JP5393408B2 - 光ファイバ検査方法、および光ファイバ検査装置 - Google Patents

Description

この発明は、多心光ファイバにおける個々の光ファイバを検査するための方法に関する。また光ファイバ検査装置にも関する。

光ファイバは、実際に運用されるのに先立って検査（光損失の測定など）を行うことが必要である。光ファイバの検査方法としては、光ファイバの両端に光源と受光素子などからなる受光部とを配置し、光ファイバに所定の光強度の光信号を入射するとともに、出射光の光強度を周知の光パワーメータなどを用いて測定して光損失を求めることを基本としている。そして、この基本的な検査方法を応用すれば、光ファイバ同士の接続に伴う損失も測定できる。例えば、光損失が既知の光ファイバに光コネクタを介して検査対象となる別の光ファイバを接続するとともに、この接続点を含む光ファイバ全長に亘る光損失を測定することで、その接続点での光損失（接続損失）を含めた検査対象の光ファイバの光損失が求められる。なお、以下の非特許文献１には、光ファイバにおける光信号の損失や接続損失などを測定するための方法や装置について記載されている。

ところで、光ファイバには、複数本の光ファイバを一組にした多心光ファイバがあり、このような多心光ファイバを検査するためには、複数本の光ファイバのそれぞれについて、個別に検査を行う必要がある。多心光ファイバの検査方法としては、例えば、個々の光ファイバについて、光源から受光部に至る光路の途上に光スイッチを挿入し、各光スイッチを個別に開閉して順次光路を接続していく。そして、各光ファイバについて個別に光損失などを測定する。そのため、多心光ファイバの検査には、長い時間と、その長い検査時間に伴うに高い検査コストが掛かっていた。

なお、以下の特許文献１に記載されている光コネクタ付き多心光ファイバの検査装置では、多心光ファイバにおける光信号の出射側の開口端面に１本分の光ファイバの幅のスリットを設け、そのスリットの位置を移動させることで、１本の光ファイバ毎に光路の接続や遮断を行わなくても多心光ファイバを検査することができるようになっている。

特許第３００９４２６号公報

菊池 拓男・西沢 紘一著、「光通信時代を支えるＦＴＴＨ施工技術」、株式会社オプトロニクス社、平成２０年１２月２２日、第３版第１刷発行、Ｐ１６１〜Ｐ１８９

上記特許文献１に記載された検査装置では、複数の光ファイバを１次元に配置した、テープ心線などを検査対象としている。すなわち、複数本の光ファイバの開口端が１行となるように配置されている多心光ファイバを検査対象としている。そして、開口端の行方向に対して直交する列方向に延長するスリットを設け、そのスリットを行の延長方向に移動させている。それによって、多心光ファイバにおける１本の光ファイバからの光のみを順次透過させ、その１本の光ファイバからの透過光のみを光パワーメータに入力させている。

しかしながら、多心光ファイバには、光ファイバの開口が、１行となるように１次元配置されたものだけではなく、複数行となるように２次元配置されたものもある。そして、このような２次元配置の多心光ファイバを特許文献１の検査装置が採用している検査方法によって検査しようとすると、スリットが列に直交する方向に開口しているため、多心光ファイバ中の１本の光ファイバから透過光のみを受光して検査することができない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数本の光ファイバの開口が２次元配置された多心光ファイバにおいて、個々の光ファイバを複雑な機構や制御を用いることなく精密に検査するための方法とその方法に基づいて多心光ファイバを検査できる装置を提供することを目的としている。そして、本発明の主たる発明は、Ｍ×Ｎ本の光ファイバからなる多心光ファイバにおける個々の光ファイバを検査する方法であって、
前記多心光ファイバの少なくとも一方の端部には、前記光ファイバの開口が列間ピッチａ、行間ピッチｂのＮ行Ｍ列の行列となるように２次元配置されてなる接続端面が形成され、
Ｍ個の貫通孔を備えたプレートと、光源と、光ファイバからの出射光を受光して光強度信号を出力する受光部と、当該光強度信号を受信する受信部とを用い、
前記プレートの前記貫通孔は、列間ピッチがａで、行間ピッチがＮ×ｂ以上となるように各行、および各列に一つずつ配置されているとともに、当該貫通孔の列の延長方向は、前記接続端面における前記開口の列の延長方向に一致し、
前記光ファイバに前記光源からの光を入射する光入射ステップと、
前記プレートを前記接続端面に近接させて対面させるとともに、前記プレートを前記列と平行な一方向に移動させるプレート移動ステップと、
前記プレート移動ステップの過程で、ある光ファイバの開口が前記プレートにおける一つの孔に重複するように対向し、他の光ファイバの開口が遮蔽されたときに前記受光部からの前記光強度信号を前記受信部に受信させる光強度信号受信ステップと、
を含むことを特徴とする光ファイバ検査方法としている。なお、主たる発明以外の発明についての特徴、目的、効果などについては、以下の記載で明らかにする。

本発明の多心光ファイバの検査方法によれば、複数本の光ファイバの開口が２次元配置されてなる多心光ファイバについて、個々の光ファイバを複雑な機構や制御を用いることなく精密に検査することができる。

光コネクタの一例を示す図である。 本発明の実施例に係る光ファイバ検査方法において、複数本の光ファイバの開口が二次元に配置された状態を示す図である。 上記実施例の光ファイバ検査方法において、多心光ファイバと、当該検査方法に用いるプレートとの配置関係を示す図である。 上記実施例の光ファイバ検査方法における各構成要素の配置関係を示す図である。 上記実施例の光ファイバ検査方法の手順を示す図である。 本発明の応用例に係る光ファイバ検査方法の概略説明図である。 本発明の一実施形態に係る光ファイバ検査装置の構成を示す図である。 上記光ファイバ検査装置の構造の一例を示す図である。

＝＝＝本発明に対応する実施例の特徴＝＝
本発明の実施例に係る光ファイバ検査方法では、各光ファイバの開口端面が２次元配置された多心光ファイバを検査対象とし、１本の光ファイバからの出射光のみを受光させることで、多心光ファイバにおける個々の光ファイバを個別に検査することが可能となる。しかし、その検査に関わる手順や作業が煩雑になったり、検査のために必要な構成や制御が複雑になったりしていては、検査に掛かるコストが嵩む。本発明の実施例では、このような検査コストに関わる課題を解決するために、上記主たる発明に対応する実施例における特徴の他に、以下の特徴も備えている。

前記プレートの前記貫通孔の行間ピッチは、ｂの整数倍であること。
前記プレートは、前記接続端面と前記受光部との間に介在し、前記光入射ステップでは、全ての前記光ファイバの当該接続端面とは反対側の開口に一括して光を入射すること。あるいは、前記プレートは、前記接続端面と前記光源との間に介在すること。

また本発明は、光ファイバ検査装置にも及んでおり、光ファイバ検査装置の実施形態は、
Ｍ×Ｎ本の光ファイバからなる多心光ファイバにおける個々の光ファイバを検査するための装置であって、
光ファイバ配置部と、Ｍ個の貫通孔を備えたプレートと、光源と、受光部と、プレート移動機構と、受信部とを備え、
前記光ファイバ配置部は、前記多心光ファイバの少なくとも一方の端部において、前記光ファイバの開口を、列間ピッチａ、行間ピッチｂのＮ行Ｍ列の行列となる２次元配置された状態の接続端面となるように固定し、
前記プレートの前記Ｍ個の貫通孔は、列間ピッチがａで、行間ピッチがＮ×ｂとなるように各行、および各列に一つずつ配置されているとともに、当該貫通孔の列の延長方向は、前記接続端面における前記開口の列の延長方向に一致し、
前記光源は、前記光ファイバに光を入射し、
前記受光部は、受光面が前記Ｍ×Ｎ本の光ファイバから出射する光を一括して受光できるように配置されて、いずれかの光ファイバからの出射光の光強度信号を出力し、
前記プレート移動機構は、前記プレートを前記列と平行な一方向に移動させ、
前記受信部は、前記プレート移動機構によって前記プレートを移動させる過程で、ある光ファイバの開口が当該プレートにおける一つの孔に重複し、他の光ファイバの開口が遮光されたときに前記受光部からの前記光強度信号を受信する、
ことを特徴としている。

＝＝＝多心光ファイバ＝＝＝
本実施例に係る光ファイバ検査方法では、複数の光ファイバ（例えば、光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバコードなど）を含んで構成される多心光ファイバから個々の光ファイバを順次検査対象として選択するための構成や手順に特徴を有している。この特徴を説明する前に、まず、一般的な多心光ファイバの構造などについて説明する。ここでは、多心光ファイバの一例として、末端に光コネクタを備えた多心光ファイバを示した。周知のごとく光コネクタは、光信号の入射口あるいは出射口となる光ファイバの端面同士を付き合わせた状態で接続するための部材である。図１に光コネクタ１１０の一例として、ＭＰＯ型光コネクタ（以下、光コネクタ）１１０を示した。図示した光コネクタ１１０では、光ファイバの開口が２次元配置された周知のＭＴフェルール１１１が中空筒状のハウジング１１２内に装着されているとともに、ＭＴフェルール１１１の端面が当該ハウジング１１２の一端から露出している。この例では、矩形のフェルール端面１１３の長手方向を行方向とすると、光ファイバの端面（以下、開口）が２行１２列となるように配置されている。以下、このように複数の光ファイバの開口が２次元に配置されている面２０を「接続端面」と称することとする。

なお、光コネクタ１１０には、接続相手となる光コネクタの各光ファイバと自身の光ファイバとを同軸上に対向した状態で接続するための構造を備えており、例えば、図１に示した光コネクタ１１０では、（Ａ）に示した雄型コネクタ１１０Ｍと（Ｂ）に示した雌型コネクタ１１０Ｆとがある。雄型コネクタ１１０Ｍは、そのフェルール端面１１３に２本のガイドピン１１４Ｍを備え、この２本のガイドピン１１４Ｍの間に先の接続端面２０が形成されている。一方、雌型コネクタ１１０Ｆのフェルール端面１１３には、雄型コネクタ１１０Ｍのガイドピン１１４Ｍが挿入される挿入孔１１４Ｆが形成されている。そして、雄型コネクタ１１０Ｍのガイドピン１１４Ｍを雌型コネクタ１１０Ｆの挿入孔１１４Ｆに挿入することで、双方の光コネクタ（１１０Ｍ，１１０Ｆ）が接続され、接続端面２０における各光ファイバの開口同士が正確に付き合わされる。もちろん、光コネクタは、自身の形状に係合する光アダプタにも接続し、それによって、光ファイバの開口は、位置決めされた状態で配置される。

＝＝＝実施例＝＝＝
本実施例の光ファイバの検査方法では、複雑な機構を用いず、かつ簡単な手順によって、接続端面２０に含まれる複数の光ファイバの開口の内、一つの開口からの光のみを選択的に受光し、１本の光ファイバごとに光損失などを測定することができるようになっている。そして、本発明の光ファイバ検査方法に係る実施例として、その一つの開口からの光を選択的に受光するための基本的な手順や構成を挙げる。図２に、接続端面２０の平面図を示した。多心光ファイバにおける各光ファイバ１１の開口１２は、Ｎ行Ｍ列となるように２次元配置されている。なお、以下では、説明を容易にするために、図２に示したように、Ｍ＝６、Ｎ＝４とする。また、接続端面２０における各光ファイバ１１の開口１２の配置について、図示したように行方向と列方向を規定し、列間ピッチ、すなわち行方向で隣接する開口１２間のピッチをａとし、行間ピッチ、すなわち列方向で隣接する開口１２間のピッチをｂとする。そして、図２に示したように、合計２４本の光ファイバ１１の開口１２が４行６列に２次元配置されている状態で、任意の１本の光ファイバ１１を検査対象として選択し、その選択した光ファイバ１１の開口１２から出射する光を受光素子の受光面に受光させるための手順を本発明の実施例として説明する。

図３（Ａ）（Ｂ）に検査対象となる光ファイバ１１ｓを選択するための構成を示した。（Ａ）は、多心光ファイバ１０を側面から見たときの構成であり、（Ｂ）は、接続端面２０を（Ａ）における矢印１００方向から見たときの平面図である。ここに図示したように、接続端面２０には、列方向を長手方向とした矩形状のプレート１が近接して対面している。本実施例では、ある光ファイバ１１を検査対象の光ファイバ１１ｓとして選択するために列方向を長手方向とした略矩形のプレート１を用いている。当該プレート１には、表裏を貫通する孔２が複数形成されている。そして、その孔２は、所定の規則に基づいた数で、所定の規則に基づいた位置に形成されている。

本実施例において、孔２の数は、接続端面２０における行方向の開口１２の数Ｍに一致している。また、孔２は、各行と各列に一つずつ形成されて、同じ行、および同じ列には、孔２が一つだけ形成されている。すなわち、この例では合計６個の孔２が、各行列に一つずつ形成されている。各孔２の列間ピッチは、接続端面２０における光ファイバ１１の開口１２の列間ピッチと同じａで、行間ピッチは、Ｎ×ｂ、すなわち４ｂである。なお、図示した例では、孔２が幅４ｂで階段状に配置されている。

孔２の列方向は、接続端面２０における各光ファイバ１１の開口１２によって形成される列方向と一致している。すなわち、孔２の列の延長方向と、光ファイバ１１の開口１２による列の延長方向とが同じ直線上にある。孔２の形状は、光ファイバ１１の開口１２の形状と同じ円形であり、そのため、プレート１を列方向に移動させていくと、いずれか１本の光ファイバ１１ｓの開口１２ｓといずれか一つの孔２ｓとが同心円状に重なる。そして、その状態からプレート１を距離ｂだけ列方向に移動させると、今度は、他の１本の光ファイバ１１の開口１２がいずれかの孔２と同心円状に重なることになる。

なお、孔２の面積は、プレート１と接続端面２０との距離や、光ファイバ１１の開口数（ＮＡ:Numerical Aperture）などに応じて設定することができる。具体的には、ある光ファイバ１１の開口１２が孔２と同心円状に重なっているとき、その光ファイバ１１に隣接する光ファイバ１１の開口１２からの出射光が同じ孔２を通してプレート１の前方に漏出しない程度となるように設定する。一例を挙げると、ある光ファイバ１１の開口１２が孔２と同心円状に重なっているとき、その光ファイバ１１に孔２を通して光を入射するとき、その光ファイバ１１に隣接する光ファイバ１１に光が同じ孔２を通して入射しない程度に設定する。なお、接続端面２０には光ファイバ１１の端面が開口１２として露出しているため、前記プレート１と接続端面２０は、上述した孔２の面積に関する設定条件を満たした上で双方が接触しないように配置されることになる。

次に、上述した接続端面２０における各光ファイバ１１の開口１２と、プレート１における各孔２との配置関係に基づいて、多心光ファイバ１０の検査方法の概略を説明する。図４に、本実施例の検査方法に用いられる光源３、多心光ファイバ１０、プレート１、受光素子４の各構成要素の配置関係を例示した。ここでは、多心光ファイバ１０の両端（１０ｔ，１０ｅ）が、光コネクタ（１１０ｔ，１１０ｅ）となっている例を示した。そして、一方の光コネクタ１１０ｔ側に光源３が配置され、他方の光コネクタ１１０ｅ側に受光素子４が配置されている。ここで、多心光ファイバ１０における光源３側の端を先端１０ｔ、受光素子４側の端を終端１０ｅとすると、基本的な実施例では、上記構成要素の配置関係には、図４（Ａ）に示したように、終端１０ｅ側にプレート１を配置する場合と、同図（Ｂ）に示したように、先端１０ｔ側にプレート１を配置する場合とがある。なお、図示した多心光ファイバ１０は、直線状に延長しているが、Ｕ字状やループ状に屈曲していてもよい。また、接続損失を測定するために、多心光ファイバ１０の延長途上に別の光コネクタ１１０を介した接続点があってもよい。いずれにしても、多心光ファイバ１０からなる光路の一端に光源３が配置され、他端に受光素子４が配置されていればよい。

ここで、図４（Ａ）に示した配置関係に基づいて本実施例の光ファイバ検査方法を説明する。なお、この図４（Ａ）に示した各構成要素（１、３、４、１０）の配置関係において、光源３は、多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側の接続端面２０ｔにて、全光ファイバ１１の開口１２に対面し、全光ファイバ１１に一括して光を入射するものとしている。もちろん、全ての光ファイバ１１に光を入射できるのであれば、先端１０ｔ側には、図２に示した接続端面２０のように、光ファイバ１１の開口１２が規則的な２次元配置となっている必要ない。

一方、終端１０ｅ側に配置される受光素子４は、その受光面５が接続端面２０ｅに対面し、プレート１は、受光素子４の受光面５と接続端面２０ｅとの間に介在する。そして、受光素子４は、接続端面２０ｅの形成領域を受光領域とし、接続端面２０ｅのいずれの位置にある光ファイバ１１からの出射光でも受光できるように配置されているものとする。

図５（Ａ）〜（Ｄ）に、本実施例に係る検査方法の手順を示した。なお、以下では、当該図５（Ａ）に示したように、行と列の方向、および上下左右方向を規定している。また、６個の孔を符号２ａ〜２ｆによって区別し、孔（２ａ〜２ｆ）の位置と重複したときの開口１２を符号１２Ａ〜１２Ｄによって区別している。

まず、図５（Ａ）に示したように、プレート１における最も上の行の孔２ａを接続端面２０ｅの最下行１３に重ねる。プレート１の孔（２ａ〜２ｆ）の列方向と接続端面２０ｅにおける開口１２の列方向とは一致しているので、プレート１の左上の孔２ａと、接続端面２０ｅにおける最も左の列１４の最下行１３の開口１２Ａとが同心円状に重なる。光源３からの光は、接続端面２０ｅにて全ての光ファイバ１１の開口（１２，１２Ａ）から出射するが、孔２ａと同心円状に重なった開口１２Ａからの出射光のみが受光素子４にて受光される。このようにして、多心光ファイバ１０における１本の光ファイバ１１のみを検査対象として選択することができる。

次に、プレート１を上方に距離ｂだけ移動させると、図５（Ｂ）に示したように、同じ孔２ａが接続端面２０ｅにおける下から二番目の行１５の位置に移動し、この行１５と最も左の列１４との交点に相当する開口１２Ｂと孔２ａとが同心円状に重なる。そして、このとき、この開口１２Ｂからの出射光を受光素子４にて受光させる。同様にしてプレートを距離ｂずつ順次上方に移動させていき、図５（Ｃ）に示したように、プレート１が図５（Ａ）の状態から距離４ｂだけ上方に移動すると、当該プレート１における２行（２列）目の孔２ｂが接続端面２０ｅにおける最下行１３と左から２番目の列１６との交点に相当する開口１２Ｃに重なる。

続いて距離ｂずつプレート１を列方向と平行に上方に移動させる毎に、接続端面２０ｅにおける左から２番目の列１６の開口１２が順次選択されて、プレート１の２行（２列）目の孔２ｂに重なる。このようにして、プレート１を移動させ、検査対象となる光ファイバ１１の開口１２を順次選択し、受光素子４によって受光させる、という一連の動作を繰り返す。そして、最後に、図５（Ｄ）に示したように、プレート１における最下行（最も右の列）の孔２ｆが接続端面２０ｅにおける最も右の列１８と最上行１７との交点に相当する開口１２Ｄからの出射光を受光素子４に受光させると、全ての光ファイバ１１についての検査が終了したことになる。

このように、例示した検査方法によれば、実質的に、光源３と、受光素子４と、単純な構造のプレート１と、そのプレート１を接続端面２０に対して一方向に移動させるだけの機構とによる簡素な構成だけで多心光ファイバ１０を構成する光ファイバ１１を１本ずつ正確に検査することができる。したがって、この検査方法に基づいて多心光ファイバ１０を検査する装置を構成すれば、その装置を安価に提供することができる。また、プレート１を一方向に操作させるだけで検査が完了し、検査時間を節約し、検査に係るコストを低減させることもできる。

ところで、孔２の列方向のピッチは、Ｎ×ｂでなくてもよく、Ｎ×ｂ以上であればよい。そして、ある一つの孔２によって一つの開口１２が選択され、他の開口１２が遮光されているときにその開口１２からの出射光を受光させればよい。また、孔２の列方向のピッチがｂの整数倍であれば、プレート１は、１度の移動機会に距離ｂずつ列方向に移動していくだけでよいので、プレート１を移動させるための機構や制御を簡素なものにすることができる。

なお、受光素子４の出力信号は、適宜な測定装置を用いて解析すればよい。例えば、受光素子４からの出力信号から求められる光強度と、光源３からの既定の光強度とに基づいて光損失を測定したり、出力信号の有無によって光ファイバ１１の断線などを検出したりするための情報として利用すればよい。

この例では、孔２が階段状に配置されていたが、プレート１において、同じ行、および同じ列に、孔２が一つだけ形成されていれば、階段状の配置にする必要はない。もちろん、孔２の形状は円形に限るものでもない。ある光ファイバ１１の開口１２と、ある孔２とを重ねた状態で、他の光ファイバ１１の開口１２がプレート１により遮光され、プレート１を距離ｂだけ列方向に移動させると、他の１本の光ファイバ１１のみからの出射光が受光素子４にて受光されればよい。

なお、プレート１を多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側に配置する場合には、プレート１の手前から接続端面２０ｔに向かって光を入射する。それによって、孔２と同心円状に重なった開口１２にのみ光が入射される。受光素子４は、多心光ファイバ１０の終端１０ｅ側において、全ての光ファイバ１１の開口１２からの出射光が受光できるように配置されていればよい。すなわち、終端１０ｅ側では、必ずしも、開口１２を規則的に２次元配置する必要はない。

＝＝＝応用例＝＝＝
ところで、図４に示したように、両端（１０ｔ，１０ｅ）に光コネクタ（１１０ｔ，１１０ｅ）を備えた多心光ファイバ１０では、光ファイバ１１の延長途上で、その位置が交差し、光ファイバ１１の開口１２の配置が両端（１０ｔ，１０ｅ）の光コネクタで入れ替わってしまう配置不良が発生することがある。そこで、本発明の応用例として、このような多心光ファイバ１０における配置不良の有無を検査する方法（配置検査方法）を示す。

図６に上記の配置検査方法の概略を示した。この図６においても図５に示した上下関係を採用している。図６（Ａ）に示したように、多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側と終端１０ｅ側の接続端面（２０ｔ，２０ｅ）にそれぞれプレート（１ｔ， １ｅ）が対面している。図６（Ｂ）は、多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側における接続端面２０ｔの平面図であり、（Ａ）における矢印１０１方向から見たときのプレート１ｔの孔２ｘｔ（ｘ：ａ〜ｆ）と光ファイバ１１の開口１２ｔとの位置関係を示している。同様に、図６（Ｃ）は、多心光ファイバ１０の終端１０ｅ側における接続端面２０ｅの平面図であり、（Ａ）における矢印１０２方向から見たときのプレート１ｅの孔２ｙｅ（ｙ：ａ〜ｆ）と光ファイバ１１の開口１２ｅとの位置関係を示した。なお、図６（Ｂ）（Ｃ）に示した両端（１０ｔ，１０ｅ）側の接続端面（２０ｔ，２０ｅ）における孔（２ｘｔ，２ｙｅ）と開口（１２ｔ，１２ｅ）との位置関係は、いわゆるストレートケーブルの配置不良を検査するためのものである。すなわち、正常な多心光ファイバ１０であれば、その両端（１０ｔ，１０ｅ）側の接続端面（２０ｔ，２０ｅ）での光ファイバ１１の開口（１２ｔ，１２ｅ）が同じ配置となる。そのため、多心光ファイバ１０の両端（１０ｔ，１０ｅ）側の接続端面（２０ｔ，２０ｅ）に近接配置されているプレート（１ｔ，１ｅ）は、ともに同じに位置に孔（２ｘｔ，２ｙｅ）が形成されている。

次に、図６（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて配置検査方法の具体的な手順を説明すると、まず、全ての光ファイバ１１において、断線が無いことを確認しておく。そのためには、多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側において、全ての光ファイバ１１に対して一括して光を入射し、終端１０ｅ側において、全光ファイバ１１の開口１２ｅを一括して目視などによって検査する。断線がなければ、終端１０ｅ側の全ての開口１２ｅから光が出射される。そして、断線が無いことを確認したならば、つぎに、多心光ファイバ１０の両端（１０ｔ，１０ｅ）側の接続端面（２０ｔ，２０ｅ）にプレート（１ｔ，１ｅ）を対面させ、同じ位置にある開口（１２ｔ，１２ｅ）にプレート（１ｔ，１ｅ）の孔（２ｔ，２ｅ）が重複するように二つのプレート（１ｔ，１ｅ）を同期的に移動させる。両端（１０ｔ，１０ｅ）側で、同じ位置の開口（１２ｔ，１２ｅ）に孔（２ｘｔ，２ｙｅ）が重複したときの光強度を測定する。開口（１２ｔ，１２ｅ）の配置が正常であれば、先端１０ｔ側からプレート１ｔの孔２ｔを介して入射した光が終端１０ｅ側のプレート１ｅの孔２ｔを通して出射し、その出射光が受光素子４にて受光される。配置が間違っていれば出射光がプレート１ｅによって遮光され、受光素子４によってその出射光が受光されない。このようにして、全ての光ファイバ１１に対して検査を行い、配置不良の有無を判断することができる。もちろん、配置不良の検査に先立って光ファイバ１１の断線の有無を確認するために、図６（Ｄ）に示したように、プレート１の上端に接続端面（２０ｔ,２０ｅ）の領域を見通せる大きさの開口６を形成しておき、多心光ファイバ１０の両端（１０ｔ,１０ｅ）側で、この開口６と接続端面（２０ｔ,２０ｅ）の領域とを重ねる。そして、先端１０ｔ側の接続端面２０ｔに光を入射させるとともに、終端１０ｅ側では、受光素子４を外すなどして目視でこの出射光を確認する。あるいは、光強度を測定し、その強度が所定値以上であれば、全開口１２ｅから光が出射されて、断線がない、と判定してもよい。このようにプレート（１ｔ,１ｅ）に接続端面（２０ｔ,２０ｅ）の領域に対応する開口６を設けることで、断線の検査と配置検査とを連続して行え、検査時間を節約することができる。

なお、この応用例に対する比較例としては、例えば、多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側からある１本の光ファイバ１１に光を入射し、終端１０ｅ側において光が出射されている光ファイバ１１の開口１２ｅの位置を目視によって人が確認する配置検査方法がある。あるいは、光センサとコンピュータとによる画像認識技術を用い、光を入射した光ファイバ１１の開口１２ｔの位置と、光を出射した開口１２ｅの位置とが正しい関係であるか否かを判断する配置検査方法がある。しかし、この比較例における配置検査方法において、目視で確認する場合では、接続端面２０ｅを形成する開口１２ｅの行間や列間のピッチが狭く、誤認の可能性があり、検査の信頼性が低下する。画像認識技術を用いる場合では、検査に要する構成が複雑となり検査コストが増大する。

さらに、比較例における配置検査方法では、特定の１本の光ファイバ１１に光を入射させるために、多芯光ファイバ１０の全ての光ファイバ１１の光路上に個別に光スイッチを介在させている。そして、先端１０ｔ側から全光ファイバ１１に対して一括して光を入射し、ある１本の光ファイバ１１の延長途上に介在する光スイッチを接続し、他の光スイッチを遮断するようにして、特定の１本の光ファイバ１１から光を出射させている。したがって、基本的な構成自体が複雑であり、原理的に検査コストを低減させることが難しかった。

また、比較例の配置検査方法では、各光ファイバ１１に対して光損失の測定と配置検査を個別に行う必要があった。したがって、比較例では、多心光ファイバ１０に対して配置検査と、光損失の測定の両方を行おうとすると、膨大な時間が掛かっていた。一方、本発明の応用例では、極めて簡素な構成と、極めて簡単な手順で配置検査を行えるとともに、配置検査と光損失の測定を同時に行え、検査コストを劇的に低下させることが可能となる。

＝＝＝実施形態＝＝＝
本発明の一実施形態として、上述した検査方法を用いて多心光ファイバ１０を検査する装置（検査装置）の構成例を挙げる。図７に、当該検査装置２００の機能ブロック構成を例示した。この図では、多心光ファイバ１０の両端（１０ｔ,１０ｅ）は、光コネクタ（１１０ｔ,１１０ｅ）となっており、プレート１が、その終端１０ｅ側にのみ配置されている実施形態を示した。そして、光源３と受光素子４が、多心光ファイバ１０の先端１０ｔと終端１０ｅにおける各接続端面（２０ｔ,２０ｅ）に対して所定の位置関係となるように固定されている。

図７に示した構成において、制御部２０１は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリなどの記憶部を備えたコンピュータによって構成することができる。そして、検査装置２００の各構成要素を制御する。光強度信号出力部２０２は、受光素子４が出力する信号をサンプリングして光強度に相当するデータ（光強度データ）を生成し、その光強度データを制御部２０１に送信する。プレート１は、モータ２０３の駆動力によって上下方向に直線的に移動する。モータ２０３は、例えば、ステッピングモータであり、モータ駆動部２０４は、制御部２０１からの制御信号に従って、所定のパルス信号を発生する。モータ２０３は、そのパルス信号を受信すると出力軸２０５を所定角度だけ回転させる。

ギアボックス２０６は、モータ２０３の出力軸２０５の回転運動を上下方向の直線運動に変換するための複数のギアを含んで構成され、その直線運動がプレート１に伝達される。なお、ギアボックス２０６は、モータ２０３がパルス信号によって出力軸２０５を所定角度回転させる毎にプレート１を上方に距離ｂだけ移動させるように設定されている。また、ギアボックス２０６は、ロータリーエンコーダなどを内蔵し、モータ２０３の出力軸２０５の回転角度に対応する信号（角度信号）を出力する。なお、検査装置２００を上述した配置検査にも対応させる場合には、多心光ファイバ１０の先端１０ｔ側にも、モータ２０３、モータ駆動部２０４、ギアボックス２０６、プレート１からなる構成を備えさせればよい。

次に、上記検査装置２００の動作について説明する。制御部２０１の記憶部には、例えば、各光ファイバ１１の識別子、初期状態にあるプレート１上の基準位置の座標、当該基準位置に対する孔２の相対座標、モータ２０３の回転角度とプレート１の上下移動量との関係、ロータリーエンコーダが出力する角度信号とプレート１の孔２や基準位置との対応関係、プレート１の上下移動量と検査対象として選択される光ファイバ１１との関係など、当該検査装置２００を制御するために必要な情報があらかじめ記憶されているものとする。

制御部２０１は、モータ駆動部２０４に所定の制御信号を送信してモータ２０３を所定角度回転させてプレート１を移動させる。このとき、ロータリーエンコーダからの角度信号に基づいてプレート１の孔２の位置を特定したり、モータ駆動部２０４をフィードバック制御したりして、プレート１を正確に移動させ、検査対象となる光ファイバ１１を順次選択していく。また、ある光ファイバ１１が検査対象として選択されている期間に光強度データを受信し、その光ファイバ１１に受信した光強度データを対応付けして記憶する。また、検査装置２００が配置検査に対応している場合では、ある光ファイバ１１が検査対象として選択されている期間に光強度データが受信できなかった場合、当該光ファイバ１１が配置不良を起こしている、と判定し、当該光ファイバ１１にその判定結果を対応付けして記憶する。なお、光ファイバ１１と光強度データとの対応関係は、多心光ファイバ１０における光ファイバ１１毎の光損失などを求めるためのデータとして、制御部２０１、あるいは別の情報処理装置によって処理されることとすればよい。

＝＝＝検査装置の構造について＝＝＝
以上、本発明の実施形態となる検査装置２００の基本的な構成や動作について説明した。以下では、検査装置２００の細部の構造として、筐体構造や、プレート１などの位置決め構造などについて説明する。

図８に、図７に示した検査装置２００における細部の構造を例示した。図８（Ａ）は、筐体構造の一例であり、この例では、遮光された筐体２１０内にプレート１、受光素子４、モータ２０３、モータ駆動部２０４、およびギアボックス２０６が収納されている。また、筐体２１０の表面には、光コネクタ１１０ｅと同じ規格の光アダプタ２１１が配設されているとともに、適宜な通信インタフェースに準拠したコネクタ（２１２〜２１４）も配設されている。そして、筐体２１０の外部にある制御部２０１や光強度信号出力部２０２と筐体２１０の内部にある所定の構成要素とは、これらのコネクタ（２１２〜２１４）と、筐体２１０の内部配線２１５とを介して電気的に接続される。もちろん、一体的な装置として、制御部２０１や光強度信号出力部２０２が筐体２１０内にあってもよい。受光素子４に対して遮光できるのであれば、光源３も筐体２１０内に収納してもよい。

図８（Ｂ）は、接続端面２０ｅにおける光ファイバ１１の開口１２に対してプレート１や孔２を位置決めするための構造の一例である。なお、図中では、筐体２１０内外の境界を点線で示し、上下左右方向を矢印で示した。この例では、光コネクタ１１０ｅが筐体２１０の表面に配設された光アダプタ２１１と接続することで、まず、接続端面２０ｅにおける各開口１２が、筐体２１０に対して位置決めされた状態で固定される。

また、光アダプタ２１１において、光コネクタ１１０ｅとは反対側の面（背面）は、接続端面２０ｅの領域を縁取る形状に開口する矩形の孔２１６が形成されている。そして、筐体２１０表面にも光アダプタ２１１の背面の孔２１６に対応して矩形状の孔が形成されているものとする。なお、光アダプタ２１１の背面の孔２１６は、接続端面２０ｅにおいて行列配置されている光ファイバ１１の開口１２と個別に対応するように、同様に行列配置された複数の孔であってもよい。筐体表面の孔２１６についても同様に行列配置された孔であってもよい。

一方、プレート１は、筐体２１０の内面に上下に延長するように左右一組で形成されたガイドレール２１７の間に挟持されている。それによって、プレート１は、左右の位置が決められた状態で、筐体２１０の内面に当接しつつ上下方向に摺動する。もちろん、プレート１を摺動自在に左右から挟持する構成としては、ガイドレールに限らず、ガイドピンや、ガイドローラなども考えられる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
＜受光素子の配置について＞
上記実施形態の検査装置２００では、プレート１は、受光素子４の受光面５に近接配置されていた。この例に限らず、接続端面２０ｅからの光をレンズなどを用いた光学系を介して１本の光ファイバの一方の開口に案内し、その１本の光ファイバの他方の開口を受光素子４の受光面５に対面させてもよい。それによって、受光素子４の配置場所を柔軟に設定することができる。また、１本の光ファイバの他方の開口に光コネクタを設ければ、その光コネクタを汎用の光パワーメータに接続することができ、専用の受光素子や光強度信号出力部を設ける必要が無く、検査装置をさらに安価に提供することが期待できる。

＜プレートの移動機構について＞
プレート１を正確に所定の速度で上方に移動させることができるのであれば、モータ２０３は、ステッピングモータでなくてもよい。例えば、各光ファイバ１１について、検査対象として選択される順番を制御部２０１の記憶部に記憶させておく。また、検査開始時点からの経過時間と各光ファイバ１１が選択される時間との対応関係を記憶させておく。制御部２０１は、検査開始時点からの経過時間を測定し、上記対応関係に基づくタイミングで光強度データを受信する。そして、その受信した光強度データが、どの光ファイバ１１のものであるのかを上記順番に基づいて特定する。

＜多心光ファイバの構造について＞
上記実施例では、多心光ファイバ１０は、光コネクタ（１１０ｔ，１１０ｅ）を両端（１０ｔ，１０ｅ）側に備え、その光コネクタ（１１０ｔ，１１０ｅ）自体の構造により、光ファイバ１１の開口１２が規則的に２次元配置されていた。この例に限らず、Ｍ本の光ファイバをピッチａで行方向に直線上に並べた一組の多心光ファイバをＮ組用い、そのＮ組の多心光ファイバの各フェルール端面を列方向に積層することで、開口１２が２次元配置された接続端面２０を形成してもよい。それによって、開口１２が行方向に１次元に配置された一組の多心光ファイバを、複数組同時に検査することができる。

＜接続端面について＞
上記実施例や応用例、および実施形態では、多心光ファイバは、両端にフェルールを備え、接続端面は、そのフェルールの構造自体に含まれていた。もちろん、接続端面は、複数本の光ファイバの開口が行列状に配置されていればよく、その成因はどのようなものであってもよい。例えば、複数本のチューブを、その開口が行列状となるように配置された状態で固定し、各チューブの一方の開口から光ファイバを挿入し、他方の開口に光ファイバの開口を露出させるなど、適宜な構造によって接続端面を形成することができる。

１，１ｔ，１ｅ プレート、
２，２ａ〜２ｆ，２ａｔ〜２ｆｔ，２ａｅ〜２ｆｅ プレートの孔、
３ 光源、４ 受光素子、５ 受光面、１０ 多心光ファイバ、
１１，１１ｓ 光ファイバ、
１２，１２ｓ，１２Ａ〜１２Ｄ 光ファイバの開口、
２０，２０ｔ，２０ｅ 接続端面、ａ 列間ピッチ、ｂ 行間ピッチ、
１１０，１１０Ｍ，１１０Ｆ，１１０ｔ，１１０ｅ 光コネクタ、
２００ 光ファイバ検査装置、２０１ 制御部、２０２ 光強度信号出力部、
２０３ モータ、２０４ モータ駆動部、２０６ ギアボックス、２１０ 筐体、
２１１ 光アダプタ、２１２〜２１４ コネクタ、２１５ 内部配線、
２１６ 筐体の孔、２１７ ガイドレール

Claims (5)

1. Ｍ×Ｎ本の光ファイバからなる多心光ファイバにおける個々の光ファイバを検査する方法であって、
   前記多心光ファイバの少なくとも一方の端部に、前記光ファイバの開口が列間ピッチａ、行間ピッチｂのＮ行Ｍ列の行列となるように２次元配置されてなる接続端面が形成されており、
   Ｍ個の貫通孔を備えたプレートと、光源と、光ファイバからの出射光を受光して光強度信号を出力する受光部と、当該光強度信号を受信する受信部とを用い、
   前記プレートの前記貫通孔を、列間ピッチがａで、行間ピッチがＮ×ｂ以上となるように各行、および各列に一つずつ配置するとともに、当該貫通孔の列の延長方向を、前記接続端面における前記開口の列の延長方向に一致させ、
   前記受光部の受光面を、前記Ｍ×Ｎ本の光ファイバから出射する光を一括して受光できるように配置し、
   前記光ファイバに前記光源からの光を入射する光入射ステップと、
   前記プレートを前記接続端面に近接させて対面させるとともに、前記プレートを前記列と平行な一方向に移動させるプレート移動ステップと、
   前記プレート移動ステップの過程で、ある光ファイバの開口が前記プレートにおける一つの孔に重複するように対向し、他の光ファイバの開口が遮蔽されたときに前記受光部からの前記光強度信号を前記受信部に受信させる光強度信号受信ステップと、
   を含むことを特徴とする光ファイバ検査方法。
2. 請求項１記載の光ファイバ検査方法において、前記プレートの前記貫通孔の行間ピッチは、ｂの整数倍であることを特徴とする光ファイバ検査方法。
3. 請求項１または２記載の光ファイバ検査方法において、前記プレートを、前記接続端面と前記受光部の受光面との間に介在させ、前記光入射ステップでは、全ての前記光ファイバの当該接続端面とは反対側の開口に一括して光を入射することを特徴とする光ファイバ検査方法。
4. 請求項１または２記載の光ファイバ検査方法において、前記プレートを、前記接続端面と前記光源との間に介在させることを特徴とする光ファイバ検査方法。
5. Ｍ×Ｎ本の光ファイバからなる多心光ファイバにおける個々の光ファイバを検査するための装置であって、
   光ファイバ配置部と、Ｍ個の貫通孔を備えたプレートと、光源と、受光部と、プレート移動機構と、受信部とを備え、
   前記光ファイバ配置部は、前記多心光ファイバの少なくとも一方の端部において、前記光ファイバの開口を、列間ピッチａ、行間ピッチｂのＮ行Ｍ列の行列となる２次元配置された状態の接続端面となるように固定し、
   前記プレートの前記Ｍ個の貫通孔は、列間ピッチがａで、行間ピッチがＮ×ｂ以上となるように各行、および各列に一つずつ配置されているとともに、当該貫通孔の列の延長方向は、前記接続端面における前記開口の列の延長方向に一致し、
   前記光源は、前記光ファイバに光を入射し、
   前記受光部は、受光面が、前記Ｍ×Ｎ本の光ファイバから出射する光を一括して受光できるように配置されて、いずれかの光ファイバからの出射光を受光して光強度信号を出力し、
   前記プレート移動機構は、前記プレートを前記列と平行な一方向に移動させ、
   前記受信部は、前記プレート移動機構によって前記プレートを移動させる過程で、ある光ファイバの開口が当該プレートにおける一つの孔に重複し、他の光ファイバの開口が遮光されたときに前記受光部からの前記光強度信号を受信する、
   ことを特徴とする光ファイバ検査装置。

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