JPH05500275A - 遠隔端検出 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遠隔端検出 〔技術分野〕 本発明は光ファイバの布設に関する。

〔背景技術〕

光ファイバ、またはその東を布設するための標準的な装置では、その光ファイバ を布設しようとする経路に沿って設けられた保護チューブまたはダクトに光ファ イバまたはその東を供給しなければならない。光ファイバは脆弱であり、どのよ うな程度でも内部に過剰な張力があると、その動特性が損なわれてしまう。この ため、光ファイバをダクト内に布設するには、流体の粘性引張力を利用した「フ ァイバブロー」の技術を利用することが望ましい。このような流体、通常は圧縮 空気をチューブに沿って吹き入れ、光ファイバのパッケージをファイバの長さ方 向に分散した力によりチューブ内に進行させる。光ファイバまたはその束を布設 しやすいように、発泡プラスチック材料のような軽量な被膜を設けることができ る。

基本的なファイバブロ一方法は、本願出願人による米国特許！４．　６９１．　 ８９６号およびｉ４．９４８，０９７号に開示されている。また、その方法を改 良した方法が、ヨーロッパ特許出願第０２８７２２５号、第０３４５０４３号、 第９０３０３１６８．０号、第８８３１１１１２−　２号、第８８３１１１１３ ．０号、第８９３０４００３．０号に開示されている。本発明は、これらの特許 または特許出願のいずれかにおける明細書または請求の範囲で示された方法のい ずれを利用してもよい。

このような布設方法は非常に長い光ファイバの布設にも利用でき、そのため、光 ファイバをダクトに導入する場所は、光ファイバが出てくる場所、すわなちダク トの遠端からは離れている。このためファイバブローでは、布設場所すなわち光 ファイバの挿入端に何らかの検知手段を設け、どの時点で光ファイバがその経路 を完全に通過してダクトの遠端にうまく到達したかを検知することが非常に便利 である。また、ファイバブロー以外の布設方法、例えば光ファイバをダクトに「 押し込む」ような布設方法の場合にも、そのような検知手段を設けることが非常 に便利である。このためには、ダクトの長さが既知なら、ダクト内に繰り出され た光ファイバの長さを測定すればよい。しかし、これは特に再布設あるいは増設 のときなど可能であるとは限らず、また、多くの書類や記録が必要となる。

本発明は、布設されるファイバユニットをそのユニットがチューブ内の所望の経 路を通過し終えたか否かを示す伝搬媒体として利用し、布設完了表示が得られる ようにするこきを目的きする。

〔発明の開示〕

本発明は、光ファイバの進行端が布設経路に沿ってどれだけ進んだかを測定する 遠隔端検出方法において、布設経路のあらかじめ定められた位置で進行端に光を 導入し、布設経路に沿って布設される光ファイバを監視し、その光ファイバに伝 搬した導入光を検出することを特徴とする遠隔端検出方法を提供する。

本発明はまた、光ファイバの進行端が布設経路に沿ってどれだけ進んだかを測定 する遠隔端検出装置において、進行端があらかじめ定められた位置の近傍に達し たときにその進行端に光を導入する手段と、その光ファイバに沿って戻る導入光 を検出する手段とを備えたことを特徴とする遠隔端検出装置を提供する。

本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。

図４はファイバブロー装置における遠隔点と検出手段との相互接続を簡略化して 示す図。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図工に示した実施例はチューブ１を備え、このチューブ１を通って、ファイバユ ニット２が例えばファイバブロー技術により布設される。ファイバユニット２は 、例えば単一の光ファイバでもよく、光ファイバの東でもよい。東の場合には電 線が内部に含まれていてもよい。このファイバユニット２は、チューブ１の布設 端３から導入され、チューブ１を通って吹き流され、反対側の遠隔端４から出て 来る。光源５はチューブ１の遠隔端４に配置される。ファイバユニット２はその 遠端に透明なビーズすなわちレンズ６を備え、そのレンズ６が、光源５からの光 をファイバユニット２に集光する。布設端３では、検出器７により、布設される ファイバユニット２内の少なくとも一本の光ファイバを監視して、その光フアイ バ内の光パワーを検出する。遠隔端４がチューブ１から光源５の位置に出て来る と、光ファイバに沿って検出器７に伝搬する光が増加し、そのファイバユニット ２がチューブＩの遠隔端４に到達してその経路に沿った布設が終了したことを示 す。ここで注意すべきことは、ファイバユニット２を布設するときに、光源５か らの光の幾分かがダクト（チューブ１）の終端の直線部分に入射することである 。このため、光ファイバが遠隔端４に現れてその光ファイバに沿って伝搬する光 パワーが非常に増加する前に、その光ファイバが遠隔端４に近づいて光源を直線 的に見ることができる位置になると、低強度の光が伝搬する。場合によっては、 この早期の光を検出することも有用である。

光ファイバが吹き入れられるダクトの全体または一部が端点検出に使用される波 長の光に対して半透明または透明である場合には、端検出が失敗する可能性があ る。これを防止するには、光源５からの光に特徴的な変調（以下「特性変調」と いう）を施しておくことがよい。さらに、光検出器７に可視光や電気的光源から 放出される可能性のある周囲光、例えば白熱電球や蛍光灯からの光の波長に対し て感度がある場合には、特性変調の周波数として、電源の周波数やその高調波と 異なる周波数を用いる。英国では公衆的に供給される電気の周波数が通常５０Ｈ ｚなので、本願発明者らは、図［および図２の実施例において、特性変調の周波 数として２７０Ｈｚを用いた。端点だけでなく中間点の検出にも使用する場合に も、それぞれの変調周波数の選択に同様の注意が必要である。

ダクトが不透明な場合でも、いつも検出器７を完全に遮蔽できるとは限らないの で、周囲で発生する可能性のある光から区別できる特性変調を使用することが望 ましい。

感度を最適化するには、布設される光ファイバに適した波長で動作する光源５を 使用することがよい。シリカ製光ファイバの場合には約０．８５μｍ、１．３μ ｍまたは１．５５μｍの波長帯が望ましい。０．８５μｍの波長帯を使用すると 、光源と検出器との双方を安価に入手できる利点がある。場合によっては、可視 光や他のより短い波長を用いることもできる。

「本拠地」端における装置には試験機能を備えることが望ましく、この試験機能 により、布設を開始する前に、例えばＬＥＤ表示装置を明るくして試験中である ことを表示しながら、適当な特性変調を施した光を関連するファイバ端に入射し て検出器７に試験光を受光させることが望ましい。試験光は端点または中間点を 示す光とは別の特性をもつことがよく、別の特性変調が施されていることが望ま しい。このような予防手段をこうじておけば、端点または中間点の検出を不用意 に始めるおそれを減らすことができる。

中間経路位置に距離マーカ光源を配置することもできる。その場合、できれば異 なる波長または変調を用いる。このような距離マーカ光源は、多段に空気を導入 して吹き入れる場合や他の補助技術を用いる場合に特に有効である。このときに は、光検出が制御システムの一部となり、布設経路の終了を検出することに加え 、例えばダクトに空気を補給したり排気したりするための制御に利用できる。

図２は少なくとも二本の光ファイバ８．９を含むファイバユニット２が吹き入れ られるチューブ１を示す。この実施例では、一本の光ファイバ８を検出器７によ り布設端で監視し、その光フアイバ８内の光パワーを検出する。第二の光ファイ バ９は布設端で光源５に光学的に結合される。布設時に光ファイバをチューブＩ に吹き入れているききには、二つの光ファイバ８．９は結合せず、光源５からの 光は光ファイバ９から光ファイバ８に伝わることができず、検出器７では実質的 に光が検出されない。チューブ１の遠隔端では、液体またはゲルが入れられた容 器１０が設けられる。液体またはゲルは、屈折率が光ファイバ８．９と整合して いること、すなわち実質的に屈折率が等しいことが望ましい。

経路が終了すると、ファイバユニット２がチューブ１の遠端から出て容器１０内 の液体１１に突っ込む。このとき、液体１１の屈折率が小さいまたは整合してい ることから、光ファイバ８．９が光学的に結合するようになる。光源５からの光 は、光ファイバ９に沿って伝搬してゲルに伝わり、光ファイバ８に戻って検出器 ７に伝搬する。布設端の検出器７は光パワーの増加を記録し、そのファイバユニ ット２がチューブ１の遠端に達して経路が終了したことを検出する。

このファイバ結合技術は、それだけで使用することもでき、図１を参照して説明 した中間光源の技術結合して使用することもできる。二つの光ファイバ８．９は 図２に示すように別々のものでもよく、一つの東に含まれたものでもよい。

図３は布設経路に沿った複数の場所Ａ、ＢおよびＣを副３すするために複数の光 源５．５’　、５’を使用した例を簡略化して示す。ここでいう異なる場所とは 、典型的には同じ建物の中の異なる階または点であったり、大学構内のような場 所の異なる建物であったりする。前述したように、異なる光源で別々の信号を発 生させれば、遠隔地で対応する光源を［１１できる。異なる場所の光源にはそれ ぞれ異なる変調速度を割り当てることが便利である。光ファイバがそれぞれのノ ードに到達したことを示すため、表示手段１６が設けられる。

図４は本発明による布設検出をファイバブロー装置と組み合わせた例を簡略化し て示す。布設検出のための光源７は、制御手段１２を介してファイバブロー装置 のブローヘッド１３に接続される。使用するブローヘッドの種類によっては、ガ ス供給器１４、機械的駆動手段１５を止めたり、何らかの種類のファイバブレー キ１６を設ける必要がある。一般には、検出器７が光源５からの光の存在を検出 したときに光ファイバの進行を停止させるために、制御手段１２が電磁的および または他の切替手段を制御する必要がある。その詳細は個々のブローヘッドに要 求される制御に依存するので、制御手段をどのように接続するかを正確に決定す ることは実用的でない。さらに、当業者であれば、その使用するファイバブロー 装置により対応して、本発明を実施するために必要なことについて容易に理解で きる。

とはいえ、本発明による遠隔端検出装置について、独立のユニットとして構成す る場合について説明することは意味のあることである。このような場合の装置に は、種々のブローヘッドの電磁制御部や他の制御部に接続するために、複数の切 替出力が設けられる。

ヨーロッパ特許出願第８８３１１１１２．２号および第９０３０３１６８．０号 に開示されたファイバブロー装置の場合には、検出器７が結合されるファイバ近 端は封止コンテナ内に配置され、検出器７は有線または無線により制御電子回路 １２に接続されへ検出器７、送信器および必要な場合には電源が高圧容器内に配 置される。電源を高圧容器内に設ける代わりに、外部の電源から誘導結合により 検出回路にパワーを供給することも可能である。

それほど望ましいことではないが、ファイバ近端を高圧容器の外に出して検出器 ７を直接に結合させることもできる。高圧容器内に配置された検出器７に導線こ のような高圧容器を利用したブロー装置を使用する場合には、制御手段１２は、 ヨーロッパ特許出願第３６３１３１号に開示されたタイプのファイバブローブレ ーキを制御するのに都合がよい。

どのような場合にも、検出器７はなんらかの従来からの方法により光ファイバに 結合される。光ファイバの近端を正確に襞間することは必ずしも必要ではないが 、襞間面を使用することは有意義である。典型的には検出器７としてＰＩＮフォ トダイオードを用いるが、ＡＰＤを用いてもよく、フォトトランジスタでもよい 。

図５は本発明での使用に特に適していることが判明したビーズ型レンズ５０の一 例を示す。ビーズは適当な屈折率および他の光学特性をもつプラスチック材料製 、例えばポリエチル・メタクリレート製であり、実質的に半球状の端５１をもつ 丸い断面形状をしている。半球状の端５１の反対側には、軸方向にボア孔５２が 設けられ、光ファイバ５４に比較的厚いが軽量の被膜（ポリエチレンまたは発泡 エチルビニルアセテートで形成できる）を設けたファイバユニット５３を収容す るように形成れている。単一モードあるいは他モードの一本の光ファイバを収容 するこのようなユニットの外形は、典型的には１．５ｍｍないし２ｍｍである。

ボア孔５２はレンズ内に延長され、レンズの主レンズ部５１により「集光された 」光を受光する位置に光ファイバの端面を導く。

半球状の端５１内には、第一のボア孔５２と同軸に第二の細いボア５６が設けら れる。このようなボアがあると、本願発明者らが用いた単純なレンズの結合効率 が改善されることがわかった。直径が１．５ないし２ｍｍのファイバユニットに 対して、本願発明者らは全長的５ｍｍ、直径約２．７ｍｍのレンズを使用した。

このようなレンズおよびファイバユニットを用いる場合には、第二のボア５５の 直径として約Ｑ、５ｍｍが最適であった。光ファイバの保護層が一層だけの場合 には、より小さいボア径を用いる。

この例では長く先細りの形状のビーズレンズを用いた。球形またはそれに近い形 状のビーズレンズを使用することもできるが、図５に示したように長い形状にす ると、光ファイバまたはその東に取り付けるときに便利である。ビーズレンズの ボア５２には、図示したようなネジ山あるいはその他の形状の歯を設け、光ファ イバの束を把持できるようにする。保護層が一層の光ファイバ（すなわち厚い外 側シースがない光ファイバ）を布設するときには、レンズを光ファイバに固定す るために、歯と組み合せて、あるいは歯辺外の何かが必要となる。典型的には紫 外線硬化性または熱硬化性の接着剤、例えばエポキシ樹脂が、そのような光ファ イバをレンズに固定するのに適している。光ファイバあるいはその東に厚い被膜 が設けらね、それをレンズの歯で噛むような場合でも、歯に組み合せて、または 歯の代わりに、紫外線硬化性エポキシその他を用いることが望ましい。

典型的には、ビーズレンズの取り付けに先立ってファイバ端に特別の前処理を施 す必要はない。例えば、通常行われるように光ファイバをプライヤまたはサイド カッタで切断するだけで十分であり、ファイバ端を正確に襞間する必要はない。

ＡＢ？ ７Ｆｉｇ、３゜ □ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．光ファイバの進行端が布設経路に沿ってどれだけ進んだかを測定する遠隔端 検出方法において、 前記布設経路のあらかじめ定められた位置で前記進行端に光を導入し、前記布設 経路に沿って布設される光ファイバを監視し、その光ファイバに伝搬した前記光 を検出する ことを特徴とする遠隔端検出方法。
2. ２．布設端から遠隔の布設経路端に配置された光源から光を導入する請求項１記 載の遠隔端検出方法。
3. ３．布設経路の両端の中間位置から光を導入する請求項１または２記載の遠隔端 検出方法。
4. ４．屈折率が光ファイバに比べて小さいまたは実質的に等しい液体が入れられた 容器に進行端を浸し、その液体を光源に結合させることにより光を導入する請求 項１記載の遠隔端検出方法。
5. ５．液体は、布設経路に沿って進行しその液体に浸るように配置された光ファイ バを経由して光源に結合される請求項４記載の遠隔端検出方法。
6. ６．ファイバの進行端にはレンズが設けられた請求項１ないし５のいずれか記載 の遠隔端検出方法。
7. ７．光ファイバの進行端が布設経路に沿ってどれだけ進んだかを測定する遠隔端 検出装置において、 前記進行端があらかじめ定められた位置の近傍に達したときにその進行端に光を 導入する手段と、 その光ファイバに沿って戻る導入光を検出する手段と、を備えた遠隔端検出装置 。
8. ８．光を導入する手段は、布設経路に沿って進行している光ファイバの通過経路 に沿って光を伝搬する光ファイバから光を結合する手段を含む請求項７記載の遠 隔端検出装置。
9. ９．結合する手段は、布設経路の端に、双方の光ファイバが浸されるように配置 された液体の容器を含む請求項８記載の遠隔端検出装置。
10. １０．光ファイバの進行端にはレンズが設けられた請求項７ないし９のいずれか 記載の遠隔端検出装置。
11. １１．光を導入する手段は光源を含む請求項７ないし１０のいずれか記載の遠隔 端検出装置。