(57)【要約】【課題】  長尺ケーブルにおいても、ケーブルを切詰めることなく、光ファイバの異常箇所をピンポイントで特定できる新規な光ファイバケーブルの異常箇所検出方法を提供しようとするものである。【解決手段】  光ケーブル１０の片端末から、該光ケーブルに収容される光ファイバ１に赤外光を入射し、該光ファイバの異常箇所から漏洩する赤外光を検出器２０によって検出する。内面に赤外光検出素子を取付けた円筒から成る検出器２０に光ケーブル１０を通し、該円筒をケーブル長手方向に走査させる。或いは円筒を固定し、光ケーブルを長手方向に走行させながら、連続的に光ケーブルの異常箇所検出を行なうこともできる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバケーブルの片端末から、該光ファイバケーブルに収容される光ファイバに赤外光を入射し、該光ファイバの異常箇所から漏洩する赤外光を検出する光ファイバケーブルの異常箇所検出方法において、内面に赤外光検出素子を取付けた筒体に光ファイバケーブルを通し、該筒体を光ファイバケーブル長手方向に相対的に走査させて、光ファイバの異常箇所から漏洩する赤外光を検出することを特徴とする光ファイバケーブルの異常箇所検出方法。
【請求項２】
筒体を固定し、該筒体に通した光ファイバケーブルを長手方向に走行させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブルの異常箇所検出方法。
【請求項３】
筒体の内面の全部もしくは一部に赤外光反射部材が設けられるとともに、該筒体内面に赤外光検出素子が取付けられたことを特徴とする光ファイバケーブルの異常箇所検出に用いる検出器。
【請求項４】
筒体が半割可能で、半割された２部分は互いに勘合して円筒を構成することを特徴とする請求項３に記載の光ファイバケーブルの異常箇所検出に用いる検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバケーブルの異常箇所検出方法およびそれに用いる検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバケーブル（以下、光ケーブル、または単に、ケーブルと略記）の異常は、ケーブル製造中やケーブル布設中のトラブル、ケーブル布設後の障害などによって生じる。光ケーブルの異常箇所（以下、異常点、または障害点とも言う）においては、光ケーブル内の光ファイバの収容状態が、何らかの原因によって正規の状態を外れた状態を呈しており、正常範囲を逸脱した過剰な歪が加わっていて、光ファイバは過酷な曲げを受けたり、断線したりしている。このような状態になった原因を究明して、直ちに応急対策と恒久対策を講じる必要がある。
【０００３】
このためには、まず、異常が生じている箇所の特定が必須である。従来用いられていた異常箇所の特定方法は二種類ある。一つは、光ケーブルの片端から光ファイバに光パルスを入射し、該光ファイバの異常箇所からの反射光を光パルス入射端で捉えて、入射端と異常箇所の間を光が往復する時間から、光パルス入射端と異常箇所間の距離を特定する方法である。これはＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）法としてよく用いられ、専用の測定器が市販されていて、各種の改良が重ねられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
他の一つは、光ケーブルの片端から光ファイバに可視光または赤外光を入射し、該光ファイバの異常箇所からの散乱光を側面から目視または検出器で捉えて、異常箇所をピンポイントで特定する方法である。可視光を用いる方法は光ケーブルの開発当初より多用され、主に用いられる光源はＨｅ−Ｎｅ（ヘリウム−ネオン）レーザで、波長は６３３ｎｍである。この光が通されると、光ファイバの過酷な曲げを受けたり、断線したりしている個所では大きな散乱が起きて、光ファイバ側面に漏洩する赤色の散乱光（以下、漏洩光と言う）が目視で確認できる。赤外光を用いる方法は最近使われるようになったもので、目視で漏洩光が見えないため、赤外光検出器で漏洩光を検出するものである。これらの、漏洩光検出法では、異常箇所が含まれると考えられる区間のケーブル外被等、光の遮蔽物は除去しておく必要がある。
【０００５】
これらの方法では、それぞれ次のような欠点があり、十分なものとは言えなかった。まず、反射光を捉えるＯＴＤＲ法等では、パルス幅などによる測定誤差が避けられず、高精度の測定条件に調整しても、異常箇所を数ｍの範囲内に追込むのが精一杯であった。例えば、異常個所が１５１５ｍと計測されたとしても、１５１０ｍから１５２０ｍの間の、１０ｍ位の区間を別の手段で詳細に調査し異常点をピンポイントで特定することになるため、調査に時間がかかり、効率的でなかった。
【０００６】
漏洩光検出法で、赤外光を入射して異常点からの漏洩光を赤外光検出器で検出する場合は、１００００ｍ程度まで検出は可能であるが、検出器をケーブルの周方向と長さ方向の二方向に亘って走査させる必要があり、作業性が悪くかつ検出確度も低くなり、実用的でなかった。このため、可視光を用いて目視で検出する方法が一般的で多用されていた。この方法では、Ｈｅ−Ｎｅレーザなどの可視光を用いるが、可視領域の光は光ファイバを伝送するときの減衰が大きいため、入射端近くの異常点からの漏洩光は見つけ易いものの、入射端から遠く離れた異常点からの漏洩光を目視で見つけることは実質不可能であった。波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザの場合伝送損失は１０ｄＢ／ｋｍ程度であり、実用的には１０００ｍ程度が目視による異常点発見の限度であった。従って、漏洩光を目視で捉える方法では、ケーブルを長い状態のまま調査することができず、必ず検出可能な長さまでケーブルを切り詰めて調査する必要があった。
【０００７】
これら二つの測定方法を併用することも一般的に行われていた。例えば測定するケーブル長が全長５０００ｍの場合、先ず前記ＯＴＤＲ法でケーブルの全長を測定して、異常箇所が３５００ｍ付近に有ることが判明したとすると、他端から異常箇所までの距離は１５００ｍ位にまで近づくものの、１５００ｍを伝送して減衰したＨｅ−Ｎｅレーザ光を目視で捉えるのは不可能である。そこでＨｅ−Ｎｅレーザの異常点からの漏洩光をよりいっそう見易くするため、異常箇所が数十ｍ先になるようにケーブルを切り詰めて異常点を特定するということがしばしば行われていた。しかし、検出のためにのみケーブルを切り詰めるというのは、現状維持の立場からは好ましいことではなく、できれば元の長さのまま異常点を探すことが望まれていた。
【０００８】
この二つの測定方法を併用する方法を、図４を参照して詳細に説明する。図４の（ａ）はＯＴＤＲによる長尺ケーブルの全長測定状況を示し、（ｂ）は長尺ケーブルの切詰め、（ｃ）はＨｅ−Ｎｅレーザによる異常点の検出状況を示す。これらの図において、１は光ファイバ、１０は光ケーブル、２、３はケーブルドラム、４はＯＴＤＲ、５はＨｅ−Ｎｅレーザ、６は計尺カウンタ、７はケーブルカッタ、８はドラムスタンドを示す。９は歯止めでケーブルドラムの転がりを抑えるものである。
【０００９】
まず、図（ａ）のように、ケーブルドラム２に巻かれた光ケーブル１０の巻き終わり端から障害の起きている光ファイバ１をＯＴＤＲ４に接続して障害の位置を読取る。次に図（ｂ）のように、別のケーブルドラム３に光ケーブル１０を、巻き終わり端から巻き移していく。ケーブルドラム２と３はドラムスタンド８によって、回転自在に保持されている。このとき計尺カウンタで巻き移し長を読み取り、ＯＴＤＲによる障害位置まで数十ｍ位の位置に達したら、ケーブルカッタ７を用いて光ケーブル１０を切断する。その後、ドラム２に巻かれた光ケーブル１０の数十ｍを引出しＯＴＤＲの誤差を見込んで障害点を含むと予想される区間のケーブル外被を剥ぐ。この後、図（ｃ）に示すように、光ケーブル１０の引出し端から障害の起きている光ファイバ１にＨｅ−Ｎｅレーザ５を接続して漏洩光を目視によって探す。赤色の輝点Ｘが見つかれば、それが障害点つまり異常箇所と特定できる。なお、光ケーブルが工程中の半完成品で、ケーブル外被が未だ設けられていない状態の場合は、上記の外被を剥ぐ作業は不要である。
【００１０】
このように、従来の異常箇所の特定方法では、測定の都合により、ケーブルを切詰めるという場合があり、好ましいことではなかった。ケーブルを切詰めることは、現状を変えることのため、潜在するかもしれない原因の究明を複雑化する場合もあり、かつ異常箇所以外のケーブルは良好と判定された場合、その良好部分の有効活用に制約を与えるからである。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２１３５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、長尺ケーブルにおいても、ケーブルを切詰めることなく、光ファイバの異常箇所をピンポイントで特定できる新規な光ファイバケーブルの異常箇所検出方法およびそれに用いる検出器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、光ケーブルの片端末から、該光ケーブルに収容される光ファイバに赤外光を入射し、該光ファイバの異常箇所から漏洩する赤外光を検出する光ファイバケーブルの異常箇所検出方法において、内面に赤外光検出素子を取付けた円筒に光ファイバケーブルを通し、該円筒を光ファイバケーブル長手方向に相対的に走査させて、光ファイバの異常箇所から漏洩する赤外光を検出することを特徴とする光ケーブルの異常箇所検出方法である。この場合、円筒を固定し、光ケーブルを長手方向に走行させながら、連続的に光ケーブルの異常箇所検出を行なっても良い。
【００１４】
さらに、本発明は、筒体の内面の全部もしくは一部に赤外光反射部材が設けられるとともに、該筒体内面に赤外光検出素子が取付けられたことを特徴とする光ファイバケーブルの異常箇所検出に用いる検出器であり、筒体が半割可能で、半割された２部分は互いに勘合して円筒を構成するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光ケーブルの異常箇所検出方法および検出器によれば、長尺の光ケーブルを切り詰めること無く、光ケーブルの異常箇所を特定することができるため作業性に優れる。さらに本発明による光ケーブルの異常箇所検出法は、光ケーブルのドラムからドラムへの巻き替え作業を兼ねて実施することもできて、この場合はさらに効率が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による光ケーブルの異常箇所検出方法の実施形態を、図１を参照して説明する。図は、二つのドラム２、３に跨って一条の光ケーブル１０が渡され、これらのドラム間の直線状スパンにおいて、本発明の異常箇所検出に用いる検出器２０によって、光ファイバ異常点からの漏洩光を検出するものである。赤外光光源３０は光ケーブルの一端において、光ケーブル１０内の光ファイバ１に結合され、赤外光が該光ファイバに入射される。赤外光を用いることが本発明の一つの要件である。
【００１７】
赤外光の波長は１３１０ｎｍであり、伝送損失は０．４ｄＢ／ｋｍ程度と低いため１０ｋｍ程度のかなり長尺の光ファイバを伝送しても、異常箇所で漏洩光の検出が可能である。なお図１に示すようにドラム間の直線状スパンには計尺カウンタ６を設けておくと都合が良い。このカウンタ６を用いて、一方のドラムから他方のドラムに移し替えたケーブルの長さを計尺するなどすれば便利である。
【００１８】
赤外光光源３０はドラム３に取付けても良い。この場合、光源を駆動する電源やその他必要な電気的接続を、ドラムの回転軸においてロータリージョイントで連結すれば、双方のドラムを回転させながら連続的に漏洩光を検出することができる。検出器２０が反応したポイントでドラムの回転を止め、その近傍を再度低速で走査し、必要によりこれを繰返すことによって、光ファイバの異常点つまり光ケーブルの異常箇所をピンポイントで特定することができる。
【００１９】
検出器２０を筒状に構成し、光ケーブルはこの筒内に通される。検出機能を高めるために、この筒体の内面には、面全体ないし少なくともその一部に赤外光反射部材が設けられることが望ましい。これは金属箔を貼り付けることでも実現できるし、金属の蒸着によって構成しても良い。これらの金属材料の一例は赤外光の反射効率の良いアルミニウムである。反射部材を内面に貼り付けることによって、漏洩光がどの方向に発せられても赤外光検出素子に達するようになる。
【００２０】
検出器２０の構成例を図２により説明する。この装置全体は円筒であり、光ケーブルを二つのドラム間に張ってから光ケーブル１０を包囲したり或いは外したりの着脱が自在になるように、図のように円筒２３を半割構成とすれば作業性が良い。円筒２３の内面はほぼ全面に赤外光反射面を構成するアルミニウム箔２２が貼り付けられている。赤外光検出素子２１は、その受光面を円筒中心に向けて円筒に固定され、検出信号を取出すリード線２４が円筒外面から取出され、表示機器２５に接続される。表示機器２５は漏洩光を検出した場合にアラームを発し、同時に前記計尺カウンタ６等と接続すれば、長さ等の情報を併せて表示することができる。
【実施例】
【００２１】
図１、図２に示した方法・装置によって図３に示す光ケーブルの断線箇所を特定した例を説明する。図３は、本実施例の対象となった、１００心のテープスロット型光ケーブルの断面を示す。光ファイバ１の４心が平行に並べられ一括被覆されたテープ心線１１が５枚積層されスロット部材１２の溝内に収容される。溝は５本あるため全部で１００心の光ファイバがケーブルに収容されている。１３はスロット部材の中心に設けられたテンションメンバで、１４は押え巻きテープ、１５はケーブル外被を示す。ケーブル外径は約１２ｍｍである。
【００２２】
まず、光ケーブル全長８０００ｍをドラムに巻き取った状態で、障害を受けた光ファイバについてＯＴＤＲ測定を行なった。その結果、入射端末から約３７００ｍのところに断線があることが判明した。測定誤差は±４ｍである。次に計尺カウンタ６を使ってケーブルの巻き替えを行ない、特定した８ｍの区間の外被１５を剥いで、この部分が図１の直線スパンに来るようにして図２の検出器２０を光ケーブル１０に被せて検出器２０をケーブルの長手方向に動かし、漏洩光の強い点つまり異常点を発見した。作業に要した時間は検出器の走査を開始してから１分以内である。
【００２３】
本実施例では、図１の光源３０および図２の赤外光検出素子２１としては、市販の「ＡＱ−１０２９Ｂ光ケーブル心線対照器」（安藤電気製）を用いた。出力光波長は１３１０ｎｍ、光出力は−７ｄＢｍ以上である。本発明の赤外光検出器の、半割円筒の寸法は内径３６ｍｍ、長さ９５ｍｍで、内面にはアルミニウム箔を貼付けて、ケーブルからの漏洩光が内部で良く反射して赤外光検出素子に届くようにした。なお図１の、二つのドラム間の直線スパン長は１７ｍである。本実施例では、ケーブルが８０００ｍと長いため、前段にＯＴＤＲ調査を行なったが、ケーブル長が数百ｍと短い場合等は、ＯＴＤＲ調査を省き、直ちに図１のシステムで巻き替えながら、異常箇所検出を行なっても良い。この場合、検出器は固定して、その中心部に外被が無い状態のケーブルを走行させることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の光ファイバケーブルの異常箇所検出方法を示す説明図である。
【図２】本発明の光ファイバケーブルの異常箇所検出に用いる検出器を示す斜視図である。
【図３】光ファイバケーブルの構造を示す断面図である。
【図４】従来の光ファイバケーブルの異常箇所検出方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：光ファイバ
２、３：ケーブルドラム
４：ＯＴＤＲ
５：Ｈｅ−Ｎｅレーザ 
６：計尺カウンタ
７：ケーブルカッタ
８：ドラムスタンド
９：歯止め
１０：光ケーブル
１１：テープ心線
１２：スロット部材
１３：テンションメンバ
１４：押え巻きテープ
１５：ケーブル外被
２０：検出器
２１：赤外光検出素子
２２：赤外光反射部材
２３：円筒
２４：リード線
２５：表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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