JP5063326B2 - 通信光検知器 - Google Patents

Description

本発明は、光通信伝送路中に設置され、通信回線の通信状況を確認するのに好適な通信光検知器に関するものである。

近年、通信の分野においては、高速・大容量伝送が可能な光ファイバが伝送線路の主流となり更なる発展が期待されている。これに伴い、特に、データセンタや局舎内などの光通信設備では、通信回線の変更や廃止、増設等の工事が頻繁に行われるようになってきた。

しかしながら、このような光通信設備にて使用される通信光は、可視光領域にない不可視光ため、目視にて確認することが出来ない。そのため、通信回線が使用されているか否かといった運用状態を容易に把握できず、その運用状態の把握に時間がかかったり、或いは、使用されている通信回線のコネクタを使用されていないものと勘違いして抜いてしまう等の懸念があり、光通信設備における未使用の通信回線を有効に活用することが出来ないといった問題があった。

そこで、光通信設備の保守性や運用効率を向上させるため、通信回線を目視確認するための多くの手段が検討されている。

例えば、光ファイバを内蔵した２つのフェルール間に光導波路基板を配置し、更に２個の通信光出力部を設けるといった構造を用いて、通信光の一部を分岐して取り出す分岐器を使用することが提案されている（例えば、特許文献１）。

また、通信光の一部を分岐して取り出す分岐器を使用し、分岐光の端末部に可視光変換素子を取り付ける低コストな構造の光信号監視装置の検討も行われている（例えば、特許文献２）。

特開２００４−１３３０７１号公報 特開２００３−２１８８１３号公報

光ファイバを内蔵した２つのフェルール間に光導波路基板を配置し、更に２個の通信光出力部を設ける分岐器では、光導波路基板とフェルール及び通信光出力部とを接続する必要があることから、その組立に時間と高精度な位置合わせが必要となり、また、光導波路基板等の部材が高価であることから、更なる実用化のための低コスト化の実現が困難であった。

また、通信光の一部を分岐して取り出す分岐器を使用し、分岐光の端末部に可視光変換素子を取り付ける低コストな構造の光信号監視装置では、可視光変換素子の発光時間が極端に短く目視確認しにくいため、データセンタなどの光通信設備で使用するためには実用困難であった。

そこで、本発明の目的は、光通信伝送路を伝播する不可視光を用いて通信回線の使用状態の有無を目視で容易に判別することができる通信光検知器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、光ファイバからなる光通信伝送路の接続部又は端末部に設置され、前記光通信伝送路の通信光の有無を検知する通信光検知器であって、両端からそれぞれフェルールを装着した光ファイバの端部が挿入される金属製のスリーブと、前記スリーブ内で前記光ファイバの端部を突き合わせている時に、前記端部から前記スリーブ内に漏れ出た通信光を検知するための光検知部とを備え、前記スリーブ内の中央部に、前記光ファイバのコアの屈折率とほぼ同じ屈折率を有する樹脂が内蔵され、前記樹脂に接触する前記フェルールの端面に金属膜を設けるか、あるいは前記フェルールとして金属フェルールを用いた通信光検知器を提供する。

本発明によれば、光通信伝送路を伝播する不可視光を用いて通信回線の使用状態の有無を発光時間に依存することなく目視で容易に判別することができるため、通信伝送路の保守性や運用効率を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳述する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器を示す断面図である。通信光検知器１は、光通信伝送路中における光ファイバの接続部分において、通信回線の使用状態を監視して使用状態の有無を判別するものである。通信光検知器１は、図１（ａ）に示すように、両端からそれぞれ光ファイバの端部が挿入されるスリーブ５と、このスリーブ５内で光ファイバの端部が突き合せられている時に、光ファイバの端部からスリーブ５内に漏れ出た通信光を検知するための光検知部６とを少なくとも備えるものである。また、通信光検知器１には、各々の光ファイバの端部が光コネクタであり、この光コネクタを係止するためのラッチ７と、スリーブ５を保持し、スリーブ５内に漏れ出た通信光（漏れ光）を光検知部６へ透過させる開口部１８を有するスリーブ保持部１７を備える。

スリーブ５は、例えば割スリーブなどのような、その外周面に長手方向に延びるスリットを有するものを適用することができ、このスリットは光検知部６に対向するように設けられている。一方、光検知部６は、スリーブ５内に漏れ出た通信光（漏れ光）を検知するための受光素子８と、受光素子８にて検知した漏れ光を電気信号に変換して可視光を出力する光出力部９と、受光素子８及び光出力部９を駆動させるための駆動回路１０と、駆動回路１０に光出力部９で可視光を点灯させるための電力を供給する電力供給部１１を少なくとも備える。

駆動回路１０を駆動させるための電力供給部１１は、電池やバッテリーなどを使用することが可能であるが、半永久的に使用できるようにする点から、太陽電池を用いることが好ましい。また、非接触型の電源供給手段を用いた電力供給部１１としてもよい。

図２は、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器１へ光コネクタ３を挿入した時の接続状態を示す断面図である。光ファイバが内蔵されているフェルール２をアダプタ４内で突き合わせ接続する際に、通信光が伝送されるフェルール２の接続面では、少なからず光の反射が発生し、光路外に散乱する。このフェルール２の端部から漏れ出た通信光（漏れ光）１４を、スリーブ保持部１７に設けられた開口部１８からスリーブ５の外へ取り出し、フェルール２の接続端部に対向するようにアダプタ４に設置された受光素子８にてこの散乱した漏れ光１４を受光する。受光素子８にて受光した漏れ光１４を電気信号に変換して光出力部９で可視光として点灯させる。その結果、光通信伝送路を伝播する不可視波長領域の通信光を用いて通信回線の使用状態の有無を目視で容易に判別することができる。

受光素子８には、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）などを用いることができ、また、光出力部９には、ＬＥＤや液晶パネルなどを用いることができる。なお、光出力部９に液晶パネルを用いる場合、文字や記号などを表示して通信回線の使用状態の有無を目視で確認できるようにしてもよい。例えば、通信回線が使用中（通信中）の状態では○（マル）などを表示し、通信回線が未使用の状態では、表示しない、もしくは×（バツ）などを表示することにより、通信回線の使用状態の有無を目視で確認できる。また、光出力部９を液晶パネルとすることにより、ＬＥＤよりも使用電力量が小さくても駆動できる利点がある。

図３は、本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器の変形例を示す図である。図３の通信光検知器２１は、図１に示す通信光検知器１において、光ファイバ（或いはフェルール２）の接続箇所に光ファイバの屈折率と略同等の樹脂１２をあらかじめ内蔵させたものである。この樹脂１２を内蔵させることによって、光ファイバの接続部にギャップｔが生じるため、図１に示した通信光検知器１よりも大きな損失を発生させることができ、例えば、通信光のパワーが弱い場合であっても受光素子８で損失による漏れ光１４を精度よく検知することが可能である。

［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る通信光検知器を示す断面図である。図１〜図３に示した通信光検知器では、光コネクタ３を接続するためのアダプタ４へ適用した形態であるが、図４の通信光検知器３１は、図１に示した通信光検知器１を光コネクタへ応用した一例を示すものである。

図４に示す通信光検知器３１は、光ファイバ３８を内蔵したフェルール３２と別の光コネクタを接続する際に、フェルール同士を軸合わせするためのスリーブ３５を具備した光コネクタ本体３３への応用例である。通信光検知器３１では、一端側には、端部にフェルールを装着した光ファイバを挿入するための開口３９が形成され、他端側には、光ファイバ３８を内蔵したフェルール３２がその一端がスリーブ３５に挿入され他端が外部に露出するように固定されており、フェルール３２のスリーブ３５に収納された側の端面３６には、光ファイバ３８の屈折率と略同等の樹脂３７を付着させた構造を備える。

また、この通信光検知器３１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器１に具備された光検知部６と同一の光検知手段を具備するものである。具体的には、光ファイバ３８ａ，３８ｂの接触部分で生じる接続損失分の通信光（漏れ光）を検知するための受光素子８と、受光素子８にて検知した漏れ光を電気信号に変換して可視光を出力するための光出力部９と、受光素子８と光出力部９を駆動するための駆動回路１０と、光出力部９にて可視光を点灯させるために駆動回路１０へ電力を供給する電力供給部１１とからなる。なお、受光素子８、光出力部９及び電力供給部１１には、本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器１と同様のものを用いることができ、これに伴う作用効果も第１の実施の形態と同様に得ることができる。スリーブ３５は、本発明の第１の実施の形態と同様に、割りスリーブなどのような、その外周面に長手方向に延びるスリットを有するものを適用することができ、スリットが光検知部６に対向するように設けられている。図４に示すような構造とすることにより、図３の通信光検知器２１で得られる作用に加え、実装する際の製造工程が簡易に出来る利点がある。

図５は、図４に示す第２の実施の形態に係る通信光検知器に、他のフェルールを挿入して光コネクタを構成した時の、その光コネクタの内部構造を示す断面図であり、図６は、図５に示す通信光検知器の接続部分の拡大断面図であり、図７は、図５に示す通信光検知器の上面図である。

図５に示すように、一端側に形成された開口３９から端部にフェルール３２ｂを装着した光ファイバ３８ｂを挿入し、樹脂３７を介してフェルール３２ｂとフェルール３２ａとを突き合せた光コネクタを構成する。このとき、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、２つのフェルール３２ａ、３２ｂ間に一定のギャップＧをあらかじめ実装させる樹脂３７にて設定することにより、安定した損失を設定することができることから、通信光のパワーが弱い場合であってもフェルール３２ａ、３２ｂ間での接続損失による漏れ光３４を検知することができ、安定した光検知を実現することができる。また、製造面においても、任意の厚さの板を介してフェルール３２ａ、３３ｂ同士を突き合わせた後、板を外して樹脂を注入することで、より簡易な製造工程にできるため、高精度な実装が不要であり安価に通信光検知器を製造することができる。

本発明の各実施の形態においては、スリーブとしてセラミック製、あるいは金属製の割スリーブを用いることができ、その目的に応じてそのスリーブを選定することが可能である。例えば、セラミック製のスリーブを用いた場合、セラミックが、通信光に用いられる波長領域の光を透過するため、受光素子をスリーブの割り部分以外の位置に設置したとしても、スリーブ内に発生した漏れ光がスリーブを透過し、受光素子にて検知することが可能である。このため、受光素子を光検知部に実装する際、高精度な位置合わせ等を必要とせず、低コスト化を実現できる。

また、金属製のスリーブを用いた場合、割り部分以外で反射された通信光の漏れ光を割り部分に集光させることができる。これにより、セラミックス製のスリーブを用いる場合よりも多くの光を割り部分に集光させることができ、通信光が弱いパワーであっても漏れ光を検知することができる。

なお、金属製のスリーブを用いた場合、図８に示すように、樹脂３７に接触するフェルール３２ａ、３２ｂの端面３６ａ、３６ｂに、金属膜１５ａ、１５ｂを設けることにより、フェルール３２ａ、３２ｂ内の漏れ光３４の一部がフェルール３２ａ、３２ｂ内に透過して、受光素子８で検知できる光量が減少してしまうことを回避することができ、より弱いパワーの通信でも光の検知を行うことができる。また、金属膜１５ａ、１５ｂを用いずにフェルールとして金属フェルールを使用することでも同様の効果を実現できる。また、金属膜を形成したセラミック製のフェルールと金属製のスリーブを組み合わせることで、通信光が最も弱いパワーであっても漏れ光を検知することができる。

また、本発明の各実施の形態においては、図９に示すような、特定波長の光を垂直方向に反射させる角度で書き込まれたファイバグレーティング（ＦＢＧ）を有する光ファイバ８８と、この光ファイバ８８を内蔵したフェルール８２と、ＦＢＧにて反射された特定波長の反射光８４を検知する受光素子８と、受光素子にて検知した反射光８４を電気信号に変換して可視光を出力するための光出力部９と、受光素子８及び光出力部９を駆動させるための駆動回路１０と、可視光を点灯させるための電力供給部１１と、通信光を伝送する光コネクタを接続してフェルールを軸合わせするためのスリーブ８５とを具備する通信光検知器８１としてもよい。

また、本発明の第２の実施の形態においては、図１０に示すように、光コネクタ本体３３内に、フェルール３２ａの一端に光ファイバ９８を内蔵した他のフェルール９２を光ファイバの屈折率と略同等の樹脂３７を介して突き合せ接続してスリーブ３５内にあらかじめ内蔵し、かつ、開口３９にて他の光コネクタ本体と接続した時の軸合わせのための他のスリーブ９５をあらかじめ内蔵し、この他のスリーブ９５に他のフェルール９２の一端が挿入されて固定されている通信光検知器９１としてもよい。

また、本発明の各実施の形態においては、図１０に示すように、駆動回路１０、受光素子８、光出力部９などの光検知部自体の故障の有無を判別するための故障表示手段１６を有する光検知部９６としてもよい。故障表示手段１６としては、ＬＥＤなどを用いることができ、例えば、故障表示手段１６の点灯によって故障の有無を判別し、より信頼性の高い通信光検知器を実現できる。

また、本発明の各実施の形態では、割スリーブを使用したが、例えばメカニカルスプライスのようなＶ溝等を使用して光ファイバ同士を軸合わせするような光ファイバ接続器であっても構わない。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。

（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器へ光コネクタを挿入した時の接続状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る通信光検知器の接続部分に予め樹脂を内蔵させた構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る通信光検知器を示す断面図であ る。 図４に示す第２の実施の形態に係る通信光検知器に、他のフェルールを挿入して光コネクタを構成した時の、その光コネクタの内部構造を示す断面図である。 （ａ）は図５に示す通信光検知器の接続部分の拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図５に示す通信光検知器の上面図である。 （ａ）は本発明の各実施の形態に係る通信光検知器の接続部分の拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の各実施の形態に係る通信光検知器を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る通信光検知器を示す断面図である。

符号の説明

１ 通信光検知器
２ フェルール
３ 光コネクタ
４ アダプタ
５ スリーブ
６ 光検知部
７ ラッチ
８ 受光素子
９ 光出力部
１０ 駆動回路
１１ 電力供給部
１２ 樹脂
１４ 漏れ光
１５ 金属膜
１６ 故障表示手段
１７ スリーブ保持部
１８ 開口部

Claims (8)

1. 光ファイバからなる光通信伝送路の接続部又は端末部に設置され、前記光通信伝送路の通信光の有無を検知する通信光検知器であって、
   両端からそれぞれフェルールを装着した光ファイバの端部が挿入される金属製のスリーブと、
   前記スリーブ内で前記光ファイバの端部を突き合わせている時に、前記端部から前記スリーブ内に漏れ出た通信光を検知するための光検知部とを備え、
   前記スリーブ内の中央部に、前記光ファイバのコアの屈折率とほぼ同じ屈折率を有する樹脂が内蔵され、
   前記樹脂に接触する前記フェルールの端面に金属膜を設けるか、あるいは前記フェルールとして金属フェルールを用いた
   ことを特徴とする通信光検知器。
2. 各々の前記光ファイバの端部が光コネクタであり、この光コネクタを係止するためのラッチが設けられている請求項１に記載の通信光検知器。
3. 一端側には、端部にフェルールを装着した光ファイバを挿入するための開口が形成され、他端側には、光ファイバを内蔵したフェルールの一端が前記スリーブに挿入され、その他端が外部に露出するように固定されている請求項１に記載の通信光検知器。
4. 前記光検知部は、前記スリーブ内に漏れ出た通信光を検知する受光素子と、前記受光素子にて検知した通信光を電気信号に変換して可視光を出力する光出力部と、前記受光素子及び前記光出力部を駆動させるための駆動回路と、前記駆動回路に電力を供給する電力供給部とを備え、前記電力供給部として太陽電池を用いる請求項１〜３のいずれかに記載の通信光検知器。
5. 前記スリーブは、その外周面に長手方向に延びるスリットを有し、前記光検知部をスリットに対向するように設けることで、前記スリットから漏れ出る通信光を検出する請求項１〜４のいずれかに記載の通信光検知器。
6. 前記フェルールとして、前記金属膜を形成したセラミックからなるものを用いた請求項１〜５のいずれかに記載の通信光検知器。
7. 前記フェルールの一端に光ファイバを内蔵した他のフェルールが前記光ファイバの屈折率と略同等の樹脂を介して突き合わせ接続されて前記スリーブ内にあらかじめ内蔵され、かつ、前記他のフェルールの一端が他のスリーブに挿入されている請求項３に記載の通信光検知器。
8. 前記光検知部は、故障の有無を知らせる故障表示手段を備える請求項１に記載の通信光検知器。

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