JP2011145216A - 活線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】活線検出装置は、２本の光ファイバＦ１，Ｆ２の一端同士の接続部の不整合により一方の光ファイバＦ１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Ｆ２のクラッド１２へ漏光させる漏光発生部１と、受光面２ａ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とを備える。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３により、前記他方の光ファイバＦ２の外周面に対して接着される。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イバＦ２の外周面と受光素子２の受光面２ａとの間に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、２本の光ファイ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。

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本の光ファイバの一端同士の融着部を保護する融着補強スリーブと、融着補強スリー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。

特開２００７−８５９３４号公報（第００８９−００９６段落、図４）

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１３１０ｎｍで０．２ｄＢ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」という）の範囲が広く、光強度が小さい場合には−２０ｄＢｍ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／Ｎ比が小さくなっ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。

請求項１の発明は、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ことを特徴とする。

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り、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り、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。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、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を特徴とする。

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。

請求項３の発明は、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、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ート層とを備え、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ことを特徴とする。

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り、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。

請求項４の発明は、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、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ことを特徴とする。

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り、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やすくなる。

請求項５の発明は、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、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。

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り、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。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、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ァ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。

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、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。

本発明の実施形態１の構成を示す概略平面図である。 同上の他の構成例を示す概略平面図である。 同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。 同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。 同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。 同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。 同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。 本発明の実施形態２の構成を示す概略平面図である。 同上の他の構成例を示す概略側面図である。 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−Ｘ断面図である。 同上の他の構成例を示す概略平面図である。 本発明の実施形態４の構成を示す概略平面図である。 同上の他の構成例を示す概略平面図である。 同上のさらに他の構成例を示す概略平面図である。 本発明の実施形態５の構成を示す概略平面図である。

（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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２の上記一端同士の接続部に設けられ一方の光ファイバＦ１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Ｆ２のクラッド１２へ漏光させる漏光発生部１と、受光面２ａ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Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２の上記一端同士の接続部において、両光ファイバＦ１，Ｆ２の光軸方向に直交する断面内で、両光ファイバＦ１，Ｆ２の光軸中心（コア１１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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ２のクラッド１２へ漏光させる。そのため、両光ファイバＦ１，Ｆ２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−電圧変換回路（図示せず）により電圧信号に変換する。電流−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−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。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Ｆ１，Ｆ２は、上記一端側から所定長さに亘って被覆が除去され、素線の外周面（つまり、クラッド１２の外周面）を露出させている。受光素子２は、受光面２ａを光ファイバＦ２のクラッド１２側とする形で透明接着層３を介して光ファイバＦ２のクラッド１２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Ｆ２の光軸方向において、漏光発生部（つまり、両光ファイバＦ１，Ｆ２の接続部）３から規定長さ（たとえば２〜５ｍｍ程度）だけ離れて配置される。

各光ファイバＦ１，Ｆ２としては、各種の光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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（ＳＭ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（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等、種々のファイバを採用してもよい。なお、各光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２の上記一端同士を融着する際には、両光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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１３１０ｎｍの光や波長が８５０ｎｍ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３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。

ここにおいて、受光素子２は、光ファイバＦ１，Ｆ２を伝搬する光（つまり、光通信用の光）の波長が１μｍ帯波長領域（たとえば１３１０ｎｍ）の場合には当該１μｍ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、光の波長が０．８μｍ帯波長領域（たとえば８５０ｎｍ）の場合には当該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すればよい。たとえば１μｍ帯波長領域の光および０．８μｍ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イバＦ２の外周面と受光素子２の受光面２ａ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Ｆ２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２ａの全面に被着しており、受光素子２は受光面２ａ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Ｆ１，Ｆ２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１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１で発生した漏れ光の多くはクラッド１２内を伝搬する。一方、クラッド１２と透明接着層３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、漏光発生部１で発生した漏洩光は、クラッド１２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１２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２ａ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Ｆ２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２ａに到達することとなり、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Ｆ２の外周面と受光素子２の受光面２ａ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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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２ａ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２ａと光ファイバＦ２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２ａと光ファイバＦ２の外周面との間だけでなく、漏光発生部１側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り、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で発生した漏洩光の受光素子２で受光効率がより高くなる。

また、たとえば図３に示すように、受光素子２は、受光面２ａを漏光発生部１側に向けるように、光ファイバＦ２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Ｆ２の外周面の一部に盛ることで、光ファイバＦ２の光軸方向における透明接着層３の両側面３ａを傾斜させ、その傾斜した一側面３ａに受光素子２を配置することにより受光素子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２ａ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２ａ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り、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Ｆ２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Ｆ２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Ｆ１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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２間に空隙（ギャップ）を介在させることにより漏光発生部１を形成し、両光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ２のクラッド１２へ漏光させるようにしている。そのため、両光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１の端面を斜めに研磨し、他方の光ファイバＦ２の端面をコア１１が突出する形に研磨してある）ことで、両光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ２のクラッド１２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、光ファイバＦ２に対して比較的小さい曲率半径で曲げを複数回繰り返すマイクロベンド部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１１とクラッド１２との境界面における全反射条件がくずれて、光ファイバＦ２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り、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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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り漏光発生部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Ｆ１，Ｆ２の接続部において、各光ファイバＦ１，Ｆ２のコア１１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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ２のクラッド１２へ漏光させる。この場合に、両光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２間の角度に合わせて、少なくとも一方の光ファイバＦ１，Ｆ２（図９の例では光ファイバＦ２のみ）の端面を斜めにカットし、光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ２の端面をカットする角度は、光ファイバＦ２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１０に示すように光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２を接続部の両側の所定長さにかけて、光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ２の外周面との対向部位に、受光面２ａ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３０にて光ファイバＦ２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２ｂ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Ｆ１，Ｆ２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１０（ｃ）に示すように支持板７における光ファイバＦ１，Ｆ２との対向面の長手方向の略中央に位置決めマークＭ１を設け、当該位置決めマークＭ１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Ｍ１を光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２との対向面に、光ファイバＦ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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１１に示すように光ファイバＦ２の外周面と受光素子２の受光面２ａ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１１の例では、略三角柱状のプリズム８を用いており、プリズム８の一の側面を透明接着層３にて光ファイバＦ２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２ａ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２ａを漏光発生部１側に向けるように、光ファイバＦ２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２ａ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１１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７ａを設け、保護スリーブ６にも開口７ａ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１２に示すように光ファイバＦ２の被覆１３を漏光発生部１付近に一部残して除去し、当該被覆１３の上から透明接着層３により受光素子２を接着することが考えられる。ここで、被覆１３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、且つ着色により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Ｆ２においてクラッド１２の外周面から被覆１３に漏洩した光が被覆１３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２ａに到達することになる。

また、他の構成例として、図１３に示すように両光ファイバＦ１，Ｆ２の端面間に光拡散透過性を有するシート等の拡散部材１４を介在させることも考えられる。拡散部材１４は接着剤であってもよい。この構成では、光ファイバＦ１からの光が拡散部材１４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２ａに到達することになる。

さらに他の構成例として、図１４に示すように光ファイバＦ２における漏光発生部１と受光素子２との間のクラッド１２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１５を設けることが考えられる。この場合、光ファイバＦ２のクラッド１２に漏洩した光は拡散加工部１５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２ａ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の位置と光ファイバＦ２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１５に示すように光ファイバＦ１，Ｆ２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ート層９を設けた点が実施形態１の活線検出装置と相違する。

リコート層９は、光ファイバＦ１，Ｆ２の接合（融着）後に、各光ファイバＦ１，Ｆ２の接続部周辺に対し被覆１３が除去された部分の全域に亘ってコー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Ｆ１，Ｆ２の被覆１３に僅かに被るように構成される。このようにリコート層９を設けたことで、光ファイバＦ１，Ｆ２の接続部の強度を上げることができる。

ここで、リコート層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は当該リコート層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Ｆ２においてクラッド１２の外周面からリコート層９に漏洩した光は、リコート層９および透明接着層３を通って受光素子２の受光面２ａ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ート層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Ｆ２の外周面と受光素子２の受光面２ａ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り受光素子２と光ファイバＦ２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を光ファイバＦ２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。

１ 漏光発生部
２ 受光素子
２ａ 受光面
３ 透明接着層（光透過層）
４ レンズ構造
６ 保護スリーブ
８ プリズム
９ リコート層
１１ コア
１２ クラッド
Ｆ１，Ｆ２ 光ファイバ

Claims (6)

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、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。
2. 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。
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、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ート層とを備え、光透過層は、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ことを特徴とする活線検出装置。
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、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。
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、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。
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ァ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。
   

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