JP5833726B1

JP5833726B1 - 異物有無判定方法

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Publication number: JP5833726B1
Application number: JP2014213531A
Authority: JP
Inventors: 良小山; 翔一財前; 優美岩崎
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2034-10-20
Also published as: JP2016080570A

Abstract

【課題】シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該シングルモード光ファイバ外における光路の周囲に存在する可能性のある異物の有無を判定する。【解決手段】光路２０の周囲に異物１００がない状態で、クラッド伝播光３０がシングルモード光ファイバ２の一方端２Ａから出射するようにクラッド伝播光３０をシングルモード光ファイバ２に入射させ、一方端２Ａから出射して光路２０の周囲を通過した後のクラッド伝播光３０の強度を測定する。異物１００の有無を判定する際に、同様に、クラッド伝播光３０の強度を測定し、両強度を比較する。【選択図】図１

Description

本発明は、シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該シングルモード光ファイバ外における光路の周囲に存在する可能性のある異物の有無を判定する技術に関する。

従来において、図５に示すように、光通信装置の光送受信部１１０は、シングルモード光ファイバ２のコア２１を通る、つまり、シングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光（シングルモード光（光信号））のシングルモード光ファイバ外での光路２０に設けられた光源１１、合分波器１２、波長フィルタ１３、コリメートレンズ１４、受光器１５などを備える。光送受信部１１０においては、経年劣化などにより、シーリング材などが異物１００となって光路２０の周囲に存在する可能性がある。異物１００が光路２０まで達せず、周囲にある場合、光信号（シングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光）は異物１００に衝突しないので、通信障害は発生しない。しかし、異物１００が光路２０に達すると、光信号が異物１００に衝突して散乱損失が生じ、直ちに通信障害が発生する。

特許文献１では、シングルモード光ファイバのコアにおける故障を検出する技術を開示するが、図５のように、シングルモード光ファイバ外における異物検出はできない。

国際公開第２０１２／０７３９５２号

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該シングルモード光ファイバ外における光路の周囲に存在する可能性のある異物の有無を判定できる技術を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の異物有無判定方法は、シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該シングルモード光ファイバの一方端を出射した後の光路または前記シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該一方端に入射するまでの光路の周囲に存在する可能性のある異物の有無を判定する異物有無判定方法であって、光路の周囲に異物がない状態で、クラッド伝播光がシングルモード光ファイバの一方端から出射するように当該クラッド伝播光を当該シングルモード光ファイバに入射させ、当該一方端から出射して光路の周囲を通過した後の当該クラッド伝播光の強度を測定する正常時クラッド伝播光強度測定工程と、異物の有無を判定する際に、クラッド伝播光がシングルモード光ファイバの一方端から出射するように当該クラッド伝播光を当該シングルモード光ファイバに入射させ、当該一方端から出射して光路の周囲を通過した後の当該クラッド伝播光の強度を測定する判定時クラッド伝播光強度測定工程と、前記正常時クラッド伝播光強度測定工程で測定した強度と前記判定時クラッド伝播光強度測定工程で測定した強度を比較するクラッド伝播光強度比較工程とを備えることを特徴とする。

例えば、前記判定時クラッド伝播光強度測定工程は、前記光路を含む光通信装置が、前記シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光が前記光路にないタイミングでタイミング信号を送出する工程と、前記クラッド伝播光を前記シングルモード光ファイバに入射させるクラッド伝播光送出装置が、前記タイミング信号を受信したならクラッド伝播光をシングルモード光ファイバに入射させる工程を含む。

例えば、前記シングルモード光ファイバの他方端に接続され、且つ、送出された前記タイミング信号である、前記シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光が入射され、且つ、前記クラッド伝播光が出射される第１端と、当該シングルモードで伝播する光が出射される第２端と、前記クラッド伝播光が入射される第３端とを含むスプリッタを用いる。

本発明の異物有無判定方法によれば、シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該シングルモード光ファイバ外における光路の周囲に存在する可能性のある異物の有無を判定できる。

第１の実施の形態に係る異物有無判定方法の実施環境を示す図である。異物有無判定方法を示すフローチャートである。第２の実施の形態に係る異物有無判定方法の実施環境を示す図である。スプリッタ５の構造を示す図である。従来において光通信装置の光送受信部に異物がある場合の問題点を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

[第１の実施の形態]
図１は、第１の実施の形態に係る異物有無判定方法の実施環境を示す図である。

光通信装置１は、光送受信部１１０、通信制御部１２０、光強度検出部１３０を備える。光通信装置１は、クラッド伝播光送出装置３、保守用端末４とともに用いられる。

光送受信部１１０は、シングルモード光ファイバ２を介して、クラッド伝播光送出装置３に接続される。シングルモード光ファイバ２は、複数のシングルモード光ファイバを光接続部で接続したものでもよい。一部のシングルモード光ファイバは、光通信装置１に含まれていてもよい。

シングルモード光ファイバ２は、このシングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光であるシングルモード光（光信号）を通過させるコア２１、コア２１を囲むクラッド２２を含む。

光送受信部１１０は、光源１１、合分波器１２、波長フィルタ１３、コリメートレンズ１４、受光器１５を備える。

まず、通常の通信について説明する。

光源１１は、通信制御部１２０から受信する送信信号を光信号に変換する。光信号は、光路２０を進行する。その間、光信号は、合分波器１２、波長フィルタ１３、コリメートレンズ１４を通過し、シングルモード光ファイバ２の一方端２Ａからコア２１に入射する。すなわち、光信号はシングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光であり、シングルモード光ファイバ２を出射後、相手の光通信装置（図示せず）などに到達する。

また、相手の光通信装置から送信され、シングルモード光ファイバ２のコア２１に入射した光信号、すなわち、シングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光は、シングルモード光ファイバ２の一方端２Ａから出射後、光路２０を進行する。その間、光信号は、コリメートレンズ１４、波長フィルタ１３を通過し、合分波器１２で反射し、受光器１５に入射する。受光器１５は、光信号を受信信号に変換し、通信制御部１２０に送信する。

このように、光通信装置１（通信制御部１２０）と相手の光通信装置は、シングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光（光信号）を介して、通信を行う。

光通信装置１においては、経年劣化などにより、シーリング材などが異物１００となって光送受信部１１０に存在する可能性がある。異物１００が光路２０まで達せず、周囲にある場合、光信号は異物１００に衝突しないので、通信障害は発生しない。しかし、異物１００が光路２０に達すると、光信号が異物１００に衝突して散乱損失が生じ、直ちに通信障害が発生する。

本実施の形態の異物有無判定方法は、このような通信障害を事前に防止すべく、光路２０の周囲における異物１００の有無を判定するものである。

図２は、異物有無判定方法を示すフローチャートである。

Ｓ１：正常時クラッド伝播光強度測定工程
まず、光路２０の周囲に異物１００がない状態で、且つ、光通信装置１が通信を行っていない状態で、クラッド伝播光３０がシングルモード光ファイバ２の一方端２Ａから出射するようにクラッド伝播光３０をシングルモード光ファイバ２に入射させる。クラッド伝播光３０は、コア２１とクラッド２２を伝播する光である。

例えば、光通信装置１の製造直後は、光路２０の周囲に異物１００がないことが分かっているので、その際に、例えば、クラッド伝播光送出装置３により、シングルモード光ファイバ２の他方端２Ｂからクラッド伝播光３０を入射させる。

クラッド伝播光３０は、シングルモード光ファイバ２の一方端２Ａから出射後、光路２０とその周囲を通過し、受光器１５で受光される。クラッド伝播光３０は、波長フィルタ１３を通過する必要があるのでシングルモード光と同じ波長を有する。

光強度検出部１３０は、受光されたクラッド伝播光３０（光信号）の強度を検出し、保守用端末４に送信する。保守用端末４は、強度を表示する。

Ｓ２：判定時クラッド伝播光強度測定工程
例えば、光通信装置１の製造から長期間経過したなら、例えば、光通信装置１で通信を一旦停止し、ステップＳ１と同様により、クラッド伝播光３０の強度を得る。光路２０の周囲に異物がある場合、強度は、ステップＳ１で得た強度よりも低下する。

Ｓ３：次に、ステップＳ１で得た強度とステップＳ２で得た強度の差分を計算し、差分が予め定めた閾値より大きいか否かを判定する（クラッド伝播光強度比較工程）。ステップＳ３では、換言すれば、ステップＳ１で測定した強度とステップＳ２で測定した強度を比較する。

Ｓ４：差分が予め定めた閾値より大きいなら（Ｓ３：ＹＥＳ）、光路２０の周囲に異物１００があると判定する。

Ｓ５：一方、差分が閾値以下なら（Ｓ３：ＮＯ）、光路２０の周囲に異物１００がないと判定する。

閾値は、測定誤差や経験に基づいて定めればよい。光路２０の周囲に異物１００があると判定した場合、光通信装置１を交換等することで、通信障害を事前に防止できる。

このように、第１の実施の形態によれば、シングルモード光ファイバ（２）内においてシングルモードで伝播する光のシングルモード光ファイバ（２）外における光路（２０）の周囲に存在する可能性のある異物（１００）の有無を判定でき、通信障害を事前に防止できる。

[第２の実施の形態]
図３は、第２の実施の形態に係る異物有無判定方法の実施環境を示す図である。

以下、第１の実施の形態との差異を中心に説明する。

シングルモード光ファイバ２の他方端２Ｂは、スプリッタ５の第１端５Ａに接続され、スプリッタ５の第２端５Ｂは、シングルモード光ファイバ５０を介して、スプリッタ６の第１端６Ａに接続され、スプリッタ５の第３端５Ｃは、シングルモード光ファイバ５１を介して、クラッド伝播光送出装置３Ａに接続される。

スプリッタ６の第２端６Ｂは、シングルモード光ファイバ６０を介して、クラッド伝播光送出装置３Ａに接続される。スプリッタ６の第３端６Ｃは、シングルモード光ファイバを介して、通信網７に接続される。

クラッド伝播光送出装置３Ａは、タイミング信号受信部３１、クラッド伝播光送出部３２を備える。

図４は、スプリッタ５の構造を示す図である。

スプリッタ５は、長手方向に細長いガラス材で構成される光合分岐器であって、ガラス材で構成されるクラッド５２と、クラッド５２より屈折率の高いガラス材で構成されるコア５１とを含む。クラッド５２はコア５１に密接してその周囲を覆う構造となっている。コア５１を内包するクラッド５２には、コア５１を内包しないクラッド５２が途中で連結する。コア５１を内包するクラッド５２は第１端５Ａから第２端５Ｂに向かって湾曲した構造であり、コア５１を内包しないクラッド５２は第３端５Ｃに向かって直線的な構造である。

第１端５Ａは、シングルモード光ファイバ２の他方端２Ｂに接続される。第１端５Ａに入射したシングルモード光は第２端５Ｂから出射される。第２端５Ｂに入射したシングルモード光は第１端５Ａから出射される。クラッド伝播光３０は第３端５Ｃから入射され、直進し、第１端５Ａからシングルモード光ファイバ２の他方端２Ｂに入射する。

図３において、光通信装置１と通信網７の間の通信は、シングルモード光ファイバ２、５０、６０を介して行われる。スプリッタ５において、光信号（シングルモード光）は、第１端５Ａと第２端５Ｂの間のコア５１を通過する。

第２の実施の形態では、図２のステップＳ２を以下のように行う。

まず、光通信装置１の通信制御部１２０は、光路２０にシングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光がないタイミングで、つまり送信信号と受信信号のいずれもがないタイミングで、タイミング信号を光源１１に送信する。以下、送信信号と同様の動作により、シングルモード光ファイバ２内においてシングルモードで伝播する光であるタイミング信号１００Ａがシングルモード光ファイバ２に入射する。

シングルモード光ファイバ２の他方端２Ｂから出射したタイミング信号１００Ａは、スプリッタ５の第１端５Ａに入射し、コア５１を通り、第２端５Ｂから出射する。タイミング信号１００Ａは、シングルモード光ファイバ５０、スプリッタ６の第１端６Ａ、第２端６Ｂ、シングルモード光ファイバ６０を経由し、タイミング信号受信部３１で受信される。

タイミング信号受信部３１は、タイミング信号１００Ａを受信したなら、クラッド伝播光送出部３２を制御し、クラッド伝播光３０を送出させる。

クラッド伝播光３０は、シングルモード光ファイバ５１を経由し、スプリッタ５の第３端５Ｃに入射し、第１端５Ａから出射し、シングルモード光ファイバ２の他方端２Ｂに入射する。クラッド伝播光３０は、シングルモード光ファイバ２の一方端２Ａから出射し、光通信装置１に入射する。以下、光の強度を得るまでの動作は第１の実施の形態と同様である。

このように、第２の実施の形態によれば、異物の有無の判定を、シングルモード光ファイバ２等において通信が行われていないタイミングで行うことができる。よって、通信を意図的に停止して異物の有無の判定を行う必要がないという効果を奏する。

なお、第２の実施の形態では、シングルモード光ファイバ２等（通信経路）を介してタイミング信号１００Ａをクラッド伝播光送出装置３Ａに送信したが、通信経路とは別の経路を介して送信してもよい。

１光通信装置
２シングルモード光ファイバ
３、３Ａクラッド伝播光送出装置
４保守用端末
５、６スプリッタ
１１光源
１２合分波器
１３波長フィルタ
１４コリメートレンズ
１５受光器
２０光路
２１コア
２２クラッド
３０クラッド伝播光
３１タイミング信号受信部
３２クラッド伝播光送出部
１００異物
１００Ａタイミング信号
１１０光送受信部
１２０通信制御部

Claims

シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該シングルモード光ファイバの一方端を出射した後の光路または前記シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光の当該一方端に入射するまでの光路の周囲に存在する可能性のある異物の有無を判定する異物有無判定方法であって、
光路の周囲に異物がない状態で、クラッド伝播光がシングルモード光ファイバの一方端から出射するように当該クラッド伝播光を当該シングルモード光ファイバに入射させ、当該一方端から出射して光路の周囲を通過した後の当該クラッド伝播光の強度を測定する正常時クラッド伝播光強度測定工程と、
異物の有無を判定する際に、クラッド伝播光がシングルモード光ファイバの一方端から出射するように当該クラッド伝播光を当該シングルモード光ファイバに入射させ、当該一方端から出射して光路の周囲を通過した後の当該クラッド伝播光の強度を測定する判定時クラッド伝播光強度測定工程と、
前記正常時クラッド伝播光強度測定工程で測定した強度と前記判定時クラッド伝播光強度測定工程で測定した強度を比較するクラッド伝播光強度比較工程と
を備えることを特徴とする異物有無判定方法。
前記判定時クラッド伝播光強度測定工程は、
前記光路を含む光通信装置が、前記シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光が前記光路にないタイミングでタイミング信号を送出する工程と、
前記クラッド伝播光を前記シングルモード光ファイバに入射させるクラッド伝播光送出装置が、前記タイミング信号を受信したならクラッド伝播光をシングルモード光ファイバに入射させる工程
を含むことを特徴とする請求項１記載の異物有無判定方法。
前記シングルモード光ファイバの他方端に接続され、且つ、送出された前記タイミング信号である、前記シングルモード光ファイバ内においてシングルモードで伝播する光が入射され、且つ、前記クラッド伝播光が出射される第１端と、当該シングルモードで伝播する光が出射される第２端と、前記クラッド伝播光が入射される第３端とを含むスプリッタを用いる
ことを特徴とする請求項２記載の異物有無判定方法。