JP2020027177A - 光ファイバ側方入出力装置および設計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
S≒d+2t (dは光ファイバ心線1の直径、tは保護チューブ2の厚み)
としていた。つまり、光ファイバ側方入出力装置301は、保護チューブ2をつぶして光ファイバ心線1と保護チューブ2との間の空隙を除去し、曲げた光ファイバ心線1からの漏洩光を受光していた。
光ファイバ心線が保護チューブで覆われ、前記保護チューブと前記光ファイバ心線との間に空隙が存在する構造のチューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲する凹部、及び曲げが与えられた前記チューブ付き光ファイバに対して光を入射し、前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を受光する光入出力手段を有する第1治具と、
前記チューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲し、前記第1治具の凹部との間で前記チューブ付き光ファイバを挟み込む凸部を有する第2治具と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔S(S>0)が小さくなるように前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部とが近づく方向に押圧力を印加し、前記チューブ付き光ファイバに曲げを形成する押圧部と、
を備え、
前記第2治具の前記凸部は、曲率半径r及び中心角φ(165°≦φ<180°)の円弧であることを特徴とする。
前記第2治具の前記凸部の曲率半径rは、2、8mm以下であり、
前記第1治具の前記凹部は、曲率半径R(2mm≦R≦3mm)及び中心角θ(160°≦φ≦170°)の円弧である
ことを特徴とする。
さらに、 前記間隔Sは、0.2mm以上、0.3mm以下であることを特徴とする。
光ファイバ心線が保護チューブで覆われ、前記保護チューブと前記光ファイバ心線との間に空隙が存在する構造のチューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲する凹部を有する第1治具と、前記チューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲し、前記第1治具の凹部との間で前記チューブ付き光ファイバを挟み込む凸部を有する第2治具とで、前記チューブ付き光ファイバを挟み込み、前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔S(S>0)が小さくなるように前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部とが近づく方向に押圧力を印加して曲げを与え、
前記第1治具が有する光入出力手段で、曲げが与えられた前記チューブ付き光ファイバに対して光を入射し、前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を受光する光ファイバ側方入出力装置の設計方法であって、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、前記第2治具の前記凸部の中心角φについて第1挿入損失と間隔Sとの第1依存性を測定する第1工程と、
前記第1工程で測定した第1依存性から、前記第1挿入損失が最大となる間隔Sである間隔S1を求める第2工程と、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も大きい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、第2挿入損失と間隔Sとの第2依存性を測定する第3工程と、
前記第3工程で測定した第2依存性から、前記第2挿入損失が前記挿入損失の規定損失以下且つ間隔S1以下となる間隔Sである間隔S2を求める第4工程と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S2に設定する第5工程と、
を行うことを特徴とする。
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S3に設定する第7工程と、
を行うことを特徴とする。
光ファイバ心線1が保護チューブ2で覆われ、保護チューブ2と光ファイバ心線1との間に空隙が存在する構造のチューブ付き光ファイバ100に対して長手方向に湾曲する凹部22、及び曲げが与えられたチューブ付き光ファイバ100に対して光を入射し、チューブ付き光ファイバ100から漏洩する光を受光する光入出力手段14を有する第1治具11と、
チューブ付き光ファイバ100に対して長手方向に湾曲し、第1治具11の凹部22との間でチューブ付き光ファイバ100を挟み込む凸部23を有する第2治具12と、
第1治具11の凹部22と第2治具12の凸部23との間隔S(S>0)が小さくなるように第1治具11の凹部22と第2治具12の凸部23とが近づく方向に押圧力を印加し、チューブ付き光ファイバ100に曲げを形成する押圧部13と、
を備え、
第2治具12の凸部23は、曲率半径r及び中心角φ(165°≦φ<180°)の円弧である(図5参照)ことを特徴とする。
前記第1治具が有する光入出力手段で、曲げが与えられた前記チューブ付き光ファイバに対して光を入射し、前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を受光する光ファイバ側方入出力装置の設計方法であって、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、前記第2治具の前記凸部の中心角φについて第1挿入損失と間隔Sとの第1依存性を測定する第1工程と、
前記第1工程で測定した第1依存性から、前記第1挿入損失が最大となる間隔Sである間隔S1を求める第2工程と、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も大きい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、第2挿入損失と間隔Sとの第2依存性を測定する第3工程と、
前記第3工程で測定した第2依存性から、前記第2挿入損失が前記挿入損失の規定損失以下且つ間隔S1以下となる間隔Sである間隔S2を求める第4工程と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S2に設定する第5工程と、
を行うことを特徴とする。
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を前記光入出力部が受光する出力効率が規定出力効率未満の場合、間隔S2以下の範囲から、当該出力効率が規定出力効率以上となる間隔Sである間隔S3を求める第6工程と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S3に設定する第7工程と、
を行う。
図8は、φを165°としたときの挿入損失(図8(A))および出力効率(図8(B))と凹型冶具の曲率半径であるRとの依存性を説明する図である。測定波長は、挿入損失が1550nm、出力効率が1310nmである。チューブ心線は厚みの最大と最小のものを用い、チューブ心線内の光ファイバ心線にはR30ファイバおよびR15ファイバを用いた。図8より、Rが2〜3mmにおいて挿入損失および出力効率は一定であり、挿入損失が規定値2dB以下であり、かつ出力効率が規定値−33dB以上であることがわかる。したがって、Rは2〜3mmに設定できる。
r≦R−S
を満たす必要がある。
3−0.2=2.8mm以下、
好ましくは
2−0.2=1.8mm以下
とする。なお、本実施例ではr=1.0mmを使用している。
図9は、φを165°としたときの挿入損失(図9(A))および出力効率(図9(B))と凹型冶具の曲げ角度であるθとの依存性を説明する図である。測定波長は、挿入損失が1550nm、出力効率が1310nmである。チューブ心線は厚みの最大と最小のものを用い、チューブ心線内の光ファイバ心線にはR30ファイバおよびR15ファイバを用いた。図9より、θが160〜170°において挿入損失が規定値2dB以下であり、かつ出力効率が規定値−33dB以上であることがわかる。したがって、θは160〜170°に設定できる。
図10は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置301の設計方法を説明する図である。
モニタ対象のチューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、前記第2治具の前記凸部の中心角φについて第1挿入損失と間隔Sとの第1依存性を測定する第1工程と、
前記第1工程で測定した第1依存性から、前記第1挿入損失が最大となる間隔Sである間隔S1を求める第2工程(図11参照)と、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も大きい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、第2挿入損失と間隔Sとの第2依存性を測定する第3工程と、
前記第3工程で測定した第2依存性から、前記第2挿入損失が前記挿入損失の規定損失以下且つ間隔S1以下となる間隔Sである間隔S2を求める第4工程(図12参照)と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S2に設定する第5工程と、
を行うことを特徴とする。
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S3に設定する第7工程と、
を行う。
本発明では、チューブの厚みにかかわらず間隔Sを一意の値とするため、第2冶具のφを適切に設定し、従来チューブ厚みの小さいものに対して設定していた間隔Sよりさらに小さいSとした。
2:保護チューブ
11:第1治具
12:第2治具
13:押圧部
14:光入出力部
50:プローブ光ファイバ
51:保持部
22:凹部
23:凸部
100:チューブ付光ファイバ心線、チューブ心線
301:光ファイバ側方入出力装置
Claims (6)
- 光ファイバ心線が保護チューブで覆われ、前記保護チューブと前記光ファイバ心線との間に空隙が存在する構造のチューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲する凹部、及び曲げが与えられた前記チューブ付き光ファイバに対して光を入射し、前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を受光する光入出力手段を有する第1治具と、
前記チューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲し、前記第1治具の凹部との間で前記チューブ付き光ファイバを挟み込む凸部を有する第2治具と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔S(S>0)が小さくなるように前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部とが近づく方向に押圧力を印加し、前記チューブ付き光ファイバに曲げを形成する押圧部と、
を備え、
前記第2治具の前記凸部は、曲率半径r及び中心角φ(165°≦φ<180°)の円弧であることを特徴とする光ファイバ側方入出力装置。 - 前記第2治具の前記凸部の曲率半径rは、2、8mm以下であり、
前記第1治具の前記凹部は、曲率半径R(2mm≦R≦3mm)及び中心角θ(160°≦φ≦170°)の円弧である
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ側方入出力装置。 - 前記間隔Sは、0.2mm以上、0.3mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ側方入出力装置。
- 光ファイバ心線が保護チューブで覆われ、前記保護チューブと前記光ファイバ心線との間に空隙が存在する構造のチューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲する凹部を有する第1治具と、前記チューブ付き光ファイバに対して長手方向に湾曲し、前記第1治具の凹部との間で前記チューブ付き光ファイバを挟み込む凸部を有する第2治具とで、前記チューブ付き光ファイバを挟み込み、前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔S(S>0)が小さくなるように前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部とが近づく方向に押圧力を印加して曲げを与え、
前記第1治具が有する光入出力手段で、曲げが与えられた前記チューブ付き光ファイバに対して光を入射し、前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を受光する光ファイバ側方入出力装置の設計方法であって、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、前記第2治具の前記凸部の中心角φについて第1挿入損失と間隔Sとの第1依存性を測定する第1工程と、
前記第1工程で測定した第1依存性から、前記第1挿入損失が最大となる間隔Sである間隔S1を求める第2工程と、
前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も大きい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記光ファイバ側方入出力装置を設置したときの、第2挿入損失と間隔Sとの第2依存性を測定する第3工程と、
前記第3工程で測定した第2依存性から、前記第2挿入損失が規定の損失以下且つ間隔S1以下となる間隔Sである間隔S2を求める第4工程と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S2に設定する第5工程と、
を行うことを特徴とする設計方法。 - 前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバから漏洩する光を前記第1治具が備える光入出力部が受光する出力効率が規定出力効率未満の場合、間隔S2以下の範囲から、当該出力効率が規定出力効率以上となる間隔Sである間隔S3を求める第6工程と、
前記第1治具の凹部と前記第2治具の凸部との間隔を間隔S3に設定する第7工程と、
を行うことを特徴とする請求項4に記載の設計方法。 - 前記チューブ付き光ファイバのうち、前記保護チューブの厚みが最も小さい前記チューブ付き光ファイバに対して、前記第1治具が備える光入出力部を入出力効率が最大となる位置へ調心することを特徴とする請求項4又は5に記載の設計方法。
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