(57)【要約】【課題】製品間のバラツキが小さく、長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することが可能な通信光検知構造並びにこれを備えた通信光検知光コネクタ及び通信光検知光ケーブルを提供する。【解決手段】通信光を伝送する通信用光ファイバ１１と、通信用光ファイバ１１の途中に光接続部１２を介して光学的に接続されると共に、通信用光ファイバ１１とコアの屈折率が異なる漏洩用光ファイバ１３と、光接続部１２から漏洩する通信光の一部を漏洩光１４として検知する光検知部１５と、を備える通信光検知構造１０である。また、通信光検知構造１０を備える通信光検知光コネクタ５０及び通信光検知光ケーブル７０である。通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のコア径が同一であると良い。通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のクラッドの屈折率が同一であると良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信光を伝送する通信用光ファイバと、
前記通信用光ファイバの途中に光接続部を介して光学的に接続されると共に、前記通信用光ファイバとコアの屈折率が異なる漏洩用光ファイバと、
前記光接続部から漏洩する前記通信光の一部を検知する光検知部と、
を備えることを特徴とする通信光検知構造。
【請求項２】
前記漏洩用光ファイバの長さは１ｍｍ以上である請求項１に記載の通信光検知構造。
【請求項３】
前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバのコア径が同一である請求項１又は２に記載の通信光検知構造。
【請求項４】
前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバのクラッドの屈折率が同一である請求項１から３の何れか一項に記載の通信光検知構造。
【請求項５】
前記光接続部は、前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバとを融着した融着部からなる請求項１から４の何れか一項に記載の通信光検知構造。
【請求項６】
前記光接続部は、前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバとを突き合わせた突合部からなる請求項１から４の何れか一項に記載の通信光検知構造。
【請求項７】
前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバとが１本の光ファイバからなる請求項１から３の何れか一項に記載の通信光検知構造。
【請求項８】
前記光接続部を被覆する保護部材を更に備える請求項１から７の何れか一項に記載の通信光検知構造。
【請求項９】
前記光接続部を補強する補強部材を更に備える請求項１から８の何れか一項に記載の通信光検知構造。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の通信光検知構造を備えることを特徴とする通信光検知光コネクタ。
【請求項１１】
請求項１から９の何れか一項に記載の通信光検知構造を備えることを特徴とする通信光検知光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用光ファイバにおける通信状況を目視で確認可能とする通信光検知構造並びにこれを備えた通信光検知光コネクタ及び通信光検知光ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
データセンタや局舎等の光通信関連設備では、通信用光ファイバを伝送する通信光が可視光領域に無い不可視光であることが多く、通信用光ファイバにおける通信状況を目視で確認することはできない。
【０００３】
そのため、通信用光ファイバが使用中であるのにも拘わらず使用中でないと誤認され、通信用光ファイバの途中に光学的に接続された光コネクタが誤って抜かれてしまい、重大な通信障害をもたらす虞があった。
【０００４】
そこで、通信を遮断することなく通信用光ファイバを伝送する通信光の有無を検知することができ、通信用光ファイバにおける通信状況を目視で確認可能とする技術が開発されている。
【０００５】
例えば、通信用光ファイバの途中に設けた隙間に屈折率整合剤等の光透過性樹脂を充填し、その光透過性樹脂で散乱する通信光の一部を漏洩光として受光素子等で検知すると共に可視光に変換することにより、通信状況を目視で確認可能とする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９２７０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光透過性樹脂を充填する際に気泡が混入したり、環境温度の変化に伴って光透過性樹脂の屈折率が変化したりして漏洩光の漏れ量が変化する虞があり、製品間のバラツキが大きく、また長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することが困難であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、製品間のバラツキが小さく、長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することが可能な通信光検知構造並びにこれを備えた通信光検知光コネクタ及び通信光検知光ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために創案された本発明は、通信光を伝送する通信用光ファイバと、前記通信用光ファイバの途中に光接続部を介して光学的に接続されると共に、前記通信用光ファイバとコアの屈折率が異なる漏洩用光ファイバと、前記光接続部から漏洩する前記通信光の一部を検知する光検知部と、を備える通信光検知構造である。
【００１０】
前記漏洩用光ファイバの長さは１ｍｍ以上であると良い。
【００１１】
前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバのコア径が同一であると良い。
【００１２】
前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバのクラッドの屈折率が同一であると良い。
【００１３】
前記光接続部は、前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバとを融着した融着部からなると良い。
【００１４】
前記光接続部は、前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバとを突き合わせた突合部からなっても良い。
【００１５】
前記通信用光ファイバと前記漏洩用光ファイバとが１本の光ファイバからなっても良い。
【００１６】
前記光接続部を被覆する保護部材を更に備えると良い。
【００１７】
前記光接続部を補強する補強部材を更に備えると良い。
【００１８】
また、本発明は、前記通信光検知構造を備える通信光検知光コネクタである。
【００１９】
また、本発明は、前記通信光検知構造を備える通信光検知光ケーブルである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製品間のバラツキが小さく、長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することが可能な通信光検知構造並びにこれを備えた通信光検知光コネクタ及び通信光検知光ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る通信光検知構造を示す断面模式図である。
【図２】図１の通信光検知構造における漏洩光の漏れ量の分布を示す図である。
【図３】図１の通信光検知構造の変形例を示す断面模式図である。
【図４】漏洩用光ファイバの長さと漏洩光の漏れ量との関係を示す図である。
【図５】図１の通信光検知構造を備える通信光検知光コネクタを示す断面模式図である。
【図６】図５の通信光検知光コネクタの変形例を示す断面模式図である。
【図７】図１の通信光検知構造を備える通信光検知光ケーブルを示す断面模式図である。
【図８】図７の通信光検知光ケーブルを示す全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係る通信光検知構造１０は、通信光を伝送する通信用光ファイバ１１と、通信用光ファイバ１１の途中に光接続部１２を介して光学的に接続されると共に、通信用光ファイバ１１とコアの屈折率が異なる漏洩用光ファイバ１３と、光接続部１２から漏洩する通信光の一部を漏洩光１４として検知する光検知部１５と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
通信用光ファイバ１１は、例えば、石英を主原料とする材料からなり、通信光を伝送するコア１６と、コア１６の周囲に形成されると共にコア１６より低い屈折率を有するクラッド１７と、を備える。
【００２５】
この通信用光ファイバ１１は、コア１６とクラッド１７との界面で通信光を反射させて通信光をコア１６の内部に閉じ込めつつ伝送する光伝送路であり、一般的なシングルモード光ファイバやマルチモード光ファイバ等からなる。
【００２６】
ここでは、通信用光ファイバ１１としてグレーデッドインデックス型のマルチモード光ファイバを用いることとし、また通信用光ファイバ１１の一端がサーバコンピュータに光接続されており、通信用光ファイバ１１の他端がクライアントコンピュータに光接続されていることとする。
【００２７】
光接続部１２は、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３とを突き合わせた突合部からなっても良いが、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３とを融着した融着部からなる方がより好ましい。突合部からなる光接続部１２を採用する場合には、反射光の発生等による接続損失の増加を考慮して端面研磨等の作業が必要になるが、融着部からなる光接続部１２を採用する場合には、光ファイバカッタで切断した通信用光ファイバ１１の途中に漏洩用光ファイバ１３を融着するだけで接続損失が殆ど無い光接続を実現することができ、光接続部１２が融着部からなる方が作業性や接続信頼性の観点からより優れているからである。
【００２８】
しかしながら、突合部からなる光接続部１２を採用することを完全に排除するものでは無く、二箇所の光接続部１２のうち、一方の光接続部１２を融着部からなるものとし、他方の光接続部１２を突合部からなるものとしたり、両方の光接続部１２を突合部からなるものとしたりしても構わない。
【００２９】
漏洩用光ファイバ１３は、例えば、石英を主原料とする材料からなり、通信光を伝送するコア１８と、コア１８の周囲に形成されると共にコア１８より低い屈折率を有するクラッド１９と、を備える。
【００３０】
この漏洩用光ファイバ１３は、コア１８とクラッド１９との界面で通信光を反射させて通信光をコア１８の内部に閉じ込めつつ伝送する光伝送路であり、一般的なシングルモード光ファイバやマルチモード光ファイバ等からなる。
【００３１】
ここでは、漏洩用光ファイバ１３として、コア１８とクラッド１９の比屈折率差が通信用光ファイバ１１のコア１６とクラッド１７の比屈折率差よりも大きいグレーデッドインデックス型のマルチモード光ファイバを用いることとする。
【００３２】
通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のコア径が同一であることが好ましい。通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のコア径が異なると、漏洩光１４の漏れ量を設定するに当たり、考慮すべきパラメータが増加して設計が困難となるためである。
【００３３】
また、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のクラッド径が同一であることが好ましい。通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３を収容するためのフェルールとして同一の寸法のものを用いることができ、フェルールの取り扱い性やそのコストを低減することが可能となるからである。
【００３４】
更に、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のクラッド１７、１９の屈折率が同一であることが好ましい。一般的に入手可能な光ファイバはクラッドの屈折率が所定の値のものであることが多いからである。また、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３を自ら製造する場合であっても、これらのクラッド１７、１９の屈折率を共通化することで、同一の条件を用いてクラッド１７、１９を形成することができるため、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３の製造に掛かるコストを低減することができるからである。
【００３５】
つまり、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３とを比較すると、両者はコア１６、１８の屈折率が異なる以外は同一の構成となっている。
【００３６】
ここでは、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３とが別々の光ファイバからなるものとしたが、１本の光ファイバを部分的に加熱してコアの屈折率を一部だけ変更することで、通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３とが１本の光ファイバからなるものとしても構わない。
【００３７】
光検知部１５は、フォトダイオード等の受光素子と、受光素子で受光された漏洩光１４を可視光によって出力するための発光ダイオード等の発光素子（通信状態確認ランプ）と、からなり、漏洩光１４が多く発生する位置に配置されることが好ましい。通信光の損失を小さくしつつ良好な感度を実現するためである。
【００３８】
漏洩光１４は、通信光が屈折率の大きいコアから屈折率の小さいコアに伝送されるときに多く発生する。そのため、漏洩用光ファイバ１３のコア１８の屈折率が通信用光ファイバ１１のコア１６の屈折率よりも大きい本実施の形態では、漏洩光１４の漏れ量の分布は図２に示すようになる。
【００３９】
つまり、図示左側から右側に向かう通信光（実線矢印方向の通信光）は図示右側の光接続部１２で漏洩光１４の漏れ量が最大となり、図示右側から左側に向かう通信光（破線矢印方向の通信光）は図示左側の光接続部１２で漏洩光１４の漏れ量が最大となる。
【００４０】
従って、図示右側の光接続部１２と図示左側の光接続部１２における漏洩光１４の漏れ量の分布の交点Ａが、少なくとも光検知部１５で検知可能な範囲の値を取るように、且つ可能な限り大きな値を取るように、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを短くして漏洩光１４の漏れ量が最大となる位置を図示左右方向にシフトさせると共に、交点Ａの上方に光検知部１５を配置することにより、通信光の方向が何れの方向であっても１つの光検知部１５のみで通信光の有無を検知することが可能となる。
【００４１】
また、図３に示すように、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを長くして、図示右側の光接続部１２と図示左側の光接続部１２における漏洩光１４の漏れ量の分布が殆ど重複しないようにすると共に、図示右側の光接続部１２と図示左側の光接続部１２の上方に光検知部１５をそれぞれ配置することで、通信光の有無のみならず通信光の方向をも検知することが可能となる。
【００４２】
具体的には、図示右側の光接続部１２の上方に配置された光検知部１５で図示左側から右側に向かう通信光の有無のみを検知し、図示左側の光接続部１２の上方に配置された光検知部１５で図示右側から左側に向かう通信光の有無のみを検知することができるため、どちらの光検知部１５で漏洩光１４が検知されているかを見れば、通信光の有無のみならず通信光の方向をも検知することが可能となる。
【００４３】
また、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを変更すると、漏洩光１４の漏れ量が最大となる位置をシフトすることができるのに加えて、漏洩光１４の漏れ量の最大値を周期的に変化させることが可能である。
【００４４】
更に、漏洩用光ファイバ１３のコア１８の屈折率、即ち通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のコア１６、１８の屈折率の関係を変更すると、漏洩光１４の漏れ量の最大値の位相をシフトさせることが可能である。
【００４５】
例えば、図４に示すように、漏洩用光ファイバ１３のコア１８の屈折率を所定の屈折率ｎ1とした場合には、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、・・・に設定することで、漏洩光１４の漏れ量を最大とすることができ、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを２ｍｍ、４ｍｍ、・・・に設定することで、漏洩光１４の漏れ量を最小とすることができる。
【００４６】
これに対して、漏洩用光ファイバ１３のコア１８の屈折率を所定の屈折率ｎ2とした場合には、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを２ｍｍ、４ｍｍ、・・・に設定することで、漏洩光１４の漏れ量を最大とすることができ、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、・・・に設定することで、漏洩光１４の漏れ量を最小とすることができる。
【００４７】
なお、漏洩用光ファイバ１３の長さＬが１ｍｍ未満となる領域では、２箇所の光接続部１２の距離が近くなりすぎて、一方の光接続部１２からの漏洩光１４が他方の光接続部１２から通信用光ファイバ１１に入射することにより、通信用光ファイバ１１を伝送する通信光に悪影響を及ぼすことも考えられる。
【００４８】
また、２箇所の光接続部１２を融着部からなるものとし、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを１ｍｍ未満にすると、融着部間の距離が近くなりすぎるため、漏洩用光ファイバ１３全体が融着時の加熱を２回受けることになる。このため、漏洩用光ファイバ１３（光接続部１２間）の屈折率分布が大きく変化してしまい、漏洩用光ファイバ１３を伝送する通信光または通信用光ファイバ１１から漏洩用光ファイバ１３に入射する通信光に更に悪影響を及ぼすことも考えられる。
【００４９】
これらの理由により、図４においては、先の領域を不安定領域として省いて描いている。
【００５０】
このような悪影響を完全に排除して伝送損失の増加を防止するためには、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを少なくとも１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００５１】
また、漏洩用光ファイバ１３の長さＬの上限値については、例えば、後述するように通信光検知構造１０を通信光検知光コネクタ５０に適用した場合に、通信光検知光コネクタ５０の大きさが従来の光コネクタの大きさを超えない程度の範囲（例えば、９ｍｍ以内）で設定すると良い。
【００５２】
このように、漏洩用光ファイバ１３の長さＬを調整することでも漏洩光１４の漏れ量を制御することができる。そのため、漏洩光１４の漏れ量を通信光検知構造１０の用途に合わせて簡単に設計することが可能となる。例えば、光検知部１５として感度があまり高くない安価な受光素子を採用する場合であって、ある程度の伝送損失の増加を許容できる場合には、漏洩用光ファイバ１３の長さを調整して漏洩光１４の漏れ量が最大となるように設計することができる。
【００５３】
更に、要求特性に応じて通信用光ファイバ１１と漏洩用光ファイバ１３のコア１６、１８の屈折率の関係や漏洩用光ファイバ１３の長さＬを変更するだけで、漏洩光１４の漏れ量が設計値となるように正確に管理することができる。
【００５４】
また、漏洩用光ファイバ１３は、光透過性樹脂と比較すると経時劣化が殆ど無いため、通信光検知構造１０では、長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することができる。
【００５５】
これまで説明してきたように、本実施の形態に係る通信光検知構造１０によれば、光透過性樹脂を用いていないことから、光透過性樹脂を充填する際に気泡が混入したり、環境温度の変化に伴って光透過性樹脂の屈折率が変化したりして漏洩光の漏れ量が変化する虞が無いので、製品間のバラツキが小さく、長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することが可能である。
【００５６】
次に、通信光検知構造１０の用途について説明する。
【００５７】
図５に示すように、第１の用途としては、通信用光ファイバ１１を構成するサーバコンピュータ側光ファイバ１１ａとクライアントコンピュータ側光ファイバ１１ｂとを光接続すると共に通信光の一部を漏洩光１４として取り出し、漏洩光１４を光検知部１５で検知して通信光の有無を目視で確認可能とする通信光検知光コネクタ５０が挙げられる。
【００５８】
この通信光検知光コネクタ５０では、サーバコンピュータ側光ファイバ１１ａの途中に融着部からなる光接続部１２を介して漏洩用光ファイバ１３が光学的に接続されている。
【００５９】
サーバコンピュータ側光ファイバ１１ａの端部がフェルール５１に収容されており、クライアントコンピュータ側光ファイバ１１ｂの端部がフェルール５２に収容されている。
【００６０】
フェルール５１、５２は、通信光に対して透明な材料（例えば、ジルコニア）からなり、対向する端面同士がＰＣ（フィジカルコンタクト）されてサーバコンピュータ側光ファイバ１１ａとクライアントコンピュータ側光ファイバ１１ｂとを光学的に接続するものであるので、フェルール５１、５２の端面はＰＣ端面となるように研磨されている。
【００６１】
サーバコンピュータ側光ファイバ１１ａとクライアントコンピュータ側光ファイバ１１ｂの光軸を一致させるために、フェルール５１、５２は割スリーブ５３に収容される。この割スリーブ５３も通信光に対して透明な材料（例えば、ジルコニア）からなる。
【００６２】
なお、光検知部１５は、通信光検知光コネクタ５０とは別体に構成され、通信光検知光コネクタ５０に対して着脱可能に取り付けられることが好ましい。通信光検知光コネクタ５０を小型化できるだけでなく、複数の通信光検知光コネクタ５０に対して１つの光検知部１５を共通して用いることができるため、低コスト化に大きく貢献することが可能となるからである。
【００６３】
これら各部品は、粉塵や湿気による影響を低減するために防塵、防湿対策が講じられたケースに収容されていても良い。
【００６４】
通信光検知光コネクタ５０では、サーバコンピュータ側光ファイバ１１ａの途中に融着部からなる光接続部１２を介して漏洩用光ファイバ１３が光学的に接続されているものとしたが、図６に示すように、サーバコンピュータ側光ファイバ１１ａの端部に融着部からなる光接続部１２を介して漏洩用光ファイバ１３が光学的に接続されており、漏洩用光ファイバ１３とクライアントコンピュータ側光ファイバ１１ｂとが突合部からなる光接続部１２を介して光学的に接続されているものとしても良い。
【００６５】
但し、製品毎に漏洩光１４の漏れ量のバラツキが生じる可能性があることを考慮すると、通信光検知光コネクタ５０のように光接続部１２の両方が融着されている方がより好ましい。
【００６６】
この通信光検知光コネクタ５０によれば、挿抜時に通信用光ファイバ１１における通信状況を目視で確認可能であるため、通信用光ファイバ１１が使用中であるのにも拘わらず使用中でないと誤認される可能性が極めて低く、ヒューマンエラーに起因する重大な通信障害を回避することができる。
【００６７】
図７に示すように、第２の用途としては、機器間を光学的に接続する通信用光ファイバ１１を備え、通信用光ファイバ１１から通信光の一部を漏洩光１４として取り出し、漏洩光１４を光検知部１５で検知して通信光の有無を目視で確認可能とする通信光検知光ケーブル７０が挙げられる。
【００６８】
この通信光検知光ケーブル７０では、光接続部１２の周囲を除いて通信用光ファイバ１１の周囲が被覆層７１及び光コード被覆７２によって被覆されており、光接続部１２が融着部からなる。
【００６９】
また、通信光検知光ケーブル７０は、光接続部１２を被覆する保護部材７３と、光接続部１２を補強する補強部材７４と、を更に備えることが好ましい。融着部からなる光接続部１２は他の部分と比較して機械的な強度が低いため、これを保護し補強する必要があるからである。
【００７０】
保護部材７３は、光接続部１２を被覆すると共に漏洩光１４に対して透明な熱収縮スリーブからなることが好ましい。熱収縮スリーブからなる保護部材７３で光接続部１２の全体を一括して覆うことにより、簡単に光接続部１２を保護することができるからである。
【００７１】
補強部材７４は、例えば、光検知部１５に向かう漏洩光１４を遮断しないように、光接続部１２に沿って設けられた金属板からなる。なお、補強部材７４が漏洩光１４に対して透明な材料からなる場合には、補強部材７４の配置は特に限定されない。
【００７２】
これら各部品は、粉塵や湿気による影響を低減するために防塵、防湿対策が講じられたケース７５に収容されている。このケース７５は漏洩光１４に対して透明な材料からなることが好ましく、そうでない場合には、ケース７５に漏洩光１４を取り出すための取出孔（図示せず）が形成されている必要がある。
【００７３】
この通信光検知光ケーブル７０によれば、図８に示すように、光コネクタ部分８１に比べて寸法の小さい光コード部分８２で通信光の有無やその方向を検知することが可能となり、密集した光コネクタ部分８１での検知作業を避け、光コード部分８２を纏めた箇所にて検知作業を効率良く行うことができる。
【００７４】
以上の通り、本発明によれば、製品間のバラツキが小さく、長期に亘って漏洩光の漏れ量を安定的に維持することが可能な通信光検知構造並びにこれを備えた通信光検知光コネクタ及び通信光検知光ケーブルを提供することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  通信光検知構造
１１  通信用光ファイバ
１２  光接続部
１３  漏洩用光ファイバ
１４  漏洩光
１５  光検知部
１６  コア
１７  クラッド
１８  コア
１９  クラッド
【図１】
2014211516.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014211516.tif 000007
【図６】
2014211516.tif 000008
【図７】
2014211516.tif 000009
【図８】
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