JPH10246818A - 活線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ中を伝送する光信号の有無及びそ
の伝送方向を活線検出することができる活線検出器を提
供する。 【解決手段】 駆動機構Ａが、光ファイバ２の一側端に
所定周期Ｔで曲げ変形を加えることにより光信号を変調
する。駆動機構Ａの両側に設けられた第１，第２の検出
機構Ｂ，Ｃが、その変調光の漏洩光を検出して変調周波
数１／Ｔの同期信号に基づいて同期検波することによ
り、漏洩光の変調成分を検出し、変調成分の検出の有無
に基づいて活線状態の有無と光信号の伝送方向を調べ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの活線
状態の有無及び光信号の伝送方向を検出するための活線
検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信網の敷設や保守・管理等
を実施する際には、光ファイバに商用光信号等が伝送さ
れているか否かの検出及びその光信号の伝送方向を調べ
るための活線検出が必要である。従来、かかる活線検出
をするための専用の活線検出器は存在せず、心線対照器
を活線検出に転用するのが一般的であった。

【０００３】心線対照器は、光ファイバ通信網を構成し
ている多数の光ファイバ心線の結線経路（ルート）を調
べるための計測器であり、特開昭６３−２５０６４号公
報、特開昭６３−３０５３０４号公報、特開昭６４−３
５５０４号公報に開示されたものが知られている。これ
らの公報に開示された技術は何れも、長距離離れた２作
業点の一方の作業点で、光ファイバ中を伝搬する光信号
に変調を加え、他方の作業点で、変調光の有無を検出す
ることによって光ファイバ心線を対照する。このよう
に、長距離の異なった地点で対照作業を実施することか
ら、光ファイバ心線中の光信号を変調するための第１の
機器とその変調光を検出するための第２の機器との少な
くとも２台以上の機器を同時に併用すると共に、複数の
作業員が各作業点間で連絡を取り合いながら各機器を操
作することによって的確な対照作業を行うようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活線検
出器は、調査すべき光ファイバの注目部位が活線状態に
あるか否か及び光信号の伝送方向を検出することを目的
とするものであり、心線対照器のような２作業点間の長
距離の光ファイバについて計測する必然性は無い。かえ
って、２台以上の機器を離隔配置して測定する心線対照
器では、機器間で緊密な連絡を取り合わなければ的確な
活線検出ができないという問題があった。

【０００５】例えば、前記特開昭６３−２５０６４号公
報と特開昭６４−３５５０４号公報に開示された技術で
は、前記第１の機器で設定される変調周波数と等しい周
波数の同期信号を第２の機器側へ伝送し、第２の機器で
検出した変調光をその同期信号に基づいて同期検波する
ことによって検出感度の向上を図ることとしているの
で、同期信号を伝送するための伝送ケーブル等の介在対
を第１，第２の機器間に接続しなければならない等の問
題がある。

【０００６】前記特開昭６３−３０５３０４号公報の技
術では、第２の機器（即ち、変調光を検出する機器）に
おいて光ファイバの一側端に曲げ変形を加え、その曲げ
部分を中心にして両側に一対の受光器を近接配置した構
成を有している。そして、光ファイバの曲げ部分では、
変調光の一部が所定の指向性をもって外部放射（漏洩）
するので、特定方向から伝送される変調光の漏洩光が一
方の受光器に専ら入射し、逆方向から伝送される変調光
の漏洩光が他方の受光器に専ら入射することとなり、各
受光器の検出出力の有無を調べることで光信号の伝送方
向を検出するようになっている。したがって、この従来
の技術では、活線検出の一つの目的である光信号の伝送
方向を検出するための機能を備えている。しかし、光強
度の異なる２種類の光信号が双方向伝送されている光フ
ァイバ心線を調べるような場合にあっては、高強度の変
調光と低強度の変調光が双方向伝送されることとなり、
この結果、高強度の漏洩光が両方の受光器に入射する所
謂クロストークの状態を招来するために、低強度の光信
号の伝送方向を検出できないという問題があった。

【０００７】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、従来は無かった活線検出器を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の活線検出器は、被計測対照である光ファイ
バに周期的な曲げ変形を加えて、前記光ファイバ中の光
信号を変調する変調機構と、前記変調機構の両側に配設
され、前記変調機構において変調された変調光の漏洩光
を検出する検出機構とを備える構成とした。

【０００９】また、前記変調機構において前記光ファイ
バに曲げ変形を加える周期に同期した同期信号を発生す
る同期信号発生回路と、前記検出機構で検出される検出
信号を前記同期信号に基づいて同期検波する同期検波回
路とを備える構成とした。

【００１０】

【作用】変調機構により光ファイバに周期的な曲げ変形
を加えることにより、光ファイバ中の光信号がその周期
で変調される。変調機構を通った変調光の漏洩光が検出
機構で検出され、各検出機構における漏洩光の検出の有
無に応じて、活線状態の有無と光信号の伝送方向が検出
される。

【００１１】また、同期検波回路において漏洩光を同期
検波することにより、変調光の変調成分が検出され、こ
の変調成分の検出の有無に応じて、活線状態の有無と光
信号の伝送方向が検出される。

【００１２】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照
しつつ説明する。図１は活線検出器の構成を模式的に示
す説明図、図２は図１中の変調機構の要部構造及び作用
を説明するための説明図、図３は図１中の検出機構に設
けられた電気回路を示すブロック図である。

【００１３】図１において、この活線検出器は、光ファ
イバ心線やテープ心線その他の光通信用の光ファイバ２
の一側端に曲げ変形を加えることによって光信号を変調
する変調機構Ａと、変調機構Ａの両側に設けられた第
１，第２の検出機構Ｂ，Ｃを備え、これらの機構Ａ〜Ｃ
は当該活線検出器の匡体内に一体的に組み付けられてい
る。

【００１４】変調機構Ａは、計測対象である光ファイバ
２の長手方向（図中のｘ方向）に対して略直交方向（図
中のｙ方向）に進退移動することによって光ファイバ２
の一側端に曲げ変形を加える変形付与部材４と、この変
形付与部材４を駆動するためのアクチュエータ及び電磁
ソレノイド等で構成された駆動部６と、変形付与部材４
が進退移動する際に光ファイバ２の両端を支持すること
によって常に規定された曲げ変形を加えるための支持部
８とを備えている。

【００１５】変調機構Ａの構造を図２に基づいて更に詳
述すると、変形付与部材４の基部４ｃには、ｘｙ方向に
対して直交する方向（図中のｚ方向）に立設された所定
半径Ｒの円柱軸４ａと、円柱軸４ａに対してｙ方向に所
定間隔を持って併設された規制部材４ｂとが設けられ、
これらの円柱軸４ａと規制部材４ｂとの間に光ファイバ
２の一側端を嵌挿させる構造となっている。支持部８に
は、光ファイバ２の両端を挟持する複数組の支持部材８
ａ〜８ｈが設けられている。そして、駆動部６によって
変形付与部材４を所定ストローク且つ所定周期Ｔで進退
移動させることにより、円柱軸４ａが最大ストロークの
位置に移動するときに光ファイバ２を半径Ｒの曲率で曲
げ変形させ（図２（ａ）参照）、最大ストロークから離
れるに従って弛める（図２（ｂ）参照）処理が繰り返さ
れ、この曲げ変形により光ファイバ２内を伝搬する光信
号を周期Ｔで強度変調する。

【００１６】再び図１において、第１の検出機構Ｂは、
所定曲率の凸曲面を有する治具１０と、同じ曲率の凹曲
面を有する治具１２が対向配置され、これらの凹凸曲面
の間で光ファイバ２を挟持することによって曲げ変形を
加えた状態で保持する。治具１２の凹曲面の一側には光
ファイバ２に対向する受光素子ＰＤ１が固定されてい
る。このように治具１０，１２によって光ファイバ２に
曲げ変形を加えると、光ファイバ２中を伝搬する光信号
の一部が曲げ部分から漏洩するため、この漏洩光を受光
素子ＰＤ１で受光することにより光信号の有無を検出す
ることができる。尚、漏洩光は光信号の伝送方向に応じ
た指向性を有することから、最大受光感度の得られる位
置に受光素子ＰＤ１が設けられており、第１の検出機構
Ｂでは変調機構Ａ側から伝搬してくる光信号（図１中、
右側から左側へ進行する光）ｈν_Lの漏洩光を高感度で
検出するために、受光素子ＰＤ１の受光面を同図左側か
ら光ファイバ２の曲げ部分の中心に向けて対向するよう
に設けられている。

【００１７】第２の検出機構Ｃも第１の検出機構Ｂと同
様に凸曲面を有する治具１４と凹曲面を有する治具１６
及び受光素子ＰＤ２を備え、両検出機構Ｂ，Ｃとも同一
の検出特性に設定されている。ただし、第２の検出機構
Ｃは、変調機構Ａ側から伝搬してくる光信号（図１中、
左側から右側へ進行する光）ｈν_Rの漏洩光を高感度で
検出するために、受光素子ＰＤ２の受光面が同図右側か
ら光ファイバ２の曲げ部分の中心に向けて対向するよう
に設けられている。

【００１８】図３において、これらの変調機構Ａ及び検
出機構Ｂ，Ｃに接続された回路には、操作者による活線
検出の開始指示に従って装置全体の動作を制御する制御
回路１８と、同期信号発生回路２０と、第１，第２の検
出機構Ｂ，Ｃの夫々に対応して設けられた特性の揃った
前置増幅器２２，２４及び同期検波回路２６，２８と、
インジケータ３０，３２等の表示手段が備えられてい
る。

【００１９】操作者が検査対象の光ファイバ２を図１に
示した如く装着して活線検出の開始を指示すると、同期
信号発生回路２０が所定周波数１／Ｔの同期信号Ｓvを
出力し、駆動部６がこの同期信号Ｓvに同期して周期的
に変形付与部材４を進退移動させることにより光ファイ
バ２の一側端に曲げ変形を加えて、光ファイバ２中の光
信号を変調する。

【００２０】尚、光信号の変調周波数１／Ｔは、回線に
用いられている自動利得調整期（ＡＧＣ）の応答速度以
下に設定され、例えば、１０Ｈｚ〜３０Ｈｚ程度の周波
数となっている。また、変調機構Ａにおいて光ファイバ
２に曲げ変形を加える際の曲げ径Ｒと、検出機構Ｂ，Ｃ
において光ファイバ２に曲げ変形を加える際の曲げ量
は、何れも１２ｍｍ程度にすることによって、伝送され
る光信号の光損失が１ｄＢを越えないようにして、光伝
送特性に悪影響を与えないようにしている。

【００２１】この変調処理によって生じる変調光の一部
が漏洩光Ｃν₁となって第１の検出機構Ｂ中の受光素子
ＰＤ１で検出されると、その検出信号Ｓ₁を前置増幅器
２２が増幅し、更に同期検波回路２６が同期信号Ｓvに
基づいて検出信号Ｓ₁を同期検波することによって漏洩
光Ｃν₁の変調成分を検出し、その変調成分の検出結果
がインジケータ３０に表示される。同様に、変調光の一
部が漏洩光Ｃν₂となって第２の検出機構Ｃ中の受光素
子ＰＤ２で検出されると、その検出信号Ｓ₂を前置増幅
器２４が増幅し、更に同期検波回路２８が同期信号Ｓv
に基づいて検出信号Ｓ₂を同期検波することによって漏
洩光Ｃν₂の変調成分を検出し、その変調成分の検出結
果がインジケータ３２に表示される。

【００２２】次に、かかる構成を有する当該活線検出器
の動作を、光ファイバ２中に光信号が伝送されていない
場合と光信号が伝送されている場合の各態様に応じて説
明する。

【００２３】まず、光信号が伝送されていない場合に
は、第１，第２の検出機構Ｂ，Ｃで漏洩光Ｃν₁，Ｃν₂
を検出することが無いため、同期検波回路２６，２８で
は変調成分が検出されず、何れのインジケータ３０，３
２も消灯状態となる。したがって、インジケータ３０，
３２の表示結果を見るだけで、光ファイバ２が活線状態
にはない（換言すれば、空き状態）と確認することがで
きる。

【００２４】図１において、左側から右側へ伝搬する一
方向の光信号ｈν_Rが存在する場合には、その光信号ｈ
ν_Rが第１の検出機構Ｂを通過する際には未だ変調機構
Ａによって変調されないため、第１の検出機構Ｂでは変
調光の漏洩光Ｃν₁を受光することが無い。一方、第２
の検出機構Ｃのみが変調機構Ａで変調された変調光の漏
洩光Ｃν₂を検出することになる。この結果、第１の検
出機構Ｂに対応して設けられた同期検波回路２６では変
調成分が検出されないのでインジケータ３０は点灯せ
ず、第２の検出機構Ｃに対応した設けられた同期検波回
路２８では変調光の変調成分が検出されてインジケータ
３２は点灯する。更に、かかる場合に、第１の検出機構
Ｂにおいて光信号ｈν_R自体の漏洩光Ｃν₁を検出したと
しても、その漏洩光Ｃν₁は所定周波数１／Ｔで変調さ
れた変調光に因るものではないため、同期検波回路２６
で変調成分が検出されず、インジケータ３０は点灯しな
い。即ち、同期検波回路２６，２８は周波数１／Ｔの変
調光に因る漏洩光Ｃν₁，Ｃν₂のみを同期検波し、他の
周波数成分やノイズ成分を同期検波しないので、誤検出
が防止される。したがって、インジケータ３２の点灯に
より活線状態を確認することができると同時に、インジ
ケータ３０が消灯、インジケータ３２が点灯となる点灯
パターンを見るだけで、光信号ｈν_Rの伝送方向を確認
することができる。

【００２５】逆に、右側から左側へ伝搬する一方向の光
信号ｈν_Lが存在する場合には、その光信号ｈν_Lが第２
の検出機構Ｃを通過する際には未だ変調機構Ａによって
変調されないので、第２の検出機構Ｃでは変調光の漏洩
光Ｃν₁を受光することが無く、第１の検出機構Ｂのみ
が変調機構Ａで変調された変調光の漏洩光Ｃν₁を検出
することになる。この結果、同期検波回路２６のみで変
調成分が検出されてインジーケータ３０が点灯する。一
方、第２の検出機構Ｃがたとえ光信号ｈν_Lの漏洩光Ｃ
ν₁を検出したとしても同期検波回路２８では変調成分
が検出されないため、インジーケータ３２は消灯する。
このように、これらのインジケータ３０，３２の点灯パ
ターンにより活線状態を確認することができると同時
に、光信号ｈν_Lの伝送方向を確認することができる。

【００２６】次に、光信号ｈν_Rとｈν_Lが双方向に伝送
する光ファイバ２を調べる場合には、光信号ｈν_Rの変
調光に因る漏洩光Ｃν₁が第１の検出機構Ｂで検出さ
れ、光信号ｈν_Lの変調光に因る漏洩光Ｃν₂が第２の検
出機構Ｃで検出される。そして、同期検波回路２６，２
８で夫々の変調光の変調成分が検出され、インジケータ
３０，３２は共に点灯する。したがって、これらのイン
ジケータ３０，３２の点灯パターンにより活線状態を確
認することができると同時に、双方に伝送される光信号
ｈν_Rとｈν_Lを確認することができる。

【００２７】尚、かかる双方向伝送の状態において、一
方の光信号（例えば、ｈν_R）が高強度、他方の光信号
（例えば、ｈν_L）が低強度のように、光強度が異なり
且つ伝送方向が逆の光信号が伝送している場合であって
も、第１，第２の検出機構Ｂ，Ｃの夫々の同期検波回路
２６，２８における同期検波によって変調成分が検出さ
れるので、光信号の強度差に係わらず活線検出及び光信
号の伝送方向を検出することができる。

【００２８】次に、光ファイバ２中の光信号が変調機構
Ａを通過する前で散乱等されてノイズ光が生じた場合に
は、ノイズ光の漏洩光を第１，第２の検出機構Ｂ，Ｃで
検出する可能性がある。しかし、変調機構Ａを通過しな
いノイズ光を各検出機構Ｂ，Ｃが検出したとしても、か
かるノイズ光の漏洩光を各同期検波回路２６，２８で同
期検波しても変調成分は検出されない。したがって、変
調機構Ａを通過しないノイズ光を各検出機構Ｂ，Ｃが検
出しても、かかるノイズ光に起因する誤検出が生じるこ
とはなく、常に確度の高い活線検出が達成される。

【００２９】例えば、光ファイバ２中に左側から右側へ
伝搬する高強度の光信号ｈν_Rが存在し、この光信号ｈ
ν_Rが変調機構Ａの手前で散乱されて、その散乱光の漏
洩光Ｃν₁を第１の検出機構Ｂの受光素子ＰＤ１が受光
したとしても、この散乱光は変調されていないために、
同期検波回路２６では変調成分が検出されず、インジケ
ータ３０は消灯する。一方、第２の検出機構Ｃは、変調
機構Ａで変調された変調光の漏洩光Ｃν₂を検出するた
め、同期検波回路２８では変調成分が検出され、インジ
ケータ３２は点灯する。したがって、ノイズ光の影響を
受けることなく、活線検出と光信号ｈν_Rの伝送方向を
確実に検出することができる。

【００３０】このように、変調機構Ａで変調された変調
光の変調成分を同期検波回路２６，２８が検出し、その
検出結果に基づいてインジケータ３０，３２の点滅を行
わせるようにしたので、ノイズ光に対して強い活線検出
器が実現されている。

【００３１】以上に説明したように、この実施の形態に
よれば、確実な活線検出が可能であり、更に検査対象で
ある光ファイバの注目部位を当該活線検出器に適用する
だけで活線検出を実施することができるので、従来の心
線対照器を用いて活線検出を行うような煩雑な作業を招
来することもない。また、テープ心線やテープコード等
の様々な形態の光ファイバの検出にも適用することがで
きるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明したように本発明の活線検出
器によれば、光ファイバの一側端を変調機構によって周
期的に曲げ変形することにより光信号を変調し、この変
調された変調光の漏洩光を変調機構の両側に配置された
検出機構によって検出するので、漏洩光の検出の有無に
応じて、光ファイバの活線の有無及び光信号の伝送方向
を確実に検出することができる。また、同期検波回路に
よる同期検波により、変調光の変調成分のみを検出し、
その検出結果に基づいて活線検出するので、活線検出の
感度を向上することができると共に、ノイズ光等に対し
て強い活線検出器を実現することができる。また、従来
の心線対照器とは異なり、単一構成の活線検出器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における活線検出器の構成を模式的
に示す説明図である。

【図２】図１中の変調機構の要部構造及び作用を説明す
る為の説明図である。

【図３】図１中の検出機構に設けられた回路を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２…光ファイバ、４…変形付与部材、４ａ…円柱軸、４
ｂ…規制部材、６…駆動部、１０，１２，１４，１６…
治具、２０…同期信号発生回路、２６，２８…同期検波
回路、３０，３２…インジケータ、Ａ…変調機構，Ｂ…
第１の検出機構、Ｃ…第２の検出機構、ＰＤ１，ＰＤ２
…受光素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測対照である光ファイバに周期的な
   曲げ変形を加えて、前記光ファイバ中の光信号を変調す
   る変調機構と、 前記変調機構の両側に配設され、前記変調機構において
   変調された変調光の漏洩光を検出する検出機構と、を備
   えることを特徴とする活線検出器。
2. 【請求項２】 前記変調機構において前記光ファイバに
   曲げ変形を加える周期に同期した同期信号を発生する同
   期信号発生回路と、 前記検出機構で検出される検出信号を前記同期信号に基
   づいて同期検波する同期検波回路と、を備えることを特
   徴とする請求項１に記載の活線検出器。