例えば、特許文献１参照）、この種の活線検出装置は、光ファ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エラーの発生などの問題がないという特徴がある。

ここにおいて、上記特許文献１には、上述の活線検出装置として、図６に示すように、２本の光ファイバ１’，１’を接続して形成した光線路Ａ’における２本の光ファイバ１’，１’の一端部同士の融着部２’を保護するとともに融着部２’から漏れる光を漏洩させる融着補強スリーブ４２’と、融着補強スリーブ４２’を収納するとともに各光ファイバ１’，１’が導出されるケース４０’と、ケース４０’の開口部に嵌入され融着部２’から融着補強スリーブ４２’を通して漏れた光を検出する受光素子（図示せず）を有する光検出部５０’とを備えたものが提案されている。
特開２００７−８５９３４号公報（段落〔００８９〕−〔００９６〕、および図４）

ところで、２本の光ファイバ１’，１’の一端部同士を融着する場合には、当該２本の光ファイバ１’，１’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のが普通であり、上述の融着部２’での接続損失は波長１３１０ｎｍで０．２ｄＢ程度となっている。

しかしながら、光通信では光ファイバを伝搬する光のパワー（以下、光パワーと称する）の範囲が広く、光パワーが小さい場合には−２０ｄＢｍ程度の場合もあり、融着部２’から漏れる漏光の光パワーが小さくなることや、融着補強スリーブ４２’外に設置される上記受光素子と融着部２’との距離が離れているため上記受光素子での受光効率が低く、上記受光素子の受光面に到達する光量も少なくなるので、Ｓ／Ｎ比が小さくなり、活線検出が困難となってしまうことがあった。

また、光通信に使われる光は単一の波長の光とは限らず、複数の波長の光が１本の光ファイバ内を伝送されることもあり、上述の光線路Ａ’において、波長帯の異なる複数の光、例えば波長が８５０ｎｍの光と波長が１３１０ｎｍの光とが伝送される場合には、上記受光素子として波長８５０ｎｍの光に受光感度を有するＳｉフォトダイオードを用いた光検出部５０’と、上記受光素子として波長１３１０ｎｍの光に受光感度を有するＩｎＧａＡｓフォトダイオードを用いた光検出部５０’とを別々に用意しておき、これらの光検出部５０’，５０’を取り替えて使用する必要があり、活線検出の作業に手間がかかるとともにコストが高くなってしまう。

また、光通信の形態が双方向通信の場合には、少なくとも伝送方向の異なる複数の光が１本の光ファイバ内を伝送されることもあり、上述の光線路Ａ’において、例えば、伝送方向が異なり波長が同じ２つの光が伝送される場合には、２つの光それぞれに関して独立して活線検出を行うことができなかった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光が伝搬される光線路に関して複数の光それぞれについて容易に且つ安定して活線検出が可能な活線検出装置を提供することにある。

請求項１の発明は、２本の光ファイバの一端部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本の光ファイバの前記一端部同士を接続するときに当該２本の光ファイバの光軸方向に直交する断面の屈折率分布を前記光軸方向の他の部位とは異ならせることにより形成され光の伝送方向における上流側の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を下流側の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光を各別に検出可能な複数の受光素子チップとを備え、各受光素子チップは、漏光発生部から漏れる光に対して透明な接着剤からなる透明接着層を介して前記下流側の光ファイバのクラッドの外周面に接着されてなることを特徴とする。

この発明によれば、２本の光ファイバの前記一端部同士を接続するときに当該２本の光ファイバの光軸方向に直交する断面の屈折率分布を前記光軸方向の他の部位とは異ならせることにより形成され光の伝送方向における上流側の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を下流側の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部を備えているので、２本の光ファイバの前記一端部同士を接続損失が最小となるように融着したものに比べて、漏れる光の絶対光量を増やすことができ、また、波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光を各別に検出可能な複数の受光素子チップを備えているので、波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光が伝搬される光線路に関して複数の光それぞれについて容易に活線検出が可能であり、しかも、漏光発生部から漏れた光を検出可能な複数の受光素子チップそれぞれが、漏光発生部から漏れる光に対して透明な接着剤からなる透明接着層を介して前記下流側の光ファイバのクラッドの外周面に接着されているので、各受光素子チップとクラッドの外周面との距離を短くでき、しかも、各受光素子チップと前記下流側の光ファイバのクラッドの外周面との間に空気が介在する場合に比べて、空気よりも大きい屈折率を有する透明接着層にクラッドから多くの漏れ光が入射して、漏れ光の各受光素子チップへの到達効率が向上するから、光線路を伝搬する複数の光それぞれについて安定した活線検出が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数の受光素子チップは、漏光発生部からの距離が同じになるように配置されてなることを特徴とする。

この発明によれば、各受光素子チップそれぞれへの漏れ光の到達効率を略同じにすることができる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記複数の受光素子チップは、検出感度が低い受光素子チップほど漏光発生部に近い側に配置されてなることを特徴とする。

この発明によれば、各受光素子チップの検出感度の差を小さくすることができ、各光それぞれについてより確実に活線検出を行うことができる。

請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明において、前記光線路が双方向通信用の光線路であり、前記複数の受光素子チップは、前記光軸方向において漏光発生部を挟んで両側に配置されてなることを特徴とする。

この発明によれば、各受光素子チップそれぞれにおける検出対象の光とは伝送方向が逆の光が各受光素子チップに到達するのを防止することができる。

請求項１の発明は、２本の光ファイバの一端部同士を接続損失が最小となるように融着したものに比べて、コアから漏れる光の絶対光量を増やすことができ、しかも、受光素子チップと光ファイバのクラッドの外周面との間に空気が介在する場合に比べて、漏れ光の受光素子チップへの到達効率が向上するから、波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光が伝搬される光線路に関して複数の光それぞれについて容易に且つ安定して活線検出が可能となるという効果がある。

（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１，１の一端部同士を接続して形成する光線路Ａ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１，１の上記一端部同士を接続するときに両光ファイバ１，１の光軸方向に直交する断面の屈折率分布を上記光軸方向の他の部位とは異ならせることにより形成され一方の光ファイバ１（図示例では、右側の光ファイバ１）のコア１１内を伝搬してきた光の一部を他方の光ファイバ１（図示例では、左側の光ファイバ）のクラッド１２へ漏光させる漏光発生部３と、波長帯の異なる複数（ここでは、２つ）の光を各別に検出可能な複数の受光素子チップ５_１，５_２とを備え、各受光素子チップ５_１，５_２が、漏光発生部３から漏れる光に対して透明な接着剤からなる透明接着層４を介して上記他方の光ファイバ１のクラッド１２の外周面（つまり、コア１１とクラッド１２とで構成される素線１０の外周面）に接着されている。なお、本実施形態では、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を融着することで接続してあり、当該２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士の融着部２に漏光発生部３が形成されている。また、図１中の矢印は光線の進行方向を示しており、実線の矢印と一点鎖線の矢印とは互いに波長の異なる光線の進行方向を示している。また、本実施形態では、上記一方の光ファイバ１が光の伝送方向の上流側の光ファイバ１を構成し、上記他方の光ファイバ１が光の伝送方向の下流側の光ファイバ１を構成している。

また、本実施形態の活線検出装置は、各受光素子チップ５_１，５_２それぞれの出力電流を各別にオペアンプを用いた電流−電圧変換回路により電圧信号に変換し、上記各電流−電圧変換回路それぞれ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（光線路Ａを各光が正常に伝送されている状態）にあるか否かをマイクロコンピュータにより判別して判別結果をディスプレイに表示させたり、あるいは、抵抗器、コンデンサ、増幅回路を内蔵したＩＣなどを用いた判別回路による判別結果を発光ダイオードなどの表示手段に表示させるようになっている。なお、上記マイクロコンピュータや上記判別回路は、各光それぞれに関して正常に伝送されているか否かを判別し、上記ディスプレイや上記表示手段に各光それぞれに関しての判別結果を表示させることができるようになっている。

各光ファイバ１としては、各種の光ファイバの中で伝搬損失、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１として用いる石英ガラスファイバとしては、シングルモードファイバを採用しているが、シングルモードファイバに限らず、ステップインデックス型（ＳＩ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（ＧＩ型）マルチモードファイバ、その他の特殊ファイバなど漏光発生部３を形成可能なファイバを採用してもよい。なお、各光ファイバ１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。

また、各光ファイバ１は、上記一端部側において被覆１３が除去され素線１０の外周面（つまり、クラッド１２の外周面）が露出しており、受光素子チップ５は、受光面が上記他方の光ファイバ１のクラッド１２側となる形で透明接着層４を介して上記他方の光ファイバ１のクラッド１２の外周面に接着されている。ここで、各光ファイバ１において素線１０の外周面が露出した部分の長さは１０ｍｍ程度であり、受光素子チップ５は、上記他方の光ファイバ１の光軸方向において漏光発生部３からそれぞれ規定長さ（例えば、２〜５ｍｍ程度）だけ離れて配置されている。

光ファイバ１を伝搬する光としては、波長帯の異なる２つの光、具体的には、波長が１３１０ｎｍの光と波長が８５０ｎｍの光とを想定しており、透明接着層４は、これらの波長の光に対して透明な接着剤であるエ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４は、必ずしもクラッド１２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１２との中間の屈折率を有する材料で形成してもよい。

また、各受光素子チップ５_１，５_２としては、それぞれ結晶材料の異なるフォトダイオードチップを用いている。ここで、本実施形態では、光ファイバ１を伝搬する光（つまり、光通信用の光）として波長が１３１０ｎｍの光と波長が８５０ｎｍの光とを想定しているので、受光素子チップ５_１として１．３μｍ帯波長領域で受光感度の高いＩｎＧａＡｓフォトダイオードチップを採用し、受光素子チップ５_２として０．８μｍ帯波長領域で受光感度の高いＳｉフォトダイオードチップを採用している。なお、Ｓｉフォトダイオードは、１μｍ帯の光に対して受光感度がなく、ＩｎＧａＡｓフォトダイオードは１．３μｍ波長帯、１．５μｍ波長帯の光に対して受光感度があり、０．８μｍ波長帯の光に対して受光感度がかなり小さい（０．８μｍ波長帯の光に対するＩｎＧａＡｓフォトダイオードの受光感度はＳｉフォトダイオードの受光感度の半分以下である）。

ここで、上述の光線路Ａの屈折率分布について図２を参照しながら説明する。なお、図２（ｂ）〜（ｄ）は上記光軸方向に直交する方向をｘ方向（横方向）としたときの上記光軸方向に直交する断面の屈折率分布を示している。

図２は、各光ファイバ１，１がシングルモードファイバの場合の屈折率分布の説明図であり、同図（ａ）が上記光軸方向に沿った概略断面図、（ｂ）が（ａ）のＣ−Ｃ’断面（上記他方の光ファイバ１１のＣ−Ｃ’断面）における屈折率分布図、（ｃ）が（ａ）の融着部２における屈折率分布図、（ｄ）が（ａ）のＢ−Ｂ’断面（上記一方の光ファイバ１１のＢ−Ｂ’断面）における屈折率分布図である。ここで、図２（ｂ），（ｄ）は両光ファイバ１，１を融着する際に溶融されない部位であって両光ファイバ１，１本来の階段状の屈折率分布を有している。これに対して、図２（ｃ）は中心から離れるにつれて屈折率が徐々に小さくなっていき且つ屈折率がコア１１の屈折率ｎ_１よりも低くクラッド１２の屈折率ｎ_２よりも高い領域の径が両光ファイバ１，１本来のコア径よりも大きくなる屈折率分布を有している。なお、各光ファイバ１，１がＳＩ型マルチモードファイバの場合の屈折率分布も図２と同様である。

また、各光ファイバ１，１がＧＩ型マルチモードファイバの場合を例示した図３（ａ）での屈折率分布は図３（ｂ）〜（ｄ）のようになる。ここで、図３（ｂ），（ｄ）は両光ファイバ１，１を融着する際に溶融されない部位であって両光ファイバ１，１本来の屈折率が中心から外に向かって２乗分布をもって徐々に小さくなっている屈折率分布を有している。これに対して、図３（ｃ）は屈折率がコア１１の中心の屈折率ｎ_１よりも低くクラッド１２の屈折率ｎ_２よりも高い領域の径が両光ファイバ１，１本来のコア径よりも大きくなる屈折率分布を有している。

また、漏光発生部３は、図２に示すように、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を接続するときに両光ファイバ１，１の上記光軸方向に直交する断面において当該２本の光ファイバ１，１それぞれの上記他の部位におけるクラッド１２の屈折率ｎ_２よりも屈折率が高く且つ上記他の部位におけるコア１１の屈折率ｎ_１よりも屈折率が低い中間屈折率領域１１ａを有するように融着することで形成されている。ここにおいて、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を融着する際には、両光ファイバ１，１の上記一端部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１，１を接続しているので、加熱溶融させたときにコア１１およびクラッド１２が短時間ではあるが固相から液相に相変化して混じり合いコア１１とクラッド１２との中間的な屈折率を有する領域ができるから、融着する際の条件（温度、時間など）を、接続損失が最小となるような条件から適宜変更することにより、所望の中間屈折率領域１１ａを積極的に形成すればよい。

ところで、漏光発生部３で発生した漏れ光のうちクラッド１２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１２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１２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１，１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１２と空気との屈折率差が大きいので、漏光発生部３で発生した漏れ光についてはクラッド１２と空気との境界で全反射される割合が高く、漏光発生部３で発生した漏れ光の多くは全反射を繰り返しながら素線１０内を伝搬するが、クラッド１２と透明接着層４，４との屈折率差はクラッド１２と空気との屈折率差よりも小さいので、クラッド１２と透明接着層４，４との界面で全反射される光の割合が少なく、クラッド１２と透明接着層４，４との界面を通過して受光素子チップ５_１，５_２の受光面に到達する。図１には漏光発生部３で発生した漏れ光のうち波長が１３１０ｎｍの光の光線Ｐ１の進行経路を上述の一点鎖線の矢印で例示し、波長が８５０ｎｍの光の光線Ｐ２の進行経路を上述の実線の矢印で例示してある。

以上説明した本実施形態の活線検出装置では、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を接続するときに上記光軸方向に直交する断面の屈折率分布を上記光軸方向の他の部位とは異ならせる（要するに、光線路Ａの途中で屈折率分布を局所的に異ならせる）ことにより形成され光の伝送方向における上流側の光ファイバ１のコア１１内を伝搬してきた光の一部を下流側の光ファイバ１のクラッド１２へ漏光させる漏光発生部３を備えているので、図６に示した従来例のように２本の光ファイバ１’，１’の上記一端部同士を接続損失が最小となるように融着したものに比べて、漏れる光の絶対光量を増やすことができ、また、波長帯の異なる複数の光を各別に検出可能な複数の受光素子チップ５_１，５_２を備えているので、波長帯の異なる複数の光が伝搬される光線路Ａに関して複数の光それぞれについて容易に活線検出が可能であり、しかも、漏光発生部３から漏れた光を検出可能な複数の受光素子チップ５_１，５_２それぞれが、漏光発生部３から漏れる光に対して透明な接着剤からなる透明接着層４，４を介して上記下流側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面に接着されているので、図６に示した従来例のように融着補強スリーブ４２’などが介在する場合に比べて各受光素子チップ５_１，５_２とクラッド１２の外周面との距離を短くでき、しかも、各受光素子チップ５_１，５_２と上記下流側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面との間に空気が介在する場合に比べて、空気よりも大きい屈折率を有する透明接着層４，４にクラッド１２から多くの漏れ光が入射して、漏れ光の各受光素子チップ５_１，５_２への到達効率が向上するから、光線路Ａを伝搬する複数の光それぞれの光パワーの大小によらず独立して安定した活線検出が可能となる。要するに、光線路Ａを伝搬する光の光パワーが大きいときは勿論、光パワーが小さい場合であっても安定して活線検出が可能となる。

また、本実施形態の活線検出装置では、漏光発生部３が、上述のように、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を接続するときに両光ファイバ１，１の上記光軸方向に直交する断面において当該２本の光ファイバ１，１それぞれの上記他の部位におけるクラッド１２，１２の屈折率よりも屈折率が高く且つ上記他の部位におけるコア１１，１１の屈折率よりも屈折率が低い中間屈折率領域１１ａを有するように融着することで形成されており、光の伝搬方向で局所的な屈折率分布の変化が存在し、融着部２を光が通過する際に光強度分布も変化し、一部の光を漏光発生部３から漏れ光としてコア１１からクラッド１２に漏れさせることができるので、両光ファイバ１，１の上記一端部同士を融着する際に中間屈折率領域１１ａの屈折率分布を制御することにより、活線検出に必要な漏れ光を得ることができる。要するに、本実施形態の活線検出装置では、漏光発生用の別部材を追加することなく、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を接続するときに上記光軸方向に直交する断面において当該２本の光ファイバ１，１それぞれの上記他の部位におけるクラッド１２，１２の屈折率よりも屈折率が高く且つ上記他の部位におけるコア１１，１１の屈折率よりも屈折率が低い中間屈折率領域１１ａが形成されるように融着することで漏光発生部３を形成することができる。

ところで、各受光素子チップ５_１，５_２の検出感度は、（１）受光素子チップ５_１，５_２の検出対象波長に対する受光感度、（２）漏光発生部３での各検出対象波長の漏れ光の光量、（３）各受光素子チップ５_１，５_２への検出対象波長の漏れ光の到達効率、（４）各受光素子チップ５_１，５_２の受光面の面積、の４つの要素（１）〜（４）で総合的に決まる値である。

ここで、本実施形態の活線検出装置では、各受光素子チップ５_１，５_２の検出対象波長が異なり結晶材料が異なるので、（１），（４）が異なる値となる。また、漏光発生部３での各検出対象波長の漏れ光の光量（２）は大差ないので、（１），（４）それぞれについての比較で差がある場合には、（３）の到達効率を調整することで各受光素子チップ５_１，５_２の検出感度を略同じ値に揃えることが可能となる。

ここにおいて、本実施形態の活線検出装置では、複数の受光素子チップ５_１，５_２の配置に関して、検出感度が低い受光素子チップ５_１ほど漏光発生部３に近い側に配置されているので、各受光素子チップ５_１，５_２の検出感度の差を小さくすることができ（各受光素子チップ５_１，５_２の検出感度を略同じ値に揃えることができ）、各光それぞれについてより確実に活線検出を行うことができる。

（実施形態２）
本実施形態の活線検出装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図４に示すように、複数の受光素子チップ５_１，５_２が、漏光発生部３からの距離（実施形態１で説明した規定長さ）が同じになるように配置されている点が相違する。ここで、受光素子チップ５１と受光素子チップ５_２とは上記下流側の光ファイバ１を挟んで対向配置されている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

ところで、実施形態１の活線検出装置では、複数の受光素子チップ５_１，５_２が上記下流側の光ファイバ１の上記光軸方向に沿って配置されているので、複数の受光素子チップ５_１，５_２のうち、より下流側に配置されている受光素子チップ５_２で検出すべき検出対象波長の光の一部がより上流側に配置されている受光素子チップ５_１に入射してしまい、下流側の受光素子チップ５_２に到達する検出対象波長の漏れ光が減少して受光素子チップ５_２への漏れ光の到達効率が低下し、出力電流が低下する傾向にある。

これに対して、本実施形態の活線検出装置では、複数の受光素子チップ５_１，５_２が、漏光発生部３からの距離が同じになるように配置されているので、各受光素子チップ５_１，５_２それぞれへの漏れ光の到達効率を略同じにすることができる。なお、図４では、受光素子チップ５_１に検出対象波長の光の光線Ｐ１だけでなく受光素子チップ５_２の検出対象波長の光線Ｐ２も入射しているが、このように受光素子チップ５_１に到達する光線経路を通る光線Ｐ２は、元々、受光素子チップ５_２には到達しない光線Ｐ２であり、受光素子チップ５_２への漏れ光の到達効率の減少につながるものではない。

なお、受光素子チップ５_１，５_２と漏光発生部３との距離が近すぎると、漏光発生部３から漏れる光の光強度分布が受光素子チップ５_１，５_２の出力電流にそのまま影響し、受光素子チップ５_１，５_２の出力電流がばらつくことが考えられるので、漏光発生部３で発生した光が少なくとも１回は全反射して受光素子チップ５_１，５_２に到達するように上記規定長さを設定することで光強度分布が平均化され、受光素子チップ５_１，５_２の出力電流がばらつくのを抑制することができ、受光素子チップ５_１，５_２の安定した出力を得ることが可能となる。

（実施形態３）
本実施形態の活線検出装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、光線路Ａが双方向通信用の光線路であり、図５に示すように、複数の受光素子チップ５_１，５_２，５_１，５_２が、上記光軸方向において漏光発生部３を挟んで両側に配置されている点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図５の右側の光ファイバ１を上流側、左側の光ファイバ１を下流側として伝搬され互いに波長帯の異なる複数（ここでは、２つ）の光と、同図の左側の光ファイバ１を上流側、右側の光ファイバ１を下流側として伝搬され互いに波長帯の異なる複数（ここでは、２つ）の光とがあり、前者の複数の光の光線経路を実線の矢印でまとめて例示し、後者の複数の光の光線経路を破線の矢印でまとめて例示してある。

しかして、本実施形態の活線検出装置によれば、複数の受光素子チップ５_１，５_２，５_１，５_２が、上記光軸方向において漏光発生部３を挟んで両側に配置されているので、各受光素子チップ５_１，５_２、５_１，５_２それぞれにおける検出対象の光とは伝送方向が逆の光が各受光素子チップ５_１，５_２、５_１，５_２に到達するのを防止することができる。なお、図５における左側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面に透明接着層４，４を介して接着された受光素子チップ５_１，５_２と、右側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面に透明接着層４，４を介して接着された受光素子チップ５_１，５_２とは、融着部２を含む断面に対して対称な配置となっていることが望ましい。また、本実施形態では、光線路Ａが双方向に複数の光が伝送される形態となっているが、両方向で同じ数の光が伝送される必要はなく、また、両方向とも１つの波長帯の光のみが伝送される形態でもよい。

ところで、上記各実施形態における漏光発生部３の形成方法は実施形態１で説明した形成方法に限らず、例えば、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を融着する前に上記各一端部それぞれを各別に溶融させて上記各一端部の屈折率分布を上記他の部位とは異ならせてから（光ファイバ１，１本来の屈折率分布とは異ならせてから）、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を融着して融着部２を形成することで漏光発生部３を形成するようにしてもよいし、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を当該２本の光ファイバ１，１とはコア径の異なる漏光発生用の光ファイバを挟んで接続することにより漏光発生部３を形成するようにしてもよいし、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を当該２本の光ファイバ１，１とコア径が同じで当該２本の光ファイバ１，１のコア１１とは屈折率が異なる漏光発生用の光ファイバを挟んで接続することにより漏光発生部３を形成するようにしてもよいし、２本の光ファイバ１，１の上記一端部同士を当該２本の光ファイバ１，１のクラッド１２，１２と同じ材料（石英ガラス）からなり屈折率が一様なファイバを挟んで接続することにより漏光発生部３を形成するようにしてもよい。

実施形態１の活線検出装置の要部概略断面図である。同上を示し、（ａ）は光軸方向に沿った概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面における屈折率分布図、（ｃ）は（ａ）の融着部における屈折率分布図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面における屈折率分布図である。同上の他の構成例を示し、（ａ）は光軸方向に沿った概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面における屈折率分布図、（ｃ）は（ａ）の融着部における屈折率分布図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面における屈折率分布図である。実施形態２の活線検出装置の要部概略断面図である。実施形態３の活線検出装置の要部概略断面図である。従来例の活線検出装置の概略構成図である。

符号の説明

１光ファイバ
２融着部
３漏光発生部
４透明接着層
５_１，５_２受光素子チップ
１０素線
１１コア
１２クラッド
１３被覆
Ａ光線路

Claims

２本の光ファイバの一端部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本の光ファイバの前記一端部同士を接続するときに当該２本の光ファイバの光軸方向に直交する断面の屈折率分布を前記光軸方向の他の部位とは異ならせることにより形成され光の伝送方向における上流側の光ファイバのコア内を伝搬してきた光の一部を下流側の光ファイバのクラッドへ漏光させる漏光発生部と、波長帯と伝送方向との少なくとも一方の異なる複数の光を各別に検出可能な複数の受光素子チップとを備え、各受光素子チップは、漏光発生部から漏れる光に対して透明な接着剤からなる透明接着層を介して前記下流側の光ファイバのクラッドの外周面に接着されてなることを特徴とする活線検出装置。
前記複数の受光素子チップは、漏光発生部からの距離が同じになるように配置されてなることを特徴とする請求項１記載の活線検出装置。
前記複数の受光素子チップは、検出感度が低い受光素子チップほど漏光発生部に近い側に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の活線検出装置。
前記光線路が双方向通信用の光線路であり、前記複数の受光素子チップは、前記光軸方向において漏光発生部を挟んで両側に配置されてなることを特徴とする請求項２または請求項３記載の活線検出装置。