JPH08313394A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １ｘ４ｘｎの作用を持つ光スイッチを作製
し、同光スイッチを用い、ｎ本の４心テープファイバの
光損失を自動的、連続的に測定することのできるテープ
ファイバの光損失測定装置を提供する。 【構成】 光スイッチは、単心光ファイバ（１３）を４
心の連結用テープファイバ（２１）に切り替え接続する
切り替え部（２０）と、連結用テープファイバ（２１）
にｎ個の４心テープファイバ（４１、４１・・）を順次
切り替え接続する調心接続部（３８）とからなる１ｘ４
ｘｎ光スイッチであり、単心ファイバを測定器と接続
し、ｎ個のテープファイバを載置した移動台（４０）を
移動させて、順次連結用テープファイバ（２１）と順次
接続し、４ｎ個の光ファイバの光特性を連続的に測定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の回線用テープフ
ァイバの光特性を、特に、テープファイバ毎に切り替え
ながら、テープファイバを構成する個々のファイバの光
特性を能率よく測定するための光スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバネットワークに用いられる光
ケーブルにおいては、この光ケーブルを構成する光ファ
イバが、ネットワークを構成するに必要な光透過特性を
有することが求められる。このため、個々の光ファイバ
についてそれぞれ光損失の測定が行われる。

【０００３】光ファイバの損失は、通常、後方散乱法に
より測定される。この後方散乱法は、被測定光ファイバ
内に光パルスを入射し、光ファイバ内の反射光を検出
し、光損失を測定したり、光ファイバの破断位置や光フ
ァイバの接続損失を測定する方法であり、ＯＴＤＲ法と
呼ばれる。

【０００４】図５（ａ）、（ｂ）は、ＯＴＤＲ法による
測定例を図示している。図５（ａ）は、融着接続部３、
コネクタを用いた接続部４、破断部５を有する光ファイ
バに光パルス２を入射している状態、図５（ｂ）は、図
５（ａ）に対応する光損失Ｌと光ファイバの長さｌの関
数としての測定例を示している。これらの図から、単位
長さｌ0当たりの光損失は、Ａ／ｌ0、融着接続部３の光
損失はＢ、コネクタ接続部４の光損失はＣである。な
お、図５（ｂ）の鋭いピーク６はフレネル反射によるも
のである。

【０００５】図４は、従来行われていたＯＴＤＲ法の光
損失測定装置の構成を示している。符号１２は、テープ
ファイバであり、ｎ本の４心テープファイバ１２、１２
・・を測定対象としている。また、各測定対象のテープ
ファイバ１２、１２・・は、それぞれボビン（図示して
いない）に巻装され、その先端が口出しされてＯＴＤＲ
測定器１０と連結される光ファイバ１３と接続部１５に
おいて融着接続されている。この構成においては、ＯＴ
ＤＲ測定器１０からの光ファイバ１３と被測定光ファイ
バ１２とは、１本ずつ接続部１４において融着接続され
る。従って、例えば、４心のテープファイバをｎ本接続
するためには４ｘｎ回融着接続を繰り返す必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、測
定対象となる光ファイバの本数が著しく多数である場
合、上述の融着接続を繰り返し、個々の光ファイバ測定
を行うためには長時間が必要であった。融着接続を行う
理由は、融着接続によって、最も光損失の少ない接続が
可能であり、従来溶着接続以上の低損失接続法が見いだ
されていなかったためである。

【０００７】しかし、光通信回線の基礎となる各光ファ
イバの光損失の測定に長時間を要することは、光通信網
の構築を能率的に行うための大きな障害となる。特に、
実際に運用されている光線路を拡大するなどの場合、新
しいテープファイバの光特性を短時間に測定し、迅速に
拡大作業を終了することが求められた。このため、例え
ば、４心のテープファイバの光損失を行う場合、ＯＴＤ
Ｒ測定器に、４心のテープファイバの１ｘ４（１入力４
出力または４入力１出力）光スイッチを介してテープフ
ァイバを測定する方法が試みられたが、これまで実現さ
れなかった。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、１ｘ４ｘｎの作用を持つ光スイッチを作製し、同
光スイッチを用い、ｎ本の４心テープファイバの光損失
を自動的、連続的に測定することのできるテープファイ
バの光損失測定装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の光特性測定装置の１ｘ４ｘｎ光スイッチは、単心光フ
ァイバを４心の連結用テープファイバに切り替え接続す
る切り替え部と、前記連結用テープファイバに４心テー
プファイバを切り替えながら接続する調心接続部とから
なり、前記単心光ファイバを測定器と結合し、前記４心
のテープファイバがｎ個載置された移動台をテープファ
イバの長手方向およびこの長手方向に直角方向の光ファ
イバの配列方向の２方向に移動させることにより、前記
テープファイバを測定対象として、前記連結用テープフ
ァイバにテープファイバ毎に順次接続した上で、前記切
り替え部により接続を切り替えて個々の光ファイバの光
特性を連続的に測定する光ファイバの光特性測定器に応
用される。

【００１０】

【作用】本発明の１ｘ４ｘｎ光スイッチによれば、測定
器と接続された単心光ファイバと４心の連結用テープフ
ァイバのそれぞれの光ファイバとを切り替え接続する切
り替え部において、１ｘ４の光スイッチが構成されてい
る。一方、測定対象の４心のテープファイバは、ｎ本の
テープファイバを載置した移動台をテープファイバの長
手方向およびテープファイバ中の光ファイバの配列方向
の２軸に移動させることにより連結用４心テープファイ
バと調心接続部を用いて、４心を単位として順次切り替
えながら接続される４ｘｎの光スイッチが構成されてい
る。このように、光ファイバ切り替え部と４心のテープ
ファイバを単位として切り替える調心接続部を組み合わ
せることにより、１ｘ４ｘｎの作用を持つ光スイッチが
構成される。

【００１１】本光スイッチの構成要素である切り替え部
は、測定器と接続する単心の光ファイバの先端には、例
えばフェルールが装着され、同様に、４心テープファイ
バのそれぞれの光ファイバの先端にもフェルールが装着
され、前記単心光ファイバのフェルールを、テープファ
イバの長手方向およびテープファイバ中の光ファイバ配
列方向の２軸に移動させて、４心のテープファイバのフ
ェルールに順次突き合わされて接続される。本光切り替
え部は、従って、１ｘ４の作用、すなわち、１入力４出
力、または４入力１出力の作用を持つ光スイッチを構成
する。

【００１２】フェルールを用いた突き合わせ接続は、テ
ープファイバのコネクタとしてよく用いられる方法であ
り、切り替えによっても、光損失が少なく、かつ光損失
の変動の少ない光スイッチが得られている。

【００１３】一方、調心接続部はＶ溝上に配置された４
本のマイクロキャピラリからなり、同マイクロキャピラ
リの一端からは、連結用テープファイバから分離され、
口出しされた光ファイバの裸線が挿入され、他の一端か
ら測定対象のテープファイバの分離され口出しされた光
ファイバが挿入され、マイクロキャピラリの内側中心部
で突き合わせ接続される。そして、ｎ本のテープファイ
バが移動台によって、前記連結用テープファイバに順次
接続されて、光特性の測定が行われるので、本調心接続
部は、４ｘｎ光スイッチの作用、すなわち４入力ｎ出
力、またはｎ入力４出力の作用を持つ。各種の突き合わ
せ接続法の中で、マイクロキャピラリを用いる接続は、
最も光損失の少ない調心接続手段であり、本発明の調心
接続部により接続された４本の光ファイバは、安定な光
特性が維持される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図５を参照
して説明する。本実施例の光スイッチは、図１から図３
に示すように、４心テープファイバ１、２・・ｎの各光
ファイバ４ｘｎ本を測定対象として、それぞれの光ファ
イバの光特性を測定するための光特性測定装置に応用さ
れている。

【００１５】図１において、符号Ａは、本発明の光ファ
イバの光特性測定装置である。本測定装置Ａは、上述の
ＯＴＤＲ測定器１０、単心光ファイバ１３、該単心光フ
ァイバ１３の先端に取り付けられたフェルール１４およ
び連結用テープファイバ２１のそれぞれの光ファイバ２
２、２２・・の一端に取り付けられたフェルール２３、
２３・・が収容され、接続の切り替えが行われる１ｘ４
切り替え部２０、前記接続用テープファイバ２２の他端
に設けられた調心接続部３８、および測定対象となるｎ
個のテープファイバ４１、４１・・が、ファイバホルダ
４２、４２・・に固定され、載置されている移動台４０
から構成されている。なお、測定対象のテープファイバ
４１、４１・・は、それぞれボビン４５、４５・・に巻
き付けられている。

【００１６】なお、前記フェルール１４、２３を用いた
接続は、次のように行われる。すなわち、フェルール１
４、２３は樹脂製のプラグであり、中心に微小な貫通孔
が穿設され、この貫通孔中に裸線の光ファイバが挿入さ
れている。挿入された光ファイバ１３、２２は、接着剤
によって、前記フェルールに固定され、光ファイバを含
む先端部は研磨仕上げされている。そして、前記研磨面
同士が、ガイドピンによって位置合わせされて突き合わ
せ接続される。

【００１７】本発明の切り替え部２０においては、単心
ファイバ１３を装着したフェルール１４にピンが設けら
れ、連結用テープファイバ２２の各光ファイバを装着し
たフェルール２３には嵌合穴が設けられ、前記ピンが嵌
合穴に嵌合することにより、両フェルール１４、２３は
位置合わせされて接続される。

【００１８】前記切り替え部２０において、４心のテー
プファイバ先端のフェルール２３、２３・・は固定さ
れ、前記単心光ファイバ１３を先端に装着したフェルー
ル１４が、図１に示す、左右（図中矢印Ｘ１）および前
後（図中矢印Ｚ１）に自動的に移動する機構とされてい
る。具体的には、図２に示すように、連結用テープファ
イバ２２、２２・・は、固定台２５に装着され、単心光
ファイバ１３のフェルール１４は、摺動台２８、２９上
に摺動自在に載置された移動部２７に装着されている。

【００１９】摺動台２８には、その内面に設けられたラ
ック部２８ａとピニオン２８ｂが噛み合い、摺動台２８
は、単心光ファイバ１３のフェルール１４が、ピニオン
２８ｂを駆動する図示しないモータの回転によって、前
記摺動台２９上を左右に（図中紙面に直角方向）摺動
し、接続すべきフェルール２３、２３・・の一つに対向
する位置に動かされる。そして、移動部２７には、アー
ム３０が突設され、該アーム３０上には、フェルール１
４を進退動（図中左右）させるためのラック３２が設け
られ、図示しない駆動モータによって回転駆動されるピ
ニオン３３が前記ラック３２に噛み合わされている。こ
のピニオン３３を駆動する駆動モータ（図示していな
い）を回転させることにより、移動部２７は対向するフ
ェルール２３に当接し、単心ファイバ１３と連結用テー
プファイバ２１の一本の光ファイバ２３に接続される。

【００２０】図３は、調心接続部３８を示している。図
３は、４心の連結用テープファイバ２２と４心の測定対
象テープファイバ４１の接続に４本のマイクロキャピラ
リ４３、４３・・がＶ溝４４上に載置されて用いられて
いる。マイクロキャピラリ４３、４３・・は、それぞれ
Ｖ溝上に載置され固定される。そして、マイクロキャピ
ラリの一方からは、連結用テープファイバ２１から分離
された単心の光ファイバ２２、２２・・が、裸線２２
ａ、２２ａ・・とされて挿入されている。そして、移動
台４０によって、対向する位置に移動（図１矢印Ｘ2）
したテープファイバ４１は、移動台４０がマイクロキャ
ピラリの方向（図１矢印Ｚ2）に移動し、テープファイ
バ４１から分離され、口出しされ、裸線とされた光ファ
イバ４１ａがそれぞれ対向する４本のマイクロキャピラ
リ４３中に挿入される。

【００２１】前記移動台４０は、簡易なフレーム構造で
作られている。ｎ本のテープファイバ４１、４１・・
は、それぞれファイバホルダ４２、４２・・に把持され
て、それぞれ移動台４０上に一定間隔で配置されてい
る。そして、移動台４０は、前記フレームを貫通して設
けられている、図示しないネジとこのネジを回転させる
モータによって、前記の矢印Ｘ2に移動する。またマイ
クロキャピラリ４３へのＺ2方向の移動は、前記移動台
４０の底面に設けられた、図示しないラックとピニオン
によって行われる。

【００２２】上記の光ファイバ特性測定装置Ａによっ
て、測定対象のテープファイバの個々の光ファイバの測
定は、次のように自動的に行われる。 １）測定対象のテープファイバ４１の４本の光ファイバ
を、移動台４０を移動させて、調心接続部３８により、
すなわち、マイクロキャピラリ４３に挿入することによ
り、連結用テープファイバ２１の光ファイバ４１ａ、４
１ａ・・と接続する。 ２）光特性測定装置１０を稼動状態とし、同測定装置１
０に接続する単心光ファイバ１３の先端のフェルール１
４から光パルスが放射されることを確認する。

【００２３】３）切り替え部２０を作動し、前記フェル
ール１４を、図１に示したＸ1方向およびＺ1方向に動か
すことにより、連結用テープファイバ２１の光ファイバ
２２、２２・・と順次接続し、光特性の測定を行う。 ４）第一のテープファイバ４１の４本の光ファイバ４１
ａ、４１ａ・・の光特性の測定が終了すると、第一のテ
ープファイバ４１の光ファイバ４１ａ、４１ａ・・が、
調心接続部３８から挿抜され、移動台４０が移動し、第
二のテープファイバ４１の各光ファイバ４１ａ、４１ａ
・・が、調心接続装置３８により、連結用テープファイ
バ２１に接続される。

【００２４】５）そして、切り替え部２０により順次切
り替えられて第二のテープファイバの各光ファイバ４１
の光特性が測定される。 ６）そして、順次測定対象のテープファイバ４１の各光
ファイバ４１ａ、４１ａ・・の光特性の測定が行われ
る。

【００２５】上述のテープファイバの光特性測定装置Ａ
によれば、光回路網の構築に必要なテープファイバの光
特性を順次テープファイバを移動させて、調心接続部３
８および光スイッチ２０によってｎ本のテープファイバ
に含まれる４ｘｎ本の光ファイバの光特性を、自動的か
つ連続的に測定することができる。このような自動的か
つ連続的な測定は、４心のテープファイバ４１、４１・
・の光ファイバ４１ａ、４１ａ・・をそれぞれ調心接続
することができる調心接続部３８、および連結用テープ
ファイバ２１に含まれる４本の光ファイバ２２、２２・
・を切り替えて測定可能な切り替え部２０が組み込まれ
たことにより達成された。

【００２６】なお、本発明の１ｘ４ｘｎの光スイッチを
応用した光ファイバの光特性測定装置Ａについて説明し
た。本発明に用いられた、切り替え部２０と調心接続部
３８の組み合わせによって構成された、１ｘ４ｘｎの作
用を持つ光スイッチは、光ファイバの特性測定ばかりで
はなく、例えば、複数の現用回線の光ファイバと少なく
とも一本の予備回線からなる光通信網の故障時の切り替
え等の光スイッチとしても応用することができる。

【００２７】本発明の光特性測定装置Ａによれば、測定
対象の光ファイバと測定器の間には２箇所の接続点があ
るが、これらの接続点における光損失は光特性の測定を
連続的に行う上で全く支障とならない。その理由は次の
通りである。すなわち、フェルールを圧接する接続方法
を用いる切り替え部２０においては、単心ファイバ１３
のフェルール１４の運動が、ラックとピニオンによって
機械的に厳密に制御され、常に再現性よく連結用テープ
ファイバのフェルール２３に接触するように調整されて
いる。しかも切り替え部２０は、常に同じフェルール同
士の組み合わせの接続であるので、接続による光損失を
一定の許容レベル以下に再現することが可能である。ま
た、常にそれぞれの損失を監視し、許容範囲を越える光
損失が生じた場合は、フェルールの交換を行う。

【００２８】一方、調心接続部３８は、４本のマイクロ
キャピラリ４３を用いることにより、突き合わせ接続法
の中で、最も光損失の少ない接続法が採用されている。
そして、測定対象の光ファイバは種類が同一であれば、
寸法的な精度は高く、マイクロキャピラリ４３による接
続によって生ずる光損失の差は僅かである。すなわち、
調心接続部３８によって生ずる光損失は、各光ファイバ
の特性測定には影響しない。また、Ｖ溝上に多くのマイ
クロキャピラリを用意し、接続する光ファイバの種類の
変更に対応することも可能である。

【００２９】切り替え部２０と調心接続部３８を用いる
本測定装置Ａによる光ファイバの光特性の測定時間は、
溶着接続を用いた測定法の測定時間に比して、１／１０
０程度であり、極めて短時間に測定を完成することが可
能であった。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光スイ
ッチは、１ｘ４の光スイッチの作用を持つ光切り替え部
と、４ｘｎの光スイッチの作用を持つ調心接続部とから
なる１ｘ４ｘｎの光スイッチであり、この光スイッチを
応用した光特性測定装置は、測定対象のテープファイバ
がｎ個載置された移動台を移動させることにより、前記
テープファイバを、前記連結用テープファイバと順次接
続し、前記切り替え部により接続を切り替えることによ
り、ｎ個の４心テープファイバの光ファイバの光特性を
自動的かつ連続的に測定することができる。本測定装置
は、４ｎ本の光ファイバの光特性を極めて短時間に自動
的に測定することができ、光通信網の新設、拡張等に求
められる迅速な作業に有用である。本発明による１ｘ４
ｘｎ光スイッチは、上述の光特性測定装置ばかりではな
く、光通信網の自動切り替え接続、あるいは現用回線と
予備回線の切り替え接続等、多くの用途に応用すること
ができる。

【００３１】また、前記光切り替え部は、接続用４心テ
ープファイバのそれぞれの光ファイバに装着されたフェ
ルールに、前記単心光ファイバに装着されたフェルール
が、連結用テープファイバの長手方向およびその直角方
向に移動され、ガイドピンに案内されて突き合わせられ
ることにより接続する。２つのフェルールがピンと嵌合
穴を用いて突き合わせられる接続法は、テープファイバ
の接続に用いられるコネクタに用いられる構造であり、
光損失の少ない好ましい接続法である。また、本切り替
え部は、ラックとピニオンを用いた移動部に単心ファイ
バのフェルールが装着され、この移動部は摺動台により
テープファイバの長手方向および配列方向の２軸に摺動
する。従って、この切り替え部を用いることにより、自
動的に接続を切り替えることが可能な１ｘ４光スイッチ
となる。

【００３２】さらに、前記調心接続部は、複数個のマイ
クロキャピラリからなり、マイクロキャピラリの一端か
らは、前記光スイッチとの連結用テープファイバからの
光ファイバが口出しされて挿入され、前記移動台上のｎ
個の被測定テープファイバから口出しされた光ファイバ
が、前記マイクロキャピラリの他端の開口部から挿入さ
れて突き合わせ接続される。マイクロキャピラリを用い
ることにより、同種の光ファイバをほぼ光損失なく接続
することができる。しかもテープファイバの４本の光フ
ァイバを同時に接続することが可能であるため、４ｘｎ
に相当する光スイッチが構成される。従って、前記切り
替え部および前記調心接続部を組み合わせて用いること
により、１ｘ４ｘｎの光スイッチを構成することができ
る。こうして得られた１ｘ４ｘｎ光スイッチを光ファイ
バの光特性測定装置に応用することにより、ｎ本のテー
プファイバを構成する４ｘｎ本の光ファイバの光特性を
自動的、連続的に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光スイッチを応用した光特性測定装
置の構成を示す概略構成図である。

【図２】 本発明の切り替え部のフェルールの移動接続
装置の構成を示す概略構成図である。

【図３】 本発明の調心接続部の構成を示す概略構成図
である。

【図４】 従来のテープファイバの光特性測定法の構成
を示す概略構成図である。

【図５】 後方散乱法（ＯＴＤＲ法）による光ファイバ
の光特性の測定例を示す光特性の説明図である。

【符号の説明】

Ａ 光特性測定装置 １０ 光特性測定器 １３ 単心光ファイバ １４ 単心光ファイバの
フェルール ２０ 切り替え部 ２１ 連結用テープファ
イバ ３８ 調心接続部 ４０ 移動台 ４１ 測定対象の４心テープファイバ ４３ マイクロキャピラリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４心の光ファイバからなるテープファイ
   バ（４１、４１・・）ｎ個を測定対象として、個々の光
   ファイバの光特性を切り替えながら測定する測定装置
   （Ａ）の１ｘ４ｘｎ光スイッチであって、 単心光ファイバ（１３）を、連結用テープファイバ（２
   １）の各ファイバに接続するため、連結用ファイバの長
   手方向と配列方向に移動させることにより、切り替え接
   続する切り替え部（２０）と、 前記連結用４心テープファイバ（２１）に、測定対象と
   なる４心テープファイバ（４１、４１・・・）ｎ個を載
   置した移動台（４０）を、テープファイバの長手方向お
   よび配列方向に移動させることにより、テープファイバ
   毎に切り替え接続する調心接続部（３８）とからなり、 前記切り替え部（２０）の単心光ファイバの他端を測定
   器（１０）と結合し、測定対象とされた前記テープファ
   イバが前記移動台（４０）により順次連結用テープファ
   イバに接続され、前記切り替え部は、連結用テープファ
   イバ（２１）に測定用のテープファイバが接続されたこ
   とを条件として切り替え接続し、個々の光ファイバの光
   特性を連続的に測定することを特徴とする光スイッチ。