WO2021251473A1 - 曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置 - Google Patents

曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021251473A1
WO2021251473A1 PCT/JP2021/022195 JP2021022195W WO2021251473A1 WO 2021251473 A1 WO2021251473 A1 WO 2021251473A1 JP 2021022195 W JP2021022195 W JP 2021022195W WO 2021251473 A1 WO2021251473 A1 WO 2021251473A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mandrel
bending
optical fiber
applying device
moving
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/022195
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄揮 川口
鐘大 ▲鄭▼
智子 寺内
智祥 畑中
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Priority to GB2218616.7A priority Critical patent/GB2610539A/en
Priority to CN202180042015.2A priority patent/CN115836195A/zh
Priority to JP2022530626A priority patent/JPWO2021251473A1/ja
Priority to US18/001,406 priority patent/US20230236087A1/en
Publication of WO2021251473A1 publication Critical patent/WO2021251473A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/06—Special adaptations of indicating or recording means
    • G01N3/068—Special adaptations of indicating or recording means with optical indicating or recording means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0003—Steady
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0012—Constant speed test
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0023—Bending
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0026—Combination of several types of applied forces
    • G01N2203/0028—Rotation and bending
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0262—Shape of the specimen
    • G01N2203/0278—Thin specimens
    • G01N2203/028—One dimensional, e.g. filaments, wires, ropes or cables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors

Definitions

  • This disclosure relates to a bending applying device and a bending test device for measuring bending loss.
  • Bending loss characteristics are one of the basic characteristics of optical fibers. Recommendations of the International Standard ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization sector) G. Reference G. 652 describes the characteristics of a general-purpose single mode optical fiber (SMF). Reference numeral 657 describes the characteristics of low bending loss single-mode optical fiber. Bending loss is determined by the attenuation of light with respect to the bent optical fiber.
  • Patent Document 1 discloses a structure in which a plurality of sides having different curvatures are provided on one cylinder to obtain bending loss.
  • the bending applying device for measuring bending loss of an optical fiber has at least three mandrels, and bends the optical fiber by winding the unwound optical fiber around the mandrel.
  • the mandrels are alternately arranged at predetermined intervals so that the outer circumferences of adjacent mandrels face each other in the longitudinal direction of the optical fiber in a non-contact manner, and the diameter of the optical fiber is D.
  • the radius of the mandrel is r, and the mandrel is wound around the center of three mandrel of the same diameter continuously arranged along the longitudinal direction of the optical fiber in a plane orthogonal to the rotation axis of the mandrel.
  • the first connecting the upstream contact where the optical fiber to be wound begins to contact the centrally located mandrel and the downstream contact where the optical fiber wound around the centrally located mandrel begins to separate from the centrally located mandrel.
  • the distance between the adjacent mandrel seen in the first direction is 2r + d
  • the adjacent mandrel seen in the second direction is the second direction orthogonal to the first direction in the plane orthogonal to the rotation axis of the mandrel.
  • the mandrel spacing is s
  • the angle ⁇ between the second direction and the common inscribed line of the adjacent mandrel as seen at the center position of the optical fiber is 0 degrees or more and 45 degrees or less.
  • the angle ⁇ formed satisfies the following equation 3.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bending test apparatus according to one aspect of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a front view of the bending applying device of FIG.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a diagram illustrating the operation of the bending applying device of FIG.
  • FIG. 2D is a diagram illustrating the operation of the bending applying device of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a calculation model in which a mandrel is arranged.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which bending is not applied to the optical fiber.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which a part of the moving mandrel is moved to give bending to the optical fiber.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bending test apparatus according to one aspect of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a front view of the bending applying device of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which a part of the moving mandrel is moved to give bending to the optical fiber.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which all the moving mandrels are moved to give bending to the optical fiber.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which a plurality of guides are arranged in parallel.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a bending applying device and a bending test device for efficiently and accurately required bending loss measurement.
  • the bending applying device for measuring bending loss is (1) a bending applying device having at least three mandrels and applying bending to the optical fiber by winding the unwound optical fiber around the mandrel.
  • the mandrels are arranged alternately at predetermined intervals so that the outer circumferences of adjacent mandrels face each other in the longitudinal direction of the optical fiber in a non-contact manner, and the diameter of the optical fiber is D, and the mandrel is the mandrel.
  • the distance between adjacent mandrel seen in the first direction is 2r + d
  • the distance between adjacent mandrel seen in the second direction is set as a second direction orthogonal to the first direction in a plane orthogonal to the rotation axis of the mandrel.
  • each mandrel can be determined by obtaining the interval “2r + d” in the first direction and the interval “s” in the second direction such that ⁇ satisfies the equation 3. Therefore, even if the number of winding turns of the optical fiber is increased, the winding angle of the optical fiber with respect to the mandrel does not become small, so that the bending loss can be obtained efficiently and accurately.
  • the bending applying device secures the supply height of the optical fiber toward the mandrel and the discharge height of the optical fiber away from the mandrel. Each has a guide to do so. The supply position and discharge position of the optical fiber can be maintained, which contributes to the accurate measurement of bending loss.
  • the guides are arranged in parallel along a direction intersecting the longitudinal direction of the optical fiber. Since bending can be applied to a plurality of optical fibers at the same time by using a mandrel, the efficiency of measuring the bending loss of the optical fibers is improved.
  • a fixed mandrel in which the adjacent mandrels do not move and a reference position in which the optical fiber is not bent with respect to the fixed mandrel. It is a moving mandrel configured to be movable between the forward position that imparts bending to the optical fiber, and among the plurality of the moving mandrel, the moving mandrel located on the downstream side in the longitudinal direction of the optical fiber is upstream.
  • the optical fiber is bent by moving it before the moving mandrel located on the side. Since the optical fiber is bent from the downstream side to the upstream side, the tension generated in the optical fiber can be equalized and the place where the excessive tension is applied can be eliminated.
  • the bending test apparatus of the present disclosure is a bending test apparatus provided with any of the above bending loss measuring devices, and tension is applied to the optical fiber toward the mandrel. It has a tension applying mechanism for this purpose. It is possible to prevent the optical fiber from loosening when the optical fiber is wound around the mandrel.
  • the bending test device is more than the upstream bending applying device located on the upstream side in the longitudinal direction of the optical fiber and the upstream bending applying device. It is provided with at least a downstream bending applying device located on the downstream side, and the mandrel of the downstream bending applying device is formed with a larger diameter than the mandrel of the upstream bending applying device, and is formed on the downstream side. The mandrel of the bending applying device is moved in the second direction before the mandrel of the bending applying device on the upstream side to apply bending to the optical fiber.
  • the mandrel Since the mandrel is composed of two types of diameters and is moved in order from the larger diameter mandrel to apply bending, bending loss for a plurality of bending diameters can be measured and the number of reference measurements can be reduced. As a result, the time required for measuring the bending loss of the optical fiber can be shortened.
  • a calculation unit for obtaining a bending loss based on the length of the optical fiber to which bending is applied there is a calculation unit for obtaining a bending loss based on the length of the optical fiber to which bending is applied.
  • the bending loss can be easily obtained by obtaining the length of the optical fiber to which bending is applied and converting it into, for example, the number of turns of 1 turn or 10 turns.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bending test apparatus 1 according to one aspect of the present disclosure.
  • the bending test device 1 includes a feeding portion 10, a dancer roller 20, a bending applying device 30, a fiber catcher 70, and a power meter 80.
  • the dancer roller 20 corresponds to the tension applying mechanism of the present disclosure
  • the bending applying device 30 corresponds to the bending applying device for measuring bending loss of the present disclosure.
  • the optical fiber F is manufactured in advance and is attached to the feeding portion 10 in a state of being wound around the bobbin 11.
  • a light source 12 for inputting light to one end of the optical fiber F is installed in the feeding portion 10.
  • the optical fiber F unwound from the bobbin 11 of the feeding portion 10 is sent to the bending applying device 30 in a state of being tensioned by the dancer roller 20 and fixed to the fiber catcher 70.
  • bending can be applied to the optical fiber F by using the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 described later.
  • the optical fiber F fixed to the fiber catcher 70 is connected to the power meter 80.
  • the power meter 80 has, for example, a light receiving unit 81 and a calculation unit 82.
  • the light receiving unit 81 measures the power of light output from the other end of the optical fiber F.
  • the calculation unit 82 obtains the bending loss of the optical fiber F based on the power of light measured by the light receiving unit 81 and the length of the optical fiber F to which bending is applied by the bending applying device 30.
  • the bending applying device 30 has a guide 31 between the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65, the dancer roller 20, and the guide 36 between the fiber catcher 70 and the guide 36.
  • the guide 31 secures the supply height of the optical fiber F toward the bending applying device 30, and the guide 36 secures the discharging height of the optical fiber F away from the bending applying device 30.
  • the bending applying device 30 has, for example, a rectangular base plate 51 when viewed from the front.
  • the base plate 51 is provided with a plurality of (for example, five) through grooves 52 at equal intervals.
  • Each through groove 52 extends along a direction (vertical direction in the drawing) orthogonal to the longitudinal direction (horizontal direction shown in FIG. 2A) of the optical fiber F from the guide 31 described with reference to the guide 36. Is also formed through the base plate 51.
  • a plurality of (for example, 7) fixed mandrel 55s are provided on the base plate 51 at equal intervals.
  • the fixed mandrel 55 is rotatably supported by a rotating shaft provided on the base plate 51 via a bearing, but the fixed mandrel 55 is fixed on the base plate 51 and does not move in the vertical direction shown in the figure.
  • the fixed mandrel 55 is arranged one by one next to the through groove 52 along the longitudinal direction of the optical fiber F.
  • the diameter (2r) of the fixed mandrel 55 is selected from, for example, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 30 mm, and 60 mm.
  • the bending applying device 30 has a slide plate 61 on, for example, the back side of the base plate 51.
  • a plurality of (for example, 6) moving mandrel 65s are provided on the slide plate 61 at equal intervals.
  • FIG. 2B an example of a total of two slide plates 61 on which three moving mandrel 65s are mounted will be described.
  • one slide plate 61 on which six moving mandrel 65s are mounted may be used. It may be configured.
  • Each moving mandrel 65 is rotatably supported by a rotating shaft provided on the slide plate 61 via a bearing. Each rotation axis is arranged in the through groove 52, and each moving mandrel 65 is arranged one by one next to the fixed mandrel 55.
  • the diameter (2r) of the moving mandrel 65 is set to be the same as the diameter of the adjacent fixed mandrel 55, for example, one of 10 mm, 15 mm, 20 mm, 30 mm and 60 mm is selected. It is preferable that both the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 are rotatably supported, but if the mandrel surface is slippery and smooth, it does not have to rotate.
  • the slide plate 61 can be moved along the vertical direction shown in FIG. 2A by the motor 62.
  • the moving mandrel 65 is located at one end of the through groove 52 as shown in FIG. 2A (corresponding to a reference position where the optical fiber of the present disclosure is not bent), and the optical fiber F is directed from the guide 31 to the guide 36.
  • each moving mandrel 65 moves downward along the through groove 52 as shown in FIG. 2C.
  • the outer periphery of the adjacent fixed mandrel 55 and the outer circumference of the moving mandrel 65 are arranged at predetermined intervals so as to face each other in a non-contact manner.
  • the optical fiber F is wound around the outer periphery thereof and bends upward, and in the fixed mandrel 55 adjacent to the right thereof, the optical fiber F is wound around the outer periphery thereof and bends downward.
  • the moving mandrel 65 moves to, for example, the other end of the through groove 52 (corresponding to the forward position for imparting bending to the optical fiber of the present disclosure)
  • the moving mandrel 65 and the adjacent fixed mandrel 55 are arranged at predetermined intervals so that their outer circumferences face each other in a non-contact manner
  • the fixed mandrels 55 are arranged in the left-right direction with the fixed mandrels 55 on the top and the moving mandrels 65 on the bottom. ..
  • the optical fiber F is wound around each outer circumference of the moving mandrel 65 and bends upward at an angle close to 180 degrees, for example, not exceeding 180 degrees, even in the fixed mandrel 55 to the right of the moving mandrel 65. Also, turn downward at an angle close to 180 degrees. As a result, the optical fiber F is sandwiched between the adjacent fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 to be bent.
  • the moving mandrel 65 at the center position among the three continuously arranged fixed mandrel 55, the moving mandrel 65, and the fixed mandrel 55.
  • the optical fiber F approaches downward from the fixed mandrel 55 on the left side, starts to hit the moving mandrel 65 at the contact point T1 on the upstream side, and then wraps around the outer periphery of the moving mandrel 65. Then, the contact T2 on the downstream side begins to move away from the moving mandrel 65 and approaches the fixed mandrel 55 on the right side upward.
  • the feeding side of the optical fiber is referred to as the upstream side
  • the side where the optical fiber is fixed by the fiber catcher is referred to as the downstream side.
  • the horizontal axis-to-center distance in the adjacent mandrel shown in FIG. 3 can be indicated by 2r + d.
  • the horizontal direction is the same as the left-right direction in FIG. 2A, and the optical fiber is located at the center in a plane orthogonal to the rotation axis of the mandrel of the present disclosure (a plane having the rotation axis of the mandrel as a normal). This corresponds to the first direction connecting the upstream contact point T1 that begins to come into contact with the mandrel and the downstream contact point T2 that the optical fiber begins to separate from the centrally located mandrel.
  • the vertical axis-to-center distance in the adjacent mandrel shown in FIG. 3 can be indicated by s.
  • the vertical direction is the same as the vertical direction in FIG. 2A, and corresponds to the second direction orthogonal to the first direction in the plane orthogonal to the rotation axis of the mandrel of the present disclosure.
  • D the diameter of the optical fiber F
  • the distance between the common inscribed line of the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 as seen at the center position of the optical fiber F is the straight line of the right triangle ABC shown in FIG. It is the length of BC.
  • BC 2 AB 2- AC 2
  • the length of the straight line BC can be expressed by the number 1.
  • the winding angle of the optical fiber F with respect to the moving mandrel 65 is represented by 180 ° -2 ⁇ .
  • ⁇ is 0 degrees
  • the winding angle of the optical fiber F is 180 degrees, which is an ideal winding state.
  • the ratio of the difference between the winding length in the ideal winding state and the actual winding length to the winding length in the ideal winding state is, for example, within 50% (
  • the arrangement of the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 may be determined so as to satisfy 2 ⁇ / 180 ° ⁇ 0.5), preferably within 10% (2 ⁇ / 180 ° ⁇ 0.1), and more preferably 2%.
  • the arrangement of the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 may be determined so as to satisfy the range (2 ⁇ / 180 ° ⁇ 0.02). That is, the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 are arranged so that ⁇ is 0 degrees or more and 45 degrees or less, preferably ⁇ is 0 degrees or more and 9 degrees or less, and more preferably ⁇ is 0 degrees or more and 1.8 degrees.
  • the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 are arranged so as to be as follows. By setting ⁇ in the above range, it is possible to secure the length of the optical fiber F to which bending is applied without excessively increasing the number of the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65.
  • the length of the optical fiber F to which bending is applied by the bending applying device 30 can be obtained from the winding angles of the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 of the bending applying device 30. That is, ⁇ is calculated using Equation 3, and for the mandrel at both ends of the bending applying device 30, the length of the optical fiber F to which bending is applied by the mandrel is r ⁇ (90 ° ⁇ ) / 180 °, respectively. For mandrels other than both ends, the length of the optical fiber F to which bending is applied by the mandrel is r ⁇ (180 ° ⁇ 2 ⁇ ) / 180 °, respectively. The length of the optical fiber F to which bending is applied by 30 can be obtained.
  • Example 1 4 to 7 are views showing an example of a method for measuring bending loss of an optical fiber.
  • the upstream bending applying device 30a is provided in the vicinity of the feeding portion 10 described with reference to FIG. 1
  • the downstream bending applying device 30c is provided in the vicinity of the fiber catcher 70, and further, the upstream bending is provided.
  • a midstream bending applying device 30b is provided between the applying device 30a and the bending applying device 30c on the downstream side.
  • the bending applying device 30a on the upstream side has guides 31 and 32, and has a fixed mandrel 53 and a moving mandrel 63 having a diameter (2r) of, for example, 15 mm between the guide 31 and the guide 32.
  • the bending applying device 30b on the midstream side has guides 33 and 34, and has a fixed mandrel 54 and a moving mandrel 64 having a diameter (2r) of, for example, 20 mm between the guides 33 and 34.
  • the bending applying device 30c on the downstream side has guides 35 and 36, and has a fixed mandrel 55 and a moving mandrel 65 having a diameter (2r) of, for example, 30 mm between the guides 35 and 36.
  • the optical fiber F fed from the feeding portion 10 is fed from the guide 31 toward the guide 36 in a state where tension is applied by the dancer roller 20 and fixed to the fiber catcher 70 (fiber fixing step).
  • each moving mandrel 63, 64, 65 is arranged at a reference position, and the optical fiber F is passed between the mandrel without being sandwiched by the adjacent mandrel. It is fixed to the fiber catcher 70.
  • One end of the optical fiber F is connected to the power meter 80.
  • the bending loss of the optical fiber F is obtained by the power meter 80 without moving the moving mandrel 63, 64, 65 in the reference position, that is, without bending the optical fiber F (reference measurement step). ).
  • the large-diameter moving mandrel 65 by the bending applying device 30c on the downstream side is moved to the forward position.
  • the optical fiber F bends upward at a predetermined angle (for example, 180 degrees) in the moving mandrel 65, and bends downward in a predetermined angle (for example, 180 degrees) in the fixed mandrel 55 next to the optical fiber.
  • the F is sandwiched between the adjacent moving mandrel 65 and the fixed mandrel 55 to give bending to the optical fiber F. Then, in a state where bending is applied by the large-diameter fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65, the bending loss of the optical fiber F is obtained by the power meter 80 (large-diameter bending loss measuring step).
  • the medium-diameter moving mandrel 64 by the bending applying device 30b on the midstream side is also moved to the forward position.
  • the optical fiber F is sandwiched between the adjacent moving mandrel 64 and the fixed mandrel 54 to impart bending to the optical fiber F (bending applying step on the midstream side).
  • the bending loss of the optical fiber F is obtained by the power meter 80 in a state where bending is applied by the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65 having a large diameter, as well as the fixed mandrel 54 and the moving mandrel 64 having a medium diameter.
  • the bending loss when bending is applied by the fixed mandrel 54 and the moving mandrel 64 having a medium diameter can be obtained (medium diameter bending loss measuring step).
  • the small-diameter moving mandrel 63 by the bending imparting device 30a on the upstream side is also moved to the forward position, and the optical fiber F is moved to the large-diameter fixed mandrel 55, the moving mandrel 65, and the medium-diameter.
  • the bending loss of the optical fiber F is obtained by the power meter 80 in a state where bending is applied to all of the fixed mandrel 54, the moving mandrel 64, the small diameter fixed mandrel 53, and the moving mandrel 63. In this case, it is possible to obtain the bending loss when bending is applied by the fixed mandrel 53 and the moving mandrel 63 having a small diameter (small diameter bending loss measuring step).
  • the tension generated in the optical fiber F can be equalized and the portion where the excessive tension is applied can be eliminated.
  • the mandrel is composed of three types of diameters and the large diameter moving mandrel 65, the medium diameter moving mandrel 64, and the small diameter moving mandrel 63 are moved in this order to apply bending, bending loss for a plurality of bending diameters is caused. It can be measured and the number of measurements of the reference is small. As a result, the time required for measuring the bending loss of the optical fiber F can be shortened.
  • Example 1 the reference measurement step and the bending loss measurement step were carried out in this order.
  • the bending loss measuring step and the reference measuring step can be carried out in this order, and the reference measuring step may be carried out after bending is applied.
  • the example of the mandrel with bearings has been described, when the moving mandrel 65 is sequentially moved from the fiber catcher 70 side toward the feeding portion 10 side, it can be applied to the mandrel without bearings.
  • Example 2 In FIG. 1, an example in which one optical fiber F is sent from one feeding portion 10 to a bending applying device 30 has been described. However, as described above, when a mandrel is used instead of a roller in the bending applying device 30, a plurality of feeding portions may be arranged in parallel along a direction intersecting the longitudinal direction of the optical fiber F.
  • the optical fiber F from the guide 31 to the guide 36 and the guide from the guide 41 are guided.
  • the optical fiber F toward the 46 can also be bent by using the fixed mandrel 55 and the moving mandrel 65. Therefore, the efficiency of measuring the bending loss of the optical fiber F is improved.
  • bending test device 10 ... feeding part, 11 ... bobbin, 12 ... light source, 20 ... dancer roller (tension applying mechanism), 30, 30a, 30b, 30c ... bending applying device (bending applying device for bending loss measurement), 31, 32, 33, 34, 35, 36, 41, 46 ... Guide, 51 ... Base plate, 52 ... Through groove, 53, 54, 55 ... Fixed mandrel, 61 ... Slide plate, 62 ... Motor, 63, 64, 65 ... mobile mandrel, 70 ... fiber catcher, 80 ... power meter, 81 ... light receiving unit, 82 ... arithmetic unit, F ... optical fiber.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

少なくとも３個以上のマンドレル（固定マンドレル５５、移動マンドレル６５で例示）を有し、繰り出された光ファイバＦをマンドレルに巻き付けることにより光ファイバに曲げを付与する曲げ付与装置３０である。光ファイバの直径をＤ、マンドレルの半径をｒとし、光ファイバがマンドレルに接触しはじめる上流側の接点Ｔ１と光ファイバがマンドレルから離れはじめる下流側の接点Ｔ２とを結んだ第１方向（水平方向で例示）として、第１方向でみた隣り合うマンドレルの間隔を２ｒ＋ｄとし、第１方向に直交する第２方向（垂直方向で例示）として、第２方向でみた隣り合うマンドレルの間隔をｓとする。第２方向と光ファイバの中心位置でみた隣り合うマンドレルの共通内接線とのなす角θが０度以上４５度以下であり、数３を満たす。

Description

曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置
　本開示は、曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置に関する。
　本出願は、２０２０年６月１２日出願の日本出願第２０２０－１０２５７２号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　曲げ損失特性は、光ファイバの基本的な特性の一つである。国際規格ＩＴＵ－Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization sector）の勧告Ｇ．６５２には、汎用的なシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ：Single Mode Fiber）の特性が記され、勧告Ｇ．６５７には、低曲げ損失シングルモード光ファイバの特性が記されている。
　曲げ損失は、曲げた光ファイバに対する光の減衰で求められる。例えば、特許文献１には、１本の円柱体に異なる曲率の側面を複数設けて曲げ損失を求める構造が開示されている。
特開平１－２０３９３８号公報
　本開示の一態様に係る光ファイバの曲げ損失測定用の曲げ付与装置は、少なくとも３個以上のマンドレルを有し、繰り出された光ファイバを前記マンドレルに巻き付けることにより前記光ファイバに曲げを付与する曲げ付与装置であって、前記マンドレルは、前記光ファイバの長手方向において隣り合うマンドレルの外周が非接触で対向するように所定の間隔を隔てて互い違いに配置されて、前記光ファイバの直径をＤ、前記マンドレルの半径をｒとし、前記マンドレルの回転軸線に直交する平面において、前記光ファイバの長手方向に沿って連続して配置された３つの同径のマンドレルのうち中央に位置するマンドレルに巻き付けられる光ファイバが前記中央に位置するマンドレルに接触しはじめる上流側の接点と前記中央に位置するマンドレルに巻き付けられる光ファイバが前記中央に位置するマンドレルから離れはじめる下流側の接点とを結んだ第１方向として、前記第１方向でみた隣り合う前記マンドレルの間隔を２ｒ＋ｄとし、前記マンドレルの回転軸線に直交する平面において前記第１方向に直交する第２方向として、前記第２方向でみた隣り合う前記マンドレルの間隔をｓとし、前記第２方向と前記光ファイバの中心位置でみた隣り合う前記マンドレルの共通内接線とのなす角θが０度以上４５度以下である。ここで、前記なす角θは下記数３を満たす。
図１は、本開示の一態様に係る曲げ試験装置の概略構成図である。 図２Ａは、図１の曲げ付与装置の正面図である。 図２Ｂは、図２ＡのＢ－Ｂ線矢視断面図である。 図２Ｃは、図１の曲げ付与装置の動作を説明する図である。 図２Ｄは、図１の曲げ付与装置の動作を説明する図である。 図３は、マンドレルを配置した計算モデルを示す図である。 図４は、光ファイバに曲げを付与しない状態を示す図である。 図５は、一部の移動マンドレルを移動させて、光ファイバに曲げを付与した状態を示す図である。 図６は、一部の移動マンドレルを移動させて、光ファイバに曲げを付与した状態を示す図である。 図７は、全部の移動マンドレルを移動させて、光ファイバに曲げを付与した状態を示す図である。 図８は、複数のガイドを並列に配置した例を示す図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　上記特許文献１に記載の構造では、光ファイバの巻きターン数が少ないので、低曲げ損失シングルモード光ファイバに対する曲げ損失を求めにくくなる。
　一方、光ファイバの巻きターン数を単に増やすと、効率が悪くなり、また、光ファイバがらせん状に巻かれて、光ファイバの巻き付け角度が小さくなりやすいため、正確な曲げ損失を求められないことがある。
　さらに、細径（例えばφ２００μｍ程度）の光ファイバを巻き付けた場合にも、光ファイバの巻き付け角度が小さくなりやすいため、曲げ損失を正確に求められないことがある。
　本開示は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、効率よく、かつ、正確に求められる曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　上記によれば、曲げ損失を効率よく、かつ、正確に求めることが可能になる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
　本開示に係る曲げ損失測定用の曲げ付与装置は、（１）少なくとも３個以上のマンドレルを有し、繰り出された光ファイバを前記マンドレルに巻き付けることにより前記光ファイバに曲げを付与する曲げ付与装置であって、前記マンドレルは、前記光ファイバの長手方向において隣り合うマンドレルの外周が非接触で対向するように所定の間隔を隔てて互い違いに配置されて、前記光ファイバの直径をＤ、前記マンドレルの半径をｒとし、前記マンドレルの回転軸線に直交する平面において、前記光ファイバの長手方向に沿って連続して配置された３つの同径のマンドレルのうち中央に位置するマンドレルに巻き付けられる光ファイバが前記中央に位置するマンドレルに接触しはじめる上流側の接点と前記中央に位置するマンドレルに巻き付けられる光ファイバが前記中央に位置するマンドレルから離れはじめる下流側の接点とを結んだ第１方向として、前記第１方向でみた隣り合う前記マンドレルの間隔を２ｒ＋ｄとし、前記マンドレルの回転軸線に直交する平面において前記第１方向に直交する第２方向として、前記第２方向でみた隣り合う前記マンドレルの間隔をｓとし、前記第２方向と前記光ファイバの中心位置でみた隣り合う前記マンドレルの共通内接線とのなす角θが０度以上４５度以下である。ここで、前記なす角θは下記数３を満たす。
　θが数３を満たすような第１方向の間隔「２ｒ＋ｄ」および第２方向の間隔「ｓ」を求めれば、各マンドレルの配置を決めることができる。よって、光ファイバの巻きターン数を増やしても、マンドレルに対する光ファイバの巻き付け角度が小さくならないので、曲げ損失を効率よく、かつ、正確に求めることが可能になる。
（２）本開示の曲げ損失測定用の曲げ付与装置の一態様では、前記曲げ付与装置が、前記マンドレルに向かう前記光ファイバの供給高さおよび前記マンドレルから離れる前記光ファイバの排出高さを確保するためのガイドをそれぞれ有している。
　光ファイバの供給位置や排出位置を保つことができ、曲げ損失の正確な測定に貢献する。
（３）本開示の曲げ損失測定用の曲げ付与装置の一態様では、前記ガイドが、前記光ファイバの長手方向に交差する方向に沿って並列に配置されている。
　マンドレルを用いて複数本の光ファイバに同時に曲げを付与できることから、光ファイバの曲げ損失測定の効率が向上する。
（４）本開示の曲げ損失測定用の曲げ付与装置の一態様では、隣り合う各前記マンドレルが、移動しない固定マンドレルと、前記固定マンドレルに対して、前記光ファイバに曲げを付与しない基準位置と前記光ファイバに曲げを付与する前進位置との間を移動可能に構成された移動マンドレルであり、複数の前記移動マンドレルのうち、前記光ファイバの長手方向でみて下流側に位置する移動マンドレルを上流側に位置する移動マンドレルよりも先に移動させて前記光ファイバに曲げを付与する。
　下流側から上流側にかけて光ファイバに曲げを付与するので、光ファイバに生ずる張力を均して、過度の張力がかかる箇所をなくすことができる。
（５）本開示の曲げ試験装置の一態様では、上記いずれかの曲げ損失測定用の曲げ付与装置を備えた曲げ試験装置であって、前記マンドレルに向かう前記光ファイバに対して張力を付与するための張力付与機構を有している。
　光ファイバをマンドレルに巻き付ける際の光ファイバの緩みを防止できる。
（６）本開示の曲げ試験装置の一態様では、前記曲げ試験装置が、前記光ファイバの長手方向でみて上流側に位置する上流側の曲げ付与装置と、前記上流側の曲げ付与装置よりも下流側に位置する下流側の曲げ付与装置とを少なくとも備えており、前記下流側の曲げ付与装置のマンドレルが、前記上流側の曲げ付与装置のマンドレルよりも大径で形成され、前記下流側の曲げ付与装置のマンドレルを前記上流側の曲げ付与装置のマンドレルよりも先に前記第２方向に移動させて光ファイバに曲げを付与する。
　マンドレルを２種類の径で構成し、大径のマンドレルから順に移動させて曲げを付与するので、複数の曲げ径に対する曲げ損失を測定できるとともに、リファレンスの測定回数が少なくて済む。これにより、光ファイバの曲げ損失測定に要する時間を短くすることができる。
（７）本開示の曲げ試験装置の一態様では、曲げが付与されている光ファイバの長さに基づいて、曲げ損失を求める演算部を有している。
　曲げが付与されている光ファイバの長さを求めて、例えば１ターンや１０ターンのターン数で換算することで曲げ損失を容易に求めることができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置の具体例について説明する。図１は、本開示の一態様に係る曲げ試験装置１の概略構成図である。
　図１に示すように、曲げ試験装置１は、繰り出し部１０、ダンサローラ２０、曲げ付与装置３０、ファイバキャッチャー７０、パワーメータ８０を備えている。ダンサローラ２０が本開示の張力付与機構に相当し、曲げ付与装置３０が本開示の曲げ損失測定用の曲げ付与装置に相当する。
　光ファイバＦは予め製造されており、ボビン１１に巻かれた状態で繰り出し部１０に取り付けられている。繰り出し部１０には、光ファイバＦの一端に光を入力するための光源１２が設置されている。
　繰り出し部１０のボビン１１から繰り出された光ファイバＦは、ダンサローラ２０によって張力を負荷された状態で曲げ付与装置３０に送られて、ファイバキャッチャー７０に固定されている。
　曲げ付与装置３０では、後述の固定マンドレル５５および移動マンドレル６５を用いて光ファイバＦに曲げを付与できる。
　ファイバキャッチャー７０に固定された光ファイバＦは、パワーメータ８０に接続される。パワーメータ８０は、例えば、受光部８１、演算部８２を有する。受光部８１では、光ファイバＦの他端から出力された光のパワーを測定する。演算部８２は、受光部８１で測定された光のパワーと、曲げ付与装置３０で曲げが付与されている光ファイバＦの長さとに基づいて光ファイバＦの曲げ損失を求めている。
　曲げ付与装置３０は、固定マンドレル５５、移動マンドレル６５の他、ダンサローラ２０との間にガイド３１を有し、また、ファイバキャッチャー７０との間にガイド３６を有している。ガイド３１は、曲げ付与装置３０に向かう光ファイバＦの供給高さを確保し、ガイド３６は、曲げ付与装置３０から離れる光ファイバＦの排出高さを確保する。
　曲げ付与装置３０は、図２Ａに示すように、例えば正面視で長方形状のベース板５１を有している。ベース板５１には、複数（例えば５個）の貫通溝５２が等間隔で設けられている。各貫通溝５２は、図１で説明したガイド３１からガイド３６に向かう光ファイバＦの長手方向（図２Ａに示す左右方向）に直交する方向（図示の上下方向）に沿って延びており、いずれもベース板５１を貫通して形成されている。
　ベース板５１には、複数（例えば７個）の固定マンドレル５５が等間隔で設けられている。固定マンドレル５５は、ベース板５１に設けた回転軸に軸受を介して回転自在に支持されているが、固定マンドレル５５は、ベース板５１上に固定されて図示の上下方向には移動しない。固定マンドレル５５は、上記光ファイバＦの長手方向に沿って、貫通溝５２の隣に１つずつ配置されている。固定マンドレル５５の直径（２ｒ）は例えば１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、６０ｍｍのうちいずれかが選択される。
　また、曲げ付与装置３０は、図２Ｂに示すように、ベース板５１の例えば裏側にスライド板６１を有する。スライド板６１には、複数（例えば６個）の移動マンドレル６５が等間隔で設けられている。なお、この図２Ｂでは、３個の移動マンドレル６５をそれぞれ搭載する計２枚のスライド板６１の例を挙げて説明するが、例えば６個の移動マンドレル６５を搭載する１枚のスライド板６１で構成してもよい。
　各移動マンドレル６５は、スライド板６１に設けた回転軸に軸受を介して回転自在に支持されている。各回転軸が貫通溝５２内に配置されており、各移動マンドレル６５は、固定マンドレル５５の隣に１つずつ配置されている。移動マンドレル６５の直径（２ｒ）は、隣の固定マンドレル５５の直径と同じに設定され、例えば１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、６０ｍｍのうちいずれかが選択される。
　なお、固定マンドレル５５と移動マンドレル６５はいずれも回転自在に支持されている方が好ましいが、マンドレル表面が滑りやすく平滑であれば回転しなくてもよい。
　スライド板６１は、モータ６２によって図２Ａに示す上下方向に沿って移動可能である。
　移動マンドレル６５が、図２Ａに示すような貫通溝５２の一端（本開示の光ファイバに曲げを付与しない基準位置に相当する）に位置しており、光ファイバＦをガイド３１からガイド３６に向けて繰り出している場合において、モータ６２を駆動させると、各移動マンドレル６５は、図２Ｃに示すように、貫通溝５２に沿って下方向に向けて移動する。図２Ｃの場合、隣り合う固定マンドレル５５の外周と移動マンドレル６５の外周は、非接触で対向するように所定の間隔を隔てて配置される。光ファイバＦは、移動マンドレル６５では、その外周に巻き付けられて上方に向けて曲がり、その右隣の固定マンドレル５５では、その外周に巻き付けられて下方に向けて曲がる。
　その後、移動マンドレル６５が、図２Ｄに示すように、例えば貫通溝５２の他端（本開示の光ファイバに曲げを付与する前進位置に相当する）にまで移動した場合、隣り合う固定マンドレル５５と移動マンドレル６５は、各外周が非接触で対向するように所定の間隔を隔てて配置され、かつ、左右方向に対して固定マンドレル５５が上に移動マンドレル６５が下になって互い違いに配置される。この場合、光ファイバＦは、移動マンドレル６５の各外周に巻き付けられて、例えば１８０度を超えないが１８０度に近い角度で上方に向けて曲がり、この移動マンドレル６５の右隣の固定マンドレル５５でも、同じく１８０度に近い角度で下方に向けて曲がる。これにより、光ファイバＦには、隣り合う固定マンドレル５５と移動マンドレル６５で挟み付けられて曲げが付与される。
　このように、移動マンドレル６５を前進位置に移動させて、固定マンドレル５５と挟み付けて光ファイバＦに曲げ損失を付与するため、作業者がマンドレルに光ファイバを引掛ける必要がなくなり、作業が面倒にならない。
　ここで、移動マンドレル６５を図２Ｄに示す前進位置に移動させた場合、光ファイバＦを巻き付けた固定マンドレル５５と移動マンドレル６５とによって所定の関係式が成立する。
　詳しくは、図２Ｄに示す前進位置を拡大した図３に示すように、連続して配置された３つの固定マンドレル５５、移動マンドレル６５、固定マンドレル５５のうち中央位置の移動マンドレル６５に着目する。光ファイバＦは、左隣の固定マンドレル５５から下方に向かって近づき、上流側の接点Ｔ１でこの移動マンドレル６５と当たりはじめた後、移動マンドレル６５の外周に巻き付く。そして、下流側の接点Ｔ２でこの移動マンドレル６５から離れはじめて、上方に向かって右隣の固定マンドレル５５に近づいている。
　なお、本明細書中、光ファイバの繰り出し側を上流側、ファイバキャッチャーで光ファイバを固定した側を下流側とする。
　固定マンドレル５５および移動マンドレル６５の半径をいずれもｒで同じとすると、図３に示す隣り合うマンドレルにおける水平方向の軸心間距離は２ｒ＋ｄで示すことができる。なお、この水平方向とは、図２Ａの左右方向と同じ方向であり、本開示のマンドレルの回転軸線に直交する平面（マンドレルの回転軸線を法線とする平面）において、光ファイバが中央に位置するマンドレルに接触しはじめる上流側の接点Ｔ１とこの光ファイバが中央に位置するマンドレルから離れはじめる下流側の接点Ｔ２とを結んだ第１方向に相当する。
　また、図３に示す隣り合うマンドレルにおける垂直方向の軸心間距離はｓで示すことができる。なお、この垂直方向とは、図２Ａの上下方向と同じ方向であり、本開示のマンドレルの回転軸線に直交する平面において、第１方向に直交する第２方向に相当する。
　そして、光ファイバＦの直径をＤ（Ｄ≦ｄ）とした場合、光ファイバＦの中心位置でみた固定マンドレル５５と移動マンドレル６５の共通内接線の距離は、図３に示す直角三角形ＡＢＣの直線ＢＣの長さとなる。ＢＣ２＝ＡＢ２－ＡＣ２において、ＡＢ２は（２ｒ＋ｄ）２＋ｓ２、ＡＣ２は（２ｒ＋Ｄ）２であるから、直線ＢＣの長さは数１で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　一方、図３に示す隣り合うマンドレルの垂直方向と光ファイバＦの中心位置でみた固定マンドレル５５と移動マンドレル６５の共通内接線とのなす角をθ（０°≦θ＜９０°）とした場合、直線ＢＣの長さは、ＡＣ＊ｔａｎθとｓ／ｃｏｓθとの合計となるため、数２で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　よって、これら数１と数２から数３を求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　このように、θが数３を満たすような、図３に示す隣り合うマンドレルにおける水平方向の軸心間距離２ｒ＋ｄおよび垂直方向の軸心間距離ｓを求めれば、固定マンドレル５５、移動マンドレル６５の配置を決めることができる。よって、光ファイバＦの巻きターン数を増やしても、固定マンドレル５５や移動マンドレル６５に対する光ファイバＦの巻き付け角度が小さくならないので、曲げ損失を効率よく、かつ、正確に求めることが可能になる。
　なお、移動マンドレル６５に対する光ファイバＦの巻き付け角度は１８０°－２θで表される。θが０度の場合は、光ファイバＦの巻き付け角度が１８０度になり、理想の巻き付け状態となる。そして、曲げ付与装置３０を使用する場合には、理想の巻き付け状態の場合の巻き長さに対する、理想の巻き付け状態の場合の巻き長さと実際の巻き長さとの差の比率を例えば５０％以内（２θ／１８０°≦０．５）を満足させるように固定マンドレル５５、移動マンドレル６５の配置を決めればよく、好ましくは、１０％以内（２θ／１８０°≦０．１）、さらに好ましくは２％以内（２θ／１８０°≦０．０２）を満足させるように、固定マンドレル５５、移動マンドレル６５の配置を決めればよい。すなわち、θが０度以上４５度以下となるように固定マンドレル５５、移動マンドレル６５を配置し、好ましくは、θが０度以上９度以下、さらに好ましくは、θが０度以上１．８度以下となるように固定マンドレル５５、移動マンドレル６５を配置する。
　θを上記範囲とすることで固定マンドレル５５および移動マンドレル６５の数を過度に増やすことなく、曲げが付与される光ファイバＦの長さを確保することができる。
　なお、曲げ付与装置３０により曲げが付与される光ファイバＦの長さは、曲げ付与装置３０の固定マンドレル５５および移動マンドレル６５のそれぞれの巻き付け角度から求めることができる。すなわち、数３を用いてθを算出し、曲げ付与装置３０の両端のマンドレルについては、マンドレルで曲げが付与される光ファイバＦの長さは、それぞれ、ｒπ（９０°―θ）／１８０°であり、両端以外のマンドレルについては、マンドレルで曲げが付与される光ファイバＦの長さは、それぞれ、ｒπ（１８０°―２θ）／１８０°となるので、これらを合計することで曲げ付与装置３０により曲げが付与される光ファイバＦの長さを求めることができる。
（実施例１）
　図４～図７は、光ファイバの曲げ損失測定方法の一例を示した図である。この実施例では、図１で説明した繰り出し部１０の近傍に上流側の曲げ付与装置３０ａを備え、ファイバキャッチャー７０の近傍に下流側の曲げ付与装置３０ｃを備えており、さらに、上流側の曲げ付与装置３０ａと下流側の曲げ付与装置３０ｃとの間に中流側の曲げ付与装置３０ｂを備えている。
　上流側の曲げ付与装置３０ａは、ガイド３１，３２を有し、ガイド３１とガイド３２の間に、直径（２ｒ）がいずれも例えば１５ｍｍの固定マンドレル５３、移動マンドレル６３を有している。中流側の曲げ付与装置３０ｂは、ガイド３３，３４を有し、ガイド３３とガイド３４の間に、直径（２ｒ）がいずれも例えば２０ｍｍの固定マンドレル５４、移動マンドレル６４を有している。下流側の曲げ付与装置３０ｃは、ガイド３５，３６を有し、ガイド３５とガイド３６の間に、直径（２ｒ）がいずれも例えば３０ｍｍの固定マンドレル５５、移動マンドレル６５を有している。
　まず、繰り出し部１０から繰り出された光ファイバＦを、ダンサローラ２０で張力を負荷した状態で、ガイド３１からガイド３６に向けて繰り出して、ファイバキャッチャー７０に固定する（ファイバ固定工程）。この場合、図４に示すように、各移動マンドレル６３，６４，６５はいずれも基準位置に配置されており、光ファイバＦは、隣り合うマンドレルで挟み付けられずに、各マンドレルの間に通してファイバキャッチャー７０に固定されている。この光ファイバＦの一端がパワーメータ８０に接続される。
　次に、例えば、各移動マンドレル６３，６４，６５を基準位置のまま移動させない、つまり、光ファイバＦに曲げを付与しない状態で、パワーメータ８０で光ファイバＦの曲げ損失を求める（リファレンス測定工程）。
　続いて、図５に示すように、下流側の曲げ付与装置３０ｃによる大径の移動マンドレル６５を前進位置へ移動させる。これにより、光ファイバＦは、移動マンドレル６５では所定角度（例えば１８０度）で上方に向けて曲がり、その隣の固定マンドレル５５では所定角度（例えば１８０度）で下方に向けて曲がって、光ファイバＦを隣り合う移動マンドレル６５、固定マンドレル５５で挟み付けて光ファイバＦに曲げを付与する。そして、この大径の固定マンドレル５５、移動マンドレル６５で曲げを付与した状態で、パワーメータ８０で光ファイバＦの曲げ損失を求める（大径の曲げ損失測定工程）。
　次いで、図６に示すように、中流側の曲げ付与装置３０ｂによる中径の移動マンドレル６４についても前進位置へ移動させる。これにより、光ファイバＦを隣り合う移動マンドレル６４、固定マンドレル５４で挟み付けて光ファイバＦに曲げを付与する（中流側の曲げ付与工程）。そして、大径の固定マンドレル５５、移動マンドレル６５の他、中径の固定マンドレル５４、移動マンドレル６４で曲げを付与した状態で、パワーメータ８０で光ファイバＦの曲げ損失を求める。この場合には、中径の固定マンドレル５４、移動マンドレル６４で曲げを付与した場合の曲げ損失を求めることができる（中径の曲げ損失測定工程）。
　その後、図７に示すように、上流側の曲げ付与装置３０ａによる小径の移動マンドレル６３についても前進位置へ移動させて、光ファイバＦを、大径の固定マンドレル５５、移動マンドレル６５、中径の固定マンドレル５４、移動マンドレル６４の他、小径の固定マンドレル５３、移動マンドレル６３の全部で曲げを付与した状態で、パワーメータ８０で光ファイバＦの曲げ損失を求める。この場合には、小径の固定マンドレル５３、移動マンドレル６３で曲げを付与した場合の曲げ損失を求めることができる（小径の曲げ損失測定工程）。
　このように、下流側から上流側にかけて光ファイバＦに曲げを付与するので、光ファイバＦに生ずる張力を均して、過度の張力がかかる箇所をなくすことができる。
　また、マンドレルを３種類の径で構成し、大径の移動マンドレル６５、中径の移動マンドレル６４、小径の移動マンドレル６３の順に移動させて曲げを付与するので、複数の曲げ径に対する曲げ損失を測定できるとともに、リファレンスの測定回数が少なくて済む。これにより、光ファイバＦの曲げ損失測定に要する時間を短くすることができる。
　なお、実施例１では、リファレンス測定工程、曲げ損失測定工程の順に実施した。しかし、曲げ損失測定工程、リファレンス測定工程の順に実施することもでき、リファレンス測定工程は曲げを付与した後に実施してもよい。
　また、ベアリング付きのマンドレルの例を挙げて説明したが、移動マンドレル６５を、ファイバキャッチャー７０側から繰り出し部１０側に向けて順に移動させる場合には、ベアリング無しのマンドレルにも適用可能である。
（実施例２）
　図１では、１個の繰り出し部１０から１本の光ファイバＦを曲げ付与装置３０に送り出す例を挙げて説明した。しかし、上述のように、曲げ付与装置３０に、ローラではなくマンドレルを用いる場合には、複数の繰り出し部を、光ファイバＦの長手方向に交差する方向に沿って並列に配置してもよい。
　詳しくは、図８に示すように、ガイド４１をガイド３１に並列に配置し、ガイド４６をガイド３６に並列に配置すれば、ガイド３１からガイド３６に向かう光ファイバＦの他、ガイド４１からガイド４６に向かう光ファイバＦについても、固定マンドレル５５、移動マンドレル６５を用いて曲げを付与することができる。よって、光ファイバＦの曲げ損失測定の効率が向上する。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１…曲げ試験装置、１０…繰り出し部、１１…ボビン、１２…光源、２０…ダンサローラ（張力付与機構）、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…曲げ付与装置（曲げ損失測定用の曲げ付与装置）、３１，３２，３３，３４，３５，３６，４１，４６…ガイド、５１…ベース板、５２…貫通溝、５３，５４，５５…固定マンドレル、６１…スライド板、６２…モータ、６３，６４，６５…移動マンドレル、７０…ファイバキャッチャー、８０…パワーメータ、８１…受光部、８２…演算部、Ｆ…光ファイバ。

Claims (7)

  1. 　少なくとも３個以上のマンドレルを有し、繰り出された光ファイバを前記マンドレルに巻き付けることにより前記光ファイバに曲げを付与する曲げ付与装置であって、
    　前記マンドレルは、前記光ファイバの長手方向において隣り合うマンドレルの外周が非接触で対向するように所定の間隔を隔てて互い違いに配置されて、前記光ファイバの直径をＤ、前記マンドレルの半径をｒとし、前記マンドレルの回転軸線に直交する平面において、前記光ファイバの長手方向に沿って連続して配置された３つの同径のマンドレルのうち中央に位置するマンドレルに巻き付けられる光ファイバが前記中央に位置するマンドレルに接触しはじめる上流側の接点と前記中央に位置するマンドレルに巻き付けられる光ファイバが前記中央に位置するマンドレルから離れはじめる下流側の接点とを結んだ第１方向として、前記第１方向でみた隣り合う前記マンドレルの間隔を２ｒ＋ｄとし、前記マンドレルの回転軸線に直交する平面において前記第１方向に直交する第２方向として、前記第２方向でみた隣り合う前記マンドレルの間隔をｓとし、前記第２方向と前記光ファイバの中心位置でみた隣り合う前記マンドレルの共通内接線とのなす角θが０度以上４５度以下である、曲げ損失測定用の曲げ付与装置。ここで、前記なす角θは下記数３を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  2. 　前記曲げ付与装置が、前記マンドレルに向かう前記光ファイバの供給高さおよび前記マンドレルから離れる前記光ファイバの排出高さを確保するためのガイドをそれぞれ有している、請求項１に記載の曲げ損失測定用の曲げ付与装置。
  3. 　前記ガイドが、前記光ファイバの長手方向に交差する方向に沿って並列に配置されている、請求項２に記載の曲げ損失測定用の曲げ付与装置。
  4. 　隣り合う各前記マンドレルが、移動しない固定マンドレルと、前記固定マンドレルに対して、前記光ファイバに曲げを付与しない基準位置と前記光ファイバに曲げを付与する前進位置との間を移動可能に構成された移動マンドレルであり、
    　複数の前記移動マンドレルのうち、前記光ファイバの長手方向でみて下流側に位置する移動マンドレルを上流側に位置する移動マンドレルよりも先に移動させて前記光ファイバに曲げを付与する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の曲げ損失測定用の曲げ付与装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の曲げ損失測定用の曲げ付与装置を備えた曲げ試験装置であって、
    　前記マンドレルに向かう前記光ファイバに対して張力を付与するための張力付与機構を有している、曲げ試験装置。
  6. 　前記曲げ試験装置が、前記光ファイバの長手方向でみて上流側に位置する上流側の曲げ付与装置と、前記上流側の曲げ付与装置よりも下流側に位置する下流側の曲げ付与装置とを少なくとも備えており、前記下流側の曲げ付与装置のマンドレルが、前記上流側の曲げ付与装置のマンドレルよりも大径で形成され、
    　前記下流側の曲げ付与装置のマンドレルを前記上流側の曲げ付与装置のマンドレルよりも先に前記第２方向に移動させて光ファイバに曲げを付与する、請求項５に記載の曲げ試験装置。
  7. 　曲げが付与されている光ファイバの長さに基づいて、曲げ損失を求める演算部を有している、請求項５または請求項６に記載の曲げ試験装置。
PCT/JP2021/022195 2020-06-12 2021-06-10 曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置 WO2021251473A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2218616.7A GB2610539A (en) 2020-06-12 2021-06-10 Bend-imparting device for measuring bending loss, and bending test device
CN202180042015.2A CN115836195A (zh) 2020-06-12 2021-06-10 弯曲损耗测定用的弯曲赋予装置、弯曲试验装置
JP2022530626A JPWO2021251473A1 (ja) 2020-06-12 2021-06-10
US18/001,406 US20230236087A1 (en) 2020-06-12 2021-06-10 Bending-imparting device for measuring bending loss, and bending test device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-102572 2020-06-12
JP2020102572 2020-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021251473A1 true WO2021251473A1 (ja) 2021-12-16

Family

ID=78846057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/022195 WO2021251473A1 (ja) 2020-06-12 2021-06-10 曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230236087A1 (ja)
JP (1) JPWO2021251473A1 (ja)
CN (1) CN115836195A (ja)
GB (1) GB2610539A (ja)
WO (1) WO2021251473A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114878140A (zh) * 2022-03-04 2022-08-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种非破坏式微结构光纤侧面散射损耗测量装置和方法
WO2024034636A1 (ja) * 2022-08-12 2024-02-15 住友電気工業株式会社 光ファイバの曲げ損失測定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61128134A (ja) * 1984-11-26 1986-06-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 単一モ−ド光フアイバのカツトオフ波長測定装置
JPS61239137A (ja) * 1985-04-15 1986-10-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 単一モ−ド光フアイバの特性測定装置
JPH01203938A (ja) * 1988-02-10 1989-08-16 Fujikura Ltd 光ファイバの曲げ損失測定装置
US20030142943A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Sivasubramaniam Yegnanarayanan Method to realize fast silicon-on-insulator (SOI) optical device
US20080272221A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Emerson Ryan P Fiber tensioning device
JP2012018134A (ja) * 2010-07-09 2012-01-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの曲げ損失測定装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030142948A1 (en) * 2002-01-28 2003-07-31 Lucas Larry D. Fiber optic signal transfer method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61128134A (ja) * 1984-11-26 1986-06-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 単一モ−ド光フアイバのカツトオフ波長測定装置
JPS61239137A (ja) * 1985-04-15 1986-10-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 単一モ−ド光フアイバの特性測定装置
JPH01203938A (ja) * 1988-02-10 1989-08-16 Fujikura Ltd 光ファイバの曲げ損失測定装置
US20030142943A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Sivasubramaniam Yegnanarayanan Method to realize fast silicon-on-insulator (SOI) optical device
US20080272221A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Emerson Ryan P Fiber tensioning device
JP2012018134A (ja) * 2010-07-09 2012-01-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの曲げ損失測定装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114878140A (zh) * 2022-03-04 2022-08-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种非破坏式微结构光纤侧面散射损耗测量装置和方法
CN114878140B (zh) * 2022-03-04 2023-01-20 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种非破坏式微结构光纤侧面散射损耗测量装置和方法
WO2024034636A1 (ja) * 2022-08-12 2024-02-15 住友電気工業株式会社 光ファイバの曲げ損失測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB202218616D0 (en) 2023-01-25
CN115836195A (zh) 2023-03-21
GB2610539A (en) 2023-03-08
US20230236087A1 (en) 2023-07-27
JPWO2021251473A1 (ja) 2021-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021251473A1 (ja) 曲げ損失測定用の曲げ付与装置、曲げ試験装置
JPS61239137A (ja) 単一モ−ド光フアイバの特性測定装置
CN1793806A (zh) 光纤温度传感器、温度传感器片及温度测定方法
WO2021251474A1 (ja) 光ファイバの曲げ損失測定方法
JPS61128134A (ja) 単一モ−ド光フアイバのカツトオフ波長測定装置
JP2012018134A (ja) 光ファイバの曲げ損失測定装置
EP3798704A1 (en) Method of preparing a bundled cable, and a bundled optical fiber cable
CN116734737A (zh) 悬索桥主缆空隙率及不圆度智能测量装置及测量方法
US6393923B1 (en) Dynamic bendloss measuring device
CN217605550U (zh) 漆包线弯曲疲劳测试装置
CN211012760U (zh) 电缆测量装置
CN214407969U (zh) 一种双槽平板式光纤微弯损耗测试装置
CN115388757A (zh) 一种管道最小弯曲半径的测量装置及其使用方法
JP3305652B2 (ja) コイル材の巻き込み空気量測定方法及び測定装置
JP5764625B2 (ja) 光ファイバケーブルの捻回検査方法、および捻回検査装置
CN103604716B (zh) 丝杆螺旋槽加速磨损试验机及其试验方法
CN205958232U (zh) 一种光纤宏弯损耗检测装置
CN112093576A (zh) 一种用于光纤弯曲损耗测试的绕线装置及其使用方法
JP5702446B2 (ja) 光ファイバケーブルの捻回検査方法、製造方法、および捻回検査装置
JP7391689B2 (ja) 変位測定装置、変位測定方法、緊張管理図作成方法
CN111982476B (zh) 一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置、系统及方法
CN211846678U (zh) 一种新型海缆排线架
CN220201015U (zh) 一种3d打印耗材收卷用送线装置
CN115597506A (zh) 变径线线型测量装置
US3718976A (en) Apparatus for measuring strand

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21823058

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022530626

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 202218616

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

Free format text: PCT FILING DATE = 20210610

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21823058

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1