WO2023195176A1 - 光ファイバ巻取器及び光ファイバ試験装置 - Google Patents

光ファイバ巻取器及び光ファイバ試験装置 Download PDF

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mandrel
optical fiber
rotation
around
winding
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太郎 岩屋
和秀 中島
悠途 寒河江
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日本電信電話株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical fiber winder that bends an optical fiber during bending loss measurement, and an optical fiber testing device equipped with the same.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method of measuring bending loss of an optical fiber. In this document, bending loss is measured by manually winding an optical fiber around a mandrel of an arbitrary diameter an arbitrary number of times.
  • Non-Patent Document 1 when manually winding an optical fiber around a mandrel, the measured value of bending loss varies depending on the winding direction and winding strength. Furthermore, winding around a mandrel can cause twisting of the optical fiber. The twist not only places a load on the optical fiber, but also causes the measured value of bending loss to vary depending on the twist. Therefore, winding around a mandrel and measuring bending loss must be repeated many times to average the measured values, which takes time. In other words, the measurement of bending loss as disclosed in Non-Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to shorten the measurement time.
  • the present invention provides an optical fiber winding system that can uniformly wind an optical fiber around a mandrel and correct the twist of the optical fiber that occurs during the winding process with a simple process.
  • the purpose is to provide optical fiber test equipment and optical fiber test equipment.
  • an optical fiber winder has a structure that automatically winds an optical fiber around a mandrel, periodically rotates the mandrel for half a rotation, and rotates the optical fiber every half rotation. We decided to reverse the winding direction.
  • the optical fiber winder includes: A cylindrical mandrel, a fiber winding section that rotates around the central axis of the mandrel on the outside of the side surface of the mandrel and winds the optical fiber in the circumferential direction around the side surface of the mandrel n times (n is a natural number); A perpendicular line extending down to the center axis of the mandrel at the longitudinal center of the mandrel is set as the rotation axis, and the fiber winding section rotates the mandrel around the rotation axis at any timing while winding the optical fiber around the mandrel.
  • a mandrel rotating part that rotates half a rotation an adjustment unit that adjusts the fiber winding section so that the position at which the optical fiber is wound in the longitudinal direction of the mandrel moves according to the amount of winding of the optical fiber wound around the mandrel; Equipped with The fiber winding unit is characterized in that when the mandrel rotation unit rotates the mandrel by half a rotation, the direction of the rotational movement is reversed and the optical fiber is wound n times in the circumferential direction around the side surface of the mandrel. .
  • the fiber winding section winds the optical fiber around the side surface of the mandrel while rotating around the outer periphery of the mandrel. Therefore, by using this optical fiber winder, the operator can uniformly wind the optical fiber around the mandrel with a simple operation.
  • the present optical fiber winder winds the optical fiber around the side surface of the mandrel a predetermined number of turns and then rotates the mandrel by half a turn to reverse the winding direction of the optical fiber. Twisting of the optical fiber can be corrected by making the number of turns of the optical fiber equal before and after rotating the mandrel by half a turn.
  • the present invention can provide an optical fiber winder that can uniformly wind an optical fiber around a mandrel and correct the twist of the optical fiber that occurs during the winding operation with a simple operation.
  • the mandrel may be rotated half a rotation not only once but multiple times during winding of the optical fiber.
  • the mandrel rotation unit of the optical fiber winder according to the present invention is characterized in that when the mandrel is rotated a half turn a plurality of times, the direction of rotation of the mandrel is reversed each time.
  • the relationship between the total amount of rotation d ⁇ of the rotational movement of the fiber winding section and the total amount of rotation d ⁇ of the mandrel rotating section is 0 ⁇ d ⁇ . ⁇ d ⁇ /2 It is.
  • the total amount of rotation d ⁇ is the amount of rotation accumulated without considering the direction of the rotational movement
  • the total amount of rotation d ⁇ is also the amount of rotation accumulated without considering the direction of rotation of the mandrel. .
  • the coating diameter D of the optical fiber In order to wind the optical fiber uniformly, the coating diameter D of the optical fiber, the length s in the longitudinal direction of the mandrel around which the optical fiber is wound, the number n of windings of the optical fiber around the mandrel, and the mandrel
  • the relationship between the displacement dz of the position at which the optical fiber is wound in the longitudinal direction is D ⁇ dz ⁇ s/n It is.
  • the optical fiber winder according to the present invention is characterized in that the optical fiber winder further includes a tension applying section that applies tension to the optical fiber wound around the mandrel in accordance with the amount of winding of the optical fiber wound around the mandrel. .
  • the tension applying section makes it possible to measure bending loss when tension is arbitrarily applied to the optical fiber.
  • the tension applying section can appropriately control the tension on the optical fiber. This enables uniform optical fiber winding.
  • the optical fiber testing device includes: the optical fiber winder; a light source that injects test light into one end of the optical fiber wound around the mandrel of the optical fiber winder; a light receiver that receives the test light emitted from the other end of the optical fiber; Equipped with
  • the present invention provides an optical fiber winder and an optical fiber testing device that can uniformly wind an optical fiber around a mandrel and correct twists of the optical fiber that occur during the winding operation with simple operations. Can be done.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber winder according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber winder according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber winder according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a region where twisting of an optical fiber can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber winder according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber testing device according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber winder 301 of this embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram of the optical fiber winder 301 viewed from above.
  • the optical fiber winder 301 is A cylindrical mandrel 1, a fiber winding section 2 that performs a rotational movement ⁇ around the central axis of the mandrel 1 on the outside of the side surface of the mandrel 1, and winds the optical fiber 50 around the side surface of the mandrel 1 n times in the circumferential direction (n is a natural number);
  • a perpendicular line drawn down to the central axis of the mandrel 1 at the central part in the longitudinal direction of the mandrel 1 is set as the rotation axis, and the fiber winding section 2 rotates the mandrel 1 around the rotation axis at an arbitrary timing while winding the optical fiber 50 around the mandrel 1.
  • a mandrel rotating section 4 that makes a half-rotation motion ⁇ ; an adjustment unit 3 that adjusts the fiber winding unit 2 so that the position z at which the optical fiber 50 is wound in the longitudinal direction of the mandrel 1 moves according to the amount of winding of the optical fiber 50 wound around the mandrel 1; Equipped with The fiber winding unit 2 is characterized in that when the mandrel rotating unit 4 rotates the mandrel 1 by half a rotation, the direction of the rotational movement ⁇ is reversed and the optical fiber 50 is wound n times in the circumferential direction around the side surface of the mandrel 1. do.
  • the optical fiber 50 has one end 50a and the other end 50b.
  • One end 50a of the optical fiber 50 is connected to an optical power meter or light source for measuring bending loss.
  • any part of the optical fiber is fixed to the side surface of the mandrel 1 by the fixing part 5.
  • the fiber winding section 2 has a tip section 2-1 and a rotating section 2-2.
  • the optical fiber 50 is held by the distal end portion 2-1 on the other end 50b side of the fixed portion 5.
  • the tip portion 2-1 rotates according to the rotational motion ⁇ of the rotating portion 2-2, and changes the delivery direction of the optical fiber 50 (rotational motion ⁇ ).
  • the other end 50b of the optical fiber 50 is wound around an optical fiber supply body such as a bobbin.
  • the optical fiber 50 begins to be wound around the side surface of the mandrel 1.
  • the adjusting section 3 adjusts the height z of the tip 2-1 according to the winding amount s.
  • the optical fiber 50 is wound on one side of the mandrel 1 with respect to the rotating shaft (the side on which the optical fiber 50 is fixed by the fixing part 5). This procedure is continued until the number of optical fibers 50 wound around one side of the mandrel 1 is N.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the state of the optical fiber winder 301 at the end of the winding procedure 3.
  • Winding steps 1 to 3 are the basic operations of the optical fiber winder 301.
  • the optical fiber winder 301 may wind the optical fiber 50 around the mandrel 1 by repeating the basic operation multiple times depending on the conditions of bending loss measurement.
  • the mandrel rotation unit 2 reverses the rotation direction ⁇ in which the mandrel 1 is rotated by a half rotation each time the mandrel 1 is rotated by a half rotation.
  • the rotation direction ⁇ of the fiber winding unit 2 is switched to the opposite direction, thereby winding the optical fiber.
  • the optical fiber 50 can be wound around the mandrel 1 in a figure-eight shape. Even if such winding is performed, the above effects can be obtained.
  • the relationship between the total rotation amount d ⁇ of the rotational movement ⁇ of the fiber winding section 2 and the total rotation amount d ⁇ by which the mandrel rotation section 4 rotates the mandrel 1 by half a rotation in ⁇ around the rotation axis is as follows. [Number 1] 0 ⁇ d ⁇ d ⁇ /2 It is characterized by However, the total rotation amount d ⁇ is the rotation amount accumulated without considering the direction of the rotational movement ⁇ , and the total rotation amount d ⁇ is also the rotation amount accumulated without considering the rotation direction of the mandrel 1.
  • the amount of variation in position z (the amount of displacement per rotation of the fiber winding section 2) adjusted by the adjustment section 3 is assumed to be dz.
  • the displacement dz needs to be larger than the coating D of the optical fibers 50 and smaller than S/N in order to prevent the optical fibers 50 from overlapping. That is, the coating diameter D of the optical fiber 50, the length s in the longitudinal direction of the mandrel 1 around which the optical fiber 50 is wound, the number n of windings of the optical fiber 50 to be wound around the mandrel 1, and the winding of the optical fiber 50 in the longitudinal direction of the mandrel 1.
  • the relationship between positional displacement dz is [Number 2] D ⁇ dz ⁇ s/n It is characterized by
  • optical fiber winder 301 needs to operate within the range of Equation 2 while always satisfying Equation 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the optical fiber winder 302 of this embodiment.
  • the optical fiber winder 302 is different from the optical fiber winder 301 in FIG. It is characterized in that it further includes a applying section 6.
  • the optical fiber winder 302 is characterized by having a tension applying section 6 that automatically applies tension T to the optical fiber 50 according to the amount of winding of the optical fiber 50.
  • the tension applying section 6 is, for example, an arm that connects a pedestal 8 on which the bobbin 7 is mounted and a pedestal 2-3 on which the rotating section 2-2 is mounted. The arm is extendable and retractable, and by extending the arm according to the amount of winding of the optical fiber 50, tension T is applied to the optical fiber 50.
  • the tension applying section 6 adjusts the tension of the first layer and the tension of the second layer to be the same. . This enables uniform bending loss measurement. Furthermore, by changing the tension for each measurement, it is possible to evaluate the dependence of bending loss on tension.
  • the optical fiber winder 302 By using the optical fiber winder 302, it is possible to measure the bending loss when an arbitrary tension is applied to the optical fiber. If the length of the mandrel is insufficient and it is necessary to wind two or more layers of optical fiber, the optical fiber winder 302 can perform uniform winding by appropriately controlling the tension.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the optical fiber testing device 350 of this embodiment.
  • the optical fiber testing device 350 is The optical fiber winder (301 or 302) described in Embodiments 1 and 2, a light source 11 that enters test light into one end 50a of the optical fiber 50 wound around the mandrel 1 of the optical fiber winder; a light receiver 12 that receives the test light emitted from the other end 50b of the optical fiber 50; Equipped with
  • the light source 11 is a wavelength tunable light source.
  • the light source 11 may be a combination of a broadband light source and a wavelength tunable optical filter.
  • the light receiver 12 is an optical power meter that measures the power of the test light.
  • the optical receiver 12 may be an optical spectrum analyzer.
  • the optical fiber testing apparatus 350 By linking the operation of the optical fiber winder (301 or 302) and the wavelength variable operation of the light source 11, the optical fiber testing apparatus 350 becomes a bending loss measurement system with an automatic sweep function.
  • the bending loss is measured by outputting test light of an arbitrary wavelength from the light source 11 to the optical fiber 50 from the time when the optical fiber winder (301 or 302) starts winding the optical fiber 50 until the winding ends. This measurement is considered as one set. Subsequently, the optical fiber 50 is removed from the mandrel 1, and the above setting is repeated at a different wavelength. By performing this set multiple times, it becomes possible to automatically measure bending loss with a wavelength sweep function.
  • Mandrel 2 Fiber winding section 2-1: Tip section 2-2: Rotating section 2-3: Pedestal 3: Adjusting section 4: Mandrel rotating section 5: Fixed section 6: Tension applying section 7: Bobbin 8: Pedestal 11 : Light source 12: Light receiver 50: Optical fibers 301, 302: Optical fiber winder 350: Optical fiber testing device

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Abstract

本発明は、光ファイバをマンドレルへ画一的に巻き付けること、且つ巻き付け作業時に生じる光ファイバのねじれを補正することを簡略な作業で実現できる光ファイバ巻取器及び光ファイバ試験装置を提供することを目的とする。　本発明に係る光ファイバ巻取器は、円柱状のマンドレル１と、マンドレル１の側面の外側でマンドレル１の中心軸を中心とした回転運動θを行い、マンドレル１の前記側面に光ファイバ５０を周方向にｎ回巻きつけるファイバ巻き付け部２と、任意のタイミングでマンドレル１を回転軸の回りに半回転させるマンドレル回転部４と、マンドレル１に巻き付けられた光ファイバ５０の巻き付け量に応じて、光ファイバ５０を巻き付ける位置ｚが移動するようにファイバ巻き付け部２を調整する調整部３と、を備え、ファイバ巻き付け部２は、マンドレル回転部４がマンドレル１を半回転させたときに回転運動θの方向を逆にすることを特徴とする。

Description

光ファイバ巻取器及び光ファイバ試験装置
　本開示は、曲げ損失測定時に光ファイバに曲げを与える光ファイバ巻取器及びそれを備える光ファイバ試験装置に関する。
　ＩＴＵ－Ｔが定めている国際規格は、曲げ半径３０ｍｍのときに１００回の巻き数で曲げ損失が０．５ｄＢ以下に収まるように光ファイバを設計することが開示される。そして、非特許文献１は光ファイバの曲げ損失を測定する方法を開示する。この文献では、光ファイバを任意の直径のマンドレルへ手動で任意の回数分巻き付けることで曲げ損失を測定している。
Ｑｉａｎ　Ｗａｎｇ，　Ｇｅｒａｌｄ　Ｆａｒｒｅｌｌ，　ａｎｄ　Ｔｈｏｍａｓ　Ｆｒｅｉｒ，　"Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｍａｃｒｏ－ｂｅｎｄ　Ｌｏｓｓｅｓ　ｆｏｒ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｓｉｎｇｌｅ　ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒｓ"，　Ｏｐｔｉｃｓ　Ｅｘｐｒｅｓｓ，　ｖｏｌ．　１３，　ｐｐ．　４４７６－４４８４（２００５）．
　しかし、手動で光ファイバをマンドレルへ巻き付ける場合、巻き付け方向や巻き付け強度によって曲げ損失の測定値が変動する。さらに、マンドレルへの巻き付けで光ファイバにねじれが生じることがある。当該ねじれは光ファイバに負荷がかかるばかりでなく、ねじれの状態で曲げ損失の測定値が変動する。そのため、マンドレルへの巻き付けと曲げ損失の測定を何度も繰り返して測定値の平均化が必要となり測定に時間を要する。つまり、非特許文献１に開示されるような曲げ損失の測定には測定時間の短縮が困難という課題がある。
　そこで、本発明は、上記課題を解決するために、光ファイバをマンドレルへ画一的に巻き付けること、且つ巻き付け作業時に生じる光ファイバのねじれを補正することを簡略な作業で実現できる光ファイバ巻取器及び光ファイバ試験装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る光ファイバ巻取器は、自動的に光ファイバをマンドレルに巻き付ける構造を持つとともに、定期的にマンドレルを半回転させ、当該半回転毎に光ファイバの巻き付け方向を逆転させることとした。
　具体的には、本発明に係る光ファイバ巻取器は、
　円柱状のマンドレルと、
　前記マンドレルの側面の外側で前記マンドレルの中心軸を中心とした回転運動を行い、前記マンドレルの前記側面に光ファイバを周方向にｎ回（ｎは自然数）巻きつけるファイバ巻き付け部と、
　前記マンドレルの長手方向中央部において前記マンドレルの中心軸ヘ下した垂線を回転軸とし、前記ファイバ巻き付け部が前記光ファイバを前記マンドレルに巻き付け中の任意のタイミングで前記マンドレルを前記回転軸の回りに半回転させるマンドレル回転部と、
　前記マンドレルに巻き付けられた前記光ファイバの巻き付け量に応じて、前記マンドレルの長手方向において前記光ファイバを巻き付ける位置が移動するように前記ファイバ巻き付け部を調整する調整部と、
を備え、
　前記ファイバ巻き付け部は、前記マンドレル回転部が前記マンドレルを半回転させたときに前記回転運動の方向を逆にして前記マンドレルの前記側面に光ファイバを周方向にｎ回巻きつけることを特徴とする。
　本光ファイバ巻取器は、ファイバ巻き付け部がマンドレルの外周を回転しながらマンドレルの側面に光ファイバを巻きつける。このため、作業者は、本光ファイバ巻取器を用いることで、光ファイバをマンドレルへ画一的に巻き付けることを簡略な作業で実現できる。
　さらに、本光ファイバ巻取器は、マンドレルの側面に所定巻き数だけ光ファイバを巻き付けた後にマンドレルを半回転させ、光ファイバの巻き付け方向を逆転させる。光ファイバの巻き付け数をマンドレルを半回転させる前後で等しくすることで光ファイバのねじれを補正することができる。
　従って、本発明は、光ファイバをマンドレルへ画一的に巻き付けること、且つ巻き付け作業時に生じる光ファイバのねじれを補正することを簡略な作業で実現できる光ファイバ巻取器を提供することができる。
　マンドレルを半回転することは光ファイバ巻き付け中に１回だけでなく、複数回行ってもよい。本発明に係る光ファイバ巻取器の前記マンドレル回転部は、前記マンドレルを半回転させることを複数回行う場合、回毎に前記マンドレルを半回転させる回転方向を逆とすることを特徴とする。
　ここで、光ファイバに余分なねじれを付加しないように、前記ファイバ巻き付け部の前記回転運動の総回転量ｄθと前記マンドレル回転部が前記マンドレルを回転させる総回転量ｄφとの関係は
０＜ｄφ≦ｄθ／２　　　
である。ただし、前記総回転量ｄθは前記回転運動の方向を考慮せずに積算した回転量であり、前記総回転量ｄφも前記マンドレルの回転方向を考慮せずに積算した回転量である。。
　また、光ファイバを均一に巻き付けるために、前記光ファイバの被覆径Ｄ、前記光ファイバを巻き付けられる前記マンドレルの長手方向の長さｓ、前記マンドレルに巻き付ける前記光ファイバの巻き付け回数ｎ、及び前記マンドレルの長手方向において前記光ファイバを巻き付ける位置の変位ｄｚの関係は
Ｄ≦ｄｚ＜ｓ／ｎ
である。
　本発明に係る光ファイバ巻取器は、前記マンドレルに巻き付けられた前記光ファイバの巻き付け量に応じた張力を、前記マンドレルに巻き付けられる前記光ファイバに与える張力付与部をさらに備えることを特徴とする。
　張力付与部により、光ファイバに任意に張力を与えた場合の曲げ損失を測定することが可能となる。また、マンドレルの長手方向の長さが光ファイバの長さに対して不足しており、二層以上の光ファイバ巻き付けが必要な場合、張力付与部が光ファイバへの張力を適切に制御することで画一的な光ファイバ巻き付けが可能となる。
　本発明に係る光ファイバ試験装置は、
　前記光ファイバ巻取器と、
　前記光ファイバ巻取器の前記マンドレルに巻き付けられている前記光ファイバの一端に試験光を入射する光源と、
　前記光ファイバの他端から出射する前記試験光を受光する受光器と、
を備える。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、光ファイバをマンドレルへ画一的に巻き付けること、且つ巻き付け作業時に生じる光ファイバのねじれを補正することを簡略な作業で実現できる光ファイバ巻取器及び光ファイバ試験装置を提供することができる。
本発明に係る光ファイバ巻取器を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ巻取器を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ巻取器を説明する図である。 光ファイバのねじれを軽減できる領域を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ巻取器を説明する図である。 本発明に係る光ファイバ試験装置を説明する図である。
　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
［実施形態１］
　図１は、本実施形態の光ファイバ巻取器３０１を説明する図である。また、図２は、光ファイバ巻取器３０１を上から見た図である。光ファイバ巻取器３０１は、
　円柱状のマンドレル１と、
　マンドレル１の側面の外側でマンドレル１の中心軸を中心とした回転運動θを行い、マンドレル１の前記側面に光ファイバ５０を周方向にｎ回（ｎは自然数）巻きつけるファイバ巻き付け部２と、
　マンドレル１の長手方向中央部においてマンドレル１の中心軸ヘ下した垂線を回転軸とし、ファイバ巻き付け部２が光ファイバ５０をマンドレル１に巻き付け中の任意のタイミングでマンドレル１を前記回転軸の回りに半回転運動φをさせるマンドレル回転部４と、
　マンドレル１に巻き付けられた光ファイバ５０の巻き付け量に応じて、マンドレル１の長手方向において光ファイバ５０を巻き付ける位置ｚが移動するようにファイバ巻き付け部２を調整する調整部３と、
を備え、
　ファイバ巻き付け部２は、マンドレル回転部４がマンドレル１を半回転させたときに回転運動θの方向を逆にしてマンドレル１の前記側面に光ファイバ５０を周方向にｎ回巻きつけることを特徴とする。
（巻き付け手順１）
　光ファイバ５０は一端５０ａと他端５０ｂがある。光ファイバ５０の一端５０ａは曲げ損失測定用の光パワーメータ又は光源に接続されている状態である。この状態で、光ファイバの任意箇所をマンドレル１の側面に固定部５で固定する。ファイバ巻き付け部２は、先端部２－１と回転部２－２を有する。光ファイバ５０は、固定部５より他端５０ｂ側において、先端部２－１に保持される。先端部２－１は、光ファイバ５０をマンドレル１の側面に巻き付けるために、回転部２－２の回転運動θに応じて回転し、光ファイバ５０の送出方向を変える（回転運動η）。光ファイバ５０の他端５０ｂ側はボビンなどの光ファイバ供給体に巻かれている。
（巻き付け手順２）
　回転部２－２を一方の方向へ回転させることで、マンドレル１の側面に光ファイバ５０が巻かれ始める。ここで、光ファイバ５０をマンドレル１の側面に均一に巻くために、調整部３は巻き付け量ｓに応じて先端部２－１の高さｚを調整する。本手順で光ファイバ５０が巻かれるのは、回転軸に対してマンドレル１の一方側（固定部５で光ファイバ５０を固定した側）である。マンドレル１の一方側への光ファイバ５０の巻き付け数がＮとなるまで本手順を続ける。
（巻き付け手順３）
　マンドレル１への光ファイバ５０の巻き付け数がＮとなったときに、マンドレル回転部４によりマンドレル１を半回転（上下入替）させる。それとともに、回転部２－２を他方の方向へ回転させる（逆回転させる）。本手順で光ファイバ５０が巻かれるのは、回転軸に対してマンドレル１の他方側（固定部５で光ファイバ５０を固定していない側）である。マンドレル１の他方側への光ファイバ５０の巻き付け数がＮとなるまで本手順を続ける。図３は、巻き付け手順３終了時における光ファイバ巻取器３０１の状態を説明する図である。
（効果）
　ファイバ巻き付け部２がマンドレル１の外周を回転しながらマンドレル１の側面に光ファイバ５０を巻きつけるため、曲げ損失測定手順の簡略化を図ることができる。
　手動巻き付けでなく、自動巻き付けのため画一的な巻き付けができ、巻き付けばらつきによる測定誤差を低減することができる。つまり、複数回測定して平均化することが不要となり、測定時間の短縮を図ることができる。
　光ファイバ５０の巻き付け途中でマンドレル１を半回転させることで巻き付けで発生する光ファイバ５０のねじれを補正することができる。
　巻き付け手順１～３が光ファイバ巻取器３０１の基本動作である。光ファイバ巻取器３０１は、曲げ損失測定の条件に応じて基本動作を複数回繰り返してマンドレル１に光ファイバ５０を巻き付けてもよい。この場合、マンドレル回転部２は、マンドレル１を半回転させる毎にマンドレル１を半回転させる回転方向φを逆とする。
　マンドレル回転部４がマンドレル１の半回転の回転方向φを左回転と右回転を交互に行う度に、ファイバ巻き付け部２の回転方向θを逆向きに切り替える動作を行うことで、光ファイバ巻取器３０１を上から見たときに光ファイバ５０をマンドレル１に８の字状に巻きつけることができる。このような巻き付けを行っても上記の効果を得ることができる。
　ここで、ファイバ巻き付け部２の回転運動θの総回転量ｄθとマンドレル回転部４がマンドレル１を回転軸の回りφに半回転させる総回転量ｄφとの関係は、
［数１］
０＜ｄφ≦ｄθ／２　　　
であることを特徴とする。ただし、総回転量ｄθは回転運動θの方向を考慮せずに積算した回転量であり、総回転量ｄφもマンドレル１の回転方向を考慮せずに積算した回転量である。
　マンドレル１の回転φが１８０°を超えると光ファイバにねじれを余計に付与してしまうことになる。このため、光ファイバ５０のねじれを軽減するためには、ファイバ巻き付け部２が１回転するとき（ｄθ＝３６０°）、マンドレル回転部４の回転量ｄφが０＜ｄφ≦１８０°の範囲であればよい。マンドレル１の半回転を複数回行うことを考慮すると、図４のハッチングで示した領域でねじれを軽減可能であり、上記の数１の関係式が得られる。
　調整部３が調整する位置ｚの変異量（ファイバ巻き付け部２の１回転毎の変位量）をｄｚとする。マンドレル１に光ファイバ５０を巻き付ける時に、光ファイバ５０が重ならないためには変位ｄｚは光ファイバ５０の被覆Ｄよりも大きくかつｓ／ｎより小さい範囲である必要がある。すなわち、光ファイバ５０の被覆径Ｄ、光ファイバ５０が巻き付けられるマンドレル１の長手方向の長さｓ、マンドレル１に巻き付ける光ファイバ５０の巻き付け回数ｎ、及びマンドレル１の長手方向において光ファイバ５０を巻き付ける位置の変位ｄｚの関係が、
［数２］
Ｄ≦ｄｚ＜ｓ／ｎ
であることを特徴とする。
　なお、光ファイバ巻取器３０１は、数１を必ず満たした上で数２の範囲で動作する必要がある。
［実施形態２］
　図５は、本実施形態の光ファイバ巻取器３０２を説明する図である。光ファイバ巻取器３０２は、図１の光ファイバ巻取器３０１に対し、マンドレル１に巻き付けられた光ファイバ５０の巻き付け量に応じた張力Ｔを、マンドレル１に巻き付けられる光ファイバ５０に与える張力付与部６をさらに備えることを特徴とする。
　光ファイバ巻取器３０２は、光ファイバ５０の巻き付け量に応じて光ファイバ５０に張力Ｔを自動で付与する張力付与部６を有することを特徴とする。張力付与部６は、例えば、ボビン７を搭載した台座８と回転部２－２を搭載した台座２－３とを連結するアームである。当該アームは伸縮自在であり、光ファイバ５０の巻き付け量に応じてアームを延伸させることで光ファイバ５０に張力Ｔを与える。
　例えば、光ファイバ５０同士の重なりを許容してマンドレル１へ２層目を巻きつける場合、張力付与部６は、１層目の張力と２層目同の張力とが同じになるように調整する。これにより画一的な曲げ損測定が可能となる。また、１測定ごとに張力を変更することで、曲げ損の張力依存性に関する評価が可能となる。
（効果）
　光ファイバ巻取器３０２を用いることで光ファイバに任意の張力を与えた場合の曲げ損失を測定することができる。
　マンドレルの長さが不足し、二層以上の光ファイバ巻き付けが必要な場合、光ファイバ巻取器３０２であれば張力を適切に制御することで画一的な巻き付けを行うことができる。
［実施形態３］
　図６は、本実施形態の光ファイバ試験装置３５０を説明する図である。光ファイバ試験装置３５０は、
　実施形態１と２で説明した光ファイバ巻取器（３０１又は３０２）と、
　前記光ファイバ巻取器のマンドレル１に巻き付けられている光ファイバ５０の一端５０ａに試験光を入射する光源１１と、
　光ファイバ５０の他端５０ｂから出射する前記試験光を受光する受光器１２と、
を備える。
　光源１１は波長可変光源である。光源１１は広帯域光源と波長可変光フィルタを組み合わせた構成でもよい。受光器１２は試験光のパワーを測定する光パワーメータである。受光器１２は光スペクトルアナライザでもよい。
　光ファイバ巻取器（３０１又は３０２）の動作と光源１１の波長可変動作とを連動させることで、光ファイバ試験装置３５０は自動掃引機能を有する曲げ損失測定システムとなる。例えば、光ファイバ巻取器（３０１又は３０２）が光ファイバ５０を巻き始めるときから巻き終わるまで、光源１１から任意の波長の試験光を光ファイバ５０に出力させて曲げ損失測定を行う。この測定を１セットとする。続いてマンドレル１から光ファイバ５０を外し、上記セットを異なる波長で再度行う。このセットを複数回行うことで自動で波長掃引機能を有する曲げ損測定が可能となる。
１：マンドレル
２：ファイバ巻き付け部
２－１：先端部
２－２：回転部
２－３：台座
３：調整部
４：マンドレル回転部
５：固定部
６：張力付与部
７：ボビン
８：台座
１１：光源
１２：受光器
５０：光ファイバ
３０１、３０２：光ファイバ巻取器
３５０：光ファイバ試験装置

Claims (6)

  1. 　円柱状のマンドレルと、
    　前記マンドレルの側面の外側で前記マンドレルの中心軸を中心とした回転運動を行い、前記マンドレルの前記側面に光ファイバを周方向にｎ回（ｎは自然数）巻きつけるファイバ巻き付け部と、
    　前記マンドレルの長手方向中央部において前記マンドレルの中心軸ヘ下した垂線を回転軸とし、前記ファイバ巻き付け部が前記光ファイバを前記マンドレルに巻き付け中の任意のタイミングで前記マンドレルを前記回転軸の回りに半回転させるマンドレル回転部と、
    　前記マンドレルに巻き付けられた前記光ファイバの巻き付け量に応じて、前記マンドレルの長手方向において前記光ファイバを巻き付ける位置が移動するように前記ファイバ巻き付け部を調整する調整部と、
    を備え、
    　前記ファイバ巻き付け部は、前記マンドレル回転部が前記マンドレルを半回転させたときに前記回転運動の方向を逆にして前記マンドレルの前記側面に前記光ファイバを周方向にｎ回巻きつけることを特徴とする光ファイバ巻取器。
  2. 　前記マンドレル回転部は、前記マンドレルを半回転させることを複数回行う場合、回毎に前記マンドレルを半回転させる回転方向を逆とすることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ巻取器。
  3. 　前記ファイバ巻き付け部の前記回転運動の総回転量ｄθと前記マンドレル回転部が前記マンドレルを回転させる総回転量ｄφとの関係が
    ０＜ｄφ≦ｄθ／２　　　
    であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ巻取器。
    　ただし、前記総回転量ｄθは前記回転運動の方向を考慮せずに積算した回転量であり、前記総回転量ｄφも前記マンドレルの回転方向を考慮せずに積算した回転量である。
  4. 　前記光ファイバの被覆径Ｄ、前記光ファイバを巻き付けられる前記マンドレルの長手方向の長さｓ、前記マンドレルに巻き付ける前記光ファイバの巻き付け回数ｎ、及び前記マンドレルの長手方向において前記光ファイバを巻き付ける位置の変位ｄｚの関係が
    Ｄ≦ｄｚ＜ｓ／ｎ
    であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ巻取器。
  5. 　前記マンドレルに巻き付けられた前記光ファイバの巻き付け量に応じた張力を、前記マンドレルに巻き付けられる前記光ファイバに与える張力付与部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ巻取器。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバ巻取器と、
    　前記光ファイバ巻取器の前記マンドレルに巻き付けられている前記光ファイバの一端に試験光を入射する光源と、
    　前記光ファイバの他端から出射する前記試験光を受光する受光器と、
    を備える光ファイバ試験装置。
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