JPH05209809A - 光線路の識別方法 - Google Patents

光線路の識別方法

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JPH05209809A
JPH05209809A JP4017024A JP1702492A JPH05209809A JP H05209809 A JPH05209809 A JP H05209809A JP 4017024 A JP4017024 A JP 4017024A JP 1702492 A JP1702492 A JP 1702492A JP H05209809 A JPH05209809 A JP H05209809A
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JP
Japan
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optical
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optical fiber
backscattered light
polarization
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JP4017024A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Kuwabara
恒夫 桑原
Hiroaki Koga
広昭 古賀
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
    • G01M11/3181—Reflectometers dealing with polarisation

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定器を一箇所に配置しかつ光ファイバの折
り返し接続を行うことなく光線路を識別する。 【構成】 少なくとも１本以上の光ファイバを含む複数
本の光線路１，８の内の任意の光線路１に含まれる光フ
ァイバ２に光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状
態を測定し、次いでその複数本の光線路１，８を順次そ
の曲げ状態を変化させてゆき、順次光線路１，８の曲げ
状態を変化させる毎に光ファイバに光パルスを入射して
その後方散乱光を偏光状態測定し、この曲げ状態を変化
させる前後の後方散乱光の偏光状態の測定結果に基づい
て前記任意の光線路１と他の光線路８とを識別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数布設された光線路
のうちから必要とする光線路を捜し出す光線路の識別方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光線路の工事等の際に複数布設された光
線路の内から所望の光線路を捜し出すことは不可欠な作
業である。ここでいう光線路とは、光ファイバを１本以
上含む構造物で、光ケーブル、光コード、光屋外線、光
屋内線、光心線、光テープ心線等をいう。光ケーブルの
場合、光ケーブルそれ自体も光線路であるし、光ケーブ
ル中に含まれる光心線１本１本も光線路である。
【０００３】従来複数布設された光線路を他の光線路と
識別する方法としては、布設時に光線路に名札を付けて
おき、この名札によって必要とする光線路を他の光線路
と識別していた。しかしこの名札は剥がれ落ちたり汚れ
て読めなくなることがあり、このような場合には光線路
の識別が困難になる。
【０００４】このような事情に鑑み、複数の光ファイバ
の内の任意の光ファイバの一端から光信号を入射し、こ
の光ファイバの一部分に超音波等の振動をかけて他端で
出射光のレベル変動を測定し、この結果に基づいて前記
任意の光ファイバを他の光ファイバと識別しようとする
提案がなされた（参考文献：特開平3-15605 公報参
照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
光ファイバの両端にそれぞれ発光素子、受光素子を配置
する必要がある。そのため発光素子、受光素子を一箇所
におきたい場合には特開平3-15605 号公報に記載のごと
く２本の光ファイバを他端で折り返し接続しなければな
らないという欠点があった。またこの方法では、例えば
光ケーブルの様に光ファイバが光線路の中心部に配置さ
れその外側に外被や押え巻テープなどの厚い被覆やクッ
ション効果のある被覆の存在する光線路を識別する場
合、その被覆の外側から超音波による振動を加えても厚
い外被による振動の減衰や押え巻テープ等のクッション
効果による振動の減衰のため、振動が光ファイバまで十
分伝わらず、その結果光ファイバの識別が十分行えない
という欠点を有していた。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は測定器を一箇所に配置しかつ光ファイバ
の折り返し接続を行うことなく光線路を識別でき、また
光ケーブルの様に光ファイバが光線路の中心部に配置さ
れその外側に外被や押え巻テープなど厚い被覆やクッシ
ョン効果のある被覆の存在する光線路でも十分な識別が
できる光線路の識別方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１では、少なくとも１本以上の光ファイバを
含む複数本の光線路の内の任意の光線路に含まれる光フ
ァイバに光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態
を測定し、次いでその複数本の光線路を順次その曲げ状
態を変化させてゆき、順次光線路の曲げ状態を変化させ
る毎に光ファイバに光パルスを入射してその後方散乱光
の偏光状態を測定し、この曲げ状態を変化させる前後の
後方散乱光の偏光状態の測定結果に基づいて前記任意の
光線路と他の光線路とを識別する様にした。
【０００８】また、請求項２では、少なくとも１本以上
の光ファイバを含む複数本の光線路の内の任意の光線路
に含まれる光ファイバに光パルスを入射してその後方散
乱光の偏光状態を測定し、次いでその複数本の光線路に
順次振動を加え、順次光線路に振動を加える毎に光ファ
イバに光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を
測定し、この振動を加えた状態での後方散乱光の偏光状
態の測定結果と振動を加えない状態での後方散乱光の偏
光状態の測定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光
線路とを識別する様にした。
【０００９】また、請求項３では、少なくとも１本以上
の光ファイバを含む複数本の光線路の１本毎にその中に
含まれる光ファイバを取り出し、前記光ファイバに順次
光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測定
し、次いでその複数本の光線路の内の任意の光線路の曲
げ状態を変化させた後、再度前記光ファイバに順次光パ
ルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測定し、こ
の曲げ状態を変化させる前後の後方散乱光の偏光状態の
測定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光線路とを
識別する様にした。
【００１０】また、請求項４では、少なくとも１本以上
の光ファイバを含む複数本の光線路の１本毎にその中に
含まれる光ファイバを取り出し、前記光ファイバに順次
光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測定
し、次いでその複数本の光線路の内の任意の光線路に振
動を加え、この振動を加えた状態で再度前記光ファイバ
に順次光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を
測定し、この振動を加えた状態での後方散乱光の偏光状
態の測定結果と振動を加えない状態での後方散乱光の偏
光状態の測定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光
線路とを識別する様にした。
【００１１】また、請求項５では、後方散乱光の特定方
向の偏光強度に基づいて前記任意の光線路と他の光線路
とを識別する様にした。
【００１２】また請求項６では、曲げ状態を変化させる
前に測定した後方散乱光の特定方向の偏光強度と曲げ状
態を変化させた後で測定した後方散乱光の特定方向の偏
光強度の平均を算出し、この平均した偏光強度の光ファ
イバ長手方向での変動の大きさと曲げ状態を変化させる
前もしくは曲げ状態を変化させた後の偏光強度の光ファ
イバ長手方向での変動の大きさを比較することにより前
記任意の光線路と他の光線路とを識別する様にした。
【００１３】
【作用】通常、光ファイバのコアの形状は完全な真円で
はなく楕円であり、さらにこの光ファイバが光線路に使
用されている場合には曲げ、捻り等の機械的変形を受け
るため通常の光線路に含まれている光ファイバは複屈折
性を有しており、この光ファイバ内を通過する光の偏光
状態は光ファイバの長手方向に激しく変動する。その変
動自体は光線路が静的な状態におかれている限り変化し
ないが、光ファイバを曲げたり振動させたりすればその
変動自体が大きく変化する。この偏光状態の長手方向で
の変動は光ファイバに光パルスを入射しその後方散乱光
の偏光特性を測定することにより容易に行える。
【００１４】そこで、請求項１では、識別したい光線路
に含まれる光ファイバに光パルスを入射してその後方散
乱光の偏光状態を測定し、次いで識別したい光線路を含
む複数本の光線路を順次その曲げ状態を変化させてゆ
き、順次光線路の曲げ状態を変化させる毎に光ファイバ
に光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測定
する。ここで曲げ状態を変化させるとは、光線路を最初
に直線状態にしておき、次に曲げて測定する場合や、逆
に曲げておいてから直線状態に戻して測定する場合や、
曲げ径や曲げ長さを変えることを意味する。識別したい
光線路を曲げたときには測定される偏光状態を曲げない
で測定した偏光状態と比べて大きく変化し、それ以外の
光線路を曲げたときには測定される偏光状態は変化しな
いので、曲げたときに偏光状態が大きく変化する識別し
たい光線路が光線路であると識別できる。本方法によ
り、測定器を一箇所に配置し、光ファイバを折り返し接
続することなく、かつ光ケーブルの様に光ファイバが光
線路の中心部に配置されその外側に外被や押え巻テープ
などの厚い被覆やクッション効果のある被覆の存在する
光線路を識別する場合でも十分な識別を実現できる。な
お本方法において測定すべき後方散乱光の偏光特性は、
測定器から見て曲げを加えた部分より遠方の光ファイバ
の部分よりの後方散乱光の偏光特性である。測定器と曲
げを加えた部分の間のファイバ部分よりの後方散乱光の
偏光特性は、曲げを加えても変化しない。
【００１５】請求項２では請求項１において光線路の曲
げ状態を変化させる代りに振動を加えている。本請求項
２による方法では光ケーブルの様に光ファイバが光線路
の中心部に配置されその外側に外被や押え巻テープなど
の厚い被覆やクッション効果のある被覆の存在する光線
路を識別する場合の識別能力は請求項１に比べて劣るも
のの、光コードや屋内線、屋外線の様なものの識別は十
分であり、かつ従来技術に比べて測定器を一箇所に配置
しかつ光ファイバの折り返し接続を行うことなく光線路
の識別を実現できるという長所がある。
【００１６】なお、請求項１、請求項２に記載した曲げ
状態の変化や振動の代りに捻りや温度変化等光ファイバ
の偏光特性を変化させ得る外力を光線路に加えても本発
明は達成される。
【００１７】請求項１及び請求項２の発明は、偏光特性
の測定器を設置する光線路の端末で複数の光線路の中か
ら識別したい光線路を指定し、光線路に曲げ状態の変化
や振動を加える地点で複数の光線路の中から識別したい
光線路を識別する時に用いられる。これと反対に、光線
路に曲げ状態の変化や振動を加える地点で複数の光線路
の中から識別したい光線路を指定し、偏光特性の測定器
を設置する光線路の端末で複数の光線路の中から光線路
を識別する時には請求項３、請求項４の発明が用いられ
る。光線路に加えられる外力として、請求項３では曲げ
状態の変化が、請求項４では振動が選定されている。
【００１８】光の偏光状態は任意の方向に直交座標（ｘ
−ｙ座標）を設定した場合、正確にはｘ，ｙ各々の方向
の偏光強度の比（以下、消光比という）と位相差によっ
て把握される。後方散乱光の消光比は全後方散乱光の強
度（全ての偏光方向の強度）が一定の場合には、特定方
向の偏光の強度と１対１に対応する。全後方散乱光の強
度は入射パルス光の強度を一定に保てば一定であるの
で、後方散乱光の特定方向の偏光強度は消光比と容易に
１対１に対応できる。一方、入射パルス光の位相差の測
定は比較的大がかりになるが、特定方向の偏光強度の測
定は簡単であり、かつこの測定結果からだけでも十分な
光線路の識別が行える。そこで請求項５では後方散乱光
の特定方向の偏光強度に基づいて前記識別したい光線路
と他の光線路とを識別している。
【００１９】また、曲げ状態の変化による偏光状態の変
化を検出する場合、請求項６に記載した方法、すなわち
曲げ状態を変化させる前に測定した後方散乱光の特定方
向の偏光強度と曲げ状態を変化させた後で測定した後方
散乱光の特定方向の偏光強度の平均を算出し、この平均
した偏光強度の光ファイバ長手方向での変動の大きさと
曲げ状態を変化させる前もしくは曲げ状態を変化させた
後の偏光強度の光ファイバ長手方向での変動の大きさを
比較することにより前記識別したい光線路と他の光線路
とを識別することが特に有効である。これが曲げ状態を
変化させる前と後では偏光状態が全く異なるため、両者
の特定方向の偏光強度の平均は極端に小さな値や大きな
値を取りづらくなり、この結果長手方向での変動が曲げ
状態を変化させる前もしくは曲げ状態を変化させた後の
偏光強度の光ファイバ長手方向での変動に比べて著しく
減少するため、この減少を利用することにより容易に光
線路の識別が行えるからである。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明に使用する測定系の一例を示
す。１は識別したい光線路、２は光線路１に含まれる光
ファイバ、３は光線路に曲げ状態の変化もしくは振動を
加える部分、４は光パルス発生器、５は偏光依存性を有
する光方向性結合器、６は受光器、７はデータ解折装
置、８は他の光線路である。他の光線路８は複数であっ
てもよい。
【００２１】このような測定系により光パルス発生器４
より発生させた光パルスを識別したい光線路１に含まれ
る光ファイバ２に入射させ、光パルス発生器４から見て
曲げ状態の変化もしくは振動を加える部分３より遠方部
分の光ファイバの長手方向の各点よりの後方散乱光のう
ち、特定方向の偏光だけを偏光依存性を有する光方向性
結合器５を介して受光器６に入射してその強度を測定
し、次いで識別したい光線路１を含む複数の光線路に順
次曲げ状態の変化、もしくは振動を加えていき、順次曲
げ状態の変化もしくは振動を加える毎に再び光パルス発
生器４より発生させた光パルスを識別したい光線路１に
含まれる光ファイバ２に入射させ、光ファイバ２の長手
方向の各点よりの後方散乱光のうち、特定方向の偏光だ
けを偏光依存性を有する光方向性結合器５を介して受光
器に入射してデータ解折装置７によりその強度を測定す
る。光線路１に曲げ状態の変化もしくは振動を加えたと
きには測定される特定方向の偏光強度が曲げ状態の変化
や振動を加えないで測定した特定方向の偏光強度と比べ
て大きく変化し、それ以外の光線路を曲げたときには測
定される特定方向の偏光強度は変化しないので、曲げ状
態の変化もしくは振動を加えたときに偏光状態が大きく
変化する光線路が識別したい光線路１であると識別でき
る。
【００２２】以下、具体的なデータを基に説明する。
【００２３】図２は曲げ状態の変化（以下単に曲げとい
う）や振動を加えない状態で測定した特定方向の偏光強
度の光ファイバ長手方向分布、図３は曲げを加えた後に
測定した特定方向の偏光強度の光ファイバ長手方向分
布、図４は曲げや振動を加えない状態で測定した特定方
向の偏光強度と曲げを加えた後に測定した特定方向の偏
光強度の平均値の光ファイバ長手方向分布、図５は振動
を加えながら測定した特定方向の偏光強度の光ファイバ
長手方向の分布の一例である。このように特定方向の偏
光強度の長手方向分布を目視するだけでもその違いは判
別できるが、この測定結果から特定方向の偏光強度の長
手方向での変動の大きさを示す指標として式(1) に示す
分散ｖを算出するとその違いが明瞭になる。
【００２４】 ここでａ(i) は長手方向の位置ｉにおける特定方向の偏
光強度、ｈはａ(i) の長手方向での平均値である。ここ
では特定方向の偏光強度の測定はｉ＝０の地点からｉ＝
Ｋの地点まで測定している。
【００２５】式(1) によって計算したｖを表１に示す。
表１に示すように、曲げや振動を加えない状態で測定し
た特定方向の偏光強度のｖや曲げを加えた後で測定した
特定方向の偏光強度のｖに比べて、曲げや振動を加えな
い状態で測定した特定方向の偏光強度と曲げを加えた後
に測定した特定方向の偏光強度の平均値のｖや振動を加
えながら測定した特定方向の偏光強度のｖは極端に小さ
くなっている。従って、このｖの変化に着目し、曲げも
しくは振動を加えて測定した特定方向の偏光強度より算
出されるｖが大きく変化する光線路が識別したい光線路
１であると判定することができる。この場合、表１に示
すように、曲げや振動を加えない状態で測定した特定方
向の偏光強度のｖもしくは曲げを加えた後で測定した特
定方向の偏光強度のｖと曲げや振動を加えない状態で測
定した特定方向の偏光強度と曲げを加えた後に測定した
特定方向の偏光強度の平均値のｖとを比較することが特
に有効である。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至６の本
発明によれば、複数布設された光線路のうちから必要と
する光線路を捜し出すことが、光線路の一端に設置した
測定器により、光ファイバを折り返し接続すること無し
に、かつ光ケーブルの様に光ファイバが光線路の中心部
に配置されその外側に外被や押え巻テープなどの厚い被
覆やクッション効果のある被覆の存在する光線路を識別
する場合にも容易にかつ誤り無く行える。従って本発明
によれば光線路の工事等の際に極めて便利であり、作業
効率の大幅な向上が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する測定系の一例を示す図
【図２】曲げや振動を加えない状態で測定した特定方向
の偏光強度の光ファイバ長手方向分布図
【図３】曲げを加えた後に測定した特定方向の偏光強度
の光ファイバ長手方向分布図
【図４】曲げや振動を加えない状態で測定した特定方向
の偏光強度と曲げを加えた後に測定した特定方向の偏光
強度の平均値の光ファイバ長手方向分布図
【図５】振動を加えながら測定した特定方向の偏光強度
の光ファイバ長手方向分布図
【符号の説明】
１…識別したい光線路、２…光線路１に含まれる光ファ
イバ、３…光線路に曲げもしくは振動を加える部分、４
…光パルス発生器、５…偏光依存性を有する光方向性結
合器、６…受光器、７…データ解折装置、８…他の光線
路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１本以上の光ファイバを含む
    複数本の光線路の内の任意の光線路に含まれる光ファイ
    バに光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測
    定し、 次いでその複数本の光線路の曲げ状態を順次変化させて
    ゆき、順次光線路の曲げ状態を変化させる毎に光ファイ
    バに光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測
    定し、 この曲げ状態を変化させる前後の後方散乱光の偏光状態
    の測定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光線路と
    を識別することを特徴とする光線路の識別方法。
  2. 【請求項２】 少なくとも１本以上の光ファイバを含む
    複数本の光線路の内の任意の光線路に含まれる光ファイ
    バに光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測
    定し、 次いでその複数本の光線路に順次振動を加え、順次光線
    路に振動を加える毎に光ファイバに光パルスを入射して
    その後方散乱光の偏光状態を測定し、 この振動を加えた状態での後方散乱光の偏光状態の測定
    結果と振動を加えない状態での後方散乱光の偏光状態の
    測定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光線路とを
    識別することを特徴とする光線路の識別方法。
  3. 【請求項３】 少なくとも１本以上の光ファイバを含む
    複数本の光線路の１本毎にその中に含まれる光ファイバ
    を取り出し、前記光ファイバに順次光パルスを入射して
    その後方散乱光の偏光状態を測定し、 次いでその複数本の光線路の内の任意の光線路の曲げ状
    態を変化させた後、再度前記光ファイバに順次光パルス
    を入射してその後方散乱光の偏光状態を測定し、 この
    曲げ状態を変化させる前後の後方散乱光の偏光状態の測
    定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光線路とを識
    別することを特徴とする光線路の識別方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも１本以上の光ファイバを含む
    複数本の光線路の１本毎にその中に含まれる光ファイバ
    を取り出し、前記光ファイバに順次光パルスを入射して
    その後方散乱光の偏光状態を測定し、 次いでその複数本の光線路の内の任意の光線路に振動を
    加え、この振動を加えた状態で再度前記光ファイバに順
    次光パルスを入射してその後方散乱光の偏光状態を測定
    し、 この振動を加えた状態での後方散乱光の偏光状態の測定
    結果と振動を加えない状態での後方散乱光の偏光状態の
    測定結果に基づいて前記任意の光線路と他の光線路とを
    識別することを特徴とする光線路の識別方法。
  5. 【請求項５】 後方散乱光の特定方向の偏光強度に基づ
    いて前記任意の光線路と他の光線路とを識別することを
    特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光線路
    の識別方法。
  6. 【請求項６】 曲げ状態を変化させる前に測定した後方
    散乱光の特定方向の偏光強度と曲げ状態を変化させた後
    で測定した後方散乱光の特定方向の偏光強度の平均を算
    出し、この平均した偏光強度の光ファイバ長手方向での
    変動の大きさと曲げ状態を変化させる前もしくは曲げ状
    態を変化させた後の偏光強度の光ファイバ長手方向での
    変動の大きさを比較することにより前記任意の光線路と
    他の光線路とを識別することを特徴とする請求項１又は
    ２記載の光線路の識別方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0639763A1 (en) * 1993-08-17 1995-02-22 Telia Ab Arrangement for identifying an optical fibre
JP2010133902A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバ心線対照用試験方法及び装置並びにシステム
JPWO2020044655A1 (ja) * 2018-08-30 2021-09-24 日本電気株式会社 電柱劣化検出システム、電柱劣化検出装置、電柱劣化検出方法、及びプログラム

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