(57)【要約】【課題】光ファイバを多重巻きして多数の曲げを生成するとともに長さを確保して測定精度を向上し、光学的特性および機械的特性を適確に評価し得る光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法および該方法に使用する多重巻き光ファイバを作成する多重巻き光ファイバ作成機具を提供する。【解決手段】光ファイバ５の一端を取り付けたファイバ巻き付け具を回転させて、ファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバ５ｘを形成し、光ファイバ把持部１ａとファイバ固定具３との間に緩衝部材４を介して多重巻き光ファイバ５ｘを挟んで把持し、恒温恒湿器１１内で所定の高温、恒湿状態で加速的に劣化させて多重巻き光ファイバの光損失およびひずみを測定器１２で測定し、この測定後、把持状態から多重巻き光ファイバ５ｘを解放して残留ひずみを測定する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、
この多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性を測定する
ことを特徴とする光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項２】
前記光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定は、
多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されないように小さな接触で多重巻き光ファイバを把持して行うことを特徴とする請求項１記載の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項３】
前記多重巻き光ファイバの把持は、
多重巻き光ファイバの環状部内に棒状体を水平に貫通させて多重巻き光ファイバをつるすように水平に保持し、この水平に保持している棒状体に対して多重巻き光ファイバを挟んで別の棒状体を密接させることにより、両棒状体の間に多重巻き光ファイバをつるすように挟んで行われることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項４】
前記多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定は、
多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、恒温恒湿器内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して多重巻き光ファイバを加速的に劣化させて行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項５】
前記測定される多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性は、
光ファイバの光損失およびひずみであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項６】
多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、恒温恒湿器内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して多重巻き光ファイバを加速的に劣化させた後、多重巻き光ファイバの把持を前記棒状体から解放してから、多重巻き光ファイバの残留ひずみを測定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項７】
光ファイバを所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成するための、光ファイバ把持部となる一部を除いて長手方向に分解可能な筒状のファイバ巻き付け具を設け、
このファイバ巻き付け具に対して平行に設けられたファイバガイドレールに取り付けられたファイバガイドに光ファイバを通してから、この光ファイバの一端をファイバ巻き付け具に取り付け、
この光ファイバの一端を取り付けられたファイバ巻き付け具を回転させるとともに、この回転に同期してファイバガイドをファイバ巻き付け具に平行に移動することにより、光ファイバをファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、
前記光ファイバ把持部となる一部を除いて、多重巻き光ファイバの巻回されたファイバ巻き付け具を分解することで、多重巻き光ファイバを光ファイバ把持部につるして保持し、
この多重巻き光ファイバをつるして保持している光ファイバ把持部に対して多重巻き光ファイバを挟んでファイバ固定具により緩衝部材を密接させて、光ファイバ把持部とファイバ固定具との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバをつるすように挟んで把持し、
このように把持された多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、この多重巻き光ファイバの両端を測定器に接続し、恒温恒湿器内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して多重巻き光ファイバを加速的に劣化させ、
この加速的劣化後、測定器で多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性として光損失およびひずみを測定し、
この測定後、多重巻き光ファイバを把持状態から解放してから、多重巻き光ファイバの残留ひずみを測定する
ことを特徴とする光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項８】
前記多重巻き光ファイバは、半径の異なる複数の多重巻き光ファイバを直列接続されたものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法。
【請求項９】
光ファイバの曲げに対する信頼性を評価するために使用する多重巻き光ファイバを形成して把持する多重巻き光ファイバ作成機具であって、
光ファイバを所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成するための、光ファイバ把持部となる一部を除いて長手方向に分解可能な筒状のファイバ巻き付け具と、
このファイバ巻き付け具に対して平行に設けられたファイバガイドレールと、
ファイバ巻き付け具に巻回された光ファイバをガイドすべくファイバガイドレールに取り付けられたファイバガイドと、
光ファイバをファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成するようにファイバガイドを介して光ファイバの一端を取り付けられたファイバ巻き付け具を回転させるとともに、この回転に同期してファイバガイドをファイバガイドレールに沿ってファイバ巻き付け具に平行に移動させる回転および移動機構と、
多重巻き光ファイバの巻回されているファイバ巻き付け具を分解し抜き取って最後に残ったファイバ巻き付け具の一部であり、多重巻き光ファイバをつるして保持している光ファイバ把持部と、
この多重巻き光ファイバをつるして保持している光ファイバ把持部に対して緩衝部材を介して多重巻き光ファイバを挟んで密接させて、光ファイバ把持部との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバをつるすように挟んで把持するファイバ固定具と
を有し、
ファイバ固定具と光ファイバ把持部の間で緩衝部材を介して把持されている多重巻き光ファイバに測定器を接続し、この測定器で多重巻き光ファイバの電気的特性および機械的特性を測定する
ことを特徴とする多重巻き光ファイバ作成機具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの曲げに対する光学的特性および機械的特性を高い信頼性をもって測定して光ファイバの曲げに対する評価を行うことができる光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法および該方法に使用する多重巻き光ファイバを作成する多重巻き光ファイバ作成機具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバからなる光ケーブルは、様々な環境条件のもとで外力を受けて、ひずみを生じ、このひずみが大きくなると、光ケーブル内の光ファイバは破断する確率は高くなる。従って、光ファイバの光学的特性や機械的特性などの各種特性を適確に高い信頼性をもって測定し、光ファイバの評価を適確に行うことが重要なことである。光ケーブルの破断する確率を予測するためには、光ファイバの強度、伸びひずみの関係を明らかにする必要がある。
【０００３】
満永他による文献「光ケーブル強度の信頼性設計」（電子通信学会論文誌、Ｊ６６−Ｂ・８、ｐｐ．１０５１−１０５８，　１９８３）では、光ケーブルについて引張に伴って光ファイバに生じるひずみを地下区間および架空区間に適用したときに、要因を分析するとともにこれらのひずみが付加される時間とファイバ長を考慮した等価負荷ひずみの概念を導入し、実使用時光ファイバに生ずるひずみを明確にしている。
【０００４】
また、光ケーブルをビルなどの屋内に施工する場合、これを曲げる場合もあるが、このとき曲げられる光ケーブルの外側には伸びひずみが生じ、内側には圧縮ひずみが生じるため、曲げに対する強度を評価する研究が行われている。例えば、立蔵による文献「光ファイバ曲げ試験強度についての理論解析」（電子情報通信学会論文誌Ｂ−Ｉ、Ｊ７２−Ｂ−Ｉ・４、ｐｐ．　３９２−３９７，　１９８９）には、光ファイバをＵ字形に曲げて２枚の平行板で挟み、その間隔を次第に狭めて、破断したときの間隔をもとに強度を評価する光ファイバ曲げ試験強度について、計測される曲げ強度を、動疲労を考慮して理論的に解析し、引張り強度との対応を明らかにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバを宅内で使用するとき、配線や収納などでより小さな曲げ半径で施工されることが望ましいが、光ファイバの曲げ強度を評価する従来の方法は、単巻の曲げ半径を維持した光ファイバを上述した立蔵氏の文献「光ファイバ曲げ試験強度についての理論解析」に記載されている特性実験による評価しかなく、この従来の方法では実験結果にばらつきがあり、信頼性に乏しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光ファイバを多重巻きして多数の曲げを生成するとともに長さを確保して測定精度を向上し、光学的特性および機械的特性を適確に評価し得る光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法および該方法に使用する多重巻き光ファイバを作成する多重巻き光ファイバ作成機具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、光ファイバをほぼ所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、この多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性を測定することを要旨とする。
【０００８】
請求項１記載の本発明にあっては、光ファイバを所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、この多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性を測定するため、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきもなく、高い信頼性をもって適確に測定でき、光ファイバの長期信頼性を評価することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の本発明は、請求項１または２記載の本発明において、前記光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定が、多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されないように小さな接触で多重巻き光ファイバを把持して行うことを要旨とする。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１または２記載の本発明において、前記光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定が、多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されないように小さな接触で多重巻き光ファイバを把持して行うことを要旨とする。
【００１１】
請求項２記載の本発明にあっては、多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されないように小さな接触で多重巻き光ファイバを把持して、光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定行うため、光ファイバに対する外的影響を低減でき、光ファイバの光学的特性および機械的特性を高精度かつ適確に測定することができる。
【００１２】
更に、請求項３記載の本発明は、請求項２記載の本発明において、前記多重巻き光ファイバの把持が、多重巻き光ファイバの環状部内に棒状体を水平に貫通させて多重巻き光ファイバをつるすように水平に保持し、この水平に保持している棒状体に対して多重巻き光ファイバを挟んで別の棒状体を密接させることにより、両棒状体の間に多重巻き光ファイバをつるすように挟んで行われることを要旨とする。
【００１３】
請求項３記載の本発明にあっては、多重巻き光ファイバを棒状体の間につるすように挟んで多重巻き光ファイバを把持するため、この把持する接触は小さく、多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されず、光ファイバに対する外的影響を低減でき、光ファイバの光学的特性および機械的特性を高精度かつ適確に測定することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の本発明において、前記多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定が、多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、恒温恒湿器内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して多重巻き光ファイバを加速的に劣化させて行うことを要旨とする。
【００１５】
また、請求項５記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の本発明において、前記測定される多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性が、光ファイバの光損失およびひずみであることを要旨とする。
【００１６】
更に、請求項６記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の本発明において、多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、恒温恒湿器内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して多重巻き光ファイバを加速的に劣化させた後、多重巻き光ファイバの把持を前記棒状体から解放してから、多重巻き光ファイバの残留ひずみを測定することを要旨とする。
【００１７】
請求項７記載の本発明は、光ファイバを所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成するための、光ファイバ把持部となる一部を除いて長手方向に分解可能な筒状のファイバ巻き付け具を設け、このファイバ巻き付け具に対して平行に設けられたファイバガイドレールに取り付けられたファイバガイドに光ファイバを通してから、この光ファイバの一端をファイバ巻き付け具に取り付け、この光ファイバの一端を取り付けられたファイバ巻き付け具を回転させるとともに、この回転に同期してファイバガイドをファイバ巻き付け具に平行に移動することにより、光ファイバをファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、前記光ファイバ把持部となる一部を除いて、多重巻き光ファイバの巻回されたファイバ巻き付け具を分解することで、多重巻き光ファイバを光ファイバ把持部につるして保持し、この多重巻き光ファイバをつるして保持している光ファイバ把持部に対して多重巻き光ファイバを挟んでファイバ固定具により緩衝部材を密接させて、光ファイバ把持部とファイバ固定具との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバをつるすように挟んで把持し、このように把持された多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、この多重巻き光ファイバの両端を測定器に接続し、恒温恒湿器内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して多重巻き光ファイバを加速的に劣化させ、この加速的劣化後、測定器で多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性として光損失およびひずみを測定し、この測定後、多重巻き光ファイバを把持状態から解放してから、多重巻き光ファイバの残留ひずみを測定することを要旨とする。
【００１８】
請求項７記載の本発明にあっては、光ファイバの一端を取り付けられたファイバ巻き付け具を回転させるとともに、これに同期してファイバガイドを平行に移動して、光ファイバをファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、ファイバ巻き付け具を分解し、多重巻き光ファイバを光ファイバ把持部につるして保持し、ファイバ固定具により緩衝部材を密接させて、光ファイバ把持部とファイバ固定具との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバをつるすように挟んで把持し、恒温恒湿器内に設置し、所定の高温および恒湿状態で多重巻き光ファイバを加速的に劣化させて多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性として光損失およびひずみを測定し、また多重巻き光ファイバを把持状態から解放してから、多重巻き光ファイバの残留ひずみを測定するため、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきもなく、高い信頼性をもって適確に測定でき、光ファイバの長期信頼性を評価することができる。
【００１９】
また、請求項８記載の本発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の本発明にあっては、前記多重巻き光ファイバが、半径の異なる複数の多重巻き光ファイバを直列接続されたものであることを要旨とする。
【００２０】
請求項８記載の本発明にあっては、半径の異なる複数の多重巻き光ファイバを直列接続したものであるため、多数の曲げを生成することができることに加えて、長さも確保でき、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきもなく、高い信頼性をもって適確に測定でき、測定精度を向上でき、光ファイバの長期信頼性を適確に評価することができる。
【００２１】
請求項９記載の本発明は、光ファイバの曲げに対する信頼性を評価するために使用する多重巻き光ファイバを形成して把持する多重巻き光ファイバ作成機具であって、光ファイバを所定の半径で環状に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成するための、光ファイバ把持部となる一部を除いて長手方向に分解可能な筒状のファイバ巻き付け具と、このファイバ巻き付け具に対して平行に設けられたファイバガイドレールと、ファイバ巻き付け具に巻回された光ファイバをガイドすべくファイバガイドレールに取り付けられたファイバガイドと、光ファイバをファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成するようにファイバガイドを介して光ファイバの一端を取り付けられたファイバ巻き付け具を回転させるとともに、この回転に同期してファイバガイドをファイバガイドレールに沿ってファイバ巻き付け具に平行に移動させる回転および移動機構と、多重巻き光ファイバの巻回されているファイバ巻き付け具を分解し抜き取って　最後に残ったファイバ巻き付け具の一部であり、多重巻き光ファイバをつるして保持している光ファイバ把持部と、この多重巻き光ファイバをつるして保持している光ファイバ把持部に対して緩衝部材を介して多重巻き光ファイバを挟んで密接させて、光ファイバ把持部との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバをつるすように挟んで把持するファイバ固定具とを有し、ファイバ固定具と光ファイバ把持部の間で緩衝部材を介して把持されている多重巻き光ファイバに測定器を接続し、この測定器で多重巻き光ファイバの電気的特性および機械的特性を測定することを要旨とする。
【００２２】
請求項９記載の本発明にあっては、光ファイバの一端を取り付けられたファイバ巻き付け具を回転させるとともに、これに同期してファイバガイドを平行に移動して、光ファイバをファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、ファイバ巻き付け具を分解し、多重巻き光ファイバを光ファイバ把持部につるして保持し、ファイバ固定具により緩衝部材を密接させて、光ファイバ把持部とファイバ固定具との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバをつるすように挟んで把持し、この把持した多重巻き光ファイバに測定器を接続し、多重巻き光ファイバの電気的特性および機械的特性を測定するため、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきもなく、高い信頼性をもって適確に測定でき、光ファイバの長期信頼性を評価することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係わる光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法を行うための多重巻き光ファイバを形成して把持する多重巻き光ファイバ作成機具の一部の構成を示す斜視図および断面図である。
【００２４】
なお、本実施形態の光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法は、光ファイバをほぼ所定の半径で環状に多数回巻回して図５や図６に示すような多重巻き光ファイバ５ｘを作成し、この多重巻き光ファイバ５ｘを用いて光ファイバの光学的特性および機械的特性を測定して光ファイバの曲げに対する信頼性を評価するものであり、図１に示す多重巻き光ファイバ作成機具はこのような多重巻き光ファイバ５ｘを作成するための多重巻き光ファイバ作成機具の一部を示しているものである。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、多重巻き光ファイバ作成機具は、多重巻き光ファイバを形成するために光ファイバが所定の半径で環状に多数回巻回される筒状のファイバ巻き付け具１を有する。このファイバ巻き付け具１は、その断面を示す図１（ｂ）による説明で後述するように長手方向に分解可能に構成されているものであって、このように分解し得るものを筒状のファイバ巻き付け具１として固定するためにファイバ巻き付け具１の両端には巻き付け固定キャップ２が取り付けられている。また、ファイバ巻き付け具１の外周面には近接して長手方向に沿うようにファイバ固定具３がねじ３１により直脱自在に取り付けられるようになっている。また、ファイバ巻き付け具１の外周面に対向するファイバ固定具３の面にはファイバ巻き付け具１に巻回された光ファイバをきずつけないように固定するためのシリコン樹脂等の樹脂からなる緩衝部材４が設けられ、ファイバ巻き付け具１に多数回巻回された光ファイバをファイバ固定具３とファイバ巻き付け具１の外周面との間に緩衝部材４を介して把持するようになっている。
【００２６】
図１（ｂ）からよく分かるように、ファイバ巻き付け具１は、長手方向に形成された複数の割れ目を有し、この複数の割れ目に沿って抜き取って分解し得るように構成されている。そして、ファイバ巻き付け具１を割れ目に沿って抜き取って分解する場合には、小さい順に抜きとって分解されるが、図１（ｂ）においてファイバ固定具３および緩衝部材４に対向する真下に設けられているファイバ巻き付け具１の一部である光ファイバ把持部１ａは、ファイバ巻き付け具を分解し抜き取って最後に残される一部であり、緩衝部材４を介してファイバ固定具３との間で多重巻き光ファイバをつるして保持しているためのものである。
【００２７】
図２は、図１に示すファイバ巻き付け具１を巻き付け台座６に取り付けて完成された多重巻き光ファイバ作成機具を示す斜視図である。
【００２８】
図２に示すように、多重巻き光ファイバ作成機具は、一対の間隔をあけて平行に設けられた巻き付け台座６を有し、この巻き付け台座６の間に図１に示したファイバ巻き付け具１が巻き付け固定キャップ２を介して配設され、ファイバ巻き付け具１の両側が巻き付け固定キャップ２を介して巻き付け台座６で支持されて固定されるようになっている。
【００２９】
また、平行な一対の巻き付け台座６の間には、ファイバ巻き付け具１に平行にファイバガイドレール８が取り付けられ、このファイバガイドレール８に形成されたねじ部にファイバガイド９が螺合して取り付けられている。このファイバガイド９は、光ファイバをファイバ巻き付け具１に多数回巻回する時に光ファイバをガイドするものである。
【００３０】
一対の平行な巻き付け台座６の間に設けられたファイバ巻き付け具１の一方の側である図２では右側の巻き付け固定キャップ２には、同様に右側の巻き付け台座６を介してハンドル７が取り付けられていて、このハンドル７を回転することによりファイバ巻き付け具１も回転するようになっている。また、ファイバ巻き付け具１に平行に設けられたファイバガイドレール８は、その一方の側である右側が巻き付け台座６を貫通して延出し、この延出した先端に滑車６１が取り付けられている。この滑車６１は、ベルト６３を介して前記ハンドル７に連結され、ハンドル７を回転した場合、ベルト６３を介して滑車６１が回転し、これによりファイバガイドレール８が回転し、この回転によりファイバガイド９がファイバ巻き付け具１の回転に同期しながらファイバガイドレール８に沿ってファイバ巻き付け具１と平行に移動するようになっている。これは、ファイバ巻き付け具１に光ファイバを多数回巻回した場合に、この巻回によって光ファイバの巻付け端が徐々に移動するが、この移動に合わせてファイバガイド９を移動させるためのものである。
【００３１】
図３は、図２に示したように構成される多重巻き光ファイバ作成機具を用いて光ファイバから多重巻き光ファイバを作成する様子を示す斜視図である。なお、図３に示すように、多重巻き光ファイバを作成する場合には、多重巻き光ファイバ作成機具は、ファイバ固定具３、緩衝部材４をねじ３１とともに取り外して行われる。
【００３２】
図３に示すように、光ファイバ５は、ファイバガイド９を通ってからファイバ巻き付け具１に巻き付けられるようになっている。そして，ハンドル７を回転することにより、光ファイバ５は、ファイバ巻き付け具１上に多数回巻回され、多重巻き光ファイバ５ｘが作成される。なお、この場合、ハンドル７の回転、すなわち光ファイバ５の巻回動作に同期してファイバガイド９も上述したようにファイバガイドレール８上に移動し、これにより光ファイバ５が適確にファイバ巻き付け具１上に多数回巻回され得るようになっている。なお、ファイバ巻き付け具１、ハンドル７、ファイバガイドレール８、ファイバガイド９、滑車６１、ベルト６３は、回転および移動機構を構成しているものである。
【００３３】
このように多重巻き光ファイバ５ｘがファイバ巻き付け具１上に作成されると、図４に示すように、ファイバ固定具３が緩衝部材４を介してファイバ巻き付け具１の上で多重巻き光ファイバ５ｘを挟むようにねじ３１で取り付けられ、これにより多重巻き光ファイバ５ｘをファイバ巻き付け具１とファイバ固定具３との間で緩衝部材４を介して固定的に把持するようになっている。
【００３４】
このようにファイバ巻き付け具１とファイバ固定具３の間で緩衝部材４を介して把持された多重巻き光ファイバ５ｘは、ファイバ巻き付け具１ととも巻き付け台座６から取り出され、またファイバ巻き付け具１の両側に取り付けられている巻き付け固定キャップ２も取り除かれる。
【００３５】
そして、このように巻き付け固定キャップ２を取り除かれ、ファイバ固定具３の間で緩衝部材４を介して多重巻き光ファイバ５ｘを固定しているファイバ巻き付け具１は、図１（ｂ）に示した複数の割れ目に沿って分解される。この場合、ファイバ巻き付け具１は、その断面の中心に存在する断面積の小さなものから順に抜き取られて分解されるが、上述したように、ファイバ固定具３および緩衝部材４に対向する真下に設けられているファイバ巻き付け具１の一部である光ファイバ把持部１ａは、抜き取られずに最後に残され、この光ファイバ把持部１ａ、すなわち光ファイバ把持部１ａの棒状体とファイバ固定具３の棒状体との間で緩衝部材４を介して多重巻き光ファイバ５ｘを把持する。
【００３６】
このようにファイバ巻き付け具１の残った光ファイバ把持部１ａとファイバ固定具３との間で緩衝部材４を介して把持されている多重巻き光ファイバ５ｘは、図５に示すように、一対の平行に設けられている測定台座１０の上に光ファイバ把持部１ａを介して載置される。
【００３７】
このように測定台座１０上に載置された多重巻き光ファイバ５ｘは、図６に示すように恒温恒湿器１１内に設置され、更に外部に設けられている測定器１２に接続され、その測定器１２により多重巻き光ファイバ５ｘの光学的特性である光損失および機械的特性であるひずみが測定される。
【００３８】
また、この測定は、多重巻き光ファイバ５ｘを加速的に劣化させるために、恒温恒湿器１１内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定して行われる。多重巻き光ファイバ５ｘの光学的特性である光損失および機械的特性であるひずみである測定器１２として、多重巻き光ファイバ５ｘに生じる光学的特性である光損失は、例えばＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ：　パルス試験器）で測定され、また機械的特性のひずみは、ＢＯＴＤＲ（Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）で測定される。なお、ＯＴＤＲは、光のラマン散乱光を測定して、損失を求めるものであり、またＢＯＴＤＲは、光のブリルアン散乱光を測定して、ひずみを求めるものである。更に詳しくは、ＢＯＴＤＲは、光ファイバ５の一端から測定用のパルス光を入射すると、多重巻き光ファイバ５ｘの中からブリルアン散乱光という特別な散乱光が戻ってくるので、その周波数分布を解析することにより多重巻き光ファイバ５ｘに生じている長さ方向のひずみを高精度に測定することができるものである。
【００３９】
図７は、上述した多重巻き光ファイバ５ｘの光学的および機械的特性の測定において内径の異なる複数の多重巻き光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを上記多重巻き光ファイバ作成機具で作成し、この内径の異なる複数の多重巻き光ファイバ５ｘを直列に接続して恒温恒湿器１１に設置し、外部から測定器１２を接続するとともに、恒温恒湿器１１内の温度および湿度を所定の高温および恒湿状態に設定し、この内径の異なる複数の多重巻き光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの光学的特性および機械的特性を測定するための測定系を示しているものである。なお、同図に示すように、測定器１２から恒温恒湿器１１に至るまでの光ファイバ５の余長は１００ｍとなっている。
【００４０】
なお、この内径の異なる複数の多重巻き光ファイバは、曲げ半径が３０ｍｍで巻数が２４の第１の多重巻き光ファイバ５ａ、曲げ半径が２０ｍｍで巻数が３６の第２の多重巻き光ファイバ５ｂ、曲げ半径が１５ｍｍで巻数が４８の第３の多重巻き光ファイバ５ｃ、および曲げ半径が１０ｍｍで巻数が７２の第４の多重巻き光ファイバ５ｄであり、それぞれが３種類の光ファイバを用いて構成されている。これらの多重巻き光ファイバ５ａ〜５ｄを直列にして測定器１２に接続し、その光学的特性である光損失および機械的特性であるひずみを測定するものである。
【００４１】
図８は、図７に示した測定系において測定器１２としてＯＴＤＲを用いて多重巻き光ファイバ５ａ〜５ｄの光損失を測定した場合において横軸に示す距離（ｍ）に対して縦軸に損失（ｄＢ）を示すグラフである。同図に示すように、測定器の性質上、始点と終端に大きな変化が発生するが、このうちの始点における変化を解決するために測定器から余長をとり、終端付近の解釈として、一度大きく減少した点は光がとれていないかまたは断線と判断し、それ以降は測定の対象とはせず、無視する。
【００４２】
図９は、図７に示した測定系において測定器１２としてＢＯＴＤＲを用いて多重巻き光ファイバ５ａ〜５ｄのひずみ分布を測定した場合において横軸に示す距離（ｍ）に対して縦軸に計測開始日を基準にしたときのひずみの変動（％）を示すグラフである。同図でも、図８の場合と同様に、測定器の性質上、始点と終端に大きな変化が発生するが、このうちの始点における変化を解決するために測定器から余長をとり、終端付近の解釈として、一度大きく減少した点は光がとれていないかまたは断線と判断し、それ以降は測定の対象とはせず、無視する。
【００４３】
図１０および図１１は、図７において測定系において曲げ半径が１５ｍｍの第３の多重巻き光ファイバ５ｃを測定点１３とした場合の横軸を日数としたときの損失およびひずみの変動をそれぞれ縦軸に示すグラフである。両図に示す測定結果からは、損失およびひずみに大きな変動が生じていないことが分かる。
【００４４】
なお、多重巻き光ファイバの曲げ半径が小さくなると損失の大きさは、大きくなると同時に、圧縮ひずみが観測される。
【００４５】
図１２は、上述したように多重巻き光ファイバを恒温恒湿器１１内に設置し、加速的に劣化させた後、多重巻き光ファイバを恒温恒湿器１１から取り出し、ファイバ固定具３の把持状態から解放された多重巻き光ファイバを示す図である。すなわち、図１３の左側には、実験冶具である多重巻き光ファイバ作成機具に多重巻き光ファイバを装着してファイバ固定具３と光ファイバ把持部１ａの間に緩衝部材４を介して把持している時の図であり、右側には実験冶具である多重巻き光ファイバ作成機具による把持状態から多重巻き光ファイバを解放した時の図である。
【００４６】
このように解放された多重巻き光ファイバをＢＯＴＤＲで測定することにより、残留ひずみを測定することができる。図１２において、右側に示すように、多重巻き光ファイバを把持状態から解放した時には、多重巻き光ファイバは残留ひずみにより半径がＲ２で示すように左側の半径Ｒ１よりも大きくなっていることが分かる。そこで、解放後の半径から残留ひずみを算出することにより光ファイバの機械的特性を評価することができる。また、多重巻き光ファイバを把持状態から解放した時の光ファイバの断面の中心に対する光ファイバの曲げの曲率半径をρとし、この曲率半径の中心を原点とし、この原点から半径方向に延出する方向をｙ軸とし、光ファイバの断面の中心からｙ軸方向にｙ移動した所における光ファイバの周方向の残留ひずみは、ε（ｙ）＝ｙ／ρとなる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバを多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、この多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性を測定するので、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきもなく、一度の測定で多数のデータを得て高い信頼性をもって適確に測定でき、光ファイバの長期信頼性を評価することができる。
【００４８】
また、本発明によれば、多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されないように小さな接触で多重巻き光ファイバを把持して、光ファイバの光学的特性および機械的特性の測定行うので、光ファイバに対する外的影響を低減でき、光ファイバの光学的特性および機械的特性を高精度かつ適確に測定することができる。
【００４９】
更に、本発明によれば、多重巻き光ファイバを棒状体の間につるすように挟んで多重巻き光ファイバを把持するので、この把持する接触は小さく、多重巻き光ファイバに対して外力が極力付加されず、光ファイバに対する外的影響を低減でき、光ファイバの光学的特性および機械的特性を高精度かつ適確に測定することができる。
【００５０】
本発明によれば、光ファイバの一端を取り付けたファイバ巻き付け具を回転させて、ファイバ巻き付け具に多数回巻回して多重巻き光ファイバを形成し、光ファイバ把持部とファイバ固定具との間に緩衝部材を介して多重巻き光ファイバを挟んで把持し、恒温恒湿器内で所定の高温、恒湿状態で加速的に劣化させて多重巻き光ファイバの光損失およびひずみを測定し、把持状態から解放して残留ひずみを測定するので、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきも少なく、一度の測定で多数のデータを得て高い信頼性をもって適確に測定でき、光ファイバの長期信頼性を評価することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、半径の異なる複数の多重巻き光ファイバを直列接続したものであるので、多数の曲げを生成することができることに加えて、長さも確保でき、光ファイバの曲げ半径の変化による光学的特性および機械的特性のばらつきもなく、一度の測定で多数のデータを得て高い信頼性をもって適確に測定でき、測定精度を向上でき、光ファイバの長期信頼性を適確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる光ファイバの曲げに対する信頼性評価方法を行うための多重巻き光ファイバを形成して把持する多重巻き光ファイバ作成機具の一部の構成を示す斜視図および断面図である。
【図２】図１に示すファイバ巻き付け具を巻き付け台座に取り付けて完成された多重巻き光ファイバ作成機具を示す斜視図である。
【図３】図２に示したように構成される多重巻き光ファイバ作成機具を用いて光ファイバから多重巻き光ファイバを作成する様子を示す斜視図である。
【図４】図３に示すように作成された多重巻き光ファイバを挟むようにファイバ巻き付け具の上にファイバ固定具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示すように作成された多重巻き光ファイバを光ファイバ把持部とファイバ固定具との間に挟んで測定台座の上に載置した状態を示す斜視図である。
【図６】図５に示すように測定台座上に載置された多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置して測定器に接続した状態を示す斜視図である。
【図７】内径の異なる複数の多重巻き光ファイバを直列に接続して恒温恒湿器に設置し、測定器１２を接続して、多重巻き光ファイバの光学的特性および機械的特性を測定する様子を示す図である。
【図８】図７に示した測定系において測定器としてＯＴＤＲを用いて多重巻き光ファイバの光損失を測定した場合の横軸に示す距離（ｍ）に対する縦軸に示す損失（ｄＢ）を示すグラフである。
【図９】図７に示した測定系において測定器としてＢＯＴＤＲを用いて多重巻き光ファイバのひずみ分布を測定した場合の横軸に示す距離（ｍ）に対して縦軸に計測開始日を基準にしたときのひずみの変動（％）を示すグラフである。
【図１０】図７において曲げ半径が１５ｍｍの第３の多重巻き光ファイバを測定点とした場合の横軸を日数としたときの損失を縦軸に示すグラフである。
【図１１】図７において曲げ半径が１５ｍｍの第３の多重巻き光ファイバを測定点とした場合の横軸を日数としたときのひずみの変動を縦軸に示すグラフである。
【図１２】多重巻き光ファイバを恒温恒湿器内に設置し、加速的に劣化させた後、多重巻き光ファイバを恒温恒湿器から取り出し、ファイバ固定具の把持状態から解放された光ファイバを示す図である。
【符号の説明】
１　ファイバ巻き付け具
１ａ　光ファイバ把持部
２　巻き付け固定キャップ
３　ファイバ固定具
４　緩衝部材
５　光ファイバ
５ａ，　５ｂ，　５ｃ，　５ｄ，　５ｘ　多重巻き光ファイバ
８　ファイバガイドレール
９　ファイバガイド
１０　測定台座
１１　恒温恒湿器
１２　測定器
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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