JP2016075589A - 芯線検査装置および芯線検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値の設定を容易にすることを目的とする。
【解決手段】本発明の芯線検査装置は、検査対象である光ファイバ伝送路におけるＯＴＤＲ波形を測定する測定部１１と、ＯＴＤＲ波形を用いて光ファイバ伝送路におけるトータルロスＬＭを求める波形解析部１６と、光ファイバ伝送路の伝送距離ＤＦ及び光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数ＮＣを含むパラメータを取得し、取得したパラメータを用いてしきい値ＴＬを算出するしきい値算出部１２と、トータルロスＬＭとしきい値ＴＬを比較することによって、光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを判定する判定部１３と、判定部１３の判定結果に従って、検査対象である光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを表示する表示部１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを検査する芯線検査装置及び芯線検査方法に関する。

近年モバイルネットワークの発展により、従来の同軸ケーブルを用いていた無線設備においても、大容量通信の収容を目的に光ファイバケーブルに置き換えられてきている。光ファイバケーブルは同軸ケーブルに比べ、扱いに注意を必要とするが、従来同軸ケーブルを取り扱っていた作業者が作業にあたるため、取り扱いに不慣れなケースが多くなってきている。また、光ファイバケーブルの建設保守時においては、施工状態を確認するための測定器（ＯＴＤＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｅｒ）が必須である。

このように、光ファイバケーブルへの移行においては、作業者への教育が必須である。こうした中、通信事業者では、光ファイバケーブル建設保守時の作業効率向上のため、測定器の取り扱いになれた作業者が、センタから複数の現場作業者を遠隔にて管理監督および測定サポートを行い、コストを抑えようといった流れが出てきている。

ここで、ＯＴＤＲ測定作業に注目すると、現場での作業者においては、測定結果の解析などは、シンプルに出来たほうが効率が上がる。例えば、敷設作業が問題なく出来ているか否かをＰａｓｓ／Ｆａｉｌにより一目瞭然にすれば間違いも少なくなる。

測定器上にＰａｓｓ／Ｆａｉｌを表示させるためには、測定対象である光ファイバ伝送路ごとにしきい値を設定する必要がある。光ファイバ伝送路にはコネクタが配置されており、コネクタで生じる損失を差し引かなければならないからである。コネクタで生じる損失は、光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数によって異なり、コネクタの数は光ファイバ伝送路によって異なる。このため、しきい値の設定は、光ファイバ伝送路の構成を知る作業者が行わなければならなかった。以下の特許文献１及び２では、光線路特性におけるしきい値の設定に関して開示している。

特許第３２８２７５３号公報 特開２００８−２０２２９号公報

光ファイバケーブルやＯＴＤＲに不慣れな作業者にとって、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌを表示させるためのしきい値の設定は面倒な作業となってしまう。このため、現場での作業が非効率になるとともに、測定ミスの原因となる。

前記課題を解決するために、本発明は、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値の設定を容易にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の芯線検査装置は、
検査対象である光ファイバ伝送路（１００）におけるＯＴＤＲ波形を測定する測定部（１１）と、
前記測定部の測定したＯＴＤＲ波形を用いて前記光ファイバ伝送路におけるトータルロスを求める波形解析部（１６）と、
前記光ファイバ伝送路の伝送距離及び光ファイバの単位長さあたりの光損失並びに前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数及び各コネクタの光損失を含むパラメータを取得し、取得したパラメータを用いてしきい値を算出するしきい値算出部（１２）と、
前記トータルロスと前記しきい値を比較することによって、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを判定する判定部（１３）と、
前記判定部の判定結果に従って、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを表示する表示部（１４）と、
を備える。

本発明の芯線検査装置では、前記波形解析部は、前記ＯＴＤＲ波形に現れるフレネル反射を用いて前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数を検出し、
前記しきい値算出部は、前記波形解析部から前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数を取得してもよい。

本発明の芯線検査装置では、前記波形解析部は、前記ＯＴＤＲ波形に現れるフレネル反射を用いて前記光ファイバ伝送路の遠端を検出し、前記ＯＴＤＲ波形における前記遠端の時間を用いて前記光ファイバ伝送路の伝送距離を求め、前記しきい値算出部は、前記波形解析部から前記光ファイバ伝送路の伝送距離を取得してもよい。

上記目的を達成するために、本発明の芯線検査方法は、
検査対象である光ファイバ伝送路におけるＯＴＤＲ波形を測定する測定手順と、
前記測定手順で測定したＯＴＤＲ波形を用いて前記光ファイバ伝送路におけるトータルロスを求め、前記光ファイバ伝送路の伝送距離及び光ファイバの単位長さあたりの光損失並びに前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数及び各コネクタの光損失を含むパラメータを取得し、取得したパラメータを用いてしきい値を算出する算出手順と、
前記トータルロスと前記しきい値を比較することによって、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを判定する判定手順と、
前記判定手順の判定結果に従って、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを表示する表示手順と、
を順に有する。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、本発明は、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値の設定を容易にすることで、作業効率を効率化し、測定ミスを低減させることができる。

本発明の実施形態１に係る芯線検査装置の構成例を示す。 検査対象のＯＴＤＲ波形の一例を示す。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

光ファイバケーブルの建設保守においては、途中に接続点が複数個所あるものが一般的である。また、敷設時には、電柱間のたるみやねじれなどが生じるため、正確な距離が事前に分かることはほとんどない。ところが、光ファイバケーブルによる通信においては、伝送装置が両端に設置されることとなるが、これら伝送装置には通信可能な最低受光感度があるため、敷設時に光ファイバケーブル全体の損失が規定値以内であるかどうかを正確に把握しなければならない。

このためには、ＯＴＤＲが用いられるわけであるが、このトータル損失は距離や、接続点の個数によって許容される損失が変動する。つまり、１０ｋｍのファイバで、途中にコネクタ接続が５箇所存在する場合、光ファイバの単位長さあたりの伝送損失が０．２ｄＢ／ｋｍ（１５５０ｎｍ）でありかつコネクタ１個当たりの損失が０．１ｄＢとするとき、計算上約２．５ｄＢ（＝１０ｋｍ×０．２ｄＢ／ｋｍ＋０．１ｄＢ×５）となる。

２．５ｄＢの損失までは、理論上生じるものであるため、許容されるが、それ以上の損失、例えば途中に曲げが存在するなどすると、これは敷設時の作業不備となる。作業時には、この見極めを簡易に行う必要があるが、従来は接続されているファイバがどのくらいの長さで、途中には何箇所の接続があるかなどを事前に情報取得し、それを加味した上で、ＯＴＤＲにＰａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値を設定する必要があった。

図１に、本実施形態に係る芯線検査装置の一例を示す。本実施形態に係る芯線検査装置１０は、検査対象である光ファイバ伝送路１００における光損失が適正であるか否かを判定して表示する。具体的には、本実施形態に係る芯線検査装置１０は、測定部として機能するＯＴＤＲ１１と、波形解析部１６と、しきい値算出部１２と、判定部１３と、表示部１４と、を備える。芯線検査装置１０は、コンピュータを、波形解析部１６、しきい値算出部１２及び判定部１３として機能させることで実現してもよい。この場合、芯線検査装置１０内のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、記憶部（不図示）に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、各構成を実現する。

本実施形態に係る芯線検査方法は、測定手順と、算出手順と、判定手順と、表示手順と、を順に有する。
測定手順では、ＯＴＤＲ１１が、光ファイバ伝送路１００におけるＯＴＤＲ波形を測定する。ＯＴＤＲ波形の測定は、ＯＴＤＲ１１が、パルス光を光ファイバ伝送路１００に出力し、パルス光が光ファイバ伝送路１００で反射または散乱された戻り光の光強度を測定する。
算出手順では、波形解析部１６が、光ファイバ伝送路１００におけるトータルロスＬＭを求め、しきい値算出部１２がしきい値ＴＬを算出する。このとき、しきい値算出部１２は、検査対象において必然的に発生する損失ＬＮを算出し、これを用いてしきい値ＴＬを算出する。
判定手順では、判定部１３が、トータルロスＬＭとしきい値ＴＬを比較することによって、光ファイバ伝送路１００における光損失が適正であるか否かを判定する。
表示手順では、表示部１４が、判定部１３の判定結果を表示する。

波形解析部１６の動作を説明する。波形解析部１６は、ＯＴＤＲ１１の測定結果を用いて、検査対象である光ファイバ伝送路１００におけるトータルロスＬＭを判定する。波形解析部１６における具体的な判定例について、図２を参照しながら説明する。光ファイバ伝送路１００の遠端は、フレネル反射の波形ＦＲが現れ、その直後にノイズが現れる。このときのフレネル反射の変化点ＰＣの時刻ＴＥを検出する。そして、光ファイバ伝送路１００への入射時Ｔ０におけるパルス光の光強度と変化点ＰＣにおけるパルス光の光強度の差をトータルロスＬＭと判定する。

しきい値算出部１２の動作を説明する。しきい値算出部１２は、しきい値ＴＬを算出する。しきい値ＴＬは、次式で与えられる。
（数１）
ＴＬ＝ＬＮ＋ＬＴ （１）
ここで、ＬＮは検査対象において必然的に発生する損失である。ＬＴは設定可能な任意の損失であって、いわゆる任意に付加するマージンである。

損失ＬＮは次式で与えられる。
（数２）
ＬＮ＝ＤＦ×ＬＦ＋ＮＣ×ＬＣ （２）
ここで、ＤＦは光ファイバ伝送路１００の距離、ＬＦは光ファイバの単位長さあたりの損失、ＮＣは光ファイバ伝送路１００に配置されているコネクタの個数、ＬＣはコネクタ１個当たりの損失である。

しきい値算出部１２は、設定値記憶部１５、波形解析部１６又は入力部１７から式（１）及び式（２）に用いる各パラメータを取得し、しきい値ＴＬを算出する。

損失ＬＴ、損失ＬＦ及び損失ＬＣなどの大きく変わらないパラメータは、設定値記憶部１５が予め記憶する。例えば、１５５０ｎｍにおいて、損失ＬＦは０．２ｄＢ／ｋｍであり、損失ＬＣは０．１ｄＢである。設定値記憶部１５は、書き換え可能であってもよい。

距離ＤＦ及びコネクタの個数ＮＣは、ＯＴＤＲ測定前に設定値記憶部１５に記憶させていてもよいが、光ファイバ伝送路１００ごとに異なるため、ＯＴＤＲ測定時に設定することが好ましい。例えば、表示部１４が距離ＤＦ及びコネクタの個数ＮＣを入力するための入力欄を表示し、芯線検査装置１０のユーザが入力部１７を用いてこの表示欄に入力する。

また、波形解析部１６がＯＴＤＲ１１の測定結果を用いて距離ＤＦ及びコネクタの個数ＮＣを判定してもよい。これにより、どのような測定系においても、ユーザは何らの操作を行わずにＰａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値の設定を容易に行うことができる。波形解析部１６における具体的な判定例について、図２を参照しながら説明する。

距離ＤＦの判定は、例えば、以下のように行う。光ファイバ伝送路１００の遠端では、光ファイバの端面でフレネル反射が生じるため、フレネル反射の波形ＦＲが現れる。この遠端での波形ＦＲの変化点ＰＣの時刻ＴＥを検出し、パルス光を入射した時刻Ｔ０から時刻ＴＥまでの時間を求める。この時間を用いて、検査対象の光ファイバ伝送路１００の距離を判定することができる。

コネクタの個数ＮＣの判定は、例えば、以下のように行う。光ファイバ伝送路１００にコネクタが配置されていると、フレネル反射の波形ＦＲが現れる。この波形ＦＲの総出現回数から光ファイバ伝送路１００の遠端に現れる波形ＦＲを除くことで、コネクタの個数ＮＣを判定することができる。

ＯＴＤＲ１１の測定結果が図２に示すようなＯＴＤＲ波形であり、時刻Ｔ０から時刻ＴＥまでの時間が１０ｋｍに相当する場合、損失ＬＮは以下のように算出できる。
（数３）
ＬＮ＝１０（ｋｍ）×０．２（ｄＢ／ｋｍ）＋３×０．１（ｄＢ）
ただし、損失ＬＦを０．２（ｄＢ／ｋｍ）、損失ＬＣを０．１（ｄＢ）とした。

判定部１３の動作を説明する。判定部１３は、波形解析部１６からトータルロスＬＭを取得し、しきい値算出部１２からしきい値ＴＬを取得し、これらの値を比較する。トータルロスＬＭがしきい値ＴＬよりも小さい場合は光ファイバ伝送路１００における光損失が適正であると判定し、トータルロスＬＭがしきい値ＴＬよりも大きい場合は異常ありと判定する。トータルロスＬＭがしきい値ＴＬと等しい場合については、任意であり、光ファイバ伝送路１００における光損失が適正であると判定してもよいし、異常ありと判定してもよい。

表示部１４は、判定部１３の判定結果を表示する。例えば、光ファイバ伝送路１００における光損失が適正である場合「Ｐａｓｓ」と表示し、異常ありの場合「Ｆａｉｌ」と表示する。表示部１４は、さらに、波形ＦＲが現れた時点ＴＣを距離に換算して表示してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る芯線検査装置は、ＯＴＤＲ測定ごとに距離ＤＦ及びコネクタの個数ＮＣを取得して適切なしきい値ＴＬを算出するため、どのような測定系においても、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値の設定を容易に行うことが出来る。したがって、本実施形態に係る芯線検査装置は、作業効率を効率化し、測定ミスを低減させることができる。

なお、波形解析部１６は、ＯＴＤＲ１１の測定結果を用いて、検査対象である光ファイバ伝送路１００における異常個所を検出してもよい。例えば、図２のＦＬに示すような、段差が生じている時点ＴＦを検出する。この場合、表示部１４は、図２に示すようなＯＴＤＲ波形上に時点ＴＦを距離に換算して表示する。これにより、芯線検査装置１０のユーザは、意図しない損失が発生している箇所を特定することができる。

また、本実施形態ではコネクタ１個当たりの損失ＬＣが各コネクタで共通である例を示したが、損失ＬＣがコネクタの種別に応じて異なってもよい。また、光ファイバ伝送路１００に光スプリッタが配置されていてもよい。この場合、損失ＬＣと同様に、光スプリッタの個数と各光スプリッタにおける損失を用いて算出される損失を、必然的に発生する損失ＬＮに加算する。これにより、光ファイバ伝送路１００に光スプリッタが配置されている場合も、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌのしきい値の設定を容易に行うことが出来る。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１０：芯線検査装置
１１：ＯＴＤＲ
１２：しきい値算出部
１３：判定部
１４：表示部
１５：設定値記憶部
１６：波形解析部
１７：入力部

Claims (4)

1. 検査対象である光ファイバ伝送路（１００）におけるＯＴＤＲ波形を測定する測定部（１１）と、
   前記測定部の測定したＯＴＤＲ波形を用いて前記光ファイバ伝送路におけるトータルロスを求める波形解析部（１６）と、
   前記光ファイバ伝送路の伝送距離及び光ファイバの単位長さあたりの光損失並びに前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数及び各コネクタの光損失を含むパラメータを取得し、取得したパラメータを用いてしきい値を算出するしきい値算出部（１２）と、
   前記トータルロスと前記しきい値を比較することによって、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを判定する判定部（１３）と、
   前記判定部の判定結果に従って、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを表示する表示部（１４）と、
   を備える芯線検査装置。
2. 前記波形解析部は、前記ＯＴＤＲ波形に現れるフレネル反射を用いて前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数を検出し、
   前記しきい値算出部は、前記波形解析部から前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数を取得する、
   請求項１に記載の芯線検査装置。
3. 前記波形解析部は、前記ＯＴＤＲ波形に現れるフレネル反射を用いて前記光ファイバ伝送路の遠端を検出し、前記ＯＴＤＲ波形における前記遠端の時間を用いて前記光ファイバ伝送路の伝送距離を求め、
   前記しきい値算出部は、前記波形解析部から前記光ファイバ伝送路の伝送距離を取得する、
   請求項１又は２に記載の芯線検査装置。
4. 検査対象である光ファイバ伝送路におけるＯＴＤＲ波形を測定する測定手順と、
   前記測定手順で測定したＯＴＤＲ波形を用いて前記光ファイバ伝送路におけるトータルロスを求め、前記光ファイバ伝送路の伝送距離及び光ファイバの単位長さあたりの光損失並びに前記光ファイバ伝送路に配置されているコネクタの数及び各コネクタの光損失を含むパラメータを取得し、取得したパラメータを用いてしきい値を算出する算出手順と、
   前記トータルロスと前記しきい値を比較することによって、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを判定する判定手順と、
   前記判定手順の判定結果に従って、検査対象である前記光ファイバ伝送路における光損失が適正であるか否かを表示する表示手順と、
   を順に有する芯線検査方法。

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