JP5870730B2 - 光ファイバの測定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光ケーブルにおける伝送特性検査を行う光ファイバ測定装置及び光ファイバの測定方法に関する。
従来、光ケーブルに収納されている光ファイバの伝送特性検査は、OTDR測定器(Optical Time Domain Reflectmeter)で行われているが、多心の光ファイバが測定対象である場合は、測定補助装置(MAS:Multiple Alignment System)を使用して効率良く測定される。
具体的には、測定用のダミーファイバと接続するために、MAS上に並列状に位置決め固定されている複数の各V溝内に、被測定用ファイバである複数のテープ心線の端末を挿入する。次に、OTDR測定器に接続されたダミーファイバの逆端側をMAS上の可動ヘッドに挿入する。次に、可動ヘッドを位置制御して、被測定用ファイバがセットされている適切な各V溝内にダミーファイバを順次挿入する。これにより、被測定用ファイバの端部とダミーファイバの端部が突き合わさる。
次に、検査ソフトをインストールしたコンピュータによりOTDR測定器の動作を制御して、複数の各テープ心線における伝送特性の良否を自動判定する(例えば、特許文献1参照)。なお、検査ソフトは、OTDR測定器やMASの動作制御およびOTDR測定器より取得した測定データの解析による良否判定を行う。
特開2006−90787号公報
しかしながら、上記光ファイバ測定装置による光ファイバの測定方法では、可動ヘッドにセットされたダミーファイバをV溝内に挿入する際に、ダミーファイバが適正なV溝位置に挿入されず、例えば、隣接する隣のV溝内に誤挿入される場合がある。この場合、正規の被測定用ファイバとのV溝接続が行われず、測定漏れとなる「軸ズレ」現象となり、正しい判定ができない。
4心テープ心線測定を一例に、軸ズレの発生パターンを説明する。
発生パターンAは、テープ両端心の外側のV溝位置に、ダミーファイバが誤挿入される場合である。この場合は、従来の検査ソフトでは、接続ロス異常と自動判定されるため、軸ズレの発生を検出できる可能性がある。
しかしながら、接続ロス異常の本来の検出対象としては、ファイバ端面の異常(欠け、傾斜)、異物混入や異種ファイバの混入検出に対してであり、軸ズレ現象は想定していない。従って、従来システムでは接続ロス異常と自動判定された場合でも、軸ズレなのか他の要因なのかの判断がつかない。
発生パターンBは、テープ両端心の内側のV溝位置に、ダミーファイバが誤挿入される場合である。この場合は、同一心が連続して測定されることになる。従って、被測定用ファイバとの突き合わせ接続は確立されているので、従来の検査ソフトでは接続ロス異常にはならなく、軸ズレを全く検出できない。
上記軸ズレの主な発生要因としては、下記要因1〜3が想定される。
発生要因1は、MASの老朽化に伴う可動ヘッドの移動精度不足である。即ち、V溝の谷中心からのズレや移動ピッチの精度低下に因る。
発生要因2は、ダミーファイバの曲がりによる先端部の大きなぶれ量に因る。
発生要因3は、可動ヘッドへのダミーファイバのセット不備に因る。
また、上記光ファイバ測定装置では、可動ヘッドに1心のダミーファイバを保持させ、例えば、4心テープ心線測定の際に、1心ずつダミーファイバを突き合わせて測定するものであり、全ての測定に長時間を要する。
本発明の目的は、軸ズレ現象を確実に検出することができ、測定効率を向上させ測定時間を短縮することが可能な光ファイバ測定装置及び光ファイバの測定方法を提供することにある。
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバの測定方法は、複数本の光ファイバ心線を並列に並べて一体化したテープ心線である被測定用ファイバをV溝ブロックの複数のV溝に1心ずつ挿入し、
前記被測定用ファイバの本数と同数の光ファイバ心線からなり、一端側が1心毎に測定器に接続され他端側が複数心を並列に並べて一体化されたテープ心線である測定用ダミーファイバの他端を前記V溝に挿入し、
前記測定用ダミーファイバと前記被測定用ファイバとを突き合わせて前記被測定用ファイバ全心の伝送特性を同時に測定し、
前記測定器の測定結果をもとに、前記測定用ダミーファイバが所定のV溝とは異なるV溝に挿入されたと認められる場合は再測定要と判定することを特徴とする。
本発明の光ファイバの測定方法において、前記測定器として前記OTDR測定器を用い、前記OTDR測定器の波形から測定される接続損失の測定結果に所定の値以上のものが含まれる場合に再測定要と判定することが好ましい。
本発明に係る光ファイバ測定装置及び光ファイバの測定方法によれば、被測定用ファイバの心数と同数の心数の測定用ダミーファイバを用い、この測定用ダミーファイバを被測定用ファイバに突き合わせて伝送特性を測定する。
例えば、1心の測定用ファイバを順次移動させて複数心の被測定用ファイバを測定する場合では、被測定用ファイバの両端心が挿入されている両V溝の何れかの内側に測定用ダミーファイバが誤挿入された際に、同一心が連続測定される可能性がある。その場合でも、誤測定であるにも関わらず測定用ダミーファイバと被測定用ファイバとの接続は確立される。つまり、軸ズレが生じているにも関わらず、正常と判定されてしまうおそれがある。
これに対して、本発明では、被測定用ファイバの心数と同数の心数の測定用ダミーファイバで伝送特性を一括して測定することができるので、軸ズレによる同一心の連続測定による測定不良(発生パターンB)の発生をなくすことができる。
また、被測定用ファイバに対して測定用ダミーファイバが軸ズレ(発生パターンA)した場合、測定用ダミーファイバには、被測定用ファイバと突き合わされないものが存在することとなり、極端に接続ロス値が高くなる特異パターンが生じる。したがって、この特異パターンを容易に検出し、測定用ファイバが所定のV溝とは異なるV溝に挿入されているため、再測定要と判定することができる。
しかも、被測定用ファイバの心数と同数の心数の測定用ダミーファイバで伝送特性を一括して測定することで、被測定用ファイバの全心を同時に測定することができて測定作業効率が向上し、測定時間を短縮することができる。
本発明に係る光ファイバ測定装置の構成を示すブロック図である。 図1のMASの要部を示す拡大図である。 図2のMASのV溝ブロック上での光ファイバの接続端部を示す概略図である。 図3の軸ズレ発生の説明図である。 本発明に係る光ファイバの測定方法を示すフローチャートである。 本発明に係る光ファイバの測定方法を示すフローチャートである。
以下、本発明の光ファイバ測定装置及び光ファイバの測定方法の一実施形態を説明する。本実施形態は、被測定用ファイバが4心テープ心線の場合を一例に説明する。
図1に示すように、本実施形態の光ファイバ測定装置10は、主にダミーファイバF0の一端側が接続されたOTDR測定器11と、V溝ブロック14上でダミーファイバF0と被測定用ファイバF1とを突き合わせる測定補助装置(MAS)12と、OTDR測定器11及びMAS12を動作制御する制御装置13とを備えている。本例では、OTDR測定器11は、4台設置されている。
被測定用ファイバF1は、4本の光ファイバ心線が一平面上に隣接して接触した状態で並列状に配置されており、その外周がテープ心線樹脂によって一体的に被覆されている。1本の光ファイバ心線は、中心にコアとクラッドから成るガラスファイバが配置され、その外周が着色層を含む樹脂で被覆されている。
OTDR測定器11は、被測定用ファイバF1に光パルスを入射し、各部位からの後方散乱光の戻り時間と光量を測定することで、被測定用ファイバF1上の損失分布や損失値(ロス値)、欠陥位置等を算出する。被測定用ファイバF1自体に局所的にロスが高い箇所があると、OTDR波形上では傾きの変化(段差量、区間ロス値)として現れ、このような傾きの変化を段差異常や区間ロス異常として認識する。
制御装置13は、伝送特性検査用の検査ソフトがインストールされている。制御装置13は、OTDR測定器11へ制御信号15を発信して測定器自体の動作制御を行うとともに、OTDR測定器11から取得した測定データ16を受信して、測定データ16を解析して良否判定を行う。同時に、MAS12へ制御信号17を発信して、後述する可動ヘッド20の動作制御を行って、V溝ブロック14上の接続部Pに位置決めされている各被測定用ファイバF1に、ダミーファイバF0の他端側を突き合わせる。
図2に示すように、MAS12は、ガイドレール22上を移動する可動ヘッド20と、4心の被測定用ファイバF1を保持するテープホルダ23と、テープホルダ23毎に被測定用ファイバF1を配置する複数列のステージ24とを備えている。各ステージ24の前方には、複数のV溝30(図3参照)を有するV溝ブロック14が設けられている。ステージ24は、V溝ブロック14に向かって所定角度だけ傾斜している。
図3に示すように、V溝ブロック14のV溝30は、谷部31と山部32が交互に形成されることで、第1溝部30a、第2溝部30b、第3溝部30cおよび第4溝部30dを含む8または12の溝部が形成されている。このV溝30のピッチXは、4心の被測定用ファイバF1を構成する光ファイバ心線F1aの着色層を含む所定長さの樹脂を剥くことで露出した被測定ガラスファイバGh1〜Gh4の隣接するガラスファイバ間隔、例えば、第1ガラスファイバGh1と第2ガラスファイバGh2の中心軸間の間隔Wに一致する。したがって、可動ヘッド20の矢印25方向への最小移動距離は、V溝30のピッチXに一致するように設定される。
図2に示すように、可動ヘッド20は、ガイドレール22によって矢印25方向に移動可能なように設定されている。可動ヘッド20上には、ダミーファイバF0を保持するダミーホルダ21を備えている。このダミーホルダ21は、ガイドレール22に沿った可動ヘッド20の移動方向25に対して直角な矢印26方向に所定距離だけ移動可能なように設定されている。このダミーホルダ21は、4心のダミーファイバF0を保持する。
測定用ダミーファイバであるダミーファイバF0は、被測定用ファイバF1の光ファイバ心線F1aの本数と同数の4本の光ファイバ心線F0aを有しており、各心の一端側は、1心毎に、それぞれのOTDR測定器11に接続されている。ダミーファイバF0の光ファイバ心線F0aの他端側は、4本が一平面上に隣接して接触した状態で並列状に配置されており、その外周がテープ心線樹脂によって一体的に被覆されてテープ心線の状態とされている。被測定用ファイバF1と同様に、ダミーファイバF0の光ファイバ心線F0aは、中心にコアとクラッドから成るガラスファイバが配置され、その外周が着色層を含むファイバ樹脂で被覆されている。このダミーファイバF0は、その光ファイバ心線F0aのピッチが被測定用ファイバF1の光ファイバ心線F1aと同一ピッチとされている。
ダミーファイバF0は、ダミーホルダ21への取付け前に光ファイバ心線F0aの先端部分のファイバ樹脂を剥いで所定長さのダミーガラスファイバGd1〜Gd4を露出させる。このダミーファイバF0は可動ヘッド20上のダミーホルダ21の所定位置に取付けられる。したがって、ダミーホルダ21の矢印26方向への移動距離は、ダミーガラスファイバGd1〜Gd4の先端部と、V溝ブロック14上に配置された突き合わせ相手の被測定ガラスファイバGh1〜Gh4の先端部との間隔Yに一致するように設定される。
軸ズレ発生の原因を説明する。なお、ダミーガラスファイバGd1〜Gd4のガラス径D0(例えば、125μm)、可動ヘッド20の最小移動距離に一致するV溝ブロック14のV溝30のピッチX(例えば、250μm、)との関係が、X=2D0である場合を一例に説明する。
図4に示すように、本実施形態に係る光ファイバ測定装置10では、4心のダミーガラスファイバGd1〜Gd4が、可動ヘッド20によって、被測定ガラスファイバGh1〜Gh4が配置されたV溝ブロック14のV溝30内の谷部31中央に位置制御される。
各溝部30内に位置制御させるための許容範囲は、谷部31の中心位置前後の±125μmとなる。この許容範囲(±125μm)をオーバーすると、それぞれのダミーガラスファイバGd1〜Gd4は、隣接する溝部30内に入ってしまい「軸ズレ」発生となる。例えば、ダミーガラスファイバGd1〜Gd4が図3中右側に125μm以上ずれるとダミーガラスファイバGd1は、被測定ガラスファイバGh1〜Gh4の何れも配置されていない溝部30に誤挿入される。また、ダミーガラスファイバGd2が第1溝部30aに誤挿入され、ダミーガラスファイバGd3が第2溝部30bに誤挿入され、ダミーガラスファイバGd4が第3溝部30cに誤挿入されることとなる。
次に、本実施形態の光ファイバの測定方法について説明する。
軸ズレ発生時の特異パターンを把握して、検査ソフトへ判定ロジックを組み込むことにより、自動検出が可能となる。以下、組み込む判定ロジックを説明する。なお、本実施形態は、被測定用ファイバが4心テープ心線の場合を一例に説明する。
例えば、ダミーガラスファイバGd1〜Gd4が図3中右側に125μm以上ずれることで、発生パターンAが想定される。具体的には、前述したように、ダミーガラスファイバGd1は、被測定ガラスファイバGh1〜Gh4の何れも配置されていない溝部30に誤挿入される。また、ダミーガラスファイバGd2が第1溝部30aに誤挿入され、ダミーガラスファイバGd3が第2溝部30bに誤挿入され、ダミーガラスファイバGd4が第3溝部30cに誤挿入される。この場合、接続相手のガラスファイバが全く接続されていないダミーガラスファイバGd1が存在することとなり、このダミーガラスファイバGd1における測定データは、他のダミーガラスファイバGd2〜Gd4と比較して極端に接続ロス値が高くなるのが特異パターンとなる。
ファイバ端面への異物付着やカッティング状態による接続ロス異常の実績値や未接続状態での接続ロス値(約31dB)に基づいて、「完全軸ズレ」の判定基準値を30dB以上とする。したがって、新たに軸ズレ検出専用のこの判定基準値(30dB以上)を追加することで、確実に軸ズレを検出することができる。なお、ここでいう完全軸ズレとは、軸ズレの可能性が略100%であることを意味する。また、使用するOTDR測定器11によっては、判定基準値を20dB以上とする場合もある。
図5に示すように、測定手順としては、まず、仮突き合わせ状態で接続ロスを測定して、一時的に接続ロス値を保持する事前測定処理(ステップS1)を行う。
次に、判定基準値(30dB以上)に基づいて第1の接続ロス判定(ステップS2)を行う。接続ロス値が30dB以上のものがある場合は、軸ズレ対応処理(ステップS3)として、「完全軸ズレ」であることを表示する。
接続ロス値が30dB未満の場合は、第2の接続ロス判定(ステップS4)を行う。接続ロス値が基準値の上限を超え且つ30dB未満の場合は、再接続処理(ステップS5)として、登録された再接続回数だけ再接続を行い、基準値に満たない場合に「接続ロス異常」を表示する。なお、再接続を行って基準値を満たした場合は、次述の通常測定を行う。
全てのダミーガラスファイバGd1〜Gd4で接続ロス値が基準値を満たす場合は、通常測定(ステップS6)で、全ての被測定ガラスファイバGh1〜Gh4で全長ロス、接続ロス、区間ロス、異常点情報、終端反射量を取得し、データベースへ格納するDB登録(ステップS7)を行う。
(再測定の確認処理)
次に、図6に示すように、ステージ上の各テープホルダでの判定結果に基づいて、再測定の確認処理(ステップS32)を行う。ここでの基本的な処理ステップは、第1ステップ及び第2ステップを順次段階的に行っていく。
<第1ステップ>
第1ステップは、完全軸ズレを再測定して、良好、接続ロス異常のいずれかにする。図6に示すように、完全軸ズレが存在している場合であり、完全軸ズレ確認及び再測定処理(ステップS33)を行う。先ず、ダミーファイバF0の断心の有無を確認する。なお、ここでいう断心とは、測圧や曲げ等の影響を受けて、ダミーファイバF0のガラス部分が完全に折れた状態である。
ダミーファイバF0の断心でない場合は、完全軸ズレと判断して、完全軸ズレのボタンを押すことで、自動運転されていた測定心の良好、接続ロス異常を完全軸ズレに変更する。その後、全心の再測定処理を行う。
ダミーファイバF0の断心である場合は、完全軸ズレではないと判断して、ダミー断心のボタンを押すことで、ダミー断心の表示に変更し、ダミー断心を修復後に、手動モードあるいは自動モードにて全心の再測定を行う。
<第2ステップ>
第2ステップは、接続ロス異常を再測定して、全て良好にする。
完全軸ズレは存在しないが、接続ロス異常が存在している場合であり、接続ロス異常の再測定処理(ステップS34)を行う。
以下の手順に従って処理を進める。
1)接続ロス異常の全心に対して、手動モードあるいは自動モードにて再測定を行う。
2)再測定により全心を良好心とする。
最後に、再測最終心の測定完了後に、再測定心の確認処理(ステップS36)を行い、検査作業を終了する。この確認処理によって軸ズレまたは接続ロス異常が確認された場合は、再度、完全軸ズレ確認及び再測定処理(ステップS33)または接続ロス異常の再測定処理(ステップS34)へフィードバックして、再測定を行う。
上述したように本実施形態の光ファイバ測定装置及び光ファイバの測定方法では、被測定用ファイバF1の心数と同数の心数のダミーファイバF0を用い、このダミーファイバF0の各ダミーガラスファイバGd1〜Gd4を被測定用ファイバF1の各被測定ガラスファイバGh1〜Gh4に突き合わせてOTDR測定器11で伝送特性を測定する。
例えば、1心のダミーファイバを順次移動させて複数心の被測定用ファイバを測定する場合では、被測定用ファイバの両端心が挿入されている両V溝の何れかの内側にダミーファイバのダミーガラスファイバが誤挿入された際に、同一心が連続測定される可能性があり、誤測定であるにも関わらずダミーガラスファイバと被測定用ファイバの被測定ガラスファイバとの接続は確立される。つまり、軸ズレが生じているにも関わらず、正常と判定されてしまうおそれがある。
これに対して、本発明では、被測定用ファイバF1の心数と同数の心数のダミーファイバF0で伝送特性を一括して測定することができるので、軸ズレによる同一心の連続測定による測定不良(発生パターンB)の発生をなくすことができる。
また、被測定用ファイバF1に対してダミーファイバF0が軸ズレ(発生パターンA)した場合、ダミーファイバF0には、被測定用ファイバF1の被測定ガラスファイバGh1〜Gh4と突き合わされないダミーガラスファイバが存在することとなり、極端に接続ロス値が高くなる特異パターンが生じる。したがって、この特異パターンを容易に検出し、ダミーファイバF0が所定のV溝30とは異なるV溝30に挿入されているため、再測定要と判定することができる。
しかも、被測定用ファイバF1の心数と同数の心数のダミーファイバF0で伝送特性を一括して測定することで、被測定用ファイバF1の全心を同時に測定することができ、測定作業効率が向上し、測定時間を短縮することができる。
また、OTDR測定器11を用い、このOTDR測定器11の波形から測定される接続損失の測定結果が所定の値である判断基準値以上のものが含まれる場合に、再測定要と判定するので、被測定用ファイバF1に対するダミーファイバF0の軸ズレを確実に検出することができる。
なお、上記実施形態では、4心の被測定用ファイバF1に対して4心のダミーファイバF0を用いたが、被測定用ファイバF1及びダミーファイバF0の心数は4心に限らない。例えば、被測定用ファイバF1が2心であれば、ダミーファイバF0も2心となり、被測定用ファイバF1が8心であれば、ダミーファイバF0も8心となる。
また、上記実施形態では、4心のダミーファイバF0に対して各心に一つずつのOTDR測定器11を設けている。したがって、8心の場合では、OTDR測定器11は8台必要となる。
OTDR測定器11としては、複数の入出力ポートを有するものを用いるのが好ましい。例えば、2つの入出力ポートを有するOTDR測定器11では、8心の場合に必要となる台数は4台となり、また、4つの入出力ポートを有するOTDR測定器11では、8心の場合に必要となる台数は2台となる。
また、複数の入出力ポートを有するOTDR測定器11を使用する以外にも、測定用ダミーファイバとOTDR測定器(入出力ポートは1箇所のみ)の間に、新たに光チャンネルセレクタ(切り替えチャンネル数:2×4や2×8)を導入することにより、2台のOTDR測定器のみで4心や8心の測定が対応可能となる。
なお、本発明の光ファイバ測定装置及び光ファイバの測定方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
10:光ファイバ測定装置、11:OTDR測定器、12:MAS(測定補助装置)、13:制御装置、14:V溝ブロック、30:V溝、F0:ダミーファイバ(測定用ファイバ)、F1:被測定用ファイバ、F0a,F1a:光ファイバ心線

Claims (3)

  1. 複数本の光ファイバ心線を並列に並べて一体化したテープ心線である被測定用ファイバをV溝ブロックの複数のV溝に1心ずつ挿入し、
    前記被測定用ファイバの本数と同数の光ファイバ心線からなり、一端側が1心毎に測定器に接続され他端側が複数心を並列に並べて一体化されたテープ心線である測定用ダミーファイバの他端を前記V溝に挿入し、
    前記測定用ダミーファイバと前記被測定用ファイバとを突き合わせて前記被測定用ファイバ全心の伝送特性を同時に測定し、
    前記測定器の測定結果をもとに、前記測定用ダミーファイバが所定のV溝とは異なるV溝に挿入されたと認められる場合は再測定要と判定することを特徴とする光ファイバの測定方法。
  2. 請求項1に記載の光ファイバの測定方法であって、
    前記測定器としてOTDR測定器を用い、前記OTDR測定器の波形から測定される接続損失の測定結果に所定の値以上のものが含まれる場合に再測定要と判定することを特徴とする光ファイバの測定方法。
  3. 請求項2に記載の光ファイバの測定方法であって、
    再測定要と判定された際には、前記測定用ダミーファイバの断心の有無を確認し、前記測定用ダミーファイバが断心していなかった場合は前記被測定用ファイバ全心の再測定を行い、前記測定用ダミーファイバが断心していた場合は前記測定用ダミーファイバの断心修復後に前記被測定用ファイバ全心の再測定を行うことを特徴とする光ファイバの測定方法。
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