(57)【要約】【課題】  光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置として損失増加接続を用いた場合、損失増加接続には本機能を備えた高価な光ファイバ融着接続機が必要である上、多くの作業時間を要するため製造コストやリードタイムの増大が問題である。【解決手段】  入力コネクタ１１から光部品１２及び光損失調整用ボビンを通して出力コネクタ１５へ光ファイバにより光信号を伝送する光伝送システムの光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置であって、光損失調整用ボビンとして、光ファイバが巻回される複数の曲率半径を持つボビン１３を設けたことを特徴とする。ボビン１３は複数の曲率半径を持つため、光ファイバの損失を任意の値に調整可能である。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力コネクタから光部品及び光損失調整用ボビンを通して出力コネクタへ光ファイバにより光信号を伝送する光伝送システムの光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置であって、
前記光損失調整用ボビンとして、前記光ファイバが巻回される複数の曲率半径を持つボビンを設けたことを特徴とする光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置。
【請求項２】
前記複数の曲率半径を持つボビンは、互いに異なる曲率半径を持つ複数のボビンからなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置。
【請求項３】
前記複数の曲率半径を持つボビンは、前記光ファイバが巻回される周位置の曲率半径が異なる錘形状の一つのボビンからなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置。
【請求項４】
前記複数の曲率半径を持つボビンは、前記光ファイバが巻回される曲率半径が可変可能な構成の一つのボビンからなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置。
【請求項５】
前記光ファイバが巻回される曲率半径が可変可能な構成の一つのボビンは、ゼンマイ付きの円筒形状の軸と、その軸の外周の一部に一辺が固着された板ばねとからなり、前記軸を回転することにより前記板ばねを前記軸に巻き付けた形状であり、前記軸の回転方向及び回転回数を可変することにより、前記曲率半径を可変する構成であることを特徴とする請求項４記載の光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置。
【請求項６】
前記複数の曲率半径を持つボビンは、前記光ファイバが貫通される中空のフレキシブルな構造のチューブからなり、前記光ファイバが布線された後の該チューブを曲げることで該チューブの曲率半径を調整することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置に係り、特に光ファイバを用いて伝送される光信号レベルの損失を調整する光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多中継の波長分割多重伝送システムでは、光合分波器、光増幅器等が多数使用される。これらの装置は複数の光部品がファイバ融着されることにより構成されるが、複数の主信号の損失のばらつきを抑える目的で、接続する光ファイバのコアをずらすことで、数ｄＢ程度の損失を意図的に与える損失増加接続が適用されている。
【０００３】
一方、光ファイバにより伝送される光信号の損失調整（レベル調整）には光減衰器が一般に用いられる。この光減衰器では、円柱形状の巻芯部材に光ファイバを複数回巻き付け、光ファイバを通過する光信号を放射損失により減衰するように構成し、巻芯部材の径や光ファイバの巻回数を調整することにより光減数量を調整する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
また、複数の突起を有する台座からなる本体と、その突起に接することにより、所定の円形状に曲げられ、台座面に載置された光ファイバからなる光減衰器では、突起により最初は光ファイバの曲率半径を小さくすることにより、一巻き当りの光減衰量を大きくして租調整を行い、その後光ファイルバの曲率半径を大きくすることにより、一巻き当りの光減衰量を小さくして微調整を行うことにより、巻回数を変更することなく、光信号レベル（光減衰量）の調整を行う方法も従来知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２０１２３号公報
【特許文献２】特開平２−１２９６０３号公報
【特許文献３】特開２００１−２２８３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置として損失増加接続を用いた場合、損失増加接続には本機能を備えた高価な光ファイバ融着接続機が必要である上、多くの作業時間を要するため製造コストやリードタイムの増大が問題である。また、特許文献１乃至３記載の従来の光減衰器による光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置は、いずれも光ファイバの損失を任意の値に調整することが困難である。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、光ファイバの損失を任意の値に調整し得る光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、作業を要することなく、安価な構成により光ファイバの損失を調整し得る光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置は図１の原理構成図に示すようにしたものである。すなわち、本発明は、図１に示すように、入力コネクタ１１から光部品１２及び光損失調整用ボビンを通して出力コネクタ１５へ光ファイバにより光信号を伝送する光伝送システムの光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置であって、光損失調整用ボビンとして、前記光ファイバが巻回される複数の曲率半径を持つボビン１３を設けたことを特徴とする。なお、図１では、複数の曲率半径を持つボビン１３が曲率半径の大きな余長処理用ボビン１４を介して出力コネクタ１５に光ファイバにより布線されているが、余長処理用ボビン１４は必ずしも必要ではない。
【００１０】
この発明では、入力コネクタ１１に入力された光信号は、光部品１２により例えば、ＡｄＢ減衰して複数の曲率半径を持つボビン１３に導かれる。複数の曲率半径を持つボビン１３は、互いに異なる複数の曲率半径（これは、余長処理用ボビン１４のそれよりも小である）を持つ複数のボビンから構成されており、各々曲げ損失により光ファイバの巻き数に応じて光信号レベルを減衰することにより、光ファイバの損失を調整する。例えば、複数の曲率半径を持つボビン１３が、互いに曲率半径の異なるｎ個（ｎは２以上の整数）のボビンからなるものとすると、各ボビンに光ファイバを布線すると曲げ損失により各々Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂｎ（ｄＢ／周）だけ減衰する。
【００１１】
従って、損失調整用ボビン１３の出力において、光信号は曲率半径の異なるｎ個（ｎは２以上の整数）のボビンの各巻き数に応じて更に減衰される。余長処理用ボビン１４は曲率半径が損失調整用ボビン１３のそれよりも十分大きいので、余長処理用ボビン１４に光ファイバを布線したときの光信号の損失はほぼ０ｄＢで、そのまま出力コネクタ１５に出力される。
【００１２】
従って、複数の曲率半径を持つボビン１３での光ファイバの巻き数を変えることで、減衰量を任意の値に、正確に調整することができる。このように、本発明では、光ファイバを曲率半径の小さなボビンに巻き付け、積極的に曲げ損失を発生させることで、光信号の損失調整が可能となる。
【００１３】
ここで、上記の複数の曲率半径を持つボビン１３は、各々曲率半径の異なる複数のボビンからなる構成に限らず、光ファイバの巻き付け位置によって曲率半径が異なる形状の一つのボビン（例えば、錘形状のボビン）や、曲率半径を任意に可変できる構成の一つのボビンや、光ファイバが貫通するように布線される中空のフレキシブルな一つのチューブも含むものであり、実質上、複数の曲率半径を持てる構成であればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、実質上、複数の曲率半径を持つボビンに光ファイバを布線することにより、損失を粗調整及び微調整して増加させることで損失を自由に調整可能であるため、ファイバ融着のノウハウを知らなくても損失調整作業が可能であり、損失調整作業が容易でしかも損失の値を正確に調整できる。また、再調整が必要な際にも、損失調整用ボビンに光ファイバを巻き付ける周数を増減させることで損失量が調整可能である。
【００１５】
また、本発明によれば、光ファイバをボビンの円筒に布線するだけで済むため、高価な融着機を必要とせず、低コスト化が可能である。ここでいう増加損失接続とは、接続するファイバのコアをずらすことで、数ｄＢ程度の損失を意図的に与えることができる。従来は損失を調整する際に増加損失接続機能を有する高価な光ファイバ融着機を使用し、光ファイバ融着を行う必要があったが、光ファイバ融着を不要にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図２は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第１の実施の形態の構成図を示す。同図において、入力コネクタ２１は、損失がＡｄＢの光部品２２、曲率半径の小さな損失調整用ボビン２３及び曲率半径の大きな余長処理用ボビン２４を介して出力コネクタ２５に光ファイバにより接続されている。
【００１７】
本実施の形態では、光部品２２から伸びる光ファイバを損失調整用ボビン２３に布線することで、光ファイバの曲率半径は損失調整用ボビン２３の曲率半径と等しくなる。光ファイバの曲げ損失は曲率半径と曲げ部分の長さにより決定される。そこで、光ファイバを１周させることでＢｄＢの損失が加わるように損失調整用ボビン１３の半径を設定することで、この損失調整用ボビン１３における光信号の損失は（Ｂ×（損失調整用ボビン２３での巻き数））ｄＢとなる。
【００１８】
最後に余った光ファイバを損失調整用ボビン１３よりも曲率半径の大きな余長処理用ボビン２４に巻きつけることで、光ファイバの余長処理を行う。余長処理用ボビン２４の曲率半径は十分大きいため、巻き付けたことによる損失は発生しない。よって、入力コネクタ２１−出力コネクタ２５間の光信号の損失は｛Ａ＋Ｂ×（損失調整用ボビン２３での巻き数）｝ｄＢとなり、光ファイバを損失調整用ボビン１３の円筒に巻きつける周数を増減させることでＢｄＢ単位で損失を調整することが可能となる。
【００１９】
以上詳細に実施の形態の構成を述べたが、シングルモードファイバの曲率半径と曲げ損失には密接な関係がある。一般に、曲率半径が２０ｍｍ以上であれば曲げ損失はほぼ０ｄＢとみなすことができ、曲率半径が２０ｍｍより小さくなるほど曲げ損失が増加するという性質を持つ（参考：http://times.ansl.ntt.co.jp/gijyutu/2000_06/Topic_05/topic05_06.html二掲載されている図６）。また、４ｍｍまでの曲率半径を許容するシングルモードファイバも製品化されており（参考：http://www.Furukawa.co.jp/fiber/jp/products/pdf/sm332-pf. pdf）、曲率半径が４ｍｍ以上であれば信頼性については問題ない。本実施の形態では損失は生じるものの品質的には問題のない曲率半径４〜２０ｍｍでのシングルモードファイバの特性を積極的に利用している。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第２の実施の形態の構成図を示す。同図において、入力コネクタ３１は、損失がＡｄＢの光部品３２、曲率半径の小さな損失微調整用ボビン３３ａ、損失微調整用ボビン３３ａより曲率半径の小さい損失粗調整用ボビン３３ｂ、曲率半径の大きな損失調整用ボビン３４をそれぞれ介して光ファイバにより出力コネクタ３５に布線されている。損失微調整用ボビン３３ａと損失粗調整用ボビン３３ｂとは、図１の複数の曲率半径を持つボビン１３を構成している。
【００２１】
損失微調整用ボビン３３ａは光ファイバを布線することで光信号が１巻きあたり０.１ｄＢ減衰するものとする。損失粗調整用ボビン３３ｂの曲率半径は損失微調整用ボビン３３ａのそれより小さく、光ファイバを布線することで光信号が１巻きあたり１.０ｄＢ減衰するものとする。
【００２２】
このように、本実施の形態では曲率半径の異なる二種類のボビン３３ａ及び３３ｂを用意することで、粗調と微調が可能となる。例えば、光部品３２の損失以外の２.５ｄＢの損失調整が必要な場合に、図２に示した第１の実施の形態の構成においてボビン２３が１巻きあたり０.１ｄＢ損失が加わるものだとすると、２５回巻き付ける必要がある。
【００２３】
これに対し、図３の第２の実施の形態の構成ではボビン３３ａに５回巻き付けて０.５ｄＢの損失を得ると共に、ボビン３３ｂに２回巻き付けて２.０ｄＢの損失を得ることで、合計７回巻き付けるだけで２.５ｄＢの損失調整ができる。このように、本実施の形態では、増加損失の桁が異なるボビンを二種類用意しているので、光ファイバをボビンに巻き付ける回数を少なくできるという効果が得られる。
【００２４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図４は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第３の実施の形態の構成図を示す。同図において、入力コネクタ４１は、損失がＡｄＢの光部品４２、損失調整用の円錐形状ボビン４３、曲率半径の大きな損失調整用ボビン４４をそれぞれ介して光ファイバにより出力コネクタ４５に布線されている。
【００２５】
円錐形状ボビン４３は高さによって径が変化するため、１巻きあたり０.１ｄＢ減衰する部分と１巻きあたり１．０ｄＢ減衰する部分にそれぞれ光ファイバを布線することで、より簡素な構成で第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、巻き付ける位置を上下にずらすことで、損失の微調整を行うことが可能となる。上記の円錐形状ボビン４３は、図１の複数の曲率半径を持つボビン１３を構成している。
【００２６】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図５は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第４の実施の形態の構成図を示す。同図において、入力コネクタ５１は、損失がＡｄＢの光部品５２、曲率半径が可変の損失調整用ボビン５３、曲率半径の大きな余長処理用ボビン５４を介して出力コネクタ５５に布線されている。上記の曲率半径が可変の損失調整用ボビン５３は、図１の複数の曲率半径を持つボビン１３を構成している。
【００２７】
この実施の形態では、損失調整用ボビン５３の曲率半径を変更することで、１巻きあたりの損失を変更することができる。光ファイバを巻き付けた後で入出力の損失を測定して規格内に収まらなかった場合、光ファイバを巻いたまま損失調整用ボビン５３の半径を変更することで、光ファイバの巻き数を変更することなく損失を調整することができる。
【００２８】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図６は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第５の実施の形態の構成図を示す。同図において、入力コネクタ６１は、損失がＡｄＢの光部品６２、内部に布線可能な小さな箱６３、曲率半径の大きな余長処理用ボビン６４を介して出力コネクタ６５に布線されている。ここで、箱６３の内部という狭い範囲内に光ファイバを布線することで、結果的に曲げ損失を発生させる。本発明は光ファイバの曲げ損失を利用することで、損失を自由に調整可能にするものである。上記の損失調整用ボビンに替わり、図６に示す第５の実施の形態では、箱６３を用いることで曲げ損失の生じる構成としている。
【００２９】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図７は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第６の実施の形態の構成図を示す。この実施の形態では以上の実施の形態の損失調整用ボビン２３、３３ａ、３３ｂ、５３に替わり、図７に示すチューブ７３により曲げ損失の生じる構成としたものである。図７において、入力コネクタ７１は、損失がＡｄＢの光部品７２、中空のフレキシブルなチューブ７３、曲率半径の大きな余長処理用ボビン７４を介して、光ファイバが出力コネクタ７５に布線された構成である。上記のチューブ７３は、図１の複数の曲率半径を持つボビン１３を構成している。
【００３０】
この実施の形態では、光ファイバをチューブ７３内に貫通するように布線した後チューブ７３を曲げることで、局所的に曲率半径を小さくし、曲げ損失を生じさせて損失を調整する。この実施の形態では、チューブ７３内に光ファイバを通した後チューブ７３を曲げることにより、損失を増加させることで損失を自由に調整可能であるため、ファイバ融着のノウハウを知らなくても損失調整作業が可能であり、損失調整作業が容易である。また、再調整が必要な際にも、光ファイバをチューブ７３内を通してチューブ７３に巻き付ける周数を増減させることで損失量が調整可能である。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、光ファイバをチューブ７３に布線するだけで済むため、高価な融着機を必要とせず、低コスト化が可能である。こ従来は損失を調整する際に増加損失接続機能を有する高価な光ファイバ融着機を使用し、光ファイバ融着を行う必要があったが、光ファイバ融着を不要にできる。
【００３２】
次に、本発明の第４の実施の形態の要部について説明する。図８は本発明になる光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置の第４の実施の形態の要部の構成図を示す。この実施の形態では、図５に示した曲率半径可変の損失調整用ボビン５３の構造の一例を示す。図８（Ｄ）の正面図に示すように、円筒状のゼンマイ付きの軸８１の軸方向の一部に、長方形状の可撓性の板ばね８２の短辺が固着されている。この状態で、軸８１を、ある程度手動で時計方向に回すと、図８（Ａ）の斜視図に示すように、板ばね８２が軸に巻き付けられた損失調整用ボビン５３が形成される。
【００３３】
更に、この状態で手動で軸８１を反時計回りに回すと、板ばねが８２ａで示すように緩み、曲率半径が増大する。他方、図８（Ａ）に示す状態から軸８１を、手動で軸８１を時計回りに回すと、板ばねが８２ｂで示すように、巻き付けられて絞られ、円筒の曲率半径が減少する。このようにして、損失調整用ボビン５３の曲率半径を可変することができる。
【００３４】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図３では損失微調整用ボビンと損失粗調整用ボビンとを1つずつ設けたが、いずれか一方又は両方を複数ずつ設けるようにしてもよい。また、入力コネクタと出力コネクタの間の接続順序は図１乃至図７に示したものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態の構成図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態である、損失調整用ボビンを二つ用いた構成図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態である、ボビンの代わりに円錐を用いた構成図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態である、曲率半径可変の損失調整用ボビンを用いた構成図である。
【図６】本発明の第五の実施の形態である、損失調整に箱を用いた構成図である。
【図７】本発明の第六の実施の形態である、損失調整にチューブを用いた構成図である。
【図８】図５の曲率半径可変の損失調整用ボビンの構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１  入力コネクタ
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２  光部品
１３  損失調整用の複数の曲率半径を持つボビン
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４  余長処理用ボビン
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５  出力コネクタ
２３  損失調整用ボビン
３３ａ  損失微調整用ボビン
３３ｂ  損失粗調整用ボビン
４３  損失調整用の円錐形状ボビン
５３  曲率半径が可変の損失調整用ボビン
６３  内部に布線可能な小さな箱
７３  中空のフレキシブルなチューブ
８１  軸（ゼンマイ付属）
８２、８２ａ、８２ｂ  板ばね
【図１】
2005354144.tif 000003
【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】
2005354144.tif 000009
【図８】
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