(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバの他端に接続可能であり、前記プローブファイバのシングルモードコアで伝搬されてきた前記漏洩光を伝搬する専用シングルモードファイバと、
前記プローブファイバが受光した前記漏洩光を前記プローブファイバから直接あるいは前記専用シングルモードファイバを介して受光し、前記漏洩光の光強度を測定する受光デバイスと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記受光デバイスが測定した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備えることを特徴とする光ファイバ側方入出力装置。
【請求項２】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバが伝搬してきた前記漏洩光を専用ダブルクラッドファイバ又は専用シングルモードファイバへ結合する光スイッチと、
前記光スイッチに接続する前記専用ダブルクラッドファイバが伝搬する前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定するダブルクラッドファイバ用受光デバイスと、
前記光スイッチに接続する前記専用シングルモードファイバが伝搬する前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定するシングルモードファイバ用受光デバイスと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ダブルクラッドファイバ用受光デバイス又は前記シングルモードファイバ用受光デバイスが測定した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備えることを特徴とする光ファイバ側方入出力装置。
【請求項３】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバの他端に一端を接続可能であり、前記プローブファイバのシングルモードコアで伝搬されてきた前記漏洩光を伝搬する専用シングルモードファイバと、
前記プローブファイバの他端又は前記専用シングルモードファイバの他端を接続可能なコネクタと、
前記コネクタに結合された前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバが出力した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備えることを特徴とする光ファイバ側方入出力装置。
【請求項４】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバが伝搬してきた前記漏洩光をダブルクラッドファイバの中継路又は専用シングルモードファイバへ結合する光スイッチと、
前記ダブルクラッドファイバの中継路又は前記専用シングルモードファイバで伝搬されてきた前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバが出力した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備えることを特徴とする光ファイバ側方入出力装置。
【請求項５】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバが伝搬してきた前記漏洩光をダブルクラッドファイバの中継路又は専用シングルモードファイバへ結合する光スイッチと、
前記ダブルクラッドファイバの中継路で伝搬されてきた前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバと、
前記専用シングルモードファイバで伝搬されてきた前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定する受光デバイスと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバが出力した前記漏洩光の光強度又は前記受光デバイスが測定した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備えることを特徴とする光ファイバ側方入出力装置。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記調心機構に対して前記プローブファイバの前記一端の位置を移動させ、前記専用シングルモードファイバを介さない前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第１変動曲線を取得し、
前記調心機構に対して前記第１変動曲線の半値全幅の中央となる第１位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させ、
前記調心機構に対して前記プローブファイバの前記一端の位置を前記第１位置の近傍で移動させ、前記専用シングルモードファイバを介した前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第２変動曲線を取得し、
前記調心機構に対して前記第２変動曲線のピークとなる第２位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバ側方入出力装置。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記調心機構に対して前記第２位置から所定長離れた第３位置に前記プローブファイバの前記一端をさらに移動させる
ことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ側方入出力装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光ファイバ側方入出力装置のプローブ位置調心方法であって、
前記プローブファイバの前記一端の位置を移動させ、前記専用シングルモードファイバを介さない前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第１変動曲線を取得し、前記第１変動曲線の半値全幅の中央となる第１位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させる粗調心工程と、
前記プローブファイバの前記一端の位置を前記第１位置の近傍で移動させ、前記専用シングルモードファイバを介した前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第２変動曲線を取得し、前記調心機構に対して前記第２変動曲線のピークとなる第２位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させる微調心工程と、
を行うことを特徴とするプローブ位置調心方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光ファイバの側方から光を入出力する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローカル光入出力光学系において、受光結合効率が低いと、補完するために高価な高増幅率の増幅器を使用しなければならない。そこで受光結合効率の向上を目的として、プローブ用ファイバとして、従来のシングルモードファイバの代わりに、シングルモードコアとマルチモードコアをあわせもつダブルクラッドファイバ（デュアルモードファイバ）を使用することが提案されている［例えば、非特許文献１、２、３を参照。］。プローブに使用するファイバのコア径が大きいほど受光結合効率が増加するためである。
【０００３】
なお、本明細書では、ダブルクラッドファイバを“ＤＣＦ”、シングルモードファイバを“ＳＭＦ”と略記することがある。また、“シングルモードファイバ”とは伝搬する光の波長において基本モードのみで伝搬する光ファイバ、“マルチモードファイバ” とは伝搬する光の波長において複数のモードで伝搬可能な光ファイバを意味する。
【０００４】
図１は、ダブルクラッドファイバの構造を説明する図である。Ｇｅドープされたシングルモードコアと、ドープされてないマルチモードコアと、Ｆドープされたクラッドで構成されている。シングルモードファイバを接続するとシングルモードファイバとして動作し、マルチモードファイバを接続すると、マルチモードファイバとして動作する。
【０００５】
図２は、ダブルクラッドファイバによるローカル光入出力の様子を説明する図である。ダブルクラッドファイバ１１は、主光ファイバ１の曲げ部から出力された光（漏洩光）をマルチモードコアで受光する（図２（Ａ））。このため、ダブルクラッドファイバを使用すればシングルモードファイバでの受光に比べて受光強度を高められるので、安価な通常の増幅器を使用することができる。一方、ダブルクラッドファイバ１１は、主光ファイバ１の曲げ部へ光をシングルモードコア経由で入射する（図２（Ｂ））。このため、ダブルクラッドファイバを使用すればマルチモードファイバの入射に比べてビーム径を小さくすることができ、主光ファイバ１との入射結合効率を高めることができる。
【０００６】
図３は、ダブルクラッドファイバを用いた光ファイバ側方入出力装置３００を説明する図である。光ファイバ側方入出力装置３００は、ローカル光入出力用のプローブファイバ３１を有するローカル光入出力部３２と中継アンプ３３を備える。シングルモードコアとマルチモードコアを伝搬する波長の違いによりＷＤＭカプラ３４で入射の波長と受光の波長に分離する。入射の光はｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｆｏｒｍ−ｆａｃｔｏｒ  Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）光トランシーバ３５からＳＭＦ３７、ＷＤＭカプラ３４、及びＤＣＦ１１のシングルモードコア経由でローカル光入出力用のプローブファイバ３１へ接続し、ローカル光入出力用のプローブファイバ３１が受光した光はＤＣＦ１１のマルチモードコア、ＷＤＭカプラ３４、及びＤＣＦ３８のマルチモードコア経由でｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５へ到達し、ｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５で送受信を行う。ＯＥ／ＥＯ変換後、局側とはｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６で通信する。
【０００７】
テープファイバは、国内のアクセス設備において架空や地下のケーブルとして広く使用されている。ローカル光入出力光学系をテープファイバに対して適用することを考える。図４は、典型的なテープファイバを説明する図である。テープファイバは直径０．２５ｍｍの紫外線硬化樹脂で覆われたシングルモードファイバを４本または８本を単位とし、さらに樹脂の被覆でテープ形状に成型されている。
【０００８】
また、図５は、テープファイバから漏洩する光の様子を説明する図である。図５（Ａ）は斜視図、図５（Ｂ）は側面図である。ここで樹脂の厚みが数十μｍの単位でバラつきがあるため、個々の光ファイバのコア間隔も数十μｍでばらついており不定である。一方、光ファイバのコア径は９μｍ程度であるため、光ファイバコア同士の最適位置への光軸調心は数μｍの正確さを必要とする。光ファイバテープのコア位置が数十μｍ程度でばらつくため、テープファイバに対する側方光入出力光学系は対象とするテープファイバを交換するたびに、最適位置への光軸調心作業が必要となる。この光軸調心に際しては、曲げた主光ファイバから放射される光の受光強度を指標とする。シングルモードファイバを用いたプローブを使用した場合は、受光強度を指標として最大位置となる場所を探索すれば、数μｍの正確さでプローブの最適位置を微調心することが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】清倉ほか，“デュアルモードファイバプローブ利用によるローカル光入出力技術の受光効率改善検討”，２０１５年信学会通信ソサイエティ大会  ｂ−１３−０１４
【非特許文献２】田野辺ほか，“ＳＭ／ＭＭ共用デュアルモード光ファイバ”，ＯＣＳ２００７−３７（２００７−８）
【非特許文献３】インターネット  “ソーラボ  ダブルクラッドファイバ    ＤＣＦ１３”，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｈｏｒｃａｔ／ＴＴＮ／ＤＣＦ１３−ＳｐｅｃＳｈｅｅｔ．ｐｄｆ（２０１６年４月１日検索）
【非特許文献４】廣田ほか，“側方入出力技術を用いた光線路切替装置の検討”，ＯＦＴ２０１３−５０（２０１４−１）
【非特許文献５】インターネット  “光スイッチ”，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｃｏｎｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｓｃｄ０２２７／０２２７ａ．ｐｄｆ（２０１６年４月１日検索）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図６は、ローカル光入出力用のプローブファイバの先端位置に対する受光光強度を測定した結果（位置トレランスカーブ）である。プローブにダブルクラッドファイバ（デュアルモードファイバ）を使用したローカル光入出力光学系は、従来のシングルモードファイバを使用したものに比べて、位置トレランスカーブの幅もマルチモードコア径程度に拡大し、ピーク付近の強度変化も滑らかとなる。
【００１１】
主光ファイバの曲げ部から放射される光を指標としてダブルクラッドファイバ経由で調心を行うと、位置トレランスカーブの幅が広いので粗調心で容易に受光強度は高まるが、ピーク付近の強度変化が滑らかである故に入射で必要な数μｍレベルの微調整が困難となる。プローブを入射に適した位置に合わせることができないと、受光結合効率が十分でも、入射結合効率が不足し、受信のみで送信ができず、双方向通信が成立しなくなる恐れがある。このように、ダブルクラッドファイバをプローブとした光ファイバ側方入出力装置には正確なプローブ調心が困難という課題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題を解決すべく、ダブルクラッドファイバのプローブの調心が容易である光ファイバ側方入出力装置及びプローブ位置調心方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、調心時に使用する専用シングルモードファイバを備えることとした。
【００１４】
具体的には、本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバの他端に接続可能であり、前記プローブファイバのシングルモードコアで伝搬されてきた前記漏洩光を伝搬する専用シングルモードファイバと、
前記プローブファイバが受光した前記漏洩光を前記プローブファイバから直接あるいは前記専用シングルモードファイバを介して受光し、前記漏洩光の光強度を測定する受光デバイスと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記受光デバイスが測定した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備える。
【００１５】
特に、前記制御回路は、
前記調心機構に対して前記プローブファイバの前記一端の位置を移動させ、前記専用シングルモードファイバを介さない前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第１変動曲線を取得し、
前記調心機構に対して前記第１変動曲線の半値全幅の中央となる第１位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させ、
前記調心機構に対して前記プローブファイバの前記一端の位置を前記第１位置の近傍で移動させ、前記専用シングルモードファイバを介した前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第２変動曲線を取得し、
前記調心機構に対して前記第２変動曲線のピークとなる第２位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させる
ことを特徴とする。
【００１６】
つまり、本発明に係るプローブ位置調心方法は、前記光ファイバ側方入出力装置のプローブ位置調心方法であって、
前記プローブファイバの前記一端の位置を移動させ、前記専用シングルモードファイバを介さない前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第１変動曲線を取得し、前記第１変動曲線の半値全幅の中央となる第１位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させる粗調心工程と、
前記プローブファイバの前記一端の位置を前記第１位置の近傍で移動させ、前記専用シングルモードファイバを介した前記漏洩光の光強度を測定して、前記プローブファイバの前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第２変動曲線を取得し、前記調心機構に対して前記第２変動曲線のピークとなる第２位置に前記プローブファイバの前記一端を移動させる微調心工程と、
を行うことを特徴とする。
【００１７】
ダブルクラッドファイバはシングルモードファイバを接続するとマルチモードコアの伝搬光は除去され、シングルモードコア伝搬光のみとなる。粗調心の際はダブルクラッドファイバを受光デバイスに接続して、マルチモードコアを伝搬してきた強い光で調心を行う。当該粗調心では位置トレランスカーブのピークがフラットであるから光強度が低下するピークの左右の肩を検出し、その中心位置を続く微調心の中心位置とする。
【００１８】
その後、ダブルクラッドファイバと受光デバイスとの間に専用シングルモードファイバを割り入れ接続して微調心を行って最適位置を決定し保持する。さらにその後割り入れたシングルモードファイバを取り外してダブルクラッドファイバを受光デバイスに直接接続し、双方向通信を開始する。
【００１９】
従って、本発明は、ダブルクラッドファイバのプローブの調心が容易である光ファイバ側方入出力装置及びプローブ位置調心方法を提供することができる。
【００２０】
また、前記制御回路は、前記調心機構に対して前記第２位置から所定長離れた第３位置に前記プローブファイバの前記一端をさらに移動させることとしてもよい。
【００２１】
入射波長と受光波長が異なる場合、入射波長における最適位置と受光波長における最適位置が異なる場合がある。そこで、上記調心において、入射波長における最適位置と受光波長における最適位置との相対位置関係を予め取得しておき、専用シングルモードファイバで微調心した後、前記相対位置分、プローブを移動する。
【００２２】
プローブを入射最適位置にずらすことによって、入射結合効率を最大化することができる。一方、プローブをずらすことで受光最適位置から離れることになるが、受光は位置トレランスが広いマルチモードコアでなされるため受光結合効率についても最適値に近い値が得られる。本光ファイバ側方入出力装置は、入射波長と受光波長が異なっても送受信とも高い結合効率を保つことができる。
【００２３】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、次のような形態であってもよい。
【００２４】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバが伝搬してきた前記漏洩光を専用ダブルクラッドファイバ又は専用シングルモードファイバへ結合する光スイッチと、
前記光スイッチに接続する前記専用ダブルクラッドファイバが伝搬する前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定するダブルクラッドファイバ用受光デバイスと、
前記光スイッチに接続する前記専用シングルモードファイバが伝搬する前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定するシングルモードファイバ用受光デバイスと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ダブルクラッドファイバ用受光デバイス又は前記シングルモードファイバ用受光デバイスが測定した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備える。
【００２５】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバの他端に一端を接続可能であり、前記プローブファイバのシングルモードコアで伝搬されてきた前記漏洩光を伝搬する専用シングルモードファイバと、
前記プローブファイバの他端又は前記専用シングルモードファイバの他端を接続可能なコネクタと、
前記コネクタに結合された前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバが出力した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備える。
【００２６】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバが伝搬してきた前記漏洩光をダブルクラッドファイバの中継路又は専用シングルモードファイバへ結合する光スイッチと、
前記ダブルクラッドファイバの中継路又は前記専用シングルモードファイバで伝搬されてきた前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバが出力した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備える。
【００２７】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバであり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバと、
前記プローブファイバが伝搬してきた前記漏洩光をダブルクラッドファイバの中継路又は専用シングルモードファイバへ結合する光スイッチと、
前記ダブルクラッドファイバの中継路で伝搬されてきた前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバと、
前記専用シングルモードファイバで伝搬されてきた前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定する受光デバイスと、
前記プローブファイバの前記一端の位置を調整する調心機構と、
前記ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバが出力した前記漏洩光の光強度又は前記受光デバイスが測定した前記漏洩光の光強度に基づき前記調心機構に前記プローブファイバの前記一端の位置を調整させる制御回路と、
を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、ダブルクラッドファイバのプローブの調心が容易である光ファイバ側方入出力装置及びプローブ位置調心方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ダブルクラッドファイバの構造を説明する図である。
【図２】ダブルクラッドファイバによるローカル光入出力の様子を説明する図である。
【図３】本発明に関連する光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。
【図４】典型的なテープファイバを説明する図である。
【図５】テープファイバから漏洩する光の様子を説明する図である。（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】プローブファイバの先端位置に対する受光光強度を測定した結果（位置トレランスカーブ）である。
【図７】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＤＣＦをＰＤへ接続、ＤＣＦ経由で受光して粗調心、ピーク中心推定位置決定後保持する。
【図８】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。専用ＳＭＦを割り入れ、ＳＭＦ経由で微調心、プローブ最適位置決定後保持する。
【図９】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。プローブ最適位置を保持、専用ＳＭＦ抜去、ＤＣＦをＰＤからＷＤＭカプラへつなぎ替えを行う。
【図１０】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。プローブ最適位置を保持したまま、ＷＤＭカプラ及びＳＦＰ経由で双方向通信開始する。
【図１１】ダブルクラッドファイバの位置トレランスカーブを説明する図である。
【図１２】波長の違いによりプローブファイバの最適位置が異なることを説明した図である。
【図１３】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＤＣＦ用ＰＤへ接続、ＤＣＦ経由で受光して粗調心、ピーク中心推定位置決定後保持する。
【図１４】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＳＭＦ用ＰＤへ接続、ＳＭＦ経由で受光して粗調心、ピーク中心推定位置決定後保持する。
【図１５】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。プローブ最適位置を保持したまま、ＷＤＭカプラ及びＳＦＰ経由で双方向通信開始する。
【図１６】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＤＣＦをＷＤＭカプラ経由でｄｕｐｌｅｘＳＦＰへ接続、ＤＣＦ経由で受光して粗調心、ピーク中心推定位置決定後保持する。
【図１７】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。専用ＳＭＦを割り入れ、ＳＭＦ経由で微調心、プローブ最適位置決定後保持する。
【図１８】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。プローブ最適位置を保持したまま、専用ＳＭＦ抜去する。
【図１９】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＤＣＦをＷＤＭカプラへつなぐ。ＷＤＭカプラ及びｄｕｐｌｅｘＳＦＰ経由で双方向通信開始する。
【図２０】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＤＣＦ経由でｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰに入射するように設定し、ＤＣＦ経由で受光して粗調心、ピーク中心推定位置決定後保持する。
【図２１】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＳＭＦ経由に設定し、ＳＭＦ経由で微調心、プローブ最適位置決定後保持する。
【図２２】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＤＣＦ経由でＳＦＰへ入射するように設定し、ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ経由で双方向通信開始する。
【図２３】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＤＣＦ経由でｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰに入射するように設定し、ＤＣＦ経由で受光して粗調心、ピーク中心推定位置決定後保持する。
【図２４】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＳＭＦ経由に設定し、ＳＭＦ経由で微調心、プローブ最適位置決定後保持する。
【図２５】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。ＳＷをＤＣＦ経由でＳＦＰへ入射するように設定し、ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ経由で双方向通信開始する。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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形態であり、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。
【００３１】
（実施形態１）
図７から図１０は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０１を説明する図である。光ファイバ側方入出力装置３０１は、曲げ部が形成された主光ファイバ１に対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバ１１であり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバ３１と、
プローブファイバ３１の他端に接続可能であり、プローブファイバ３１のシングルモードコアで伝搬されてきた前記漏洩光を伝搬する専用シングルモードファイバ１９と、
プローブファイバ３１が受光した前記漏洩光をプローブファイバ３１から直接あるいは専用シングルモードファイバ１９を介して受光し、前記漏洩光の光強度を測定する受光デバイス１５と、
プローブファイバ３１の前記一端の位置を調整する調心機構１２と、
受光デバイス１５が測定した前記漏洩光の光強度に基づき調心機構１２にプローブファイバ３１の前記一端の位置を調整させる制御回路１７と、
を備える。
光ファイバ側方入出力装置３０１は、さらにＷＤＭカプラ３４、ｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５、ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６、ＳＭＦ３７、及びＤＣＦ３８を有する中継アンプ３３を備える。プローブファイバ３１と調心機構１２はローカル光入出力部３２が備える。なお、受光デバイス１５と制御回路１７は中継アンプ３３内にあってもよい。
【００３２】
図３で示した例ではプローブファイバ３１が固定であったが、本実施形態では、プローブファイバ３１は調心機構１２に搭載されており、制御回路１７によって位置を制御される。また、制御回路１７には受光デバイス１５として高感度のフォトダイオード（ＰＤ）が接続されている。このＰＤは、位置探索用であり、高感度であればよく、通信用ではないので、低速で安価なものを使用できる。
【００３３】
制御回路１７は、受光デバイス１５が受光した光強度を指標として、プローブファイバ３１の先端が最適位置となるように調心機構１２に指示を出して粗調心および微調心をする。以下に手順を示す。
【００３４】
制御回路１７は、
調心機構１２に対してプローブファイバ３１の前記一端の位置を移動させ、専用シングルモードファイバ１９を介さない前記漏洩光の光強度を測定して、プローブファイバ３１の前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第１変動曲線を取得し、
調心機構１２に対して前記第１変動曲線の半値全幅の中央となる第１位置にプローブファイバ３１の前記一端を移動させ、
調心機構１２に対してプローブファイバ３１の前記一端の位置を前記第１位置の近傍で移動させ、専用シングルモードファイバ１９を介した前記漏洩光の光強度を測定して、プローブファイバ３１の前記一端の位置に対する前記漏洩光の光強度の第２変動曲線を取得し、
調心機構１２に対して前記第２変動曲線のピークとなる第２位置にプローブファイバ３１の前記一端を移動させる。
【００３５】
（手順１：図７）プローブファイバ３１に接続されているＤＣＦ１１を受光デバイス１５へ接続する。ＤＣＦ１１経由で受光した光強度（第１変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で粗調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第１変動曲線からピーク中心を推定し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００３６】
（手順２：図８）ＤＣＦ１１と受光デバイス１５の間に専用ＳＭＦ１９を割り入れ、専用ＳＭＦ１９経由で受光した光強度（第２変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で微調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第２変動曲線からピーク中心を検出し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。専用ＳＭＦ１９は中継アンプ３３の筐体表面にあらかじめ設置されていてもよい。なお、第１変動曲線と第２変動曲線との関係については後述する。
【００３７】
（手順３：図９）手順２で見出したプローブファイバ３１の最適位置を保持しながら、割り入れた専用ＳＭＦ１９を除去し、ＤＣＦ１１をＷＤＭカプラ３４へとつなぎ替えを行う。
【００３８】
（手順４：図１０）プローブファイバ３１の最適位置を保持したまま双方向通信を開始する。具体的には、主光ファイバ１からの漏洩光は、プローブファイバ３１、ＤＣＦ１１のシングルモードコアとマルチモードコアを通り、ＷＤＭカプラ３４でＤＣＦ３８へ入力され、ｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５でＯ／Ｅ変換される。そして、Ｏ／Ｅ変換された電気信号はｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６でＥ／Ｏ変換され、局側へ送信される。一方、局側からの信号はｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６でＯ／Ｅ変換され、ｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５でＥ／Ｏ変換される。このＥ／Ｏ変換された光信号はＳＭＦ３７を経由し、ＷＤＭカプラ３４でＤＣＦ１１のに結合される。そして、この光信号はプローブファイバ３１のシングルモードコアから放射され、主光ファイバ１に入力される。
【００３９】
以上のように本プローブ位置調心方法は、ＤＣＦ１１のマルチモードコア経由の光を用いて取得した光強度の第１変動曲線強度を指標として粗調心し、その後専用ＳＭＦ１９経由のシングルモードコア経由の光を用いて取得した光強度の第２変動曲線強度を指標として微調心する。このため、主光ファイバ１への入射も主光ファイバ１からの漏洩光も結合効率を高めた状態で双方向通信が可能になる。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１で説明した光ファイバ側方入出力装置３０１のプローブ位置調心方法の詳細を説明する。図１１は、第１変動曲線と第２変動曲線を説明する図である。
【００４１】
主光ファイバ１の曲げ部から放射される波長１３１０ｎｍの漏洩光の光強度を指標に調心している。漏洩光の受光はプローブファイバ３１のマルチモードコア（シングルモードコアを含む）によってなされるため、プローブファイバ３１の先端の位置と漏洩光の光強度の関係である第１変動曲線は幅広な形状であり（実線）、半値全幅が７１μｍ程度である。受光強度は大きいが、半値全幅が広くシングルモードファイバで漏洩光を受光する場合の受光最適位置は不明である。そこで、第１曲線のピークにおいて、最大強度の半値となる座標の中心位置を仮の受光最適位置（第１位置）とする。このグラフでは８８９．６μｍ付近である。
【００４２】
続いて、仮の受光最適位置にプローブファイバ３１の先端を移動させる。次に、専用ＳＭＦ１９をＤＣＦ１１と受光デバイス１５との間に割りいれ、仮の受光最適位置の近傍でプローブファイバ３１の先端の位置と漏洩光の光強度の関係である第２変動曲線を取得する。第２変動曲線を破線でしめす。専用ＳＭＦ１９を割り入れ、プローブファイバ３１のシングルモードコアで受光するときの受光最適位置（真の受光最適位置：第２位置）は８８３μｍ付近である。
【００４３】
仮の受光最適位置と真の受光最適位置との差はわずか６．６μｍであり、両者は近接している。このように、プローブファイバ３１のシングルモードコアを含むマルチモードコアで漏洩光を受光する粗調心を行って仮の受光最適位置を設定し、次にシングルモードコアによって仮の受光最適位置近傍で漏洩光を受光する微調心を行うことによって短時間で且つ正確に調心することができる。
【００４４】
（実施形態３）
本実施形態では、実施形態２で説明した光ファイバ側方入出力装置３０１のプローブ位置調心方法の他の方法を説明する。本実施形態では、制御回路１７は、調心機構に１２対して第２位置から所定長離れた第３位置にプローブファイバ３１の前記一端をさらに移動させる。
【００４５】
実施形態２では曲げ部から放射される光を指標として位置を最適化した。入射する光の波長が受光する光の波長と異なる場合、光学材質の屈折率が異なるため受光結合効率の最大位置と入射結合効率の最大位置とは一般的に異なっているが、相対位置関係がある。この相対位置関係は、装置製作時に測定しておく、あるいはシミュレーションにより取得しておくことが可能である。図１２は、波長１３１０ｎｍの漏洩光と波長１５５０ｎｍの漏洩光をプローブファイバ３１のシングルモードコアで受光する場合の第２変動曲線をシミュレーションしたものである。波長１３１０ｎｍの第２変動曲線と波長１５５０ｎｍの第２変動曲線との差が前記相対位置関係である。
【００４６】
ここで、主光ファイバ１を伝搬する波長１３１０ｎｍの光の漏洩光を受光し、波長１５５０ｎｍの光を主光ファイバ１に入射することを考える。図１２より、波長１３１０ｎｍの漏洩光を用いて実施形態２のようなプローブ位置調心方法でプローブファイバ３１を微調心しても、波長１５５０ｎｍの光を主光ファイバ１に入射するプローブファイバ３１の最適位置は８μｍずれていることが予想される。
【００４７】
よって、受光される波長を用いて実施形態２のようなプローブ位置調心方法でプローブファイバ３１を最適位置に調心した後、所望の波長で予め調査しておいた入射結合効率が最適となる位置（第３位置）にプローブファイバ３１をずらすことによって、入射結合効率を最大化することができる。入射結合効率が最大となる位置にプローブファイバ３１を移動することで、シングルモードコアによる受光結合効率の最適位置からプローブファイバ３１は離れるが、受光は位置トレランスが広いマルチモードコアでなされるため、受光結合効率についても最適値に近い値が得られる。
【００４８】
（実施形態４）
図１３から図１５は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０２を説明する図である。光ファイバ側方入出力装置３０２は、曲げ部が形成された主光ファイバ１に対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバ１１であり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバ３１と、
プローブファイバ３１が伝搬してきた前記漏洩光を専用ダブルクラッドファイバ２０又は専用シングルモードファイバ１９へ結合する光スイッチ２１と、
光スイッチ２１に接続する専用ダブルクラッドファイバ２０が伝搬する前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定するダブルクラッドファイバ用受光デバイス１５Ａと、
光スイッチ２１に接続する専用シングルモードファイバ１９が伝搬する前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定するシングルモードファイバ用受光デバイス１５Ｂと、
プローブファイバ３１の前記一端の位置を調整する調心機構１２と、
ダブルクラッドファイバ用受光デバイス１５Ａ又はシングルモードファイバ用受光デバイス１５Ｂが測定した前記漏洩光の光強度に基づき調心機構１２にプローブファイバ３１の前記一端の位置を調整させる制御回路１７と、
を備える。
光ファイバ側方入出力装置３０２は、さらにＷＤＭカプラ３４、ｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５、ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６、ＳＭＦ３７、及びＤＣＦ３８を有する中継アンプ３３を備える。プローブファイバ３１と調心機構１２はローカル光入出力部３２が備える。なお、光スイッチ２１、受光デバイス（１５Ａ、１５Ｂ）、及び制御回路１７は中継アンプ３３内にあってもよい。
【００４９】
実施形態１の光ファイバ側方入出力装置３０１は、専用ＳＭＦ１９を割り入れることでプローブ位置調心を行った。光ファイバ側方入出力装置３０２は、光スイッチ２１（例えば非特許文献５を参照。）を導入することによって専用ＳＭＦ１９の割り入れを自動化することができる。プローブファイバ３１からのＤＣＦ１１は光スイッチ２１に接続される。光スイッチ２１は、ＷＤＭカプラ３４、ＤＣＦ用受光デバイス１５Ａ、及びＳＭＦ用受光デバイス１５Ｂに接続され、相互に切り替えることができる。ＤＣＦ用受光デバイス１５Ａ及びＳＭＦ用受光デバイス１５Ｂは、実施形態１で説明した受光デバイス１５と同じく高感度のＰＤである。
【００５０】
以下、手順を示す。なお、光スイッチ２１の操作は制御回路１７からの指示で行ってもよい。
（手順１：図１３）光スイッチ２１を操作してＤＣＦ１１からの光を専用ＤＣＦ２０へ接続し、ＤＣＦ用受光デバイス１５Ａで受光した光強度（第１変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で粗調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第１変動曲線からピーク中心を推定し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００５１】
（手順２：図１４）光スイッチ２１を操作してＤＣＦ１１からの光を専用ＳＭＦ１９へ接続し、ＳＭＦ用受光デバイス１５Ｂで受光した光強度（第２変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で微調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第２変動曲線からピーク中心を検出し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００５２】
（手順３：図１５）プローブファイバ３１の最適位置を保持しながら、光スイッチ２１を操作してＤＣＦ１１からの光をＷＤＭカプラ３４へ接続して双方向通信を開始する。双方向通信の信号の流れは実施形態１の説明と同様である。
【００５３】
以上のように本プローブ位置調心方法でプローブファイバ３１の位置調整を行うことで主光ファイバ１への入射も主光ファイバ１からの漏洩光も結合効率を高めた状態で双方向通信が可能になる。
【００５４】
（実施形態５）
図１６から図１９は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０３を説明する図である。光ファイバ側方入出力装置３０３は、曲げ部が形成された主光ファイバ１に対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバ１１であり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバ３１と、
プローブファイバ３１の他端に一端を接続可能であり、プローブファイバ３１のシングルモードコアで伝搬されてきた前記漏洩光を伝搬する専用シングルモードファイバ１９と、
プローブファイバ３１の他端又は専用シングルモードファイバ１９の他端を接続可能なコネクタ２２と、
コネクタ２２に結合された前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバ３５と、
プローブファイバ３１の前記一端の位置を調整する調心機構１２と、
ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバ３５が出力した前記漏洩光の光強度に基づき調心機構１２にプローブファイバ３１の前記一端の位置を調整させる制御回路１７と、
を備える。
光ファイバ側方入出力装置３０３は、さらにＷＤＭカプラ３４、ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６、ＳＭＦ３７、及びＤＣＦ３８を有する中継アンプ３３を備える。プローブファイバ３１と調心機構１２はローカル光入出力部３２が備える。なお、制御回路１７は中継アンプ３３内にあってもよい。
【００５５】
実施形態１の光ファイバ側方入出力装置３０１及び実施形態４の光ファイバ側方入出力装置３０２では受光デバイスを用意した。ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５に受光強度出力端子を付加して通信光受光用ＡＰＤの受光強度を外部出力してプローブ位置調心用に使用してもよい。光ファイバ側方入出力装置３０３は、ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５に受光強度出力端子を備えることによって、ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５内のフォトダイオードを前記受光デバイスの代替としている。
【００５６】
光ファイバ側方入出力装置３０３は、実施形態１の光ファイバ側方入出力装置３０１同様に微調心時のみＤＣＦ１１とＷＤＭカプラ３４の間に専用ＳＦＰ１９を割り入れ接続する。以下手順を示す。
（手順１：図１６）ＤＣＦ１１をコネクタ２２に接続し、ＤＣＦ１１からの光をＷＤＭカプラ３４及びＤＣＦ３８の経路でｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５へ接続する（全経路ＤＣＦ）。ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５のフォトダイオードで受光した光強度（第１変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で粗調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第１変動曲線からピーク中心を推定し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００５７】
（手順２：図１７）ＤＣＦ１１とコネクタ２２の間に専用ＳＭＦ１９を割り入れ、専用ＳＭＦ１９、ＷＤＭカプラ３４及びＤＣＦ３８の経路でｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５へ接続する。ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５のフォトダイオードで受光した光強度（第２変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で微調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第２変動曲線からピーク中心を検出し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。専用ＳＭＦ１９は中継アンプ３３の筐体表面にあらかじめ設置されていてもよい。
【００５８】
（手順３：図１８）手順２で見出したプローブファイバ３１の最適位置を保持しながら、割り入れた専用ＳＭＦ１９を除去する。
【００５９】
（手順４：図１９）ＤＣＦ１１をコネクタ２２へとつなぎ替えを行う。ＤＣＦ１１からの光をＷＤＭカプラ３４へ接続して双方向通信を開始する。双方向通信の信号の流れは実施形態１の説明と同様である。
【００６０】
以上のように本プローブ位置調心方法でプローブファイバ３１の位置調整を行うことで主光ファイバ１への入射も主光ファイバ１からの漏洩光も結合効率を高めた状態で双方向通信が可能になる。
【００６１】
（実施形態６）
図２０から図２２は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０４を説明する図である。光ファイバ側方入出力装置３０４は、曲げ部が形成された主光ファイバ１に対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバ１１であり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバ３１と、
プローブファイバ３１が伝搬してきた前記漏洩光をダブルクラッドファイバの中継路２５又は専用シングルモードファイバ１９へ結合する光スイッチ２３と、
ダブルクラッドファイバの中継路２５又は専用シングルモードファイバ１９で伝搬されてきた前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバ３５と、
プローブファイバ３１の前記一端の位置を調整する調心機構１２と、
ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバ３５が出力した前記漏洩光の光強度に基づき調心機構１２にプローブファイバ３１の前記一端の位置を調整させる制御回路１７と、
を備える。
光ファイバ側方入出力装置３０４は、さらにＷＤＭカプラ３４、光スイッチ２４、ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６、ＳＭＦ３７、及びＤＣＦ３８を有する中継アンプ３３を備える。光スイッチ２４は、専用ＳＭＦ１９からの光とＷＤＭカプラ３４からの光のいずれかをＤＣＦ３８に結合する。プローブファイバ３１と調心機構１２はローカル光入出力部３２が備える。なお、光スイッチ２３及び制御回路１７は中継アンプ３３内にあってもよい。
【００６２】
光ファイバ側方入出力装置３０４は、実施形態５の光ファイバ側方入出力装置３０３と同様に受光強度出力端子を備えたｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５を用い、プローブファイバ３１の微調心時のみ光スイッチ２３で専用ＳＭＦ１９を経由した光をｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５へ結合する構成である。詳細には、ＷＤＭカプラ３４の前後に光スイッチが二か所に設定され（符号２３と２４）、微調心時は漏洩光をＷＤＭカプラ３４ではなく専用ＳＭＦ１９を経由させる。
【００６３】
以下手順を示す。なお、光スイッチ２３及び２４の操作は制御回路１７からの指示で行ってもよい。
（手順１：図２０）光スイッチ２３を操作してＤＣＦ１１からの光を中継路２５、ＷＤＭカプラ３４、光スイッチ２４、ＤＣＦ３８の経路でｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５に入射させる（全経路ＤＣＦ）。ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５のフォトダイオードで受光した光強度（第１変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で粗調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第１変動曲線からピーク中心を推定し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００６４】
（手順２：図２１）光スイッチ２３を操作してＤＣＦ１１からの光を専用ＳＭＦ１９へ接続し、専用ＳＭＦ１９、光スイッチ２４及びＤＣＦ３８の経路でｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５へ接続する。ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５のフォトダイオードで受光した光強度（第２変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で微調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第２変動曲線からピーク中心を検出し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００６５】
（手順３：図２２）プローブファイバ３１の最適位置を保持しながら、光スイッチ２３を操作してＤＣＦ１１からの光を中継路２５、ＷＤＭカプラ３４、光スイッチ２４、ＤＣＦ３８の経路でｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５に入射させ、双方向通信を開始する。双方向通信の信号の流れは実施形態１の説明と同様である。
【００６６】
以上のように本プローブ位置調心方法でプローブファイバ３１の位置調整を行うことで主光ファイバ１への入射も主光ファイバ１からの漏洩光も結合効率を高めた状態で双方向通信が可能になる。
【００６７】
（実施形態７）
図２３から図２５は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０５を説明する図である。光ファイバ側方入出力装置３０５は、曲げ部が形成された主光ファイバ１に対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
シングルモードコアとマルチモードコアを有するダブルクラッドファイバ１１であり、一端が前記曲げ部に近接され、前記一端の断面のシングルモードコアから前記曲げ部に入射光を入射し、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を前記一端の断面のシングルモードコアとマルチモードコアで受光するプローブファイバ３１と、
プローブファイバ３１が伝搬してきた前記漏洩光をダブルクラッドファイバの中継路２５又は専用シングルモードファイバ１９へ結合する光スイッチ２６と、
ダブルクラッドファイバの中継路２５で伝搬されてきた前記漏洩光をフォトダイオードで受光し、前記漏洩光の光強度を出力するｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバ３５と、
専用シングルモードファイバ１９で伝搬されてきた前記漏洩光を受光し、前記漏洩光の光強度を測定する受光デバイス１５と、
プローブファイバ３１の前記一端の位置を調整する調心機構１２と、
ｄｕｐｌｅｘ型光トランシーバ３５が出力した前記漏洩光の光強度又は受光デバイス１５が測定した前記漏洩光の光強度に基づき調心機構１２にプローブファイバ３１の前記一端の位置を調整させる制御回路１７と、
を備える。
光ファイバ側方入出力装置３０５は、さらにＷＤＭカプラ３４、ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ３６、ＳＭＦ３７、及びＤＣＦ３８を有する中継アンプ３３を備える。プローブファイバ３１と調心機構１２はローカル光入出力部３２が備える。なお、光スイッチ２６、中継路２５、受光デバイス１５、及び制御回路１７は中継アンプ３３内にあってもよい。
【００６８】
実施形態６の光ファイバ側方入出力装置３０４ではｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５が有する受光強度出力端子からの信号を指標として粗調心および微調心を行った。微調心時の専用ＳＭＦ１９経由の光は弱いため、光ファイバ側方入出力装置３０５は、微調心時のみ高感度の受光デバイス１５（例えば、高感度大口径フォトダイオード）を使用する。
【００６９】
以下手順を示す。なお、光スイッチ２６の操作は制御回路１７からの指示で行ってもよい。
（手順１：図２３）光スイッチ２６を操作してＤＣＦ１１からの光を中継路２５、ＷＤＭカプラ、ＤＣＦ３８の経路でｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ３５に接続する（全経路ＤＣＦ）。ｄｕｐｌｅｘＳＦＰ光トランシーバ３５のフォトダイオードで受光した光強度（第１変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で粗調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第１変動曲線からピーク中心を推定し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００７０】
（手順２：図２４）光スイッチ２６を操作してＤＣＦ１１からの光を専用ＳＭＦ１９へ接続し、受光デバイス１５で受光した光強度（第２変動曲線）を指標として、制御回路１７と調心機構１２で微調心を行う。具体的には、制御回路１７は、第２変動曲線からピーク中心を検出し、当該位置へプローブファイバ３１を移動し、当該位置でプローブファイバ３１を保持する。
【００７１】
（手順３：図２５）プローブファイバ３１の最適位置を保持しながら、光スイッチ２１を操作してＤＣＦ１１からの光をＷＤＭカプラ３４へ接続して双方向通信を開始する。双方向通信の信号の流れは実施形態１の説明と同様である。
【００７２】
以上のように本プローブ位置調心方法でプローブファイバ３１の位置調整を行うことで主光ファイバ１への入射も主光ファイバ１からの漏洩光も結合効率を高めた状態で双方向通信が可能になる。
【００７３】
（他の実施形態）
なお、実施形態１〜７では簡単のために主光ファイバが１心である場合を説明したが、主光ファイバが複数であるテープファイバである場合（図４）は、心線数分の光ファイバ入出力装置を使用する。
【００７４】
また、主光ファイバの曲げ部は、例えば非特許文献４に記載のような治具で形成できる。
【符号の説明】
【００７５】
１：主光ファイバ
１１：ＤＣＦ
１２：調心機構
１４：ＧＲＩＮレンズ
１５：受光デバイス
１５Ａ：ＤＣＦ用受光デバイス
１５Ｂ：ＳＭＦ用受光デバイス
１７：制御回路
１９：専用ＳＭＦ
２０：専用ＤＣＦ
２１、２３、２４、２６：光スイッチ
２２：コネクタ
２５：中継路
３１：プローブファイバ
３２：ローカル光入出力部
３３：中継アンプ
３４：ＷＤＭカプラ
３５：ｄｕｐｌｅｘ  ＳＦＰ光トランシーバ
３６：ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＳＦＰ光トランシーバ
３７：ＳＭＦ（シングルモードファイバ）
３８：ＤＣＦ（ダブルクラッドファイバ）
３００〜３０５：光ファイバ側方入出力装置
【図１】
0006523202.tif 000002
【図２】
0006523202.tif 000003
【図３】
0006523202.tif 000004
【図４】
0006523202.tif 000005
【図５】
0006523202.tif 000006
【図６】
0006523202.tif 000007
【図７】
0006523202.tif 000008
【図８】
0006523202.tif 000009
【図９】
0006523202.tif 000010
【図１０】
0006523202.tif 000011
【図１１】
0006523202.tif 000012
【図１２】
0006523202.tif 000013
【図１３】
0006523202.tif 000014
【図１４】
0006523202.tif 000015
【図１５】
0006523202.tif 000016
【図１６】
0006523202.tif 000017
【図１７】
0006523202.tif 000018
【図１８】
0006523202.tif 000019
【図１９】
0006523202.tif 000020
【図２０】
0006523202.tif 000021
【図２１】
0006523202.tif 000022
【図２２】
0006523202.tif 000023
【図２３】
0006523202.tif 000024
【図２４】
0006523202.tif 000025
【図２５】
0006523202.tif 000026