JP2014222310A - マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール及びマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】通信経路毎に通信光の有無を検知することが可能なマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール及びマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタを提供する。【解決手段】一方のマルチコア光ファイバ１１から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを平行光に変換するコリメートレンズ１３と、コリメートレンズ１３から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを集光する集光レンズ１４と、コリメートレンズ１３から集光レンズ１４に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを反射する反射板１５と、反射板１５で反射された複数の通信光１２ａ〜１２ｃを個々に検知する複数の光検知器１６ａ〜１６ｃと、を備えるマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００である。【選択図】図１

Description

本発明は、マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール及びマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタに関する。

光通信関連設備では、メンテナンス等の際に通信障害が発生することを防止したり、通信用光ファイバの健全性を確認したりするために、通信用光ファイバで伝送される通信光の有無を検知する通信光検知器が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年は、通信データの大容量化に伴い、空間分割多重方式（Space Division Multiplexing；ＳＤＭ）を利用した光通信技術の研究開発が進められている。この空間分割多重方式では、複数の通信経路を用意する必要があることから、１本の通信用光ファイバで複数の通信経路を確保するために、通信用光ファイバとして、複数のコアの周囲に共通のクラッドを形成したマルチコア光ファイバ（Multi-Core Fiber；ＭＣＦ）を用いることが提案されている。

特開２０１０−２３１０８２号公報

しかしながら、従来の通信光検知器はシングルコア光ファイバのみに対応しており、通信用光ファイバとしてマルチコア光ファイバを用いた場合には、全ての通信経路（コア）で伝送される通信光を一度に検知してしまうため、通信経路毎に通信光の有無を検知することはできなかった。

そこで、本発明の目的は、通信経路毎に通信光の有無を検知することが可能なマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール及びマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタを提供することにある。

この目的を達成するために創案された本発明は、一方のマルチコア光ファイバから他方のマルチコア光ファイバに伝送される複数の通信光を平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズから前記他方のマルチコア光ファイバに伝送される前記複数の通信光を集光する集光レンズと、前記コリメートレンズから前記集光レンズに伝送される前記複数の通信光を反射する反射板と、前記反射板で反射された前記複数の通信光を個々に検知する複数の光検知器と、を備えるマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールである。

また、本発明は、一方のマルチコア光ファイバから他方のマルチコア光ファイバに伝送される複数の通信光を平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズから前記他方のマルチコア光ファイバに伝送される前記複数の通信光を集光する集光レンズと、前記一方のマルチコア光ファイバから前記コリメートレンズに伝送される前記複数の通信光を反射する反射板と、前記反射板で反射された前記複数の通信光を個々に検知する複数の光検知器と、を備えるマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールである。

前記反射板から前記複数の光検知器に伝送される前記複数の通信光を平行光に変換するコリメートレンズを更に備えると良い。

前記反射板は、前記複数の通信光を一部分のみ反射すると良い。

前記反射板は、前記複数の通信光を光軸方向とは異なる方向に反射すると良い。

前記複数の光検知器は、通信経路の数と同じ数だけ存在すると良い。

前記集光レンズから前記他方のマルチコア光ファイバに伝送される前記複数の通信光を位置反転し、前記一方のマルチコア光ファイバと前記他方のマルチコア光ファイバとを対応する位置に配置されたコア同士で光接続する反転レンズを更に備えると良い。

また、本発明は、前記マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールと、光取出用マルチコア光ファイバが収容されたスタブフェルールと、を備え、前記マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールは、前記光取出用マルチコア光ファイバの途中に組み込まれるマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタである。

本発明によれば、通信経路毎に通信光の有無を検知することが可能なマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール及びマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールを示す模式図である。 マルチコア光ファイバの一例を示す横断面模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールを示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールを示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタを示す縦断面模式図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００は、一方のマルチコア光ファイバ１１から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを平行光に変換するコリメートレンズ１３と、コリメートレンズ１３から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを集光する集光レンズ１４と、コリメートレンズ１３から集光レンズ１４に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを反射する反射板１５と、反射板１５で反射された複数の通信光１２ａ〜１２ｃを個々に検知する複数の光検知器１６ａ〜１６ｃと、を備えていることを特徴とする。

図２に示すように、マルチコア光ファイバ１１、１１’は、複数のコア１７、１７’と、複数のコア１７、１７’の周囲に形成された共通のクラッド１８、１８’と、を備えている。

一方のマルチコア光ファイバ１１の複数のコア１７と他方のマルチコア光ファイバ１１’の複数のコア１７’とが光接続されて複数の通信経路が形成されている。

ここでは、一例として、マルチコア光ファイバ１１、１１’が７つのコア１７、１７’を備えており、７つの通信経路が形成されていることとする。

本明細書では、説明を簡単にするために、マルチコア光ファイバ１１、１１’のＡ−Ａ線断面上に位置するコア１７ａ〜１７ｃ、１７ａ’〜１７ｃ’が光接続されて形成された３つの通信経路で伝送される通信光１２ａ〜１２ｃに着目して説明する。

再び図１を参照し、コリメートレンズ１３は、一方のマルチコア光ファイバ１１と反射板１５との間に設けられており、一方のマルチコア光ファイバ１１のコア１７ａ〜１７ｃから入射された通信光１２ａ〜１２ｃをビーム径が距離に関係無く略一定の平行光に変換すると共に反射板１５に向けて出射する。

集光レンズ１４は、反射板１５と他方のマルチコア光ファイバ１１’との間に設けられており、反射板１５から入射された通信光１２ａ〜１２ｃを集光すると共に他方のマルチコア光ファイバ１１’に向けて出射する。

反射板１５は、コリメートレンズ１３と集光レンズ１４との間に設けられており、コリメートレンズ１３から入射された通信光１２ａ〜１２ｃを光検知器１６ａ〜１６ｃに向けて反射する。

反射板１５は、コリメートレンズ１３の焦点近傍に設けられていると良い。これにより、通信光１２ａ〜１２ｃを反射するために必要な反射板１５の大きさを小さくすることができ、マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００の小型化が可能となる。

反射板１５は、例えば、ハーフミラーからなり、通信光１２ａ〜１２ｃを一部分のみ反射する。これにより、通信を遮断することなく通信光１２ａ〜１２ｃの有無を検知することが可能となる。

ここでは、反射板１５で反射された通信光１２ａ〜１２ｃを反射光、反射板１５を透過した通信光１２ａ〜１２ｃを透過光と指称することとする。

光パワー全体に占める反射光の光パワーは僅かであり（例えば、１％）、その他の大部分を透過光の光パワーが占めるため、マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００に起因する伝送損失は殆ど無い。

また、反射板１５は、例えば、マルチコア光ファイバ１１、１１’の光軸に対して±４５度だけ傾斜して設けられており、コリメートレンズ１３から入射された通信光１２ａ〜１２ｃを光軸方向とは異なる方向に反射する。これにより、反射光が戻り光としてコア１７ａ〜１７ｃに入射され、この戻り光と通信光１２ａ〜１２ｃとが干渉して伝送損失が生じることを防止することが可能となる。

光検知器１６ａは反射板１５で反射された通信光１２ａを受光可能な位置に設けられており、光検知器１６ｂは反射板１５で反射された通信光１２ｂを受光可能な位置に設けられており、光検知器１６ｃは反射板１５で反射された通信光１２ｃを受光可能な位置に設けられている。

光検知器１６ａ〜１６ｃは、通信経路の数と同じ数だけ存在する。これにより、１つの光検知器１６ａ（又は１６ｂ、１６ｃ）毎に１つの通信光１２ａ（又は１２ｂ、１２ｃ）だけを検出することができ、通信経路毎に通信光の有無を検知することが可能となる。

光検知器１６ａ〜１６ｃには、通信光１２ａ〜１２ｃを検知したときに、目視可能な状態で作業者に知らせる液晶画面等（図示せず）が搭載されると良い。これにより、不可視光である通信光１２ａ〜１２ｃの通信状況を目視にて確認することが可能となる。

次に、第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００の動作を説明する。

先ず、一方のマルチコア光ファイバ１１から出射された通信光１２ａ〜１２ｃは、コリメートレンズ１３に入射された後、コリメートレンズ１３で平行光に変換され、コリメートレンズ１３による光の屈折により、それぞれ異なる角度でコリメートレンズ１３から出射される。

コリメートレンズ１３から出射された通信光１２ａ〜１２ｃは、反射板１５にそれぞれ異なる入射角で入射され、その一部分が反射板１５で入射角に応じてそれぞれ異なる出射角で光検知器１６ａ〜１６ｃに反射され、残りの大部分が反射板１５を透過して集光レンズ１４に出射される。

反射板１５を透過した透過光は、集光レンズ１４に入射された後、集光レンズ１４で集光され、集光レンズ１４による光の屈折により、それぞれ異なる角度で集光レンズ１４から出射される。

集光レンズ１４から出射された透過光は、他方のマルチコア光ファイバ１１’に入射され、それぞれ対応するコア１７ａ’〜１７ｃ’に光結合される。このとき、一方のマルチコア光ファイバ１１のコア１７ａから出射された通信光１２ａに基づく透過光は位置反転されて他方のマルチコア光ファイバ１１’のコア１７ｃ’に光結合され、一方のマルチコア光ファイバ１１のコア１７ｂから出射された通信光１２ｂに基づく透過光はそのまま他方のマルチコア光ファイバ１１’のコア１７ｂ’に光結合され、一方のマルチコア光ファイバ１１のコア１７ｃから出射された通信光１２ｃに基づく透過光は位置反転されて他方のマルチコア光ファイバ１１’のコア１７ａ’に光結合される。

一方、反射板１５で反射された反射光は、それぞれ対応する光検知器１６ａ〜１６ｃに入射され、光検知器１６ａ〜１６ｃで通信光１２ａ〜１２ｃの有無が個々に検知される。このとき、反射光はビーム径が距離に関係無く略一定の平行光であることから、光検知器１６ａ〜１６ｃで容易に検知することができる。

このように、マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００によれば、一方のマルチコア光ファイバ１１から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを光検知器１６ａ〜１６ｃで個々に検知することで、通信経路毎に通信光の有無を検知することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールについて説明する。

図３に示すように、第２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール２００は、第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００と比較すると、集光レンズ１４から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを位置反転し、一方のマルチコア光ファイバ１１と他方のマルチコア光ファイバ１１’とを対応する位置に配置されたコア同士（即ち、コア１７ａとコア１７ａ’、コア１７ｂとコア１７ｂ’、及びコア１７ｃとコア１７ｃ’）で光接続する反転レンズ１９を更に備える点が異なる。なお、図３では、通信光１２ａ〜１２ｃを１本の直線により簡略化して描いている。

第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００では、一方のマルチコア光ファイバ１１から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される通信光１２ａ、１２ｃが位置反転されたが、第２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール２００では、反転レンズ１９により通信光１２ａ、１２ｃを更に位置反転しているので、同位置に配置されたコア同士での光接続を実現することが可能となる。そのため、作業者の誤認等による誤接続を防止し、作業者にとって施工性に優れたものとすることができる。

次に、第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールについて説明する。

図４に示すように、第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール３００は、一方のマルチコア光ファイバ１１から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを平行光に変換するコリメートレンズ１３と、コリメートレンズ１３から他方のマルチコア光ファイバ１１’に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを集光する集光レンズ１４と、一方のマルチコア光ファイバ１１からコリメートレンズ１３に伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを反射する反射板１５と、反射板１５で反射された複数の通信光１２ａ〜１２ｃを個々に検知する複数の光検知器１６ａ〜１６ｃと、を備えることを特徴とする。即ち、第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００と比較すると、反射板１５の位置が主に異なる。なお、図４では、通信光１２ａ〜１２ｃを１本の直線により簡略化して描いている。

このマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール３００では、反射板１５から複数の光検知器１６ａ〜１６ｃに伝送される複数の通信光１２ａ〜１２ｃを平行光に変換するコリメートレンズ２１を更に備える必要がある。これは、第１、２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００、２００では、コリメートレンズ１３で平行光に変換された複数の通信光１２ａ〜１２ｃが反射板１５を介して光検知器１６ａ〜１６ｃに伝送されるので、複数の通信光１２ａ〜１２ｃを光検知器１６ａ〜１６ｃで個々に検知することができたが、第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール３００では、平行光に変換される前の通信光１２ａ〜１２ｃが反射板１５に入射されるので、そのままでは通信光１２ａ〜１２ｃのビーム径が距離と共に拡大し、複数の通信光１２ａ〜１２ｃを光検知器１６ａ〜１６ｃで個々に検知することが困難になるためである。

第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００では、コリメートレンズ１３から出射された通信光１２ａ〜１２ｃは、反射板１５にそれぞれ異なる入射角で入射され、その一部分が反射板１５で入射角に応じてそれぞれ異なる出射角で光検知器１６ａ〜１６ｃに反射されたが、第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール３００では、一方のマルチコア光ファイバ１１から出射された直後の通信光１２ａ〜１２ｃが反射板１５で反射されるので、通信光１２ａ〜１２ｃが反射板１５にそれぞれ同一の入射角で入射されて同一の出射角で光検知器１６ａ〜１６ｃに反射される。

そのため、反射板１５に対する通信光１２ａ〜１２ｃの入射角がそれぞれ異なることに起因して通信光１２ａ〜１２ｃの透過率（反射率）がそれぞれ違う値になることを防止することができ、全ての通信光１２ａ〜１２ｃが同一の透過率（反射率）で透過（反射）されることになるので、全ての通信経路で同一の伝送損失とすることが可能となる。

これまで説明してきたマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００、２００、３００では、一方のマルチコア光ファイバ１１と他方のマルチコア光ファイバ１１’とを光接続するために、一方のマルチコア光ファイバ１１とコリメートレンズ１３との距離、コリメートレンズ１３と集光レンズ１４との距離、及び集光レンズ１４と他方のマルチコア光ファイバ１１’との距離を適切に設定し、これらを確実に維持する必要がある。また、通信光１２ａ〜１２ｃの有無を検知するためには、反射板１５の傾斜角度や光検知器１６ａ〜１６ｃの位置を適切に設定し、これらを確実に維持する必要がある。

マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００、２００、３００では、コリメートレンズ１３、集光レンズ１４、反射板１５、光検知器１６ａ〜１６ｃ、反転レンズ１９、及び／又はコリメートレンズ２１を１つのモジュールとして組み込むことで、これらの部品の距離や位置関係を維持することはできるが、これらの部品とマルチコア光ファイバ１１、１１’との距離や位置関係の調整は作業者が行う必要がある。

図５に示すように、これらの調整を不要にしたマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ５００は、マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００、２００、３００と、光取出用マルチコア光ファイバ２２が収容されたスタブフェルール２３と、を備え、マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール１００、２００、３００は、光取出用マルチコア光ファイバ２２の途中に組み込まれることを特徴とする。

このマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ５００は、一方のマルチコア光ファイバ１１と他方のマルチコア光ファイバ１１’とを光接続するために、一方のマルチコア光ファイバ１１と他方のマルチコア光ファイバ１１’との間に設けられる。

光取出用マルチコア光ファイバ２２は、マルチコア光ファイバ１１、１１’と同様の構成を備えており、一方のマルチコア光ファイバ１１と他方のマルチコア光ファイバ１１’とを光接続する光接続路としての機能を持つ。また、スタブフェルール２３は、両側の一部が割スリーブ２４、２４’に挿入されている。

このマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ５００では、一方のマルチコア光ファイバ１１が収容されたスタブフェルール２５と他方のマルチコア光ファイバ１１’が収容されたスタブフェルール２５’とが割スリーブ２４、２４’にそれぞれ挿入されることで、スタブフェルール２３、２５、２５’が接触し、光取出用マルチコア光ファイバ２２とマルチコア光ファイバ１１、１１’とが突き合わせ接続、即ちフィジカルコンタクト（Physical Contact；ＰＣ）接続されて光接続される。

マルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ５００によれば、一方のマルチコア光ファイバ１１が収容されたスタブフェルール２５と他方のマルチコア光ファイバ１１’が収容されたスタブフェルール２５’とを割スリーブ２４、２４’に挿入するだけでマルチコア光ファイバ１１、１１’とその他の部品との距離や位置関係の調整が自動的に行われる。そのため、作業者に掛かる負担を軽減することが可能である。

以上の通り、本発明によれば、通信経路毎に通信光の有無を検知することが可能なマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール及びマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタを提供することができる。

１００ マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール
２００ マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール
３００ マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール
５００ マルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ
１１ 一方のマルチコア光ファイバ
１１’ 他方のマルチコア光ファイバ
１２ａ〜１２ｃ 通信光
１３ コリメートレンズ
１４ 集光レンズ
１５ 反射板
１６ａ〜１６ｃ 光検知器
１７ａ〜１７ｃ コア
１７ａ’〜１７ｃ’ コア
１８ クラッド
１８’ クラッド
１９ 反転レンズ
２１ コリメートレンズ
２２ 光取出用マルチコア光ファイバ
２３ スタブフェルール
２４ 割スリーブ
２４’ 割スリーブ
２５ スタブフェルール
２５’ スタブフェルール

Claims (8)

1. 一方のマルチコア光ファイバから他方のマルチコア光ファイバに伝送される複数の通信光を平行光に変換するコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズから前記他方のマルチコア光ファイバに伝送される前記複数の通信光を集光する集光レンズと、
   前記コリメートレンズから前記集光レンズに伝送される前記複数の通信光を反射する反射板と、
   前記反射板で反射された前記複数の通信光を個々に検知する複数の光検知器と、
   を備えることを特徴とするマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
2. 一方のマルチコア光ファイバから他方のマルチコア光ファイバに伝送される複数の通信光を平行光に変換するコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズから前記他方のマルチコア光ファイバに伝送される前記複数の通信光を集光する集光レンズと、
   前記一方のマルチコア光ファイバから前記コリメートレンズに伝送される前記複数の通信光を反射する反射板と、
   前記反射板で反射された前記複数の通信光を個々に検知する複数の光検知器と、
   を備えることを特徴とするマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
3. 前記反射板から前記複数の光検知器に伝送される前記複数の通信光を平行光に変換するコリメートレンズを更に備える請求項２に記載のマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
4. 前記反射板は、前記複数の通信光を一部分のみ反射する請求項１から３の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
5. 前記反射板は、前記複数の通信光を光軸方向とは異なる方向に反射する請求項１から４の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
6. 前記複数の光検知器は、通信経路の数と同じ数だけ存在する請求項１から５の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
7. 前記集光レンズから前記他方のマルチコア光ファイバに伝送される前記複数の通信光を位置反転し、前記一方のマルチコア光ファイバと前記他方のマルチコア光ファイバとを対応する位置に配置されたコア同士で光接続する反転レンズを更に備える請求項１から６の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュール。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールと、
   光取出用マルチコア光ファイバが収容されたスタブフェルールと、
   を備え、
   前記マルチコア光ファイバ用通信光検知モジュールは、前記光取出用マルチコア光ファイバの途中に組み込まれることを特徴とするマルチコア光ファイバ用通信光検知コネクタ。

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