JPS6238683B2

JPS6238683B2 -

Info

Publication number: JPS6238683B2
Application number: JP57170707A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Yamashita; Yoshinori Hatano; Masamitsu Tokuda
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1987-08-19
Also published as: JPS5958404A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光フアイバ内を伝搬する光パワを無
切断で検出するための光フアイバ伝搬光の検知装
置に関するものである。

従来この種の検知装置においては、第１図に示
すような方法に基づいて光パワの検出が行なわれ
ていた。この従来の方法を説明すると次のとおり
である。この図において１は、光フアイバ、１ａ
はコア部、１ｂはクラツド部、１ｃは被覆体、２
ａは伝搬光、２ｂは光フアイバ１を曲げて曲がり
部３を形成することによつてコア部１ａからクラ
ツド部１ｂを通つて被覆体１ｃへ進む光、２ｃは
光フアイバ１から外部へ放射され、光検知器４の
受光面４ａで受光される光を示す。また、２ｄは
曲がり部３以降の被覆体１ｃを伝搬していく光を
示している。この図から明らかなように、この検
知方法はコア部１ａ内を伝搬する光２ａを曲がり
部３から外部へ放射させ、この放射光２ｃを検出
することにより、光フアイバ１を切断することな
く光パワを検出するものである。ところが、この
方法にあつては、以下に述べるような欠点があつ
た。

すなわち、曲げによつて光フアイバ１のコア部
１ａ内を伝搬する光２ａの一部はコア部１ａ外に
放射される。ここで、光フアイバ１のコア部１ａ
とクラツド部１ｂとの比屈折率差Δｎは、0.2％
〜1.5％と低い。従つて例えば、Δｎ＝1.0％、コ
ア径50μｍ程度のグレーデイド型マルチモードフ
アイバにおいては、直径５mmのマンドレルに半周
巻きつけた場合、約10％の光パワ２ｂがコア部１
ａ内から放射される。コア部１ａから出た光２ｂ
は、光フアイバ１の機械的補強のためにクラツド
部１ｂの外周を覆う被覆体１ｃ中に達する。この
被覆体１ｃは、一般に、シリコンゴム、ハイトレ
ル、ナイロン、ポリエチレンなどで構成され、屈
折率が1.4〜1.6である。これに対し、空間の屈折
率は、1.0である。従つて、被覆体１ｃと空間の
比屈折率差は数10％に及ぶ。この大きな比屈折率
差のために、コア部１ａ内から出た光２ｂの多く
は被覆体１ｃ中を２ｄの如く伝搬してしまい、ご
く一部の放射光２ｃのみが光検知器４で受光され
る。このような放射メカニズムのために、例えば
直径2.5mmの光検知器４を１個用い、直径５mmの
マンドレルに光フアイバ１を半周巻きつけたとき
に光検知器４によつて受光される光パワ２ｃは、
曲がり部３入口の伝搬光２ａより40〜60dB低い
値となり装置Ｓ／Ｎ設計を困難とし、十分なダイ
ナミツクレンジを得難い欠点があつた。

本発明者は、上記の欠点を解消するために、第
２図に示すような検知方法を開発した。第２図
は、第１図に示す方法と同様な構成に同一符号を
付して示すものであり、その方法は光フアイバ１
の中途部に光パワの入射端側から第１および第２
の曲がり部５，６を形成するとともに、第２の曲
がり部６の外部に光検知器４を配置したものであ
る。

しかして、光フアイバ１の入射端から入射され
た伝搬光２ａは、第１の曲がり部５でコア部１ａ
内からその一部が放射され、被覆体１ｃ中を伝搬
するモードに変換される。第２の曲がり部６にお
いては、この被覆体２中を伝搬する光２ｄが曲が
りにより被覆体１ｃから外部空間に放出される。
しかも第２の曲がり部６においては、コア部１ａ
中を伝搬する光２ａの一部が外部空間に放射さ
れ、この光が被覆体１ｃ中を伝搬して第２の曲が
り部６から外部空間に放射される光に加算され
る。従つて、本発明によれば、従来の方法に比較
して能率のよい放射光検知が可能となる。

この放射光検知の能率向上については、次の実
験結果から明らかである。

従来の方法において、外径125μｍで比屈折率
差Δｎ＝1.0％のグレーデイド型マルチモードフ
アイバにシリコンゴムバツフアおよびナイロン被
覆をそれぞれの外径が350μｍ、900μｍとなるよ
うに施し、この光フアイバを半径2.5mmのマンド
レルに半周巻いた。そして光フアイバに波長1.3
μｍの光を入射し、第２の曲がり部に赤外線検知
器を配置して放射された光を受光した。曲がり部
直前の光フアイバのコア部中に伝搬する光パワP₁
と、光検知器で受光される光パワの比10log₁₀
（P₁／P₂）を結合損失と定義すれば、この場合
50dBであつた。

これに対して、第１、第２の曲がり部を形成し
た方法の適用例として、第１の曲がり部として半
径2.5mm〜∞mmの半周曲げを与え、この曲がりか
ら約30cm離れた部分に第２の曲がり部（曲げ半径
2.5mmの半周曲げ）を与え、この第２の曲がり部
に近接して赤外線検知器を配置した。

第３図にこの場合の結合損失改善度つまり従来
の説明の結合損失と第２の曲がりを与えることに
よつて改善された結合損失の差と第１の曲がり部
の曲げ半径R₁（mm）の関係を示す。

１／R₁＝０は第２の曲げのない場合、即ち従
来の方法に相当し、１／R₁＝0.4すなわちR₁＝2.5
mmにすれば、同図から第２の曲げがない場合に比
較して約23dBの結合損失の改善がみられる。

なお、上記の例における光フアイバにあつて
は、第１の曲がり部と第２の曲がり部との間隔を
変えても、結合損失の改善の差がわずかであつた
が、第４図に示すように、光フアイバの種類によ
つては、第１および第２の曲がり部の距離を変え
ることによつて結合損失改善度が比較的大きく変
わる場合がある。すなわち、光フアイバＡの場合
は、第１の曲がり部と第２の曲がり部とを接近さ
せる程改善が大きくなつている。一方、光フアイ
バＢの場合は、第１の曲がり部と第２の曲がり部
との距離が約20〜60cmのときに、改善度のピーク
が現出している。一般に、被覆体の伝送損失が大
きい場合には、第１の曲がり部と第２の曲がり部
とを接近させるのが効果的である。

なお、上記と別の実施例においては、第２の曲
がり部で放射される光をより能率よく受光するた
めに光検知器の受光面と曲がり部の間に光フアイ
バ被覆体と同等以上の屈折率を有する物質（例え
ばシリコンオイル、流動パラフイングリセリン、
シリコングリース）を介在させた。この結果、例
えば流動パラフインを介在させた場合、結合損失
の改善度は、先の例（曲がり部と受光面の間に空
気を介する場合）に上乗せして、さらに２〜5dB
（R₁＝２mm〜∞mm）改善された。従つて、第１、
第２の曲がり部を設け、第２の曲がり部に近接し
て光検知器を配し、さらに第２の曲がり部と光検
知器間に光フアイバ被覆体と同等以上の屈折率を
有する物質を充てん、あるいは塗付して介在させ
ることにより従来方法に比較して飛躍的な結合損
失の改善を期待できる。

上記のように、２つの曲がり部を形成する方法
によれば、検知効率の飛躍的向上を望めるが、こ
こで問題となるのは、曲がり部の数が従来の方法
に比して多くなることであり、それを速やかに形
成することが要望される。

本発明は、そのような要望に応えるためになさ
れたものであり、２つの曲がり部を容易に形成す
ることができ、したがつて検知作業の能率を向上
させることができる光フアイバ伝播光の無切断検
知装置を提供することを目的とするものである。

以下、本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。

第５図は、この発明に係る検知装置の一実施例
を示し、第５図Ａはその正面図、第５図Ｂはその
側面図である。これらの図において、符号１１は
一方の把持部材、符号１２は他方の把持部材であ
る。一方の把持部材１１の先端部下面と他方の把
持部材１２の先端部上面とは互いに対向させられ
ており、これら一方の把持部材１１と他方の把持
部材１２とは、軸１３によつて互いの対向面が接
離する方向へ回動自在に設けられ、いわゆるペン
チ状をなしている。これら対向面のうち、一方の
把持部材１１の先端部下面には、第５図Ａの右端
側から左端側へ向けて互いに連続する凸曲面と凹
曲面とが形成されており、他方他方の把持部材１
２の先端部上面には、一方の把持部材１１の先端
部下面に適合するように、凹曲面と凸曲面とが形
成されている。そして、一方の把持部材１１の凸
曲面と他方の把持部材１２の凹曲面とによつて、
前述した検知方法における第１の曲がり部を形成
するための第１の曲げ部１４が構成されている。
同様に、一方の把持部材１１の凹曲面と他方の把
持部材１２の凸曲面とによつて、第２の曲がり部
を形成するための第２の曲げ部１５が構成されて
いる。この第２の曲げ部１５に隣接して一方の把
持部材１１の先端部には、第２の曲げ部１５にお
いて光フアイバ１６（第６図参照）から放射され
る光を検知するための光検知器１７が埋設されて
いる。この光検知器１７はコード１８を介して図
示しない検知器本体に接続されている。このよう
に、この検知装置においては、一方の把持部材１
１を伝搬してくる光を検知することになるから、
一方の把持部材１１の材質は透明なものとし、特
に、光フアイバ１６の外周を構成する物質の屈折
率と同等以上のものを用いるのが望ましい。ま
た、一方の把持部材１１の先端部の両側部には、
第５図Ａの上下方向に延在し、下端部が他方の把
持部材１２の側部にまで延在する案内板１９，１
９が設けられている。なお、図中符号２０は一方
の把持部材１１と他方の把持部材１２との互いの
対向面を当接させるためのばねである。

しかして、上記構成の検知装置によつて光フア
イバ１６内の伝搬光を無切断で検出する場合に
は、一方の把持部材１１と他方の把持部材１２と
の互いの対向面を離間させ、これらの間に光フア
イバ１６を、それが案内板１９，１９に沿うよう
に挿入する。次に、ばね２０によつて一方の把持
部材１１と他方の把持部材１２との互いの対向面
間に光フアイバ１６を挟み込ませる。すると、第
１の曲げ部１４によつて第１の曲がり部が、第２
の曲げ部１５によつて第２の曲がり部が光フアイ
バ１６にそれぞれ形成される。次に、光フアイバ
１６の第１の曲げ部側の一端から光パワ２１を入
射させ、第２の曲げ部１５において光フアイバ１
６から放射される光を光検知器１７によつて検知
する。

この実施例の場合、光フアイバ１６に第１およ
び第２の曲がり部を同時に形成することができ、
検知作業を迅速に行うことができる。

また、第７図に示す検出装置は、一方の把持部
材１１の第７図中右側の側部に、突出部２２を設
け、この突出部２２の下端面に凸曲面を形成し、
この凸曲面によつて第１の曲げ部２３を構成して
なるものである。すなわち、この実施例において
は、第２の曲げ部１５によつて光フアイバ１６に
第２曲がり部を形成し、他方、第１の曲がり部に
ついては第８図に示すように、光フアイバ１６の
第１の曲げ部２３に沿わせるように形成するよう
になつている。なお、この場合には、２つの曲が
り部を形成する検知方法を実施することができる
のみならず、光フアイバ１６を第１の曲げ部２３
に沿わせないようにすれば、従来の検知方法をも
行うことができる。

また、第９図に示す検知装置は、他方の把持部
材１２の下端部に、そこから第９図Ａの右方へ延
在する支持板２４を設け、この支持板２４の先端
部に円柱２５を垂設し、この円柱２５の外周面に
よつて第１の曲げ部２６を構成してなるものであ
る。この場合には、第８図に示すように、光フア
イバ１６を円柱２５の外周面（第１の曲げ部２
６）に巻きつけることによつて、光フアイバ１６
に第１の曲がり部を形成する。なお、光フアイバ
１６の第１の曲がり部と第２曲がり部との間に、
図示のようにたるみを持たせれば、第１の曲がり
部と第２の曲がり部との間の距離を任意に設定す
ることができる。なお、この場合においても、２
つの曲がり部を形成する検知方法および従来の検
知方法のいずれをも実施することができる。

また、第１１図に示すものは、第１の曲げ部１
４を形成するための第１の胴部２７と第２の曲げ
部を形成するための第２の胴部２８とを互いに離
間した状態で連結板２９によつて連結することに
より、一方の把持部材１１を構成し、同様に、第
１の胴部３０と第２の胴部３１とを連結板３２に
よつて連結することにより他方の把持部材１２を
構成し、これら一方の把持部材１１と他方の把持
部材１２との後端部を回動自在に設けているもの
である。この場合には、作業が容易で、かつ本発
明の検知方法および従来の検知方法のいずれをも
実施することができ、その上第１２図に示すよう
に、光フアイバ１６の第１の曲がり部と第２の曲
がり部との間の距離を任意に設定することができ
る。

さらに、第１３図に示すものは、他方の把持部
材１２の下端部に、同図の右方向に延在する板体
３３を設け、この板体３３の中途部に複数（図の
場合は４個）の凹曲面部を形成し、これら凹曲面
部のいずれか少なくとも１個を第１の曲げ部３４
として用いるものである。すなわち、第１４図に
示すように、このものにおいては、光フアイバ１
６を１つのクリツプ３４によつていずれかの凹曲
面部（第１の曲げ部３４）に押えつければ、光フ
アイバ１６に１個の曲げ箇所を有する第１の曲が
り部を形成することができ、クリツプ３４を複数
用いれば、それと同数の曲げ箇所を有する第１の
曲がり部を形成することができる。従つて、この
場合には、光フアイバ１６の第１の曲がり部と第
２の曲がり部との間の距離を変えることができる
のみならず、第１の曲がり部の曲げ箇所の数を変
えることもできる。

以上説明したように、本発明の光フアイバ伝播
光の無切断検知装置によれば、回動可能に設けら
れた一対の把持部材のいずれか一方に光フアイバ
を沿わせて曲げる第１の曲がり部を形成するとと
もに、それら把持部材の対向面に光フアイバを挟
持して曲がり部となす第２の曲げ部を形成し、こ
の第２の曲げ部の近傍に光検知器を設置したもの
であるから、光フアイバに２つの曲がり部を形成
するには、一方の手で持つたこれら把持部材によ
つて光フアイバを挟持しつつ、他方の手で光フア
イバを第１の曲がり部に沿わせればよく、したが
つて２つの曲がり部を容易に、かつ作業能率よく
形成することができ、ひいては光パワの検出を迅
速に行うことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の検知方法を説明するための図、
第２図は２つの曲がり部を形成して検知する検知
方法を説明するための図、第３図および第４図は
結合損失改善度を示す図、第５図、第７図、第９
図、第１１図はそれぞれ本発明の装置の一実施例
を示し、Ａはその正面図、Ｂはその側面図、第６
図、第８図、第１０図、第１２図はそれぞれ第５
図、第７図、第９図、第１１図に示す装置の使用
状態を示す斜視図、第１３図は本発明の装置の他
の実施例を示す正面図、第１４図はその使用状態
を示す斜視図である。１……光フアイバ、１ａ……コア部、１ｂ……
クラツド部、１ｃ……被覆体、４……光検知器、
５……第１の曲がり部、６……第２の曲がり部、
１１，１２……把持部材、１４，２３，２６，３
４……第１の曲げ部、１５……第２の曲げ部、１
６……光フアイバ、１７……光検知器。

Claims

【特許請求の範囲】１一対の把持部材の端部同士を対向させ、これ
ら把持部材を互いの対向面が接離する方向へ回動
可能に設け、前記把持部材のうち少なくとも一方
は光フアイバを沿わせて曲げる第１の曲げ部を有
し、前記対向面に形成された互いに合致する凹凸
曲面によつて前記光フアイバを挟持して曲げる第
２の曲げ部を構成し、前記把持部材の第２の曲げ
部の近傍部分に光検知器を設置してなることを特
徴とする光フアイバ伝播光の無切断検知装置。２前記第１の曲げ部は、前記第２の曲げ部との
間の距離が変更可能に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の光フアイバ
伝播光の無切断検知装置。