JP4527629B2 - 心線対照用の曲げ具 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ通信網の敷設や保守点検の際に使用する心線対照用の曲げ具に関する。

光ファイバ通信網を敷設する際や保守点検を行う際には、マンホール内（クロージャ）や構内（キャビネット）の光ファイバを作業現場で特定する必要性がある。言い換えれば、光ファイバ通信網の敷設や保守点検の際には、まとめられた複数の光ファイバの心線の中から作業を行なう一本の光ファイバの心線を特定する必要がある。この作業を「心線対照作業」といい、このような心線対照作業を行う際に用いられる心線対照機器を図５，６に示す。

図５，６に示すように、まとめられた複数の光ファイバの心線１００のうち対照を必要とする光ファイバの上流側に心線対照光（以下「対照光」という。）を出射する心線対照光源１２０を光カプラやビームスプリッタ等の光分岐結合器１２０ａを介して接続すると共に、まとめられた複数の光ファイバの心線１００を湾曲させるように挟持する対をなす凹部材１１１及び凸部材１１２からなる曲げ具１１０で当該心線１００の下流側を挟持して湾曲させ、当該曲げ具１１０の凹部材１１１に形成された穴１１１ｃの近傍に対照光を検知する受光器１３０を配設する。

続いて、心線対照光源１２０から対照光を出射すると、当該対照光は、対照を必要とする光ファイバ内を通って、曲げ具１１０で湾曲された当該光ファイバの湾曲部分から心線の被覆部分を透過して漏出し、凹部材１１１の前記穴１１１ｃを介して受光器１３０で検出される。これにより、対照を必要とする光ファイバを特定することができる。

ここで、このような心線対照作業を通信利用中に実施する場合、湾曲した光ファイバの心線１００が長波長の光ほど漏出しやすい特性を有することから、通信波長帯（１．３１μｍ帯や１．５５μｍ帯）の光よりも長波長帯（１．６μｍ帯）の光を対照光として使用することにより、対照光を漏出させながらも通信波長帯の光の漏出を抑制して、通信品質の劣化の抑制を図るようにしている（例えば、特許文献１等参照）。

特開平６−２２１９５８号

近年、通信サービスの高度化に伴って、大容量の情報を安価に提供するため、中継系はもちろんのことアクセス系においても、一本の光ファイバに数十波を波長多重した光通信方式が検討されている。このような波長多重光通信方式においては、通常、Ｌバンド（１．５６５〜１．６２５μｍ）を通信波長帯として用いている。このため、曲率半径が小さく（１０ｍｍ）、曲げ長も長い前述したような従来の曲げ具１１０や、上記特許文献１等に記載されている曲げ具等を用いて、通信利用中の前記心線１００に心線対照作業を実施しようとすると、Ｌバンド帯の通信波長で大きな曲げ損失を引き起こして、伝送特性を劣化させる恐れがある。

そこで、湾曲させる前記心線１００の曲率半径を大きくすることや、曲げ長を短くすることにより、曲げ損失を低減することが考えられるものの、このようにすると、心線の湾曲部分から漏出する対照光の光強度が低下してしまうため、作業現場が心線対照光源１２０から遠く離れてしまうと、心線対照を確実に行うことが難しくなってしまう。

このようなことから、本発明は、Ｌバンド帯による通信利用中の心線であっても、伝送品質を劣化させることなく心線対照を常に確実に行うことができる心線対照用の曲げ具を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、本発明に係る心線対照用の曲げ具は、まとめられた複数の光ファイバの心線を湾曲させることにより、目的とする光ファイバに入射した光を当該光ファイバの当該心線の湾曲部分から漏出させて、当該湾曲部分での目的とする光ファイバを特定する心線対照用の曲げ具であって、まとめられた複数の前記光ファイバの前記心線を湾曲させるように挟持する対をなす凹部材及び凸部材を備えてなり、前記凹部材の少なくとも一部が、前記光ファイバの前記心線の被覆と密着するように弾性を有して当該被覆と同程度の光屈折率を有する材料からなると共に、前記凹部材が、前記光ファイバの前記心線の前記湾曲部分と受光器との間に穴を形成され、前記光を放射させるように外側の表面及び前記穴の内面に荒れ部を形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る心線対照用の曲げ具は、上述した心線対照用の曲げ具において、前記凹部材の少なくとも一部を構成する前記材料が、エポキシ樹脂、シリコーンゴムのうちのいずれかであることを特徴とする。

本発明に係る心線対照用の曲げ具によれば、従来の曲げ具よりも曲げ損失を低減しながら光ファイバの心線から漏れる対照光を効率よく放射させ、受光器への光量を増加させることができるため、Ｌバンド帯の通信サービスにおいても、伝送品質に影響のない心線対照作業が実現できる。また、従来の曲げ具よりも対照光の受光効率を向上させ、曲げ損失を小さくすることができるので、通信サービス中における心線対照作業の信頼性も向上させることができる。

本発明に係る心線対照用の曲げ具の実施形態を図１，２に基づいて以下に説明する。図１は、心線対照用の曲げ具を利用する心線対照機器の概略構成図、図２は、図１の曲げ具の概略構成図である。

本実施形態に係る心線対照用の曲げ具は、図１，２に示すように、まとめられた複数の光ファイバの心線１００を湾曲させることにより、目的とする光ファイバに入射した光を当該光ファイバの心線の湾曲部分から漏出させて、当該湾曲部分での目的とする光ファイバを特定する心線対照用の曲げ具１０であって、まとめられた複数の前記光ファイバの前記心線１００を湾曲（例えば、曲率半径１０ｍｍ）させるように挟持する対をなす凹部材１１及び凸部材１２を備えてなり、前記凹部材１１が、前記光ファイバの前記心線１００の被覆と密着するように弾性を有して当該被覆と同程度の光屈折率を有する材料からなると共に、前記光を放射させるように外側の表面に凹凸状の荒れ部１１ｂを形成されているものである。

前記凹部材１１及び前記凸部材１２は、まとめられた複数の光ファイバの心線１００を湾曲させて保持することができるように、凹部材１１の凹面１１ａ及び凸部材１２の凸面１２ａが略同一の曲率（例えば、曲率半径１０ｍｍ）を有している。

前記凸部材１２は、凸面１２ａに前記心線１００をガイドするための溝（図示省略）が形成されている。また、前記凸部材１２は、凸面１２ａが前記凹部材１１の凹面１１ａに対して接近離反移動できるように、当該凹部材１１に設けられた図示しないガイドフレーム等に移動可能に支持されると共に、前記心線１００を挟持した状態で保持できるように、当該凹部材１１に対して固定保持可能となっている。

前記凹部材１１は、前記心線１００の被覆と密着するように弾性を有して当該被覆の光屈折率（例えば１．５）と同程度の光屈折率（例えば１．４〜１．６）を有する高分子材料（例えば、エポキシ樹脂やシリコーンゴム等）からなっている。

このような本実施形態に係る心線対照用の曲げ具１０を使用する心線対照作業方法を次に説明する。

図１，２に示すように、まとめられた複数の光ファイバの心線１００のうち対照を必要とする光ファイバの上流側に対照光を出射する心線対照光源２０を光カプラやビームスプリッタ等の光分岐結合器２０ａを介して接続すると共に、まとめられた複数の光ファイバの心線１００を湾曲させるように前記曲げ具１０で当該光ファイバの当該心線１００の下流側をＹ軸方向に挟持して湾曲させると共に当該光ファイバの当該心線１００の被覆に密着させ、当該曲げ具１０の凹部材１１の前記荒れ部１１ｂの近傍に対照光を検知する受光器３０をその受光面が上記心線１００の接線方向とほぼ平行な角度となるように配設する。

続いて、心線対照光源２０から対照光を出射すると、当該対照光は、対照を必要とする光ファイバのコア内をＸ軸方向に通って、曲げ具１０で湾曲された当該光ファイバの心線の湾曲部分から漏出し、凹部材１１の内部を通って前記荒れ部１１ｂから散乱しながら大気中に放射されて、受光器３０で検出される。これにより、受光器３０に対する対照光量を増やすことができ、必要とする光ファイバの特定を容易に行うことができる。

ここで、この原理を図３に基づいて以下に説明する。図３は、光ファイバ内を伝搬する対照光が湾曲部分で各層間の境界面を透過又は反射する様子を模式的に表わした作用説明図である。

図３に示すように、対照を必要とする光ファイバ１０１のコア１０１ａ内を直線領域において伝搬モードで反射してきた光１は、湾曲領域に到達して、コア１０１ａ（光屈折率：ｎ１）、クラッド１０１ｂ（光屈折率：ｎ２）、被覆１０２（光屈折率：ｎ３）、大気層Ａ（光屈折率：ｎ４）の各境界面（図３中、α，β，γ）で臨界角を超えると、その一部がコア１０１ａからクラッド１０１ｂへ透過し、さらにその一部がクラッド１０１ｂから被覆１０２へ透過し、さらにその一部が被覆１０２から大気層Ａへ透過することにより、外部に配設された受光器２０に検出される。

ところで、光ファイバ１０１のコア１０１ａ内を伝搬してきた光１が被覆１０２から大気層Ａへ放射されるためには、理論上、光ファイバ１０１が非常に小さな曲率半径（約３００μｍ）で湾曲されている必要がある。しかしながら、現実的には、コア１０１ａ内を伝搬してきた光１を被覆１０２から大気層Ａへ放射させるような曲率半径にまで光ファイバ１０１を湾曲させなくとも放射させることが可能となっている。この理由を本発明者らが検討した結果、被覆１０２から大気層Ａへ放射される光１は、被覆１０２の表面にわずかに生成している傷（ミクロンオーダの小さな凹凸）等によって臨界角を超えることができたものであると考えられた。

そこで、本発明者らは、被覆１０２の光屈折率ｎ３（例えば１．５）と同じ光屈折率ｎ３を有して弾性を有する凹部材１１を当該被覆１０２に密着させることにより、被覆１０２から凹部材１１への光１の入射角φを臨界角以下にして、当該光１の反射を低減させながら当該光１を凹部材１１に直進させるように透過させ（φ＝ξ）、凹部材１１の受光器３０側の表面に形成したミクロンオーダの細かな凹凸を有する荒れ部１１ｂにより、凹部材１１から大気層Ａへの光１の入射角が臨界角を容易に超えられるようにして、凹部材１１から大気層Ａへの光１を効率よく放射できるようにしたのである。

このため、本実施形態に係る曲げ具１０においては、被覆１０２から大気層Ａへ漏出させる光１の強度を高めることができ、受光器３０での受光量を増加させることができるので、光ファイバ１０１を湾曲させる曲率半径を従来よりも大きくすることや、曲げ長を従来よりも短くすることが可能となり、Ｌバンド帯による通信光の曲げ損失を従来よりも小さくすることが可能となる。

したがって、本実施形態に係る曲げ具１０によれば、対照光の光量増加によりＬバンド帯の通信光に対する曲げ損失の低減化を図ることができるので、Ｌバンド帯を用いる波長多重通信などの伝送品質を劣化させることなく心線対照作業を実施することができる。

なお、凹部材１１は、被覆１０２の光屈折率（例えば１．５）よりもわずかに高い光屈折率（例えば１．５１〜１．６）を有すると好ましい。

また、本実施形態では、曲げ具１０の凹部材１１のすべてが、心線１００の被覆と密着するように弾性を有して当該被覆と同程度の光屈折率を有する材料からなるものとしたが、他の実施形態として、曲げ具の凹部材の一部のみが、上述した材料からなるものであっても、従来の場合よりも優れた効果を発現することができる。

また、前記曲げ具１０の凹部材１１の凹面１１ａ及び凸部材１２の凸面１２ａは、心線１００の長手方向において、その変曲点の位置を中心にして線対称でなくてもよく、例えば、図２において、Ｘ軸方向（心線１００の長手方向）において、Ｙ軸（変曲点の位置）を中心にして、右側の曲率半径を左側の曲率半径よりも大きくしたものとすることも可能である。

また、他の実施形態として、例えば、図４に示すように、従来の場合と同様に、穴１１ｃを形成した凹部材１１を備えた曲げ具１０としても、従来の場合よりも優れた効果を発現することができる。

本発明に係る心線対照用の曲げ具は、Ｌバンド帯による通信利用中の心線であっても、伝送品質を劣化させることなく心線対照を常に確実に行うことができるので、通信産業等において、極めて有益に利用することができる。

本発明に係る心線対照用の曲げ具を利用する心線対照機器の実施形態の概略構成図である。 図１の心線対照用の曲げ具の概略構成図である。 本発明に係る心線対照用の曲げ具の作用説明図である。 本発明に係る心線対照用の曲げ具の他の実施形態の概略構成図である。 従来の心線対照用の曲げ具を利用する心線対照機器の一例の概略構成図である。 図５の心線対照用の曲げ具の概略構成図である。

符号の説明

１ 光
１０ 曲げ具
１１ 凹部材
１１ａ 凹面
１１ｂ 荒れ部
１１ｃ 穴
１２ 凸部材
１２ａ 凸面
２０ 心線対照光源
２１ａ 光分岐結合器
３０ 受光器
１００ 心線
１０１ 光ファイバ
１０１ａ コア
１０１ｂ クラッド
１０２ 被覆
Ａ 大気層

Claims (2)

1. まとめられた複数の光ファイバの心線を湾曲させることにより、目的とする光ファイバに入射した光を当該光ファイバの当該心線の湾曲部分から漏出させて、当該湾曲部分での目的とする光ファイバを特定する心線対照用の曲げ具であって、
   まとめられた複数の前記光ファイバの前記心線を湾曲させるように挟持する対をなす凹部材及び凸部材を備えてなり、
   前記凹部材の少なくとも一部が、前記光ファイバの前記心線の被覆と密着するように弾性を有して当該被覆と同程度の光屈折率を有する材料からなると共に、
   前記凹部材が、前記光ファイバの前記心線の前記湾曲部分と受光器との間に穴を形成され、前記光を放射させるように外側の表面及び前記穴の内面に荒れ部を形成されている
   ことを特徴とする心線対照用の曲げ具。
2. 請求項１において、
   前記凹部材の少なくとも一部を構成する前記材料が、エポキシ樹脂、シリコーンゴムのうちのいずれかである
   ことを特徴とする心線対照用の曲げ具。

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