JPS61104237A - 光ケ−ブルの曲げによる光フアイバひずみの測定装置および測定方法 - Google Patents
光ケ−ブルの曲げによる光フアイバひずみの測定装置および測定方法Info
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- JPS61104237A JPS61104237A JP22419984A JP22419984A JPS61104237A JP S61104237 A JPS61104237 A JP S61104237A JP 22419984 A JP22419984 A JP 22419984A JP 22419984 A JP22419984 A JP 22419984A JP S61104237 A JPS61104237 A JP S61104237A
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- 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
- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
- G01M11/333—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face using modulated input signals
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光ファイバを撚って集合した光ケーブルの中の
光ファイバのひずみを測定する装置と方法に関するもの
である。
光ファイバのひずみを測定する装置と方法に関するもの
である。
（従来の技術）
元ファイバを媒体とした光ケーブルは多くの利点がある
ので、通信手段として幅広く利用されつつある。しかし
光ファイバの欠点の一つに、伸びひずみによって破断す
るという性質がある。このために、光ファイバをケーブ
ル化するに際しては、光ファイバのひずみに関する設計
が不可欠であり、同時に光ケーブルの性能確認のための
光ファイバのひずみ測定技術が不可欠であった。このよ
うな要請から開発された光ファイバのひずみ測定方法は
いくつかあって、光ファイバの中をパルス光を伝搬させ
てその伝搬時間の変化量から光ファイバのひずみを求め
る方法、光ファイバの中を変調した光を伝搬させて受信
した変調光の位相の変化量から光ファイバのひずみを求
める方法、光ファイバの代わりに被覆した抵抗線を用い
て、これを光ケーブルの中に集合し、抵抗線の抵抗の変
化量からひずみを求める方法などが提案されてきた。
ので、通信手段として幅広く利用されつつある。しかし
光ファイバの欠点の一つに、伸びひずみによって破断す
るという性質がある。このために、光ファイバをケーブ
ル化するに際しては、光ファイバのひずみに関する設計
が不可欠であり、同時に光ケーブルの性能確認のための
光ファイバのひずみ測定技術が不可欠であった。このよ
うな要請から開発された光ファイバのひずみ測定方法は
いくつかあって、光ファイバの中をパルス光を伝搬させ
てその伝搬時間の変化量から光ファイバのひずみを求め
る方法、光ファイバの中を変調した光を伝搬させて受信
した変調光の位相の変化量から光ファイバのひずみを求
める方法、光ファイバの代わりに被覆した抵抗線を用い
て、これを光ケーブルの中に集合し、抵抗線の抵抗の変
化量からひずみを求める方法などが提案されてきた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしこれらの方法は元ファイバの全長にわたってのひ
ずみを測定するものであって、光ナープルに張力を加え
た場合のように、光ファイバの軸方向に一定ひずみが連
続的に分布する場合には適していたが、例えば光ケーブ
ルを曲げた場合のように、光ファイバの軸方向に一定で
ないひずみが分布する場合には、光ファイバのひずみを
定量化できないという欠点があった。
ずみを測定するものであって、光ナープルに張力を加え
た場合のように、光ファイバの軸方向に一定ひずみが連
続的に分布する場合には適していたが、例えば光ケーブ
ルを曲げた場合のように、光ファイバの軸方向に一定で
ないひずみが分布する場合には、光ファイバのひずみを
定量化できないという欠点があった。
このことを少し詳しく説明すると、次のとおりである。
’ａｍ本の被覆された光ファイバをｐなる撚りビ・ツチ
でもって撚り合わせて集合した光ケーブルを曲げた場合
を考える０ 光ケーブルの中心軸を中立点とし、それより内＠（曲げ
中心側）は圧縮され、反対側は伸ばされる。この圧縮と
伸びは、光ケーブルに収容されている光ファイバについ
てももち輪生する。光ファイバの軸方向に沿ったひずみ
を計算する・と、圧縮と伸びが正弦波状に交互に生ずる
。従って従来の測定装置および方法を用いて光ケーブル
の曲がりによる光ファイバひずみを測定しようとしても
、光ケーブルの曲がりの場所によってひずみが異なるう
えに、圧縮と伸びとが同量であると、見かけ上ひずみが
ないように観測されてしまうという欠点があった。この
欠点を除去するために、２本の光ファイバをひねり合わ
せて損失増加を生じさせた状態で光ケーブル中に集合し
光ファイバ軸に沿った損失増加の増減の分布を測定する
ことによって、 −光ファイバひずみを測定する方法
（特願昭５８５８−１ｚ、ａｏ ）が公開されたが、製
造が容易でなく、十分な精度が得られないという欠点が
あった。
でもって撚り合わせて集合した光ケーブルを曲げた場合
を考える０ 光ケーブルの中心軸を中立点とし、それより内＠（曲げ
中心側）は圧縮され、反対側は伸ばされる。この圧縮と
伸びは、光ケーブルに収容されている光ファイバについ
てももち輪生する。光ファイバの軸方向に沿ったひずみ
を計算する・と、圧縮と伸びが正弦波状に交互に生ずる
。従って従来の測定装置および方法を用いて光ケーブル
の曲がりによる光ファイバひずみを測定しようとしても
、光ケーブルの曲がりの場所によってひずみが異なるう
えに、圧縮と伸びとが同量であると、見かけ上ひずみが
ないように観測されてしまうという欠点があった。この
欠点を除去するために、２本の光ファイバをひねり合わ
せて損失増加を生じさせた状態で光ケーブル中に集合し
光ファイバ軸に沿った損失増加の増減の分布を測定する
ことによって、 −光ファイバひずみを測定する方法
（特願昭５８５８−１ｚ、ａｏ ）が公開されたが、製
造が容易でなく、十分な精度が得られないという欠点が
あった。
（問題点を解決するための手段）
本発明はこれらの欠点を除去するため、光ファイバの伸
縮量をモニタしなから′、光ケーブルを一定曲率半径で
光ケーブルを徐々に曲げて光ファイバの伸縮量の最大値
と最小値を測定して、この差から光ファイバのひずみを
求める０ て、１は被覆された光ファイバ、２は中心材である。被
覆された光ファイバ１は中心材２の周囲にらせん状に撚
り合わされている。実際の光ケーブルでは、被覆された
光７アイノ＜１は単に１心のみでなく、中心材２の周囲
に複数心らせん状に配置されているが、第５図（ａ）
ｔ （ｂ）では簡単のため被覆された光ファイバを１心
のみ図示したＯ第５図（ａ）は光ケーブルがまっすぐな
場合の中心材と被覆された光ファイバを示しており、第
５図（ｂ）は光ケーブルが曲げられた場合の中心材と被
覆された光ファイバを示している。第１図（ａ）のよう
な状態では、撚り合わせによる光７アイノくの曲がりに
よって光ファイバ表面に伸びひずみが生じるが、この大
きさｇＡは、計算によって容易に求まる。
縮量をモニタしなから′、光ケーブルを一定曲率半径で
光ケーブルを徐々に曲げて光ファイバの伸縮量の最大値
と最小値を測定して、この差から光ファイバのひずみを
求める０ て、１は被覆された光ファイバ、２は中心材である。被
覆された光ファイバ１は中心材２の周囲にらせん状に撚
り合わされている。実際の光ケーブルでは、被覆された
光７アイノ＜１は単に１心のみでなく、中心材２の周囲
に複数心らせん状に配置されているが、第５図（ａ）
ｔ （ｂ）では簡単のため被覆された光ファイバを１心
のみ図示したＯ第５図（ａ）は光ケーブルがまっすぐな
場合の中心材と被覆された光ファイバを示しており、第
５図（ｂ）は光ケーブルが曲げられた場合の中心材と被
覆された光ファイバを示している。第１図（ａ）のよう
な状態では、撚り合わせによる光７アイノくの曲がりに
よって光ファイバ表面に伸びひずみが生じるが、この大
きさｇＡは、計算によって容易に求まる。
撚りピッチをｐ１光ファイバの外径をａ１被覆された光
ファイバｌの外径をｂ１中心材２の外径をＣとすると、 となる。またこの撚りによるひずみの現象は比較的簡単
である。
ファイバｌの外径をｂ１中心材２の外径をＣとすると、 となる。またこの撚りによるひずみの現象は比較的簡単
である。
これに対して第５１１（ｂ）のような状態、すなわち光
ケーブルが曲げられた状態では現象は複雑である。すな
わち被覆された光ファイバｌが曲がりの内側に位置する
部分（例えば■の部分）では、被覆された光ファイバｌ
は圧縮ひずみを受け、逆に被覆された光ファイバ１が曲
がりの外側に位置する部分（例えば■の部分）では、被
覆された光ファイバ１は伸びひずみを受ける。そしてこ
れら圧縮ひずみおよび伸びひずみは、中心材２に対する
被覆された光ファイバｌの摩擦の大きさによって影響を
受ける。すなわち中心材２に対する被覆された光ファイ
バ１の摩擦が小さい場合は、被覆された光ファイバ１が
軸方向に移動することによってのにおける圧縮と■にお
ける伸びが相殺されて、圧縮および伸びひずみが減少す
るからである。従ってファイバの長さ方向にひずみは変
化した値をもち、それはケーブル構造によって違う値を
とる。
ケーブルが曲げられた状態では現象は複雑である。すな
わち被覆された光ファイバｌが曲がりの内側に位置する
部分（例えば■の部分）では、被覆された光ファイバｌ
は圧縮ひずみを受け、逆に被覆された光ファイバ１が曲
がりの外側に位置する部分（例えば■の部分）では、被
覆された光ファイバ１は伸びひずみを受ける。そしてこ
れら圧縮ひずみおよび伸びひずみは、中心材２に対する
被覆された光ファイバｌの摩擦の大きさによって影響を
受ける。すなわち中心材２に対する被覆された光ファイ
バ１の摩擦が小さい場合は、被覆された光ファイバ１が
軸方向に移動することによってのにおける圧縮と■にお
ける伸びが相殺されて、圧縮および伸びひずみが減少す
るからである。従ってファイバの長さ方向にひずみは変
化した値をもち、それはケーブル構造によって違う値を
とる。
本発明はこのような光ケーブルの曲がりによって生ずる
復雑な圧縮および伸びひずみを測定する装置および方法
を明らかにするもので、その内容を以下に説明する。
復雑な圧縮および伸びひずみを測定する装置および方法
を明らかにするもので、その内容を以下に説明する。
まず測定原理について説明する。第５図（ｂ）に示すよ
うに曲げられた中心材と光ファイバを考える。光ファイ
バの撚りピッチをｐ１中心材２の曲率半径をＲとする。
うに曲げられた中心材と光ファイバを考える。光ファイ
バの撚りピッチをｐ１中心材２の曲率半径をＲとする。
被覆された光ファイバ１のＸ方向に沿う伸びひずみε（
Ｘ）は一般に２πＸ ε（Ｘ）＝ε。ｃｏｓ ）−（２） と表わすことができる。（例えば昭和５２年電子通信学
会総合全国大会、講演番号１７４５）すなわちε（Ｘ）
は振幅ε。をもって余弦波状の変化を示す。第５図（ｂ
）に示すＸ二〇においてε（Ｘ）は、最大伸びひずみ６
゜を示し、ｘ＝Ｔにおいて５（Ｘ）は最大圧縮ひずみＣ
６を示す。前述のとおり、ξ（Ｘ）すなわちε。はケー
ブル構造やケーブル内の光ファイバのすべりなどにより
異なるので、直接側ることはできない。そこで式（２）
の積分に着目する。式（２）をＸ＝ＯからＸ＝＝Ｘの範
囲で積分すると、積分値Δｔ（ｘ）は −ｐ ・ ２πｘ（３） −ｇｏ； ５ｙ となる。Δｔ（ｘ）は被覆された光ファイバーと中心材
２との集合体を）Ｃ＝ＱからＸ＝Ｘまでの長さにわたっ
て曲げたときの被覆された光ファイバーの伸縮量を表し
ている。
Ｘ）は一般に２πＸ ε（Ｘ）＝ε。ｃｏｓ ）−（２） と表わすことができる。（例えば昭和５２年電子通信学
会総合全国大会、講演番号１７４５）すなわちε（Ｘ）
は振幅ε。をもって余弦波状の変化を示す。第５図（ｂ
）に示すＸ二〇においてε（Ｘ）は、最大伸びひずみ６
゜を示し、ｘ＝Ｔにおいて５（Ｘ）は最大圧縮ひずみＣ
６を示す。前述のとおり、ξ（Ｘ）すなわちε。はケー
ブル構造やケーブル内の光ファイバのすべりなどにより
異なるので、直接側ることはできない。そこで式（２）
の積分に着目する。式（２）をＸ＝ＯからＸ＝＝Ｘの範
囲で積分すると、積分値Δｔ（ｘ）は −ｐ ・ ２πｘ（３） −ｇｏ； ５ｙ となる。Δｔ（ｘ）は被覆された光ファイバーと中心材
２との集合体を）Ｃ＝ＱからＸ＝Ｘまでの長さにわたっ
て曲げたときの被覆された光ファイバーの伸縮量を表し
ている。
状に変化することがわかる。
式（８）におけるΔＩｃＸ） 、すなわちＸの変化に伴
う光ファイバの伸縮量は、光ケーブルを一定曲率半径Ｒ
で軸方向に徐々に曲げながら（すなわちＸを増加させな
がら）光ファイバ伸縮量測定器によって測ることができ
る。この測定値Δｔ（ｘ）から光ファイバの伸縮量の最
大値と最小値の差δを知ることができる。そしてこのδ
は式（８）から、δ＝２．．上 ０２Ｋ （４） と表わされるので、この関係を利用して、次式によりＣ
６を知ることができる〇 ε０＝δ丁 （５）すなわち光ケ
ーブルの曲げ長さを徐々に変えることにより、光ファイ
バの伸縮量の最大値と最小値の差δを測定し、これにπ
／ｐを乗することによって最大ひずみｅ。を求めること
が可能となる。
う光ファイバの伸縮量は、光ケーブルを一定曲率半径Ｒ
で軸方向に徐々に曲げながら（すなわちＸを増加させな
がら）光ファイバ伸縮量測定器によって測ることができ
る。この測定値Δｔ（ｘ）から光ファイバの伸縮量の最
大値と最小値の差δを知ることができる。そしてこのδ
は式（８）から、δ＝２．．上 ０２Ｋ （４） と表わされるので、この関係を利用して、次式によりＣ
６を知ることができる〇 ε０＝δ丁 （５）すなわち光ケ
ーブルの曲げ長さを徐々に変えることにより、光ファイ
バの伸縮量の最大値と最小値の差δを測定し、これにπ
／ｐを乗することによって最大ひずみｅ。を求めること
が可能となる。
なお光ファイバ伸縮量の最大値と最小値の差δを求める
には、光ケーブルを少なくともＸ＝＝０からｘ＝ｐまで
曲げる、言い換えれば曲げ長さを与える範囲は撚りピッ
チｐの長さ以上にする必要がある。撚りピッチに相当す
る曲げ角度φは、曲げの曲率半径をＲとすれば１ 、＝上、亜 （６） Ｒπ であるので、結局０度の曲げ角度から１８０ ｐ／ｒＲ
の角度まで曲げることが最小限必要である。
には、光ケーブルを少なくともＸ＝＝０からｘ＝ｐまで
曲げる、言い換えれば曲げ長さを与える範囲は撚りピッ
チｐの長さ以上にする必要がある。撚りピッチに相当す
る曲げ角度φは、曲げの曲率半径をＲとすれば１ 、＝上、亜 （６） Ｒπ であるので、結局０度の曲げ角度から１８０ ｐ／ｒＲ
の角度まで曲げることが最小限必要である。
以上の測定原理を用いた本発明の実施例を以下に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の構成図であって、ｌは被覆
された光ファイバ、ａは光ケーブル、４は円盤、５は固
定具、６は可動曲げ具、７は光ケーブル曲げ装置、８は
電気−光変換器１９は光−電気変換器、１０は高周波信
号発生器、１１はベクトルポルトメータ、１２はレコー
ダ、１３は点線で囲んだ部分であって、光ファイバ伸縮
Ｒ測定器である。被覆された光ファイバ１は光ケーブル
８の内部に収容されていて、第５図に示したように撚ら
れている。撚りピッチｐは８００関である。
された光ファイバ、ａは光ケーブル、４は円盤、５は固
定具、６は可動曲げ具、７は光ケーブル曲げ装置、８は
電気−光変換器１９は光−電気変換器、１０は高周波信
号発生器、１１はベクトルポルトメータ、１２はレコー
ダ、１３は点線で囲んだ部分であって、光ファイバ伸縮
Ｒ測定器である。被覆された光ファイバ１は光ケーブル
８の内部に収容されていて、第５図に示したように撚ら
れている。撚りピッチｐは８００関である。
第１図では被覆された光ファイバｌを１心しか示さなか
ったが、光ケーブルａの内部には被覆された光ファイバ
が複数収容されている。４は曲率半、径Ｒ＝３００ａｇ
の円盤であって、その周囲に光ケーブル８を沿わせて曲
げることができる。円盤４の一部に固定具５が取り付け
られていて、光ケーブル８を固定できる。また円盤４に
は可動曲げ具６が取り付けられていて、円盤令の中心を
支点として円盤４の円周方向に回転し、この回転によっ
て光ケーブル３を一定曲率半径Ｒで徐々に曲げることが
できる。被覆された光ファイバ１の両端は電気−光変換
器８と光−電気変換器９とに接続されている。高周波信
号発生器ｌＯによって周波数Ｆ ＝ ９ ｓ ＯＭＨｚ
で変調された光が電気−光変換器８から被覆された光フ
ァイバ１に入射され、光−電気変換器９によって受信さ
れる。光−′電気変換器９および高周波信号発生器１０
からの信号はベクトルボルトメータ１１に導かれる。ベ
クトルボルトメータ１１では高周波信号発生器１０から
の信号の位相をリファレンスとして光−電気変換器９か
らの信号の位相変化を検知し、レコーダ１２で図示する
。８，９，１０，１１，１２は全体として光ファイバ伸
縮紙測定器１８を構成する。
ったが、光ケーブルａの内部には被覆された光ファイバ
が複数収容されている。４は曲率半、径Ｒ＝３００ａｇ
の円盤であって、その周囲に光ケーブル８を沿わせて曲
げることができる。円盤４の一部に固定具５が取り付け
られていて、光ケーブル８を固定できる。また円盤４に
は可動曲げ具６が取り付けられていて、円盤令の中心を
支点として円盤４の円周方向に回転し、この回転によっ
て光ケーブル３を一定曲率半径Ｒで徐々に曲げることが
できる。被覆された光ファイバ１の両端は電気−光変換
器８と光−電気変換器９とに接続されている。高周波信
号発生器ｌＯによって周波数Ｆ ＝ ９ ｓ ＯＭＨｚ
で変調された光が電気−光変換器８から被覆された光フ
ァイバ１に入射され、光−電気変換器９によって受信さ
れる。光−′電気変換器９および高周波信号発生器１０
からの信号はベクトルボルトメータ１１に導かれる。ベ
クトルボルトメータ１１では高周波信号発生器１０から
の信号の位相をリファレンスとして光−電気変換器９か
らの信号の位相変化を検知し、レコーダ１２で図示する
。８，９，１０，１１，１２は全体として光ファイバ伸
縮紙測定器１８を構成する。
このような構成において、光ケーブル８を光ケーブル曲
げ装置７を用いて曲げ角度０度から徐々に増大するよう
に曲げて、そのときの位相量θ（Ｘ）をレコーダー２か
ら読み取る。被覆された光ファイバーの伸縮量Δ１（Ｘ
）は、θ（Ｘ）を度単位で表示して、 Δ１（Ｘ）＝」２ぴし Ｆ’ｎ−ａａｏ （７）Ｃ：光速（
８Ｘ ＩＱ８ｍ／秒） ｎ：光ファイバの詳屈折率（１，４７）Ｆ：変調光の周
波数（９５０ＭＨ２） となる。
げ装置７を用いて曲げ角度０度から徐々に増大するよう
に曲げて、そのときの位相量θ（Ｘ）をレコーダー２か
ら読み取る。被覆された光ファイバーの伸縮量Δ１（Ｘ
）は、θ（Ｘ）を度単位で表示して、 Δ１（Ｘ）＝」２ぴし Ｆ’ｎ−ａａｏ （７）Ｃ：光速（
８Ｘ ＩＱ８ｍ／秒） ｎ：光ファイバの詳屈折率（１，４７）Ｆ：変調光の周
波数（９５０ＭＨ２） となる。
この実施例によって測定したθ（Ｘ）を、第２図に示す
。この結果から−の最大値と最小値の差は０．７５
であることがわかる。式（５）におけるδ（光ファイバ
伸縮量の最大値と最小値の差）は、δ８Δ’ＷＡＸ−Δ
’ＭＩＸ ” Ｆ−ｎ−ＪＩ６ｏ （’ＷＡＸ ”−’ＫＩＮ）
（８）で与えられるから、この式に’ＭＡＸ−θ
ＭＩＮ＝ ０ 、７５゜を代入して、 Ｊ＝０．４４７調 （９）と、なる
。δ＝ ０．４４７闘、ｐ＝３００ｍとして式（５）を
計算すると、ε。＝ ０．４７％と求められる。
。この結果から−の最大値と最小値の差は０．７５
であることがわかる。式（５）におけるδ（光ファイバ
伸縮量の最大値と最小値の差）は、δ８Δ’ＷＡＸ−Δ
’ＭＩＸ ” Ｆ−ｎ−ＪＩ６ｏ （’ＷＡＸ ”−’ＫＩＮ）
（８）で与えられるから、この式に’ＭＡＸ−θ
ＭＩＮ＝ ０ 、７５゜を代入して、 Ｊ＝０．４４７調 （９）と、なる
。δ＝ ０．４４７闘、ｐ＝３００ｍとして式（５）を
計算すると、ε。＝ ０．４７％と求められる。
すなわちこの実施例で用いた光ケーブルでは、曲率半径
３００闘の曲がりによって光ファイバは最大０．４７％
伸びひずみが加わることを知ることができる。この値の
妥当性を確認するため、被覆された光ファイバの一部に
ひずみゲージをはり付は又、最大伸びひずみを測定した
結果、ｅｏ′＝ ０．４９チであった。この結果から、
ε。とｅ。′は比較的良い一致を示していて、本発明に
よる測定方法が正しいことを塁づけている。
３００闘の曲がりによって光ファイバは最大０．４７％
伸びひずみが加わることを知ることができる。この値の
妥当性を確認するため、被覆された光ファイバの一部に
ひずみゲージをはり付は又、最大伸びひずみを測定した
結果、ｅｏ′＝ ０．４９チであった。この結果から、
ε。とｅ。′は比較的良い一致を示していて、本発明に
よる測定方法が正しいことを塁づけている。
第８図は本発明の他の実施例の構成図であり、１ａ、ｌ
ｂは被覆された光ファイバ、１４はｌａと１ｂとの融着
接続点である。その他は第２図の場合と同様である。
ｂは被覆された光ファイバ、１４はｌａと１ｂとの融着
接続点である。その他は第２図の場合と同様である。
第８図に示す構成は、第２図による構成と類似している
が、光ファイバの伸縮量を測定する光ファイバとして隣
接する２心の光ファイバを用いる点が異なっている。こ
のような構成にすると、光ファイバの伸び量が１心の場
合に比べて２倍の大きさになるので、感度を２倍にする
ことができる。
が、光ファイバの伸縮量を測定する光ファイバとして隣
接する２心の光ファイバを用いる点が異なっている。こ
のような構成にすると、光ファイバの伸び量が１心の場
合に比べて２倍の大きさになるので、感度を２倍にする
ことができる。
第４図は、第８図の実施例の構成で測定した樹脂充填形
光ケーブルの曲がりによる光ファイバ最大ひずみを示し
た図である。横軸は各種の曲率半径を示しており、縦軸
は光ファイバの最大ひずみを示している。本発明による
測定値は○印で示しである。また第４図中に示した曲線
は、第３図における被覆された光ファイバ１ａ、Ｉｂと
光ケーブル３とが完全一体と仮定したときの被覆された
光７アイバｌａ、ｌｂの最大ひずみを示している。
光ケーブルの曲がりによる光ファイバ最大ひずみを示し
た図である。横軸は各種の曲率半径を示しており、縦軸
は光ファイバの最大ひずみを示している。本発明による
測定値は○印で示しである。また第４図中に示した曲線
は、第３図における被覆された光ファイバ１ａ、Ｉｂと
光ケーブル３とが完全一体と仮定したときの被覆された
光７アイバｌａ、ｌｂの最大ひずみを示している。
測定の結果、曲率半径約１５Ｑｓｍで１％の伸びひずみ
が光ファイバに生じていることが知られた。
が光ファイバに生じていることが知られた。
また測定値は被覆された光ファイバｌａ、ｌｂと光ケー
ブル８とが完全一体としたときの計算値とほぼ一致して
いることから、被覆された光７アイハ１ ａ 、 １
ｂは光ケーブル内で拘束されていて、圧縮と伸びとの相
殺効果が期待できない光ケーブル描造であることがわか
る。この結果、この光ケーブルを使用して最大ひずみを
０．４％以下に抑えようとするならば、曲率半径は４Ｑ
Ｑｍ以上にする必要があること、などの情報を得ること
ができζ光ケ・−プルの設計および光ケーブルの建設工
法に活用することができる。
ブル８とが完全一体としたときの計算値とほぼ一致して
いることから、被覆された光７アイハ１ ａ 、 １
ｂは光ケーブル内で拘束されていて、圧縮と伸びとの相
殺効果が期待できない光ケーブル描造であることがわか
る。この結果、この光ケーブルを使用して最大ひずみを
０．４％以下に抑えようとするならば、曲率半径は４Ｑ
Ｑｍ以上にする必要があること、などの情報を得ること
ができζ光ケ・−プルの設計および光ケーブルの建設工
法に活用することができる。
なお可動曲げ具６の移動量を電気信号に変換して、レコ
ーダ１２に人力することにより、光ケーブルのよりピッ
チを知ることができる。
ーダ１２に人力することにより、光ケーブルのよりピッ
チを知ることができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明による光ファイバひずみの
測定装置および測定方法を用いると、これまで測定する
ことができなかった光ケーブルの曲がりによる光ファイ
バひずみの分布を測定することができるという利点があ
る。この結果、光ケーブルの設計や検査に有効な手段を
与えることができる。
測定装置および測定方法を用いると、これまで測定する
ことができなかった光ケーブルの曲がりによる光ファイ
バひずみの分布を測定することができるという利点があ
る。この結果、光ケーブルの設計や検査に有効な手段を
与えることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、
第２図は本発明の実施例によるθの測定結果を示す図、
第８図は本発明の他の実施例の構成図、第４図は本発明
の実施例による測定結果を示す図、 第５図（ａ） 、 （ｂ）は中心材の周囲に撚られた光
ファイバを示す図である。 １、 ｌａ、 ｌｂ・・・被覆された光ファイバ２・・
・中心材 ３・・・光ケーブル慟・・・円盤
５・・・固定具６・・・可動曲げ具
７・・・光ケーブル曲げ装置８・・・電気−光変換
器 ９・・・光−電気変換器１０・・・高周波信号発
生器 １１・・・ベクトルポルトメータ １２・・・レコーダ １８・・・光ファイバ伸縮量測定器 １４・・・融着接続点
を第１図 第２図 υ 、ｊＣ）ＯＱすυ 第３図 ｒＡ１４疑点 第４図 ボケ−デルのｍｌ 革、＋４ （ｖｔ４ｒ）第５図 （ａ） （ｂ＞
の実施例による測定結果を示す図、 第５図（ａ） 、 （ｂ）は中心材の周囲に撚られた光
ファイバを示す図である。 １、 ｌａ、 ｌｂ・・・被覆された光ファイバ２・・
・中心材 ３・・・光ケーブル慟・・・円盤
５・・・固定具６・・・可動曲げ具
７・・・光ケーブル曲げ装置８・・・電気−光変換
器 ９・・・光−電気変換器１０・・・高周波信号発
生器 １１・・・ベクトルポルトメータ １２・・・レコーダ １８・・・光ファイバ伸縮量測定器 １４・・・融着接続点
を第１図 第２図 υ 、ｊＣ）ＯＱすυ 第３図 ｒＡ１４疑点 第４図 ボケ−デルのｍｌ 革、＋４ （ｖｔ４ｒ）第５図 （ａ） （ｂ＞
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一定曲率を有する円盤と、その円盤の円周の一筒所
に被測定光ケーブルを固定するための固定具と、前記円
盤の円周に沿つて光ケーブルを曲げるための可動曲げ具
とから成る光ケーブル曲げ装置と、光ファイバ伸縮量測
定器とによつて構成されていることを特徴とする光ケー
ブルの曲げによる光ファイバひずみの測定装置。 ２、光ファイバ伸縮量測定器を用いて、測定対象の光ケ
ーブルの中に撚りピッチｐで撚られて集合されている光
ファイバの伸縮量をモニタしながら、光ケーブル曲げ装
置によつて該光ケーブルを一定の曲率半径Ｒをもつて０
度の曲げ角度から少なくとも１８０Ｐ／（πＲ）度の曲
げ角度まで徐々に曲げることによつて、光ファイバの伸
縮量の最大値と最小値を測定し、該最大値と最小値の差
にπ／ｐを乗ずることによつて、光ファイバの最大ひず
みを求めることを特徴とする光ケーブルの曲げによる光
ファイバひずみの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22419984A JPS61104237A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 光ケ−ブルの曲げによる光フアイバひずみの測定装置および測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22419984A JPS61104237A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 光ケ−ブルの曲げによる光フアイバひずみの測定装置および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104237A true JPS61104237A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16810073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22419984A Pending JPS61104237A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 光ケ−ブルの曲げによる光フアイバひずみの測定装置および測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111380476A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 北京航空航天大学 | 一种基于应变测量数据的梁式结构变形测量方法和装置 |
| WO2021186117A1 (fr) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | Universite De Nantes | Ensemble comportant un assemblage de brins et un dispositif de diagnostic de l'etat de l'assemblage de brins |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP22419984A patent/JPS61104237A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111380476A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 北京航空航天大学 | 一种基于应变测量数据的梁式结构变形测量方法和装置 |
| CN111380476B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-03-09 | 北京航空航天大学 | 一种基于应变测量数据的梁式结构变形测量方法和装置 |
| WO2021186117A1 (fr) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | Universite De Nantes | Ensemble comportant un assemblage de brins et un dispositif de diagnostic de l'etat de l'assemblage de brins |
| FR3108405A1 (fr) * | 2020-03-19 | 2021-09-24 | Universite De Nantes | Ensemble comportant un assemblage de brins et un dispositif de diagnostic de l’etat de l’assemblage de brins |
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