JPH10227720A - 光線路診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型・軽量・持ち運び容易で、おおまかな診
断ではあるが非常に簡便に光線路を診断することができ
る、きわめて安価な光線路診断装置を得る。 【解決手段】 基準直流電源２３で駆動用トランジスタ
２５を駆動して発光素子３１から直流光を発生させ、こ
の直流光を光カプラ３４およびアダプタ１２を介して被
診断光ファイバ５０に光信号を入射するとともに、被診
断光ファイバ５０からの出射光をアダプタ１２および光
カプラ３４を介して受光素子３２に導き、その受光信号
をオーディオ信号増幅用の可変増幅器３５で増幅して入
出力端子１１を経てヘッドセット４０のイヤフォン４１
に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ線路
などの光線路の状態を診断するための光線路診断装置に
関し、とくにおおまかな定性的な診断を行なうための簡
易型の光線路診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ線路などの光線路の診断は、
線路の損失、反射減衰量、破断点検出、心線対照測定な
どの各項目について行なう必要がある。従来、これらの
診断を行なうについては、ＯＴＤＲ装置等、各測定項目
に対して専用の測定器を用い、すべて定量的な測定を行
ない、その結果を表示させるようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、専用の測定器を用いて定量的な測定を行なっている
ため、各測定項目につきそれぞれ専用の測定器が必要と
なり、それらは通常サイズが大きくてかさばり且つ重量
も相当なものとなり、しかも高価であるため、それらを
光線路の敷設現場等の各所に持ち運んで簡易に診断する
ことができないという問題があった。

【０００４】一方、光線路の敷設現場等では、厳密な、
定量的な測定によるものではなくても、定性的なおおま
かな診断で足りる場合が多い。このような現場では、厳
密な診断よりも、おおまかな診断でよいから簡易に行な
えることへの要望が強い。

【０００５】この発明は、上記に鑑み、小型・軽量・持
ち運び容易で、おおまかな診断ではあるが非常に簡便に
光線路を診断することができる、きわめて安価な簡易型
の光線路診断装置を提供することを目的とする。

【０００６】本発明の請求項２記載の発明は、上記の目
的に加えて、さらに簡易に相互の通話も可能とする、安
価で簡易な光線路診断装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１記載の発明による光線路診
断装置においては、発光手段と、該発光手段を駆動する
駆動手段と、該駆動手段に基準駆動信号を与える基準駆
動信号発生手段と、光信号を電気信号に変換する受光手
段と、該受光手段からの電気信号を増幅するオーディオ
信号増幅手段と、該オーディオ信号を外部に出力する手
段と、被診断光線路に接続される接続手段と、上記発光
手段からの光を上記接続手段に伝達するとともに上記接
続手段からの光を上記受光手段に伝達する光分岐結合手
段とが備えられることが特徴となっている。

【０００８】この光線路診断装置を光線路の片端に接続
し、出力されるオーディオ信号をイヤフォンなどに導い
てそこからの音を聞いてみる。このとき、光線路には基
準光が一方向に伝搬され、光線路の反対側の端面反射な
どによって戻ってくる。その反対側の端面の状態が変化
すると、反射の状態が変化し、反射光が変調を受ける
（反射光強度が変化する）。この戻ってきた反射光は受
光素子で電気信号に変換され、その電気信号のうちの可
聴周波数帯域成分がオーディオ信号増幅手段で増幅され
るので、反射光の変化成分のうちオーディオ信号帯域の
成分が増幅されることになる。

【０００９】そしてこの成分がイヤフォンなどに導かれ
るのであるから、反射の状態の変化によって生じる受光
レベルの変化のうちの可聴周波数帯域成分の変化を耳で
聞くことになる。実際、端面を指などでこすってみる
と、「ごそごそ」というような音を聞くことができる。
そこで、このような音を聞くことにより、他端で各光フ
ァイバ端面の状態を変化させることなどによって、心線
対照を行なうことができる。

【００１０】また、光ファイバを曲げたり振ったりした
ときも同様な音を聞くことができるが、これは曲げや振
りにより光線路中になんらかの光に対する影響（反射、
干渉、伝送損失等）が発生し、それが反射光の輝度の変
化として現れ、かつ可聴周波数範囲であったからである
と考えられる。そこで、このように音を聞くことによ
り、光線路の曲げや振り等も診断できる。そして、これ
は光線路の途中での変化を検出しているのであるから、
このような光線路の途中についての診断を行なう場合
は、光線路の両端にこの光線路診断装置をそれぞれ接続
して、一方から基準光を入射し、他方に伝搬してきた光
を受光してその受光レベルの変化のオーディオ信号帯域
成分をイヤフォンなどで聞くように構成した方がよい。
これにより、定量的な測定というわけではないが、おお
まかな光線路状態の把握ができる。

【００１１】基準光を光線路に入射しその反射光を受光
し、あるいは光線路の他端に設けられた相手側の光線路
診断装置からの基準光の伝搬光を受光し、それらの受光
レベルの変動のオーディオ信号成分を増幅してイヤフォ
ン等に導いてその変動を音として聞くという構成である
ため、きわめて簡単な構成で済み、非常に安価にできる
とともに小型化・軽量化可能で、簡便なものとすること
ができる。

【００１２】請求項２記載の発明による光線路診断装置
においては、上記の構成に加えて、外部からオーディオ
信号を入力して基準駆動信号に重畳する手段がさらに備
えられていることが特徴となっている。

【００１３】そこで、このようなオーディオ信号入力手
段が備えられている光線路診断装置を光線路の両端に接
続すれば、それらの間で音声による通話を行うことがで
きる。この場合、オーディオ信号は単に基準光に重畳さ
れるだけであるから、高周波の搬送波を変調した場合と
違って光線路の状態の変動の影響を受けるとともにダイ
ナミックレンジを大きくとることができないが、このよ
うな簡易型の光線路診断装置が主に使われるであろう光
加入者回線などでは中継系とは異なりダイナミックレン
ジをそれほど必要とせず、このような構成でも通話器と
して使用に十分耐える。このように、多少の難点はある
がそれは実用的にはとるに足るものではなく、むしろ、
搬送波を変調する方式で必要な変調器・復調器が不要に
なり、構成がシンプルでローコストにできる点の方が重
要である。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、この発明にかかる光線路診断装置１０は、入出力端
子１１と、アダプタ１２とを備える。入出力端子１１
は、イヤフォン４１とマイクロフォン４２とが一体に保
持されて頭部にセットできるようになったヘッドセット
４０のジャックが挿入されるコネクタとなったおり、マ
イクロフォン４２からのオーディオ信号が入力され、イ
ヤフォン４１にオーディオ信号を出力する。アダプタ１
２には、被診断光ファイバ５０が接続される。

【００１５】さらにこの光線路診断装置１０には、オー
ディオ信号を増幅するための増幅器２１、可変増幅器３
５が備えられるとともに、ＬＥＤなどの発光素子３１、
フォトダイオードなどの受光素子３２、３３および光カ
プラ（光分岐結合素子）３４が一体に形成された光ＩＣ
モジュール３０が内蔵され、またＬＥＤなどで構成され
た警報表示器２８なども含まれている。

【００１６】マイクロフォン４２からのオーディオ信号
は入出力端子１１を経て増幅器２１に送られて増幅さ
れ、さらにスイッチ２２を経て比較器２４の一端に接続
される。この比較器２４の一端には、発光素子３１に基
準駆動信号を与えるための基準直流電源２３も接続され
ている。比較器２４の出力は駆動用トランジスタ２５に
送られて発光素子３１が駆動される。その発光素子３１
からの光は光カプラ３４を経てアダプタ１２に送られ、
被診断光ファイバ５０に入射させられる。

【００１７】また、この発光素子３１からの光は、モニ
ター用の受光素子３３にも入射させられ、その受光信号
が増幅器２６により増幅され、駆動用トランジスタ２５
にフィードバックされる。すなわち、この増幅器２６の
出力が比較器２４の他方の入力端子に導かれ、一方の入
力端子への入力信号と比較され、その比較結果たる出力
が駆動用トランジスタ２５に送られる。このようなフィ
ードバック制御系により、発光素子３１の出力の安定化
がなされる。

【００１８】さらに、増幅器２６を経たモニター用受光
素子３３の出力は比較器２７に送られて基準電圧（Ｒｅ
ｆ）と比較され、発光素子３１の光出力が所定値（Ｒｅ
ｆに対応）より小さいときに警報表示器２８が駆動され
るよう構成されている。このような場合は、ＬＥＤなど
よりなる警報表示器２８を点灯させて、発光素子３１が
正規に発光していないものとしてアラームを発生する。

【００１９】光ファイバ５０により伝搬され、アダプタ
１２および光カプラ３４を経て受光素子３２に導かれた
光は、この受光素子３２で電気信号に変換され、可変増
幅器３５に導かれる。この可変増幅器３５はオーディオ
信号増幅用であり、増幅度可変用のボリューム（可変抵
抗）３６を備えている。この可変増幅器３５の出力は入
出力端子１１を経てヘッドセット４０のイヤフォン４１
に送られる。

【００２０】この可変増幅器３５の増幅度調整用ボリュ
ーム３６は、図２で示すようなつまみ６１で操作できる
ようにされている。このつまみ６１は光線路診断装置１
０のケースの外面の適宜なパネルに設けられる。図２に
示すように、つまみ６１には指針６２が設けられてい
て、目盛り６３を指し示すようになっている。

【００２１】この光線路診断装置１０を用いて光ファイ
バ５０の診断を行なうとき、まず、ヘッドセット４０を
作業員の頭に装着し、スイッチ２２はオフとしておく。
この状態では発光素子３１から基準直流電源２３に対応
した安定した直流光が出され、これが光ファイバ５０の
一端に入射させられて他端へと伝搬される。そして、そ
の反射光等、この光ファイバ５０の一端側から出力され
る光が受光素子３２で受光され、その受光信号が可変増
幅器３５に送られる。この可変増幅器３５は上記の通り
オーディオ信号用の増幅器であって、受光信号のうちの
可聴周波数帯域の信号のみが増幅される。すなわち、受
光レベル変動の可聴周波数帯域成分が増幅されることに
なる。

【００２２】そこで、光ファイバ５０の他端に何も接続
されていないときは、その他端で反射した光が戻ってき
て受光素子３２に導かれるので、その反射の状態をイヤ
フォン４１からの音で判定することが可能となる。すな
わち、たとえば他端面がこすられたときは、それによっ
て反射の状態が変化し、反射光強度が変動するので、受
光素子３２への受光レベルが変動し、その可聴周波数帯
域成分を耳で聞くと、「ごそごそ」というような音とし
て聞くことができる。また、光ファイバ５０の他端にＦ
Ｃコネクタをネジを回しながら接続したとき「きゅっき
ゅっ」と聞こえた。融着接続の場合は、融着接続機がモ
ーター駆動で心線合わせを行なっているとき「ぷるぷ
る」と聞こえ、最後に、融着する瞬間は「ぷつ」と聞こ
えた。これらを事前に把握しておけば、音を聞くことに
より接続作業の進行状態、あるいは良好に接続されたか
を判別可能である。

【００２３】光ファイバ５０の他端にもこの光線路診断
装置１０を接続し、その他端の光線路診断装置１０のス
イッチ２２もオフにしておくと、それら両光線路診断装
置１０では、互いに相手側から伝搬された光を受光する
ことになる。そこで、この場合、光ファイバ５０の両端
を除く部分の状態に応じて伝搬光の受光レベルが変動す
るので、光ファイバ５０中の伝送損失変化や曲げなど
を、両端のイヤフォン４１からの音で判別することが可
能となる。

【００２４】また、この場合、両光線路診断装置１０の
スイッチ２２をオンにすれば、両者で双方向の通話が可
能である。すなわち、マイクロフォン４２から入力され
たオーディオ信号は増幅器２１で増幅され、オンになっ
たスイッチ２２を経て基準直流電源２３からの直流出力
に重畳される。駆動用トランジスタ２５はこの直流出力
にオーディオ信号が重畳したもので駆動されることにな
り、発光素子３１からの光信号はその強度がオーディオ
信号に応じて変化するものとなる。この光信号が他端の
光線路診断装置１０における受光素子３２で受光され、
そこで変換された電気信号は受光レベルの変動に対応し
たものとなる。この増幅器３５はオーディオ信号増幅用
であるから、受光レベルの変動のうちの、オーディオ信
号帯域成分が増幅され、これがイヤフォン４１に送られ
るので、このイヤフォン４１において相手側のマイクロ
フォン４２で採った音が再現される。こうして２つの光
線路診断装置１０の間で、一つの光線路（光ファイバ５
０）を用いてリアルタイムでの双方向通話を行なうこと
ができる。

【００２５】この場合、オーディオ信号は直流出力に重
畳されているだけで、高周波の搬送波を変調する方式を
とっていないため、ダイナミックレンジは大きくとれ
ず、また光ファイバ５０の状態に左右される。しかし、
それでも光加入者回線で使用する程度なら十分実用にな
る。また、このような構成をとることにより、オーディ
オ信号の変調回路および復調回路が不要となるので、構
成を極限近くにまで簡素化でき、小型・軽量化できると
ともに、ローコストで製造することが可能となる。

【００２６】こうして通話するとき、聞こえてくる相手
方の音声が小さければ、伝送線路（光ファイバ５０）の
損失が大きいことが判別できる。線路の損失が小さい正
常の場合には、ボリューム３６による増幅度調整によっ
て増幅度が最小となっている状態でもある程度大きな音
が聞こえるが、線路の損失が大きくなってくるとだんだ
ん聞こえにくくなってくるので、増幅度を上げることに
なる。そこで、可変増幅器３５の増幅度によって線路損
失を判定できるわけである。

【００２７】そのような線路損失の判別が容易にできる
ように、可変増幅器３５の増幅度調整用ボリューム３６
のつまみ６１には工夫がなされている。図２に示すよう
に、つまみ６１の指針６２が指し示す目盛り６３に、マ
ーク６４が設けられている。このマーク６４は、増幅度
を高めて音量を大きくしなければ聞こえないときに、そ
の増幅度が、あらかじめ計測した所定値以上の損失に対
応するものであることを表わす。

【００２８】つまり、音量を大きくしなければ聞こえな
い場合には、それだけ伝送路の損失が大きいので、どれ
だけの損失のときつまみ６１の指針６２が目盛り６３の
どれだけを指している状態としなければ聞こえないか、
および、伝送路の損失が不良と判断されるほどに大きい
値となっているときにどれほどの増幅度としなければな
らないか、をあらかじめ計測する。これには、たとえば
光ファイバと光アッテネータで構成した実験線路を用
い、音量が聞き取りにいほど小さくなったときに聞き取
れるほどの大きさにまで増幅度を高め、そのとき、つま
み６１の指針６２がどこを指しているか、を調べる。そ
して、伝送路の損失が不良と判断されるほどに大きい値
となっているとき、聞こえる程度の大きさとするにはど
の程度の増幅度か（指針６２がどこを指しているか）を
求めて、このマーク６４を定めておく。

【００２９】これにより、不可マーク６４を指すような
ボリューム３６の状態としなければ聞こえないほど音量
が小さいものであるなら、光ファイバ５０を含む光線路
の損失が大きいと判定できる。光ファイバ５０による線
路が切断されていれば、どのようにボリューム３６を大
きくしても聞こえてこないので、その線路が切断されて
いるとの判断が可能である。

【００３０】さらに、このような線路の切断は、可変増
幅器３５への入力のコンピュータによる自動判別も可能
である。すなわち、別途ＣＰＵを内蔵させ（図示しな
い）、これに可変増幅器３５への入力を送り、あらかじ
め入力しておいた所定の設定値と比較させるよう構成す
る。そして、その可変増幅器３５への入力が所定値より
も小さいときに線路が切断されていると自動判別するの
である。

【００３１】なお、前記の説明は一つの例に関するもの
であり、この発明がこの説明に限定されるものでないこ
とはもちろんである。たとえば、発光素子３１、受光素
子３２、３３、光カプラ３４は光ＩＣモジュール３０と
して一体化し、小型化を図っているが、必ずしもこのよ
うに一体化する必要はない。また、増幅度調整用ボリュ
ーム３６は回転型に限らず直線移動型を用い、それに合
わせてつまみも直線スライド型のものを使用することが
できるし、可変抵抗を用いたアナログ式のボリュームで
なく、電子式のボリュームを使用することもできる。

【００３２】そのほか、上記では発光素子３１に基準駆
動信号を与えるための電源として基準直流電源２３を用
いているが、これに代えて直流信号に交流信号を重畳し
た出力を生じる電源や、交流信号のみ出力する電源も使
用することができる。この場合、可変増幅器３５には可
聴周波数帯域のみ増幅するようなフィルタ機能が必要と
なる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１記載の光線路診断装置によれば、定性的で大まかなも
のではあるが、非常に簡易に光線路の状態を診断するこ
とができ、とくに厳密な診断の要求されない作業現場な
どで使用するのに便利である。構成がきわめて簡単であ
り、小型・軽量にでき、携帯および持ち運びが容易であ
り、しかも非常にローコストに製造できる。さらに請求
項２記載の光線路診断装置によれば、簡易な１心双方向
通話器としても利用できるため、この点でも現場向きで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図。

【図２】可変増幅器の音量調整用ボリュームのつまみ部
分を示す斜視図。

【符号の説明】

１０ 光線路診断装置 １１ ヘッドセット用入出力端
子 １２ アダプタ ２１ オーディオ信号増幅用増
幅器 ２２ スイッチ ２３ 基準直流電源 ２４、２７ 比較器 ２５ 駆動用トランジスタ ３０ 光ＩＣモジュール ３１ 発光素子 ３２ 受光素子 ３３ モニター用受光素子 ３４ 光カプラ ３５ オーディオ信号増幅用可
変増幅器 ３６ 増幅度調整用ボリューム ２６ 増幅器 ２８ 警報表示器 ４０ ヘッドセット ４１ イヤフォン ４２ マイクロフォン ５０ 光ファイバ ６１ 音量調整用つまみ ６２ 指針 ６３ 目盛り ６４ 不可マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 圭高 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号日本電 信電話株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光手段と、該発光手段を駆動する駆動
   手段と、該駆動手段に基準駆動信号を与える基準駆動信
   号発生手段と、光信号を電気信号に変換する受光手段
   と、該受光手段からの電気信号を増幅するオーディオ信
   号増幅手段と、該オーディオ信号を外部に出力する手段
   と、被診断光線路に接続される接続手段と、上記発光手
   段からの光を上記接続手段に伝達するとともに上記接続
   手段からの光を上記受光手段に伝達する光分岐結合手段
   とを有することを特徴とする光線路診断装置。
2. 【請求項２】 外部からオーディオ信号を入力して基準
   駆動信号に重畳する手段をさらに備えることを特徴とす
   る請求項１記載の光線路診断装置。