(57)【要約】【課題】低コストで短時間に光伝送路の損失を測定する。【解決手段】測定対象の光伝送路２の片端に測定装置１を配置し、他端に反射ミラー付きキャップ３２を装着する。測定装置１のＬＤ１１から出力される信号光は、光アイソレータ１２及び三角プリズム１３を介して光伝送路２を通過すると、反射ミラー付きキャップ３２に設けられた反射ミラー３２により反射し、再度光伝送路２を通過して測定装置１に到来する。到来した戻り光は、三角プリズム１３により導波されＰＤ１４において強度が検出される。制御ユニット１５では、ＬＤ１１からの出射光の強度、上記検出された戻り光の強度、及び各接続部の損失値をもとに光伝送路２の損失量を計算し、計算結果である損失量を表示部１５４に出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の光伝送路の片端に設置され、前記光伝送路の損失を測定する測定装置と、
前記光伝送路の他端に装着され、前記光伝送路の端面と接する内面に反射ミラーを有するキャップと
を具備し、
前記測定装置は、
前記光伝送路の損失測定用に一定の強度の光を発生する出射光発生手段と、
前記出射光を前記光伝送路の片端に入射し、当該光伝送路の片端から出射される前記反射ミラーによる反射光を導出する光学装置と、
前記光学装置で導出される反射光の強度を検出する光強度検出手段と、
前記出射光及び反射光の強度をもとに前記光伝送路の損失量を計算する伝送損失計算手段と
を備えることを特徴とする光伝送路損失測定システム。
【請求項２】
測定対象の光伝送路の片端に設置され、前記光伝送路の損失を測定する測定装置と、前記光伝送路の他端に装着され、前記光伝送路の端面と接する内面に反射ミラーを有するキャップとを具備する光伝送損失測定システムで使用される前記測定装置であって、
前記光伝送路の損失測定用に一定の強度の光を発生する出射光発生手段と、
前記出射光を前記光伝送路の片端に入射し、当該光伝送路の片端から出射される前記反射ミラーによる反射光を導出する光学装置と、
前記光学装置で導出される反射光の強度を検出する光強度検出手段と、
前記出射光及び反射光の強度をもとに前記光伝送路の損失量を計算する伝送損失計算手段と
を具備することを特徴とする測定装置。
【請求項３】
測定対象の光伝送路の片端に設置され、前記光伝送路の損失を測定する測定装置と、前記光伝送路の他端に装着されるキャップとを具備する光伝送損失測定システムで使用される前記キャップであって、
前記光伝送路の端面と接する内面に反射ミラーを有することを特徴とするキャップ。
【請求項４】
前記光伝送路が光ファイバケーブルであり、当該光ファイバケーブルの心線端部が裸線状態であるとき、
前記裸線部分が挿入される挿入孔が形成され、前記挿入孔内の端部に前記反射ミラーを固定してなる治具と、
前記治具に設けられ、前記裸線部分が前記挿入孔に挿入された状態で前記光ファイバケーブルの心線端部を固定するストッパーと
を具備することを特徴とする請求項３記載のキャップ。
【請求項５】
前記光伝送路が光ファイバケーブルであり、当該光ファイバケーブルの端部に雌コネクタが装着されているとき、
前記雌コネクタに挿入される凸部を備える雄コネクタ形状の治具であり、前記凸部の先端に前記光ファイバケーブルの端面と接合するように前記反射ミラーを装着してなることを特徴とする請求項３記載のキャップ。
【請求項６】
測定対象の光伝送路の一方端に反射ミラーを装着し、前記光伝送路の損失測定用の一定の強度の光を前記測定対象の他方端から入射して前記反射ミラーによる反射光を同端から取り出し、前記反射光の強度を検出し、前記出射光及び反射光の強度をもとに前記光伝送路の損失量を計算することを特徴とする光伝送損失測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバ等の光伝送路の損失を測定するための光伝送損失測定システムとその測定装置及びキャップ、及び光伝送損失測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送路の損失の測定には、光伝送路の片端に送信機を接続し、他端に受信機を接続して、送信機から受信機に向けてパワーを送り、送信機から送ったパワーと受信機で受けたパワーとを比較して、どのぐらいの損失があるかを計算する直接測定方法が用いられてきた（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１７８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の測定方法では、両端にアクティブな装置（電力を必要とする装置）を置く必要があるため、測定時、必ず片端（往々して送信機である）の電源をＯＮにしてから、もう片端（この場合は受信機）の電源をＯＮにし、損失を測定する。このとき、両方の装置をほぼ同時に操作する必要があるので、２人の作業員が必要となる。また、作業員１人でも測定可能であるが、この場合、測定するたびに、両端に取り付けている装置を操作しなければならず、作業効率が悪く手間がかかる。また、一人で短時間内に、複数の光伝送路損失を測定したい場合、複数の送信機を光伝送路の片端にセットしなければならず、測定系のコスト高を招く。
【０００５】
そこで、この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、低コストで短時間に光伝送路の損失を測定することを可能とする光伝送損失測定システムとその測定装置及びキャップ、及び光伝送損失測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためにこの発明に係わる光伝送損失測定システムは、測定対象の光伝送路の片端に設置され、上記光伝送路の損失を測定する測定装置と、上記光伝送路の他端に装着され、上記光伝送路の端面と接する内面に反射ミラーを有するキャップとを具備する。そして、上記測定装置は、上記光伝送路の損失測定用に一定の強度の光を発生する出射光発生手段と、上記出射光を上記光伝送路の片端に入射し、当該光伝送路の片端から出射される上記反射ミラーによる反射光を導出する光学装置とを備え、上記光学装置で導出される反射光の強度を検出し、上記出射光及び反射光の強度をもとに上記光伝送路の損失量を計算するものである。
【０００７】
また、この発明に係わる測定装置は、測定対象の光伝送路の片端に設置され、上記光伝送路の損失を測定する測定装置と、上記光伝送路の他端に装着され、上記光伝送路の端面と接する内面に反射ミラーを有するキャップとを具備する光伝送損失測定システムで使用される上記測定装置であって、上記光伝送路の損失測定用に一定の強度の光を発生する出射光発生手段と、上記出射光を上記光伝送路の片端に入射し、当該光伝送路の片端から出射される上記反射ミラーによる反射光を導出する光学装置とを備える。そして、上記光学装置で導出される反射光の強度を検出し、上記出射光及び反射光の強度をもとに上記光伝送路の損失量を計算するものである。
【０００８】
また、この発明に係わるキャップは、測定対象の光伝送路の片端に設置され、上記光伝送路の損失を測定する測定装置と、上記光伝送路の他端に装着されるキャップとを具備する光伝送損失測定システムで使用される上記キャップであって、上記光伝送路の端面と接する内面に反射ミラーを有するようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係わる光伝送損失測定方法は、測定対象の光伝送路の一方端に反射ミラーを装着し、上記光伝送路の損失測定用の一定の強度の光を上記測定対象の他方端から入射して上記反射ミラーによる反射光を同端から取り出し、上記反射光の強度を検出し、上記出射光及び反射光の強度をもとに上記光伝送路の損失量を計算するようにしたものである。
【００１０】
上記発明の光伝送損失測定システムとその測定装置及びキャップ、及び光伝送損失測定方法によれば、光伝送路の一方端に反射ミラーを装着することで、測定装置から発せられた出射光は、片端から光伝送路を通過し、上記反射ミラーにより反射され、再び上記光伝送路を通過し戻ってくる。そして、測定装置において、戻り光の強度を検出することで、光伝送路の伝送損失を測定することができる。このように構成することにより、上記従来のように送信側と受信側の両方の装置を設置及び操作する必要がないため、低コストで効率よく光伝送路の伝送損失を測定することが可能となる。
【００１１】
さらに、上記キャップは次のような各種構成を有することも特徴とする。  
第１の構成は、上記光伝送路が光ファイバケーブルであり、当該光ファイバケーブルの心線端部が裸線状態であるとき、上記裸線部分が挿入される挿入孔が形成され、上記挿入孔内の端部に上記反射ミラーを固定してなる治具と、上記治具に設けられ、上記裸線部分が上記挿入孔に挿入された状態で上記光ファイバケーブルの心線端部を固定するストッパーとを備える。
【００１２】
このように構成することにより、測定対象の光ファイバケーブルに終端処理が行われていない場合でも、伝送損失の測定が可能となる。また、ストッパーにより光ファイバケーブルの心線端部が固定されているため、光ファイバケーブルの心線が挿入孔から抜け出すことがなく、より高い精度で測定を実施することができる。さらに、この挿入孔に予め整合剤を装填しておくと、光ファイバケーブルの端面と反射ミラーとがより密着し、乱反射等の発生を抑えることができる。
【００１３】
第２の構成は、上記光伝送路が光ファイバケーブルであり、当該光ファイバケーブルの端部に雌コネクタが装着されているとき、上記雌コネクタに挿入される凸部を備える雄コネクタ形状の治具であり、上記凸部の先端に上記光ファイバケーブルの端面と接合するように上記反射ミラーを装着してなるものである。  
このように構成すると、測定対象の光ファイバケーブルの端部に雌コネクタが装着されている場合でも、反射ミラーを先端に備えた凸部を上記雌コネクタに挿入するだけで、簡単かつ効率的に伝送損失を測定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
したがってこの発明によれば、低コストで短時間に光伝送路の損失を測定することを可能とする光伝送損失測定システムとその測定装置及びキャップ、及び光伝送損失測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、この発明に係わる光伝送損失測定システムの一実施形態を示す構成図である。このシステムは、光ファイバや導波路等の光伝送路２を測定対象とし、測定装置１と反射ミラー付きキャップ３とを備える。
光伝送路２の片端には、測定用の光を発生する測定装置１が配置され、対向側の片端には、反射ミラー付きキャップ３が装着される。反射ミラー付きキャップ３は、光伝送路２が内部に密着するように形成され、光伝送路２の端面と接する内面に高反射率の反射ミラー３２とを有する。測定装置１から光伝送路２に出射された信号光は、この反射ミラー３２により反射され、再度光伝送路２を通過し戻ってくる。
【００１６】
測定装置１は、測定用の信号光を発生する光源（ＬＤ：Laser Diode）１１と、戻り光を遮断する光アイソレータ１２と、出射光と戻り光を分波する三角プリズム１３と、戻り光の強度を検出する光強度検出器（ＰＤ：Photo Diode）１４とを備え、さらに、光伝送路２の損失量を計算し、計算結果を表示する制御ユニット１５を備える。
【００１７】
制御ユニット１５は、マイクロプロセッサなどの中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）１５１を備え、このＣＰＵ１５１にメモリ１５２と、計算部１５３と、表示部１５４とが接続される。メモリ１５２には、出射光の強度や各接続部の損失値などを含む既知のパラメータが記憶される。表示部１５４は、液晶表示器などで構成され、計算部１５３により出力される計算結果を表示する。また、計算部１５３は、ＰＤ１４において検出される反射光の強度と、ＬＤ１１から出力される出射光の強度とを比較し、光伝送路２の損失量を計算する。ここで、この計算部１５３で行う損失量の計算方法について説明する。
【００１８】
図２は、光伝送路２の損失量の計算モデルを示す図である。  
光アイソレータ１２の挿入損失をＬｉ（ｄＢ）、光分波回路１３で発生する吸収損失をＬｐ（ｄＢ）光伝送路２と本体装置１とを結合する際に起きる損失をＬｃ（ｄＢ）、光伝送路２の伝送損失をＬｘ（ｄＢ）、反射ミラー３２が光を反射する際に起きる損失をＬｍ（ｄＢ）、戻ってくる光が光分波回路１３で方向を変えられる際に起きる損失をＬｈ（ｄＢ）とする。
【００１９】
また、光源１１で発生した光のパワーをＰｓ（ｄＢｍ）、光アイソレータ１２を通過した後のパワーをＰ１（ｄＢｍ）、光分波回路１３を通過した後のパワーをＰ２（ｄＢｍ）、光伝送路２と結合した後のパワーをＰ３（ｄＢｍ）、光伝送路２の反対側に到達した時のパワーをＰ４（ｄＢｍ）、反射ミラー３２で光を反射して戻っていく光のパワーをＰ５（ｄＢｍ）、光分波回路にて方向を変えられＰＤ１４に入る際のパワーをＰ６（ｄＢｍ）とすると、以下の式が成り立つ。
【００２０】
Ｐ１＝Ｐｓ−Ｌｉ  
Ｐ２＝Ｐ１−Ｌｐ  
Ｐ３＝Ｐ２−Ｌｃ  
Ｐ４＝Ｐ３−Ｌｘ  
Ｐ５＝Ｐ４−Ｌｍ  
Ｐ６＝Ｐ５−Ｌｘ−Ｌｃ−Ｌｐ−Ｌｈ  
Ｌｘ＝Ｐｓ−Ｌｉ−Ｌｐ−Ｌｃ−Ｌｘ−Ｌｍ−Ｌｃ−Ｌｐ−Ｌｈ−Ｐ６
よって、伝送路損失Ｌｘは、次式のように求められる。
【００２１】
２Ｌｘ＝Ｐｓ−Ｌｉ−Ｌｐ−Ｌｃ−Ｌｍ−Ｌｃ−Ｌｐ−Ｌｈ−Ｐ６  
Ｌｘ＝（Ｐｓ−Ｌｉ−Ｌｐ−Ｌｃ−Ｌｍ−Ｌｃ−Ｌｐ−Ｌｈ−Ｐ６）／２  
ここで、Ｐｓは光源１１の出力値、Ｐ６は光ダイオード１４の受光値であり、その他の損失値はすべて既知の固定値であるため、上式からＬｘが求めることができる。
【００２２】
ところで、この測定装置１では、同じ端面にＬＤ１１から出力される信号光と反射ミラー３２からの反射光が通過するため、ハーフミラー等を利用して、反射光をＰＤ１４に導波する必要がある。図３に、ハーフミラーを用いた三角形プリズムの構造の一例を示す。  
同図において、三角形プリズム１３の信号光入射面１３１には、ＬＤ１１から入射した信号光がプリズムの外へ反射しないように、ＡＲ（Anti-Reflective）コーティングを施している。また、この信号光入射面１３１は、光伝送路２からの戻り光をＰＤ１４に反射する働きもしているため、同時に反射膜も施している。
【００２３】
一方、戻り光入射面１３２は、光伝送路２から戻ってきた反射光が三角形プリズム１３の外へ反射しないように、プリズムの外側にＡＲコーティングを施している。このような構造により、反射ミラー３２から戻ってきた光を方向転換させてＰＤ１４に入射させて、戻り光の強度を測定することができる。
【００２４】
また、図４乃至図６を参照して、反射ミラー付きキャップ３の構造について説明する。  
図４は、光伝送路２に終端処理が施されている場合の構造の一例である。例えば、光心線が接続用の光コネクタ（フェルール）により終端処理されている場合は、反射ミラー付きキャップ３Ａに、フェルール２１の直径に合わせる内径を有する挿入部の奥に反射ミラー３２を設置し、反射ミラー３２がフェルール２１の端面と密着するように、フェルール２１の端面と平行になるように反射ミラー３２を固定する。
【００２５】
一方、図５は、光伝送路２が終端処理されていない場合の反射ミラー付きキャップ３の構造の一例である。この場合、ファイバ心線（被覆付き心線）２２の被覆を少し剥く必要がある。その後、被覆の剥いたファイバ心線（裸線）２３の端面をファイバカッター等で整える。そして、図５に示すような反射ミラー付きキャップ３Ｂに挿入する。反射ミラー付きキャップ３Ｂには、裸線２３が挿入しやすいようテーパを有する挿入孔３１を設け、その奥に反射ミラー３２を設置する。図４と同様に、反射ミラー３２の面は、裸線２３の切断面と密着するように、切断面と平行する位置に固定する。また、裸線２３の端面は未研磨であるため、反射ミラー３２とより密着するように、裸線２３を収容する挿入孔３１の中には、予め整合剤３３を装填し、乱反射等の発生を防止する。さらに、被覆付き心線２２が挿入孔３１から抜けないように、被覆付き心線２２を固定するストッパー３４を設けている。
【００２６】
図６は、光伝送路２が終端処理され、かつ光コンセントや光アウトレット、光ローゼットの中に収容され、雌コネクタ形状のフェルール接続用光アダプタ４が装着された状態で使用する反射ミラー付きダミー光コネクタ３Ｃの実施例を示す。この反射ミラー付きダミー光コネクタ３Ｃは、上記フェルール接続用光アダプタ４に挿入されるフェルール形状の凸部を備える雄コネクタで構成される。この際、測定対象となる光伝送路２１はフェルール２１を用いてすでに終端処理されているので、反射ミラー３２を反射ミラー付きダミー光コネクタ３Ｃに設けられる凸部の端面に貼付し、フェルール接続用光アダプタ４に装着することで、測定対象のフェルール２１と反射ミラー３２とが密着し、光伝送路２の損失が測定可能となる。
【００２７】
次に、このように構成された光伝送損失測定システムの動作について説明する。図７は、図１に示す制御ユニット１５の動作手順とその内容を示すフローチャートである。
まず、これに先立ちＬＤ１１から出射した信号光は、反射光を遮断するために設けている光アイソレータ１２を通過し、さらに、三角形プリズム１３を通過したのち、光伝送路２に入射する。光伝送路２の終端には、反射ミラー付きキャップ３が装着されているため、光伝送路２から到達した信号光は反射ミラー３２で反射され、光伝送路２を再び通過して、測定装置１に到来する。そして、到来した信号光は、ハーフミラーで進行方向を変えられて、ＰＤ１４により受光され、ＰＤ１４は、受光した信号光の強度を検出して、制御ユニット１５に入力する。
【００２８】
これを受けて、制御ユニット１５のＣＰＵ１５１は、ステップＳ７ａにおいて、上記ＰＤ１４により検出された反射光の強度を取得する。そして、ステップＳ７ｂにより、出射光の強度及び各接続部の損失値等の既知のパラメータをメモリ１５２から読み出す。そして、ステップＳ７ｃに移行し、計算部１５３において、上記取得された反射光の強度と上記読み出された既知のパラメータをもとに光伝送路２の損失量を計算する。制御部１５１は、ステップＳ７ｄにおいて、上記計算された損失量を表示部１５４に表示させる。
【００２９】
以上述べたようにこの実施形態では、測定対象の光伝送路２の片端に測定装置１を配置し、他端に反射ミラー付きキャップ３２を装着する。測定装置１のＬＤ１１から出力される信号光は、光アイソレータ１２及び三角プリズム１３を介して光伝送路２を通過すると、反射ミラー付きキャップ３２に設けられた反射ミラー３２により反射し、再度光伝送路２を通過して測定装置１に到来する。到来した戻り光は、三角プリズム１３により導波されＰＤ１４において強度が検出される。制御ユニット１５では、ＬＤ１１からの出射光の強度、上記検出された戻り光の強度、及び各接続部の損失値をもとに光伝送路２の損失量を計算し、計算結果である損失量を表示部１５４に出力するようにしている。
【００３０】
したがって、この実施形態によれば、構内・宅内の光ネットワークを構築する際、また光ファイバ等の光配線をする際に、低コストで製造可能な反射ミラー付きキャップ３を光ファイバ等の光伝送路２の片端に取り付けるだけで、測定装置１を使用して簡単かつ効率的に光伝送路の損失を測定することができる。
【００３１】
この発明を利用すれば、屋内の光配線後の開通テストを効率的に行うことが可能になる。例えば、光ホームネットワークのような、各部屋からの光心線が最終的にホームゲートウェイに集中してくるようなスター配線の開通テストに特に効果を発揮する。配線時、各部屋の光心線またはフェルールに反射ミラー付きキャップを取り付け、最後に配線が集中する箇所で本発明の測定装置を使用すれば、短時間で測定を行え、高い作業性をもっている。
【００３２】
また、上記図４乃至図６に示したように、光配線時、終端処理が行われるか否かに関わらず、光伝送路２の配線状態に対応する反射ミラー付きキャップ３を取り付けるだけで、本発明品の測定装置１を用いて、簡単に光伝送路２の伝送損失を測定することができる。
【００３３】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。この発明は、光ファイバを用いるすべてのネットワーク配線に適用でき、また光ファイバのみならず、光導波路等の光伝送路の損失測定にも適用可能である。  
その他、測定装置１及び反射ミラー付きキャップ３の構成や損失測定及び損失計算における処理手順とその内容についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００３４】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係わる光伝送損失測定システムの一実施形態を示す構成図。
【図２】光伝送路の損失量の計算モデルを示す図。
【図３】図１に示す三角プリズムの構成例を示す図。
【図４】反射ミラー付きキャップの構成の一例を示す図。
【図５】反射ミラー付きキャップの他の構成例を示す図。
【図６】反射ミラー付きコネクタの構成の一例を示す図。
【図７】図１に示す制御ユニットの動作手順とその内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３６】
１…測定装置、２…光伝送路、３，３Ａ，３Ｂ…反射ミラー付きキャップ、１１…光源、１２…光アイソレータ、１３…三角プリズム、１４…光強度検出器、１５…制御ユニット、１５１…ＣＰＵ、１５２…メモリ、１５３…計算部、１５４…表示部、３２…反射ミラー、１３１…信号光入射面、１３２…戻り光入射面、２１…フェルール、２２…ファイバ心線（被覆付き）、２３…ファイバ心線（裸線）、３１…挿入孔、３３…整合剤、３４…ストッパー、３Ｃ…反射ミラー付きコネクタ、４…フェルール接続用光アダプタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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