JP2011145217A - Hot-line detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態(光が光線路を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。 The present invention relates to a live line detection device that detects whether or not an optical line formed by an optical fiber is in a live line state (a state in which light is normally transmitted through the optical line).
従来より、光ファイバにより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器が提供されている(例えば特許文献1参照)。この活線検出器は、光ファイバに曲げ変形を加えることによって光信号を変調する変調機構と、それぞれ受光素子を具備し、変調機構の両側に配置された第1,第2の検出機構とを備えており、変調機構により光ファイバに曲げ変形を加えた状態では、光ファイバ中を伝搬する光信号の一部が曲げ部分から外部に漏洩するため、この漏洩光を上記受光素子で受光することにより光信号の有無を検出することができる。そして、上記受光素子により漏洩光を受光できた場合には光線路が活線状態にあると判断し、受光できなかった場合には活線状態にないと判断するのである。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a live line detector that detects whether or not an optical line formed by an optical fiber is in a live line state (see, for example, Patent Document 1). This hot-line detector includes a modulation mechanism that modulates an optical signal by applying bending deformation to an optical fiber, and first and second detection mechanisms that are each provided with a light receiving element and are arranged on both sides of the modulation mechanism. When the optical fiber is bent and deformed by the modulation mechanism, a part of the optical signal propagating in the optical fiber leaks outside from the bent portion, so that the light receiving element receives this leaked light. Thus, the presence or absence of an optical signal can be detected. Then, when the leak light can be received by the light receiving element, it is determined that the optical line is in a live line state, and when it is not received, it is determined that the light line is not in a live line state.
上述の特許文献1に示した活線検出器では、光ファイバの曲げ部分から漏洩する光信号によって光線路が活線状態にあるか否かを判別するのであるが、この場合光ファイバが過度に曲げられると曲げ部分から漏洩する光の量が多くなるため、光信号への影響が大きくなる可能性があった。
In the live line detector shown in the above-mentioned
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、光信号への影響を抑えた活線検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hot-wire detection apparatus that suppresses the influence on an optical signal.
請求項1の発明は、光ファイバにより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であって、2つの光線路間を接続する第1の光導波路を有するとともに、コア径が第1の光導波路よりも小さく且つ第1の光導波路と交差するように形成され、第1の光導波路を通って伝送される信号光の一部を取り出す第2の光導波路を有する光接続部と、第2の光導波路によって取り出された信号光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
The invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明において、光ファイバは石英ガラスからなるコアを有し、第1及び第2の光導波路は、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することによって形成した自己形成光導波路であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the optical fiber has a core made of quartz glass, and the first and second optical waveguides are formed by irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays. It is an optical waveguide.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、光検出部は、第2の光導波路によって取り出された信号光を受光する受光素子と、該受光素子と第2の光導波路との間に配置されて信号光を受光素子に導く光ファイバとを備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the light detection unit includes a light receiving element that receives the signal light extracted by the second optical waveguide, and the light receiving element and the second optical waveguide. And an optical fiber disposed between them to guide the signal light to the light receiving element.
請求項1の発明によれば、コア径が第1の光導波路よりも小さく且つ第1の光導波路と交差するように第2の光導波路を形成しているので、信号伝送に利用しない高次モードの信号光が第2の光導波路側に取り出されることになり、その結果光信号への影響を抑えることができるという効果がある。また、第2の光導波路を介して漏光を伝送しているので、光検出部で検出する漏光のロスを抑えることができるという効果もある。 According to the first aspect of the present invention, the second optical waveguide is formed so that the core diameter is smaller than that of the first optical waveguide and intersects the first optical waveguide. The mode signal light is extracted to the second optical waveguide side, and as a result, the effect on the optical signal can be suppressed. In addition, since light leakage is transmitted through the second optical waveguide, there is an effect that the loss of light leakage detected by the light detection unit can be suppressed.
請求項2の発明によれば、光ファイバのコアを石英ガラスで形成しているので、紫外線透過に優れた光ファイバを実現でき、また紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するだけで第1及び第2の光導波路を簡単に形成することができるという効果がある。 According to the second aspect of the present invention, since the core of the optical fiber is formed of quartz glass, an optical fiber excellent in ultraviolet transmission can be realized, and the first and second optical fibers can be simply irradiated with ultraviolet rays. The optical waveguide can be easily formed.
請求項3の発明によれば、第2の光導波路と受光素子の間に光ファイバを配置しており、この光ファイバの長さを調節することによって受光素子の配置を任意に設定することができるという効果がある。
According to the invention of
本発明に係る活線検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る活線検出装置は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態(光が光線路を正常に伝送されている状態)にあるか否かを検出するために用いられる。 An embodiment of a hot-wire detection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The hot-wire detection apparatus according to the present invention is used to detect whether or not an optical line formed by an optical fiber is in a hot-wire state (a state where light is normally transmitted through the optical line).
図1は本実施形態の活線検出装置の概略構成図であり、本活線検出装置は、光接続部1及び光検出部2を主な構成要素とするものである。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a live line detection apparatus according to the present embodiment. The live line detection apparatus includes an
光接続部1は、図1に示すように、光ファイバ5により形成した2つの光線路間を接続する第1の光導波路11と、第1の光導波路11を通って伝送される信号光の一部(図1中の漏光P3)を取り出す第2の光導波路12とを有しており、第2の光導波路12は、コア径が第1の光導波路11よりも小さく且つ第1の光導波路11と直交するように設けられている。ここに、第1及び第2の光導波路11,12は自己形成光導波路(感光性媒質中に光を照射することにより自発的に形成される導波構造)であって、例えば本実施形態では、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで第1及び第2の光導波路11,12を形成している。
As shown in FIG. 1, the
なお、第1の光導波路11のコア径は、光線路を形成する光ファイバ5のコア51のコア径と略同寸法に設定され、また第2の光導波路12のコア径は、後述の光検出部2を構成する光ファイバ3のコア31のコア径と略同寸法に設定される。また、第1の光導波路11と第2の光導波路12のコア径の比率は、例えば光線路を伝送する信号光の特性や後述の受光素子4の感度などに基づいて適宜設定される。
Note that the core diameter of the first
光検出部2は、図1に示すように、第2の光導波路12によって取り出された信号光(図1中の漏光P3)を受光する受光素子4(例えばフォトダイオードなど)と、この受光素子4と第2の光導波路12の間に配置されて上記信号光を受光素子4に導く光ファイバ3とを有しており、本実施形態では上下方向に形成された第2の光導波路12の両端にそれぞれ光検出部2が設けられている。なお、上記の受光素子4は、受光量に応じた信号を出力するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態の活線検出装置は、コンパレータを用いた判別回路(図示せず)を備えており、この判別回路では、受光素子4から入力される上記信号が所定の基準値を超えると所定の駆動信号を出力するようになっている。そして、この駆動信号により発光ダイオード(図示せず)を点灯させ、光線路が活線状態にあることを表示するようになっている。
Further, the hot-line detection device of the present embodiment includes a determination circuit (not shown) using a comparator. In this determination circuit, when the signal input from the
ここにおいて、本実施形態の光ファイバ3,5は、伝搬損失、伝送帯域幅及び機械的強度などの耐環境性などを考慮するとともに、自己形成光導波路の形成に用いる光が紫外線であることを考慮して石英ガラスからなるコア31,51を用いている。
Here, the
次に、光接続部1の成形方法について説明する。まず、紫外線硬化樹脂を入れた成形型(図示せず)の上下方向両側に漏光検出用の光ファイバ3,3を配置するとともに、成形型の左右方向両側に光線路を形成する光ファイバ5,5を配置する。そして、4本の光ファイバ3,5の開口端側から紫外線を照射して、第1及び第2の光導波路11,12を形成した後、硬化していない紫外線硬化樹脂を成形型から除去する。最後に、成形型に樹脂13を充填して硬化させると、図1に示す光接続部1が成形できるのである。なお、第1及び第2の光導波路11,12を覆う樹脂13は、伝搬損失が小さくなるように紫外線硬化樹脂よりも屈折率が小さいものを選択する必要がある。
Next, a method for forming the optical connecting
続けて、活線検出装置の動作について説明する。図1中の左側の光線路(光ファイバ5)により伝送すべき信号光P1及び信号光P1の高次モード成分P2は、第1の光導波路11を通って図1中の右側の光線路(光ファイバ5)に伝送されるのであるが、その際、第1の光導波路11を通過する信号光P1の高次モード成分P2の一部が、漏光P3として第2の光導波路12側に取り出される。第2の光導波路12に取り出された漏光P3は、光ファイバ3を通って受光素子4に入光し、受光素子4では漏光P3の光量に応じた信号を出力する。そして、この信号が判別回路に入力されると、判別回路ではこの信号が基準値を超えることから所定の駆動信号を出力し、この駆動信号によって発光ダイオードを点灯させ、光線路が活線状態にあることを表示するのである。
Next, the operation of the live line detection device will be described. The signal light P1 to be transmitted through the left optical line (optical fiber 5) in FIG. 1 and the higher-order mode component P2 of the signal light P1 pass through the first
一方、受光素子4から出力された上記信号が基準値以下である場合には、判別回路は上記駆動信号を出力しないので発光ダイオードは点灯せず、光線路が活線状態にないことを表示するのである。
On the other hand, when the signal output from the
而して、本実施形態によれば、コア径が第1の光導波路11よりも小さく且つ第1の光導波路11と交差するように第2の光導波路12を形成しているので、信号伝送に利用しない高次モードの信号光(漏光P3)が第2の光導波路12側に取り出されることになり、その結果光信号への影響を抑えることができる。また、第2の光導波路12を介して漏光P3を伝送しているので、光検出部2で検出する漏光P3のロスを抑えることができる。
Thus, according to the present embodiment, the second
さらに、光ファイバ3,5のコア31,51を石英ガラスで形成しているので、紫外線透過に優れた光ファイバ3,5を実現でき、また紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するだけで第1及び第2の光導波路11,12を簡単に形成することができる。また、第2の光導波路12と受光素子4の間に光ファイバ3を配置しており、この光ファイバ3の長さを調節することによって受光素子4の配置を任意に設定することができる。
Furthermore, since the
本実施形態では、第2の光導波路12の両端に光検出部(光ファイバ3及び受光素子4)2を設けた場合を例に説明したが、光検出部2は、図2に示すように第2の光導波路12の一端に設けられていればよく、他端には漏光P3を光検出部2側に反射させる反射鏡6を配置すればよい。また、本実施形態では光ファイバ3と受光素子4とで光検出部2を構成しているが、受光素子4のみで光検出部2を構成してもよく、この場合受光素子4を第2の光導波路12に直接接続すればよい。
In this embodiment, the case where the light detection units (the
1 光接続部
2 光検出部
5 光ファイバ
11 第1の光導波路
12 第2の光導波路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015132775A (en) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 日本電信電話株式会社 | Light-receiving device for communication monitor and leakage light acquisition method thereof |
CN107577009A (en) * | 2017-09-30 | 2018-01-12 | 华中科技大学 | A kind of line model resolving device based on tunnelling ray waveguide |
JP6998700B2 (en) | 2016-09-05 | 2022-01-18 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Electrical machining equipment and methods, as well as hybrid machining systems and methods |
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