JP2012208049A - 光成端箱 - Google Patents

Abstract

【課題】光線路における伝送効率の低下を抑制しながら、光線路の活線状態を精度よく判別することが可能な光成端箱を提供する。
【解決手段】一対の光ファイバ１，１同士が接続され接続部１ａを備えた光線路Ａにおける漏れる光を受光する受光素子５ａ，５ｂと、該受光素子５ａ，５ｂの電流信号に基づいて光線路Ａが活線状態にあるか否かを判別する判別回路６と、該判別回路６の判別結果を表示する発光ダイオード７と、箱体１５とを備えた光成端箱１０であり、受光素子５ａ，５ｂは、接続部１ａを挟んで一対の光ファイバ１，１それぞれに対して設けられ、判別回路６は、電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータにより比較する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光成端箱に関するものである。

近年、光ファイバを用いた光ファイバ通信が急速に普及してきており、光通信事業者の光通信局だけでなく、オフィスビルや一般家庭の宅内でも、光ファイバの接続のため、光ファイバの端部同士が接続された接続部や光ファイバの余長分を収納する光成端箱が用いられている。また、光成端箱は、接続部や光ファイバの余長分を収納するだけでなく、多機能化も進められている。

この種の光成端箱は、たとえば、図７に示すように、一対の光ファイバ７１，７１の端部同士が接続された接続部７１ａに形成させた、一対の光ファイバ７１，７１の光軸方向に直交する断面の屈折率分布を光軸方向の他の部位とは異なる漏光発生部７３と、漏光発生部７３を介してそれぞれの光ファイバ７１，７１に設けられ漏光発生部７３から漏れる光（図７の漏光発生部７３から図示する実線の矢印あるいは破線の矢印を参照）を検出する受光素子７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄとを有し、一対の光ファイバ７１，７１により形成される光線路Ａ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を収容したもの知られている（たとえば、特許文献１参照）。

図７に示す一対の光ファイバ心線７２，７２は、端部側において被覆１３，１３がそれぞれ除去され、光ファイバ７１，７１のコア１１，１１の外周を被覆するクラッド１２，１２の外周面が外部に露出している。また、受光素子７５ａ，７５ｃは、受光面が光ファイバ７１のクラッド１２側となる形で透光性の接着部４を介して光ファイバ７１に接着されている。

これにより、図７に示す活線検出装置は、受光感度の異なる２種類の受光素子７５ａ，７５ｃ（あるいは、受光素子７５ｂ，７５ｄ）が一方の光ファイバ７１と光学的に結合することにより、２種類の波長帯域の光における活線状態を判別することができる、としている。

なお、図７の活線検出装置では、双方向の光（図７中のコア１１中の破線の矢印および実線の矢印の向きを参照）それぞれに対して光線路Ａが活線状態にあるか否かを判別するために、光軸方向において、漏光発生部７３を挟んで両側に同種の受光素子７５ａ，７５ｂを配置している。

また、上記特許文献１に記載の活線検出装置では、２種類の波長帯域の光に対する光線路Ａの活線状態を判別する判別回路が開示されている。判別回路は、同一の光ファイバ７１に波長帯域ごとに光を検出する受光素子７５ａ，７５ｃ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部により電圧信号に変換する。判別回路は、各電流電圧変換回路部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２種類の波長帯域の光に対して活線状態にあるか否かを判別する。そして、上述の活線検出装置は、判別結果をディスプレイや発光ダイオードなどの表示手段に表示させることができる、としている。

しかしながら、上記特許文献１の光成端箱は、一対の受光素子７５ａ，７５ｂを備えた場合、光線路Ａの活線状態を具体的にどのように判別し、判別結果を表示手段で表示させるかが記載されていない。

特開２０１０−３２２７３号公報

ところで、上述のごとき光線路の活線状態を判別する機能を備えた光成端箱では、活線状態をより精度よく判別することが求められる。光線路の活線状態を判別する機能を備えた光成端箱の場合、一対の光ファイバの接続部から漏れる光の光量を増やすことで、光線路の活線状態をより精度よく判別することができる、と考えられる。しかしながら、光ファイバからの漏れ光の光量と、光線路における光の伝送効率とはトレードオフの関係にあり、漏れ光の光量が増加すると光線路における光の伝送効率が低下する。そのため、光線路の活線状態を判別する機能を備えた光成端箱において、光線路における光の伝送効率の低下を抑制しながら、光線路の活線状態を精度よく判別することは難しい。

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、光線路における伝送効率の低下を抑制しながら、光線路の活線状態を精度よく判別することが可能な光成端箱を提供することにある。

本発明の光成端箱は、一対の光ファイバの端部同士が接続された接続部を備えた光線路における一方の上記光ファイバを伝送してきた光の一部のうち、他方の上記光ファイバ側で漏れる光を受光する受光素子と、該受光素子の出力信号である電流信号に基づいて上記光線路が活線状態にあるか否かを判別する判別回路と、該判別回路の判別結果に基づいて上記光線路が活線状態にあるか否かを表示する発光ダイオードと、上記受光素子、上記判別回路および上記発光ダイオードを収容する箱体とを備えた光成端箱であって、上記受光素子は、上記光線路における上記接続部を挟んで一対の上記光ファイバそれぞれに対して設けられ、上記判別回路は、上記光線路における双方向の光それぞれに対して、上記受光素子からの電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータにより比較することで上記光線路が活線状態にあるか否か判別することを特徴とする。

この光成端箱において、上記判別回路は、一対の上記受光素子のうち、一方の受光素子からの電流信号と他方の受光素子からの電流信号とを合わせた電流信号を上記電流電圧変換回路部により電流電圧変換して上記増幅回路部に入力させ、上記コンパレータの判別結果に基づいて、上記光線路が当該光線路における双方向の光それぞれに対して活線状態にあるか否かを一対の上記受光素子に共通の上記発光ダイオードに表示させることが好ましい。

この光成端箱において、上記判別回路は、上記受光素子ごとに、上記電流電圧変換回路部、上記増幅回路部および上記コンパレータをそれぞれ備え、上記コンパレータの判別結果に基づいて、上記光線路が当該光線路における双方向の光それぞれに対して活線状態にあるか否かを上記受光素子ごとに対応する上記発光ダイオードそれぞれに表示させることが好ましい。

本発明の光成端箱では、光線路における伝送効率の低下を抑制しながら、光線路の活線状態をより精度よく判別することが可能になるという効果がある。

実施形態１の光成端箱を示し、（ａ）は要部説明図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は正面図である。 同上の光成端箱の要部を示す模式的説明図である。 同上の光成端箱の動作を説明するフローチャート図である。 同上の光成端箱を収納するラックを示し、（ａ）は側面説明図、（ｂ）は要部説明図である。 実施形態２の光成端箱の要部説明図である。 同上の光成端箱の動作を説明するフローチャート図である。 従来の光成端箱に収納される活線検出装置の要部概略断面図である。

（実施形態１）
以下、本実施形態の光成端箱１０の各構成について図１および図２を用いて説明し、図３のフローチャート図に基づいて動作を説明する。また、図４の光成端箱１０を収納するラック２００の模式的説明図を用いて、光成端箱１０の使用例を説明する。なお、同一の構成については、同一の番号を用いて重複する説明を適宜省略している。

本実施形態の光成端箱１０は、図１（ａ）の要部で示すように、光ファイバ心線２，２は、それぞれ端部側において被覆１３，１３が除去され、光ファイバ１，１の外周面（クラッド１２の外周面）が外部に露出している。そして、本実施形態の光成端箱１０は、一対の光ファイバ１，１の端部同士が融着により接続された接続部１ａを備えた光線路Ａが活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置２０を内部に備えている（図１（ｂ）を参照）。接続部１ａでは、融着により、一対の光ファイバ１，１の光軸方向に直交する断面の屈折率分布を光軸方向の他の部位と僅かながら異ならせることが可能となる。そのため、光線路Ａでは、接続部１ａにより、一方の光ファイバ１（たとえば、図１（ａ）の右側における光ファイバ１）のコア１１内を伝送してきた光の一部が接続部１ａを挟んで他方の光ファイバ１（たとえば、図１（ａ）の左側における光ファイバ１）のクラッド１２から漏らすことができる。同様に、光線路Ａは、接続部１ａにより、上記他方の光ファイバ１（たとえば、図１（ａ）の左側における光ファイバ１）のコア１１内を伝送してきた光の一部が接続部１ａを挟んで上記一方の光ファイバ１（たとえば、図１（ａ）の右側における光ファイバ１）のクラッド１２から漏らすことができる。

光成端箱１０は、一対の光ファイバ１，１のうち、上記一方の光ファイバ１のコア１１内を伝送してきた光の一部のうち、接続部１ａを挟んで上記他方の光ファイバ１のクラッド１２から漏れる光を透光性の接着部４を介して受光可能なフォトダイオードたる受光素子５ｂを備えている。同様に、光成端箱１０は、一対の光ファイバ１，１のうち、上記他方の光ファイバ１のコア１１内を伝送してきた光の一部が上記一方の光ファイバ１のクラッド１２から漏れる光を透光性の接着部４を介して受光可能なフォトダイオードたる受光素子５ａを備えている。

また、本実施形態の光成端箱１０は、受光素子５ａ，５ｂが光ファイバ１，１から漏れる光を受光した場合、受光素子５ａ，５ｂが出力する出力信号である電流信号に基づいて光線路Ａが活線状態にあることを判別する判別回路６を備えている。さらに、光成端箱１０は、判別回路６と電気的に接続されて判別回路６の判別結果に基づいて光線路Ａが活線状態にあるか否かを表示する発光ダイオード７を備えている。さらに、本実施形態の光成端箱１０は、少なくとも受光素子５ａ，５ｂ、判別回路６および発光ダイオード７を収容する箱体１５とを備えて構成している。

特に、本実施形態の光成端箱１０は、受光素子５ａ，５ｂが、光線路Ａにおける接続部１ａを挟んで一対の光ファイバ１，１それぞれに対して設けられている。

本実施形態の光成端箱１０は、上述の構成において、判別回路６が、光線路Ａにおける双方向の光それぞれに対して、受光素子５ａ，５ｂからの電流信号を電流電圧変換回路部（図示していない）により電流電圧変換し増幅回路部（図示していない）により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータ（図示していない）により比較することで光線路Ａが活線状態にあるか否かを判別している。更に言えば、本実施形態の光成端箱１０では、判別回路６が、一対の受光素子５ａ，５ｂのうち、一方の受光素子５ａからの電流信号と他方の受光素子５ｂからの電流信号とを合わせた電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換して増幅回路部に入力させ、コンパレータの判別結果に基づいて、光線路Ａが当該光線路Ａにおける双方向の光それぞれに対して活線状態にあるか否かを一対の受光素子５ａ，５ｂに共通の１個の発光ダイオード７の点灯や消灯で表示させている。

本実施形態の光成端箱１０では、一対の光ファイバ１，１を接続させた光線路Ａを用いた双方向の光通信において、上記一方の光ファイバ１を光の伝送方向の上流側とする場合、上記他方の光ファイバ１は、光の伝送方向の下流側となる。同様に、本実施形態の光成端箱１０では、一対の光ファイバ１，１を接続させた光線路Ａを用いた双方向の光通信において、上記他方の光ファイバ１を光の伝送方向の上流側とする場合、上記一方の光ファイバ１は光の伝送方向の下流側となる。

これにより、本実施形態の光成端箱１０は、判別回路６が、光線路Ａにおける双方向の光それぞれに対して、受光素子５ａ，５ｂからの電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータにより比較させる、比較的に簡便な構成で光線路Ａにおける伝送効率の低下を抑制しながら、光線路Ａの活線状態を精度よく判別することが可能となる。

以下、本実施形態の光成端箱１０における具体的な構成について詳述する。

本実施形態の光成端箱１０は、図１（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、たとえば、樹脂材料からなり、外形が縦１１０ｍｍ×横１７０ｍｍ×高さ８ｍｍの矩形状の箱体１５を用いている。光成端箱１０は、光成端箱１０の一側壁１０ｂに、外部からの光ファイバコード２２を光成端箱１０の内部に挿入する矩形状の導入口１０ｃが貫設されている。また、本実施形態の光成端箱１０は、一側壁１０ｂに複数個（ここでは、４個）の発光ダイオード７の発光部が露設されたハウジング１７を具備し、光成端箱１０の長手方向に沿った一方の一側壁１０ｂにハウジング１７を固定している。さらに、光成端箱１０は、開閉自在である上蓋１０ａ（図１（ｃ）を参照）を備えている。本実施形態の光成端箱１０は、短手方向に沿った端壁１０ｉに複数（図示例では４つ）の光コネクタ２５を設けている。光成端箱１０は、端壁１０ｉと対向する短手方向に沿った端壁１０ｊに、外部からの電力が供給される電源コネクタ３０を設けている。光成端箱１０の内部では、光成端箱１０の外部から導入口１０ｃを通して挿入された光ファイバコード２２の端部に多心ＭＴ（Mechanically Transferable）コネクタ２３ａが配置されている。

なお、光ファイバコード２２は、光ファイバコード２２の図示していない断面において、複数本（ここでは、４本）の光ファイバ心線２それぞれに抗張力繊維として補強繊維を縦沿えし、外側に外皮を施している。各光ファイバ心線２は、中心にコア１１が形成されコア１１の外周にクラッド１２が形成され、クラッド１２の外周に被覆１３が形成されている。

また、光成端箱１０の内部では、外部から挿入された光ファイバコード２２の一方の４心ＭＴコネクタ２３ａが、対として接続される他方の多心（ここでは、４心）ＭＴコネクタ２３ｂに接続されている。本実施形態の光成端箱１０は、光成端箱１０の一側壁１０ｂと、光成端箱１０の内底面１０ｈから立設した内壁１０ｇとの間の空間に、４心ＭＴコネクタ２３ａと、４心ＭＴコネクタ２３ｂとを接続して収納させている。また、他方の４心ＭＴコネクタ２３ｂから導出される中継用の光ファイバコード２４は、円弧状に湾曲された状態で光成端箱１０に収納されている。

光ファイバコード２４は、複数本（ここでは、４本）の光ファイバ心線２に分岐されている。分枝された光ファイバ心線２は、活線検出装置２０を介して光コネクタ２５と光学的に結合されている。

各光ファイバ心線２それぞれは、他方の４心ＭＴコネクタ２３ｂとは反対の端部側で上記一方の光ファイバ１を露出させるために、各光ファイバ心線２の被覆１３を除去（たとえば、１０ｍｍから３０ｍｍ）させている。本実施形態の光成端箱１０における活線検出装置２０では、上記一方の光ファイバ１と、光成端箱１０の光コネクタ２５と接続された上記他方の光ファイバ１とを図示しない融着接続機により融着した複数個（ここでは、４個）の接続部１ａを収納している。

一対の光ファイバ１，１は、接続部１ａを形成するため、光ファイバ１，１のコア１１，１１の位置がそれぞれ一致するように調整される。光ファイバ１，１は、光ファイバ１，１のコア１１の位置を一致するように調整させた後、上記融着接続機の電極間に発生する放電の熱を利用して、一対の光ファイバ１，１の端部の同士を溶融することにより一体化して接続させることができる。本実施形態の光成端箱１０では、溶融して接続された融着部位が接続部１ａとなる（図１（ａ）を参照）。

本実施形態の光成端箱１０の活線検出装置２０は、図２（ａ）に示すように、４本の光線路Ａをそれぞれ構成する一対の光ファイバ心線２，２を内部が空洞で矩形の筒状体に形成されたフレーム２６で固定している。フレーム２６は、一対の光ファイバ１，１が融着された接続部１ａをフレーム２６の内側に収容し、図示していない接着剤を用いて各光ファイバ心線２，２を接着して固定している。なお、フレーム２６は、複数本（ここでは、４本）の光線路Ａが略平行に等間隔で配置できるように、たとえば、光ファイバ心線２と当接させるフレーム２６の一端面側に光ファイバ心線２の外径よりも若干幅の小さい複数個のＶ字状の溝（図示していない）を設けていることが好ましい。

ここで、本実施形態の光成端箱１０は、活線検出装置２０が各光ファイバ１，１の接続部１ａから所定の間隔を隔てて接続部１ａを挟んで対称に配置可能なように一対の受光素子５ａ，５ｂを矩形平板状のプリント配線基板８の一表面８ａ側にそれぞれ設けている（図１（ａ）を参照）。また、本実施形態の光成端箱１０の活線検出装置２０は、プリント配線基板８の他表面８ｂ側に判別回路６を構成する電子部品６ａや電源コネクタ３０からの電力の供給を行うための電源ケーブル３１と接続するコネクタなどを実装させている。

各受光素子５ａ，５ｂは、ベアチップを用いている。各受光素子５ａ，５ｂは、プリント配線基板８の一表面８ａ側に図示していない導電性ペースト（たとえば、Ａｇペーストなど）を用いて実装している。これにより、各受光素子５ａ，５ｂは、受光素子５ａ，５ｂの一方の電極それぞれと、プリント配線基板８の回路パターン８ｃ（図２（ｃ）を参照）とが電気的に接続させている。また、受光素子５ａ，５ｂの他方の電極は、ワイヤ（たとえば、金線など）８ｅ（図２（ｃ）を参照）により、プリント配線基板８の一表面８ａ側に設けられた回路パターン８ｃと電気的に接続している。

本実施形態の光成端箱１０は、図２（ａ）や図２（ａ）のＢＢ断面図である図２（ｂ）で示すように、内部に光ファイバ１，１の接続部１ａが収容されたフレーム２６の光ファイバ１，１側をプリント配線基板８の一表面８ａ側に押付ける形で接着させている。本実施形態の光成端箱１０は、図２（ａ）の要部Ｄにおける部分拡大図である図２（ｃ）で示すように、各受光素子５ａ，５ｂの受光部５ａａ，５ｂａを、対応する一対の光ファイバ１，１のクラッド１２と位置を合わせている。また、受光素子５ａ，５ｂの受光部５ａａ，５ｂａと、一対の光ファイバ１，１のクラッド１２とを、それぞれ接着剤によって接着硬化させて接着部４を形成している（図１（ａ）を参照）。これにより、フレーム２６は、一対の受光素子５ａ，５ｂと光ファイバ１との位置あわせを制御性よく容易に行なわせることができる。

なお、光成端箱１０の活線検出装置２０におけるプリント配線基板８は、図１（ａ）において、他表面８ｂ側に判別回路６などを構成する電子部品６ａを実装させているが、図２（ａ），（ｆ）では、制御回路部２１として図示している。プリント配線基板８は、先端部にコネクタを備えた帯状のリード線３２を介して、発光ダイオード７が実装された実装基板９（図１（ａ）を参照）と電気的に接続可能なように回路パターン８ｃが形成されている。また、活線検出装置２０は、後述する電源装置３００から電力の供給を受けて制御回路部２１の駆動や発光ダイオード７の発光ができるように、端壁１０ｊに設けられた電源コネクタ３０と、プリント配線基板８とを電源ケーブル３１を介して電気的に接続させている。

また、本実施形態の光成端箱１０に用いられる活線検出装置２０では、図２（ｄ）および図２（ｄ）の側面図である図２（ｅ）で示すように、プリント配線基板８の一表面８ａ側にシールドケース２９を好適に設けている。シールドケース２９は、たとえば、ステンレス鋼板の折り曲げ加工により形成させることができる。シールドケース２９は、プリント配線基板８に実装された受光素子５ａ，５ｂを覆い、プリント配線基板８の一表面８ａ側に設けられた制御回路部２１やフレーム２６などを収納できるように、外形が矩形状で内部が空洞なカバーとして形成させている。また、シールドケース２９は、プリント配線基板８の四隅部に貫設した各挿通孔２７（図２（ａ）を参照）にそれぞれ挿通する突出部２９ａ（図２（ｆ）を参照）を備えている。シールドケース２９は、図２（ｆ）の矢印で示すように、シールドケース２９の突出部２９ａをプリント配線基板８の一表面８ａ側からプリント配線基板８の挿通孔２７に挿通させることで、シールドケース２９の内部に、受光素子５ａ，５ｂ、制御回路部２１やフレーム２６を収納する。シールドケース２９は、シールドケース２９の突出部２９ａと、プリント配線基板８の挿通孔２７の内壁およびプリント配線基板８の他表面８ｂにおける挿通孔２７における周部に形成された導電層（図示していない）とを半田づけすることにより、プリント配線基板８に固定させることができる。なお、プリント配線基板８の上記導電層は、電気回路におけるグランドとして機能するプリント配線基板８における回路パターン８ｃの一部と電気的に接続させている。これにより、シールドケース２９は、誤作動の原因となる外乱光が各受光素子５ａ，５ｂに照射されることを抑制することができる。また、シールドケース２９は、プリント配線基板８の回路パターン８ｃを用いて制御回路部２１などを電磁ノイズから保護することができる。

本実施形態の光成端箱１０は、活線検出装置２０のプリント配線基板８における他表面８ｂ側と、箱体１５の内底面１０ｈ側とを両面テープ（図示していない）により固定している。両面テープは、長尺状の両面テープの一方の片面側を予めプリント配線基板８における長手方向に沿って、対向するプリント配線基板８の両端部に接着させておけばよい。また、プリント配線基板８の一方の片面側が接着された両面テープは、他方の片面側を箱体１５の内底面１０ｈと位置合わせして接着させればよい。なお、光成端箱１０の活線検出装置２０は、両面テープを用いて箱体１５に固定させる構成だけでなく、プリント配線基板８に貫設した貫通孔（図示していない）に螺子（図示していない）を通し、箱体１５の内底面１０ｈ側に螺子止めして固定させる構成としてもよい。

ここで、本実施形態の光成端箱１０では、光成端箱１０の内部で活線検出装置２０に接続させる各光ファイバ１として、各種の光ファイバの中で伝送損失、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。なお、石英ガラスファイバとして、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などを採用してもよい。また、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、ポリマークラッドファイバや、たとえば、コア１１にポリメチルメタクリレート樹脂、クラッド１２にフッ素系樹脂を用いたプラスチックファイバなどを利用することもできる。

また、各光ファイバ心線２は、端部側において被覆１３がストリッパなどにより除去され、光ファイバ１におけるクラッド１２の外周面が露出されている。なお、光ファイバ１の端部は、光ファイバカッタなどにより光ファイバに小さなキズをつけ、キズ部分を曲げながら引っ張ることにより垂直且つ平滑に切断させることができる。活線検出装置２０の受光素子５ａ，５ｂは、受光素子５ａ，５ｂの受光面５ａａ，５ｂａ（図２（ｃ）を参照）が光ファイバ１のクラッド１２側となる形で接着部４を介して光ファイバ１のクラッド１２の外周面に接着させている。ここで、各光ファイバ心線２において光ファイバ１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５ａ，５ｂは、光ファイバ１の光軸方向において接続部１ａからそれぞれ規定長さ（たとえば、２〜５ｍｍ程度）だけ離れて配置している。

光ファイバ１を伝送する光としては、たとえば、波長が１３１０ｎｍの光や波長が８５０ｎｍの光が挙げられるが、この波長だけに限られるものではない。光ファイバ１のクラッド１２と、受光素子５ａ，５ｂの受光面５ａａ，５ｂａとを光学的に結合させる接着部４は、光ファイバ１を伝送する光の波長に対して透光性の高い接着剤であるエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などを用いればよい。なお、接着部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５ａ，５ｂは、それぞれ結晶材料が同一のｐｉｎフォトダイオードのベアチップを用いている。ここで、本実施形態の光成端箱１０では、光ファイバ１を伝送する光通信用の光として波長が１３１０ｎｍの光を想定している。そのため、本実施形態の光成端箱１０は、活線検出装置２０に用いられる受光素子５ａ，５ｂの半導体材料として１．３μｍ帯波長領域で受光感度の高いＩｎＧａＡｓを用いている。なお、光ファイバ１を伝送する光通信用の光として波長が８５０ｎｍの光を用いる場合は、受光素子５ａ，５ｂに用いられる半導体材料として、０．８μｍ帯波長領域で受光感度の高いＳｉを用いればよい。なお、受光素子５ａ，５ｂとして、Ｓｉ材料を用いたＳｉフォトダイオードは、一般に、波長が８００ｎｍ〜９００ｎｍ波長帯の光に対して、ＩｎＧａＡｓや主としてＧｅを材料とする長波長用フォトダイオードよりも受光感度が高い。また、ＩｎＧａＡｓや主としてＧｅを材料とする長波長用フォトダイオードは、一般に、Ｓｉフォトダイオードと比較して、９００ｎｍ〜１６５０ｎｍ波長帯（たとえば、１．３μｍ波長帯、１．５μｍ波長帯）の光に対して受光感度が高い傾向にある。そのため、受光素子５ａ，５ｂの材料は、用いられる光通信用の光の波長帯域に応じて種々選択すればよい。なお、受光素子５ａ，５ｂは、ｐｉｎフォトダイオードだけにとどまらず、アバランシェフォトダイオードを用いてもよい。

ところで、接続部１ａで発生した漏れ光のうち、クラッド１２と空気との境界で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。接続部１ａで発生した漏れ光のうち、クラッド１２と空気との境界で入射補角が、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、本実施形態の光成端箱１０のように一対の光ファイバ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、接続部１ａ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、接続部１ａで発生した漏れ光の多くは全反射を繰り返しながら光ファイバ１内を伝送する。これに対し、クラッド１２と接着部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。そのため、クラッド１２と接着部４，４との界面で全反射される光は、接着部４，４が設けられていない部位で全反射される光の割合よりも少なくなる。したがって、接続部１ａで発生した漏れ光は、クラッド１２と接着部４，４との界面を通過して受光素子５ａ，５ｂの受光面５ａａ，５ｂａに到達することができる。

接続部１ａから漏れた光を受光可能な受光素子５ａ，５ｂは、接続部１ａから漏れる光に対して透光性の接着剤からなる接着部４，４を介して上記下流側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面および上記上流側の光ファイバ１のクラッド１２の外周面に接着されている。そのため、本実施形態の光成端箱１０では、各受光素子５ａ，５ｂと光ファイバ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接着部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５ａ，５ｂへの到達効率が向上する。

ところで、本実施形態の活線検出装置２０を備えた光成端箱１０では、一対の受光素子５ａ，５ｂを、一対の光ファイバ１，１間の接続部１ａからの距離が略同じとなるように配置させている。ここで、受光素子５ａと受光素子５ｂとは、一対の光ファイバ１における接続部１ａを挟んで対向配置されている。すなわち、本実施形態の活線検出装置２０を備えた光成端箱１０は、光線路Ａが双方向の光通信の光線路Ａを構成しており、受光素子５ａ，５ｂが、上記光軸方向において接続部１ａを挟んで両側に配置されている。なお、本実施形態の光成端箱１０では、光線路Ａが双方向に光が伝送される形態となっているが、各方向で同じ数の光通信が行われる必要はない。また、本実施形態の光成端箱１０では、双方向とも複数種の波長帯の光が伝送される形態であってもよい。

本実施形態の光成端箱１０は、活線検出装置２０の各受光素子５ａ，５ｂから出力される電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し、増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータで比較をする判別回路６と、判別された判別結果に基づいて各光ファイバ１の活線状態を表示する複数個（ここでは、４個）の発光ダイオード７とを備えている。

本実施形態の光成端箱１０において、判別回路６は、一方の受光素子５ａからの電流信号と他方の受光素子５ｂからの電流信号とを合わせた電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータにより比較する。制御回路部２１の判別回路６は、コンパレータの判別結果に基づいて、光線路Ａが当該光線路Ａにおける双方向の光それぞれに対して活線状態にあるか否かを制御回路部２１の駆動回路部を用いて発光ダイオード７の点灯を制御することで表示させている。

なお、本実施形態の光成端箱１０は、オペアンプ、抵抗器、コンデンサ、増幅回路を内蔵したＩＣなどの電子部品６ａを適宜に用いて判別回路６を構成すればよい。

一対の受光素子５ａ，５ｂが実装されたプリント基板８は、判別回路６を備えた制御回路部２１が形成されている。制御回路部２１は、制御回路部２１の駆動回路部が信号線３２を介して電源装置３００からの電力を制御して発光ダイオード７が実装された実装基板９側へ供給する。これにより、制御回路部２１は、発光ダイオード７の発光を制御することができる。すなわち、本実施形態の光成端箱１０は、判別回路６の判別結果に応じて発光ダイオード７を駆動する駆動回路部（図示せず）と、判別回路６とを、制御回路部２１として活線検出装置２０に設けている。

本実施形態の光成端箱１０における活線検出装置２０は、活線検出装置２０の受光素子５ａ，５ｂからの出力信号に基づいた電圧信号が予め制御回路部２１に備えたメモリに記憶された所定の閾値電圧を超えている場合、光線路Ａが活線状態にあると判別する。また、活線検出装置２０は、制御回路部２１の駆動回路部が信号線３２を介して、判別回路６の判別結果に基づいて各発光ダイオード７の点灯を制御する。そのため、本実施形態の光成端箱１０は、発光ダイオード７が発光することで、各光ファイバ１が活線状態であることを表示することができる。

以下、本実施形態の光成端箱１０における動作を図３のフローチャート図に基づいて説明する。

本実施形態の光成端箱１０は、上記一方の光ファイバ１（たとえば、図１（ａ）における右側）のクラッド１２、接着部４を介して光学的に結合させた上記一方の受光素子５ａが回路パターン８ｃなどを介して判別回路６の電流電圧変換回路部に接続させている。また、光成端箱１０は、上記他方の光ファイバ１（たとえば、図１（ａ）における左側）のクラッド１２、接着部４を介して光学的に結合させた上記他方の受光素子５ｂが回路パターン８ｃなどを介して判別回路６の電流電圧変換回路部と接続させている。

そのため、受光素子５ａは、一方の光ファイバ１から光を受光した場合、光電変換を行い電流信号を電流電圧変換回路部に出力する（Ｓ１１）。同様に、受光素子５ｂは、他方の光ファイバ１から光を受光した場合、光電変換を行い電流信号を上記電流電圧変換回路部に出力する（Ｓ２１）。すなわち、受光素子５ｂと受光素子５ａとは、電気的に接続させており両方の電流信号を合わせた電流信号を判別回路６の電流電圧変換回路部に入力させ、電流電圧変換回路部により電流電圧変換が行われる（Ｓ１２）。

次に、電流電圧変換回路部により電流電圧変換された電圧信号は、増幅回路部により増幅され、コンパレータ側に出力される（Ｓ１３）。コンパレータは、増幅回路部より出力された電圧信号と、所定の闘値電圧とを比較する。制御回路部２１の判別回路６におけるコンパレータは、電圧信号が所定の閾値電圧以上の場合、駆動回路部が制御回路部２１と信号線３２で電気的に接続された実装基板９に駆動信号を出力し発光ダイオード７を点灯させる（Ｓ１５）。また、判別回路６のコンパレータは、電圧信号が所定の閾値電圧よりも低い場合、駆動回路部が制御回路部２１と信号線３２で電気的に接続された実装基板９に駆動信号を出力させず発光ダイオード７は点灯しない（消灯状態）（Ｓ２５）。

すなわち、光成端箱１０の発光ダイオード７は、制御回路部２１から制御信号の出力に基づき駆動制御され、発光ダイオード７の点灯により光線路Ａの活線状態を表示することができる。

このような光成端箱１０は、たとえば、図４（ａ）に示すようなラック２００に収納することができる。このラック２００は、縦長の直方体状であって複数（ここでは、２つ）の固定アンカー２０１によってラック２００の内底板２００ａの部分が外部の図示していない床などに固定することができる。また、ラック２００は、ラック２００内において、複数個（たとえば、２０個）の光成端箱１０がその厚み方向に重なる形で支持部２０２に支持されている。支持部２０２には、ラック２００の縦長方向に沿って図示していない支持棒が設けられている。光成端箱１０は、矩形状の箱体１５の隅部に設けられた貫通孔１０ｄ（図１（ｂ）を参照）内にラック２００の上記支持棒を貫通配置させている。また、矩形状の箱体１５を備えた光成端箱１０は、平面視において、上記支持棒が貫通する貫通孔１０ｄと対角となる隅部にラック２００の内部にあるラック２００の縦長方向に沿って設けられた図示しない固定棒を係合可能なＵ字形状の保持部１０ｅ（図１（ｂ）を参照）を備えている。また、端壁１０ｉの側端部には、ラック２００から光成端箱１０を取り出すための、取出爪１０ｆを備えている。これにより、光成端箱１０は、上記支持棒が貫通している貫通孔１０ｄを回転中心としてラック２００から回転させて引き出すことが可能に構成している（図４（ｂ）を参照）。

ラック２００は、ラック２００の天板２００ｂに貫設させた開口部２００ｃを通してラック２００内に光ファイバケーブル２０３が引き込まれ、光ファイバケーブル２０３に収容されている複数の光ファイバコード２２がそれぞれ各光成端箱１０の内部に導入されている。また、各光成端箱１０の光コネクタ２５と接続された光ファイバコード２８は、ラック２００の天板２００ｂに貫設させた開口部２００ｄを通して引き出されている。さらに、ラック２００は、ラック２００の内底板２００ａに固定された電源装置３００を備えている。電源装置３００は、電源ケーブル３０１を介して外部の商用交流電源に接続され直流電源として機能する。光成端箱１０は、電源装置３００に接続された給電ケーブル３０２、電源コネクタ３０および給電コード３１を介して活線検出装置２０に給電されているが、光成端箱１０内に電源装置３００を設置しても構わない。また、電源装置３００は、外部の商用交流電源と接続され、直流電源として機能するＡＣ−ＤＣコンバータなどの構成だけでなく、蓄電池であってもよい。

本実施形態の光成端箱１０では、各光ファイバ１を伝送する光の一部のである漏れ光を受光素子５ａ，５ｂで受光し、その受光素子５ａ，５ｂの出力信号を判別回路６でそれぞれ判別した判別結果に基づいて、各光ファイバ１に対応した発光ダイオード７ごとに光線路Ａの活線状態を表示することができる。そのため、本実施形態の光成端箱１０は、光ファイバ１が活線状態であるか否かを発光ダイオード７の表示によって確認することが可能となる。なお、図１（ｂ）や図４（ｂ）において、発光ダイオード７および信号線３２は、実線と破線とで示しているが、本実施形態の光成端箱１０では、実線あるいは破線のどちらの場所に発光ダイオード７などを配置させてもよい。

これにより、本実施形態の光成端箱１０は、一対の光ファイバ１，１のどちらから光が入射されても、各受光素子５ａ，５ｂの電流信号に基づいて光線路Ａの双方向における活線状態を発光ダイオード７の表示で判別することが可能となる。

特に、光成端箱１０は、受光素子５ａ，５ｂが受光した電流信号を電圧信号にして増幅した上で、コンパレータで比較するという、比較的簡単な構成で光線路Ａにおける伝送効率の低下を抑制しながら、活線状態をより精度よく判別することが可能となる。

（実施形態２）
本実施形態の光成端箱１０は、実施形態１の光成端箱１０と略同一であり、一対の受光素子５ａ，５ｂに共通の電流電圧変換回路部、増幅回路部および発光ダイオード７を設ける代わり、図５に示すように、受光素子５ａ，５ｂごとに電流電圧変換回路部、増幅回路部、コンパレータおよび発光ダイオード７ａ，７ｂを設けた点が異なる。以下、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適宜省略する。

本実施形態の光成端箱１０は、図１（ｂ）と同様に、一対の光ファイバ１，１の端部同士が融着された接続部１ａを備えた光線路Ａが活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置２０を内部に備えている。光成端箱１０では、図５の光成端箱１０の要部で示すように一対の光ファイバ１，１のうち、一方の光ファイバ１（たとえば、図５の右側における光ファイバ１）のコア１１内を伝送してきた光の一部が、接続部１ａを挟んで他方の光ファイバ１（たとえば、図５の左側における光ファイバ１）のクラッド１２から漏れる。光成端箱１０は、漏れた光を透光性の接着剤からなる接着部４を介して受光可能な受光素子５ｂを備えている。同様に、光成端箱１０は、一対の光ファイバ１，１のうち、上記他方の光ファイバ１（たとえば、図５の左側における光ファイバ１）のコア１１内を伝送してきた光の一部が、接続部１ａを挟んで上記一方の光ファイバ１（たとえば、図５の右側における光ファイバ１）のクラッド１２から漏れる。光成端箱１０は、漏れた光を透光性の接着剤からなる接着部４を介して受光可能な受光素子５ａを備えている。

本実施形態の光成端箱１０は、接続部１ａを挟んで設けられた受光素子５ａ，５ｂの電流信号に基づいて、光線路Ａが活線状態にあるか否かを判別する判別回路６を備えている。さらに、光成端箱１０は、各光線路Ａごとに判別回路６と接続されて判別回路６が判別した光線路Ａの双方向の光通信における活線状態を表示させる発光ダイオード７ａ，７ｂをそれぞれ備えている。また、光成端箱１０は、判別回路６が、光線路Ａにおける双方向の光に対して一対の受光素子５ａ，５ｂからの電流信号に基づいた電圧信号を所定の閾値電圧とそれぞれ比較して光線路Ａが活線状態にあるか否かを発光ダイオード７ａ，７ｂに表示させている。本実施形態の光成端箱１０は、図４（ｂ）で示す、受光素子５ａからの電流信号に基づいた判別結果を表示する発光ダイオード７ａを光成端箱１０の一側壁１０ｂ側に備えている。また、本実施形態の光成端箱１０は、図４（ｂ）の破線で示す、受光素子５ｂからの電流信号に基づいた判別結果を表示する発光ダイオード７ｂを光成端箱１０の上蓋１０ａ側に備えている。

以下、本実施形態の光成端箱１０における動作を図６のフローチャート図に基づいて説明する。

本実施形態の光成端箱１０は、受光素子５ａは、上記一方の光ファイバ１から光を受光した場合、光電変換（Ｓ３１）を行い電流信号を上記一方の電流電圧変換回路部に出力する。

次に、電流電圧変換回路部により電流電圧変換（Ｓ３２）された電圧信号は、増幅回路部により増幅（Ｓ３３）され、一方のコンパレータ側に出力される。上記一方のコンパレータは、増幅回路部より出力された電圧信号と、所定の闘値電圧とを比較（Ｓ３４）する。制御回路部２１の判別回路６における上記一方のコンパレータは、電圧信号が所定の閾値電圧以上の場合、駆動回路部が制御回路部２１と信号線３２で電気的に接続された実装基板９に駆動信号を出力し発光ダイオード７ａを点灯（Ｓ３５）させる。また、判別回路６の上記一方のコンパレータは、電圧信号が所定の閾値電圧よりも低い場合、駆動回路部が制御回路部２１と信号線３２で電気的に接続された実装基板９に駆動信号を出力させず発光ダイオード７ａは点灯しない（消灯状態）（Ｓ３６）。

同様に、本実施形態の光成端箱１０は、受光素子５ｂは、上記他方の光ファイバ１から光を受光した場合、光電変換（Ｓ４１）を行い電流信号を上記一方の電流電圧変換回路部に出力する。

次に、電流電圧変換回路部により電流電圧変換（Ｓ４２）された電圧信号は、増幅回路部により増幅（Ｓ４３）され、他方のコンパレータ側に出力される。上記他方のコンパレータは、増幅回路部より出力された電圧信号と、所定の闘値電圧とを比較（Ｓ４４）する。制御回路部２１の判別回路６における上記他方のコンパレータは、電圧信号が所定の閾値電圧以上の場合、駆動回路部が制御回路部２１と信号線３２で電気的に接続された実装基板９に駆動信号を出力し発光ダイオード７ｂを点灯（Ｓ４５）させる。また、判別回路６の上記他方のコンパレータは、電圧信号が所定の閾値電圧よりも低い場合、駆動回路部が制御回路部２１と信号線３２で電気的に接続された実装基板９に駆動信号を出力させず発光ダイオード７ｂは点灯しない（消灯状態）（Ｓ４６）。

すなわち、本実施形態の光成端箱１０は、上記一方の受光素子５ａと、上記他方の受光素子５ｂとの出力電流を、それぞれ別の電流電圧変換回路部により電流電圧変換し、それぞれ別の増幅回路部により増幅させた電圧信号として、当該電圧信号と、閾値電圧とをコンパレータによりそれぞれ比較させる。したがって、本実施形態の光成端箱１０は、光線路Ａにおける双方向の光に対して光線路Ａの活線状態にあるか否かを検知できるだけでなく、双方向の光に対して光が上記一方の光ファイバ１から入力されたか、上記他方の光ファイバ１から入力されたかを検知することも可能となる。すなわち、本実施形態の光成端箱１０は、双方向の光通信において、光が入力される方向性を検知することが可能となる。本実施形態の光成端箱１０は、光線路Ａにおける双方向の光それぞれに対して、発光ダイオード７ａ，７ｂで活線状態を視認することが可能となる。

Ａ 光線路
１ 光ファイバ
１ａ 接続部
５ａ，５ｂ 受光素子
６ 判別回路
７ 発光ダイオード
１０ 光成端箱
１５ 箱体

Claims (3)

1. 一対の光ファイバの端部同士が接続された接続部を備えた光線路における一方の前記光ファイバを伝送してきた光の一部のうち、他方の前記光ファイバ側で漏れる光を受光する受光素子と、該受光素子の出力信号である電流信号に基づいて前記光線路が活線状態にあるか否かを判別する判別回路と、該判別回路の判別結果に基づいて前記光線路が活線状態にあるか否かを表示する発光ダイオードと、前記受光素子、前記判別回路および前記発光ダイオードを収容する箱体とを備えた光成端箱であって、
   前記受光素子は、前記光線路における前記接続部を挟んで一対の前記光ファイバそれぞれに対して設けられ、前記判別回路は、前記光線路における双方向の光それぞれに対して、前記受光素子からの電流信号を電流電圧変換回路部により電流電圧変換し増幅回路部により増幅させた電圧信号と、所定の閾値電圧とをコンパレータにより比較することで前記光線路が活線状態にあるか否か判別することを特徴とする光成端箱。
2. 前記判別回路は、一対の前記受光素子のうち、一方の受光素子からの電流信号と他方の受光素子からの電流信号とを合わせた電流信号を前記電流電圧変換回路部により電流電圧変換して前記増幅回路部に入力させ、前記コンパレータの判別結果に基づいて、前記光線路が当該光線路における双方向の光それぞれに対して活線状態にあるか否かを一対の前記受光素子に共通の前記発光ダイオードに表示させることを特徴とする請求項１に記載の光成端箱。
3. 前記判別回路は、前記受光素子ごとに、前記電流電圧変換回路部、前記増幅回路部および前記コンパレータをそれぞれ備え、前記コンパレータの判別結果に基づいて、前記光線路が当該光線路における双方向の光それぞれに対して活線状態にあるか否かを前記受光素子ごとに対応する前記発光ダイオードそれぞれに表示させることを特徴とする請求項１に記載の光成端箱。

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