JP2560971B2 - コネクタ端面監視装置付光コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを接続する
光コネクタに係り、特に高出力のレーザ光を伝送するレ
ーザ加工機用または医療用レーザメス等に使用するもの
として、光コネクタの接続部において生じる損失の検出
を簡便かつ高精度に達成することができるコネクタ端面
監視装置付光コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光通信用部品の一つである光コ
ネクタは、その接続部における光ファイバの端面におい
て損傷等が存在すると、光の接続損失ないしは伝送損失
を増大させて、光の伝送特性を低下させる問題がある。

【０００３】このような観点から、従来この種の光コネ
クタにおいては、光ファイバの接続部となる光ファイバ
端面における接続損失を監視する手段として、光ファイ
バ端面の損傷を検出する方法や装置が提案されている。

【０００４】例えば、実開平２−７２９５２号には、光
コネクタ端面監視装置として、レンズを内装した測定用
光コネクタと、光コネクタ端面を照射して反射光を得る
ための光源と、この反射光を受光してレンズにより拡大
像を得る像拡大部と、前記光源と像拡大部とを光学的に
接続する光方向性結合器とを備えた構成からなり、容易
に光コネクタ端面の汚れや損傷状態を目視検査すること
ができる監視装置が開示されている。すなわち、この光
コネクタ端面監視装置は、被測定光コネクタに測定用光
コネクタを接続して、外部から送り込んだ光の端面反射
光を光ファイバを通して取り出し、被測定光コネクタよ
り離れた位置で拡大視するよう構成することにより、従
来のように光送受信器の光入出力部等の光コネクタを取
り外すことなく、容易にしかも光コネクタ端面の汚れや
損傷状態を、安定した状態で監視することができるよう
構成したものである。

【０００５】そこで、この種の監視装置等に採用されて
いる光の反射光を利用した検出装置として、例えば図４
に示す構成が知られている。しかるに、図４は、従来よ
り公知の光コネクタにおける端面すなわち光ファイバの
接続端面に対し、レーザダイオードより発光するレーザ
光を照射し、その端面において反射する戻り光の強度を
検出して、光ファイバの伝送特性を監視するよう構成し
た装置の概略構成を示すものである。

【０００６】すなわち、図４において、参照符号２１は
光コネクタを示し、この光コネクタ２１に接続配置され
る光ファイバ２２の端面に対し、結合レンズ２３、ビー
ムスプリッタ２４、コリメートレンズ２５を順次介して
レーザダイオード２７を配置し、前記レーザダイオード
２７より発光するレーザ光２８を前記光ファイバ２２の
端面に照射するよう構成する。この場合、前記光ファイ
バ２２の端面において反射する戻り光を、ビームスプリ
ッタ２４で反射させ、この反射戻り光２８をフォトダイ
オード３０で検出するよう構成する。

【０００７】なお、図４において、参照符号３１は前記
レーザダイオード２７を駆動するためのレーザダイオー
ド駆動回路、３２は前記フォトダイオード３０に接続さ
れる比較回路をそれぞれ示す。そして、前記比較回路３
２においては、前記フォトダイオード３０から出力され
る前記戻り光の強度に比例した電気信号を入力して、こ
れを予め設定した基準値と比較して光ファイバ端面の損
傷の程度を検出している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来の
光コネクタにおいては、光コネクタの接続に際して、そ
の接続部における光ファイバ端面の位置決め、すなわち
中心軸線との芯合せは、光コネクタの機械的な加工精度
に依存して行われている。このため、光ファイバ端面の
中心軸線に対する位置ずれが生じている場合には、この
状態を検出することができない。従って、前述した従来
の光ファイバ端面の損傷等を監視する装置においては、
光ファイバ端面の前記位置ずれについては考慮していな
いので、このような位置ずれにより戻り光の強度が低下
した場合には、一見して光ファイバ端面における損傷が
少なくなり、これによって起生する損失も減少したかの
ような状態となり、前記監視装置の誤動作を生じる結果
となる可能性がある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、光コネクタにお
ける光伝送特性を良好に維持するため、光コネクタの光
ファイバ端面の状態を監視するに際し、前記光ファイバ
端面の位置ずれを簡便に検出して、常に適正かつ高精度
に損傷の検出を達成することができるコネクタ端面監視
装置を内蔵した光コネクタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のコネクタ端面監視装置付光コネクタは、光
コネクタ内部に、光ファイバ端面にレーザ光を照射する
ための集光レンズを介してレーザダイオードを、光ファ
イバ端面に対しその中心軸線と約２０°〜３０°の角度
の光軸でレーザ光が入射するように配置すると共に、こ
の光ファイバ端面に照射されたレーザ光の反射光を受光
するためのフォトダイオードを、前記レーザダイオード
の光軸に対し前記光ファイバの中心軸線と線対称となる
光軸上に配置し、さらに前記フォトダイオードから出力
される電気信号を入力してこれを増幅し、予め設定した
光ファイバ端面の位置ずれを検出するための基準値と、
光ファイバ端面の損傷の適否を検出するための基準値と
それぞれ比較して、前記光ファイバ端面の位置ずれおよ
び損傷を検出するように構成した比較回路を設けること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係る光コネクタによれば、光コネクタ
の内部において、光ファイバ端面に対し、それぞれレー
ザダイオードとフォトダイオードとを適正な位置に配置
して、光ファイバ端面における損傷の適否の検出のみな
らず、光ファイバ端面の位置ずれによる異常状態の検出
を適確に行うことができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係る光コネクタの実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明に係るコネクタ端面監視装
置付光コネクタの一実施例を示す概略断面図である。図
１において、参照符号１は光コネクタを示し、この光コ
ネクタ１には、光ファイバ２が光ファイバプラグ３を介
して着脱可能に結合されている。

【００１４】しかるに、前記光コネクタ１に結合された
光ファイバ２の端面４に対しては、図４に示す場合と同
様に、結合レンズ２３を介して空間レーザ光２８が、前
記光ファイバ２の中心軸線５に沿って照射されるよう構
成されている。なお、この空間レーザ光２８の発光手段
および反射戻り光の監視手段については、前述した図４
に示す構成をそのまま採用することができる。

【００１５】そこで、図１に示す実施例においては、光
ファイバ２の光コネクタ１の内部に、光ファイバ２の端
面４に対し集光レンズ６を介してレーザダイオード７を
対向配置する。この場合、レーザダイオード７から発光
されるレーザ光８の光軸は、前記光ファイバ２の中心軸
線５に対して約２０°〜３０°の入射角で、光ファイバ
２の端面４を照射するよう対向配置する。また、前記光
ファイバ２の端面４において反射するレーザ光８の反射
光９を受光するためのフォトダイオード１０は、前記レ
ーザダイオード７に対し前記光ファイバ２の中心軸線５
と線対称となる光軸上に配置する。

【００１６】なお、図１において、参照符号１１は前記
レーザダイオード７を駆動するためのレーザダイオード
駆動回路を示し、１２は前記フォトダイオード１０に接
続される比較回路をそれぞれ示す。そして、前記比較回
路１２においては、前記フォトダイオード１０から出力
されるレーザ光に対する反射光９の強度に比例した電気
信号を入力して、これを予め設定した基準値（損傷に対
する）と比較して光ファイバ端面４の損傷の適否を検出
している。

【００１７】このように構成された本発明の光コネクタ
１は、光ファイバ２の端面４が図１に示すように正常な
位置にある場合には、レーザダイオード７から照射され
るレーザ光８の光ファイバ端面４での反射光９は、直接
フォトダイオード１０で受光される。従って、この場合
における前記フォトダイオード１０から出力される電気
信号は、最大値となる。

【００１８】そこで、例えば図２に示すように、光ファ
イバ２の端面４が斜めに位置し、正常な位置にない場
合、レーザダイオード７から照射されるレーザ光８の光
ファイバ端面４での反射光９は、フォトダイオード１０
で受光されないか、もしくは受光強度が弱くなる。従っ
て、この場合における前記フォトダイオード１０から出
力される電気信号は、図１に示す正常な場合に比べて低
いレベルとなる。

【００１９】このため、本発明においては、前記比較回
路１２において、フォトダイオード１０により検出され
る光ファイバ端面４での反射光９の受光量に対応する電
気信号を入力して、これを予め設定した基準値と比較す
ることにより、前記電気信号が図３の損傷基準値以上で
あれば、正常状態であることを示す信号を出力し、また
前記電気信号が損傷基準値以下で、かつ、図３の位置ず
れ基準値以上であれば、光ファイバ端面４の損傷による
異常状態を示す警報を出力する。さらに、前記電気信号
が位置ずれ基準値信号以下であれば、光ファイバ端面４
の位置ずれによる異常状態を示す警報を出力するよう構
成する。

【００２０】このように構成した本発明の光コネクタ１
は、光ファイバ２の端面４に対してその中心軸線と一致
した光軸を有するレーザ光を照射し、光ファイバ２の端
面４で反射する戻り光によって、前記端面４の損傷を検
出するコネクタ端面監視装置を備えるものにおいて、前
記光コネクタ１の内部に、光ファイバ２の端面４にレー
ザ光８を照射するための集光レンズ６を介してレーザダ
イオード７を対向配置し、この光ファイバ端面４に照射
されたレーザ光８の反射光９を受光するためのフォトダ
イオード１０を配置し、さらに前記フォトダイオード１
０から出力される電気信号を入力し、これを増幅して予
め設定した基準値（位置ずれに対する）と比較し、前記
光ファイバ端面４の位置ずれを検出することにより、こ
の光ファイバ端面４の位置ずれの際における、前記端面
４の損傷検出時の誤動作を確実に防止することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明に係る光コネクタによれば、光コネクタ内部に、光
ファイバ端面にレーザ光を照射するための集光レンズを
介してレーザダイオードを、光ファイバ端面に対しその
中心軸線と約２０°〜３０°の角度の光軸でレーザ光が
入射するように配置すると共に、この光ファイバ端面に
照射されたレーザ光の反射光を受光するためのフォトダ
イオードを、前記レーザダイオードの光軸に対し前記光
ファイバの中心軸線と線対称となる光軸上に配置し、さ
らに前記フォトダイオードから出力される電気信号を入
力してこれを増幅し、予め設定した光ファイバ端面の位
置ずれを検出するための基準値と、光ファイバ端面の損
傷の適否を検出するための基準値とそれぞれ比較して、
前記光ファイバ端面の位置ずれおよび損傷を検出するよ
うに構成した比較回路を設けることにより、光ファイバ
端面における損傷の適否の検出のみならず、光ファイバ
端面の位置ずれによる異常状態を検出して、前記端面の
位置ずれの際における端面の損傷検出時の誤動作を確実
に防止することができる。

【００２２】従って、本発明によれば、特に高出力のレ
ーザ光を伝送するレーザ加工機用または医療用レーザメ
ス等に使用する光ファイバを接続するコネクタを対象と
し、光ファイバ端面に対する前記レーザダイオードと前
記フォトダイオードとの組合せ配置により、光ファイバ
端面における損傷の適否の検出と、光ファイバ端面にお
ける位置ずれによる異常状態の検出とを、簡便かつ適正
に行うことができ、この種の光コネクタの性能の向上に
資する効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコネクタ端面監視装置付光コネク
タの一実施例を示す概略断面図である。

【図２】図１に示す光コネクタにおいてファイバ端面の
位置ずれを検出する状態を示す概略断面図である。

【図３】図１に示す光コネクタにおいて光ファイバの損
傷、位置ずれを判断する基準値を示す説明図である。

【図４】従来の光コネクタにおけるファイバ端面を監視
する装置の概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光コネクタ ２ 光ファイバ ３ 光ファイバプラグ ４ 光ファイバの端面 ５ 中心軸線 ６ 集光レンズ ７ レーザダイオード ８ レーザ光 ９ 反射光 １０ フォトダイオード １１ レーザダイオード駆動回路 １２ 比較回路 ２１ 光コネクタ ２２ 光ファイバ ２３ 結合レンズ ２４ ビームスプリッタ ２５ コリメートレンズ ２７ レーザダイオード ２８ レーザ光 ２９ レーザ戻り光 ３０ フォトダイオード ３１ レーザダイオード駆動回路 ３２ 比較回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光コネクタ内部に、光ファイバ端面にレ
   ーザ光を照射するための集光レンズを介してレーザダイ
   オードを、光ファイバ端面に対しその中心軸線と約２０
   °〜３０°の角度の光軸でレーザ光が入射するように配
   置すると共に、この光ファイバ端面に照射されたレーザ
   光の反射光を受光するためのフォトダイオードを、前記
   レーザダイオードの光軸に対し前記光ファイバの中心軸
   線と線対称となる光軸上に配置し、さらに前記フォトダ
   イオードから出力される電気信号を入力してこれを増幅
   し、予め設定した光ファイバ端面の位置ずれを検出する
   ための基準値と、光ファイバ端面の損傷の適否を検出す
   るための基準値とそれぞれ比較して、前記光ファイバ端
   面の位置ずれおよび損傷を検出するように構成した比較
   回路を設けることを特徴とするコネクタ端面監視装置付
   光コネクタ。