(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ複合架空地線の１本の心線の途中に間隔をあけて複数の第１の光分岐装置を設けて前記心線から検出用光ファイバを分岐させ、前記検出用光ファイバの先端面を水の観測位置に配置すると共に、前記心線の一端に光パルス試験器を接続して測定光を照射し、前記検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を前記光パルス試験器で観測し、前記反射光の強度の減少に基づいて対応する前記観測位置の水を検出すると共に、前記光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、前記第１の光分岐装置は、短い波長の測定光を一部分岐させ且つ長い波長の測定光を全て透過させる第１の光分岐器と、前記短い波長の測定光を全て分岐させ且つ前記長い波長の測定光を全て透過させる第２の光分岐器と、前記長い波長の測定光を一部分岐させる第３の光分岐器より構成され、前記光パルス試験器側から前記第１の光分岐器、前記第２の光分岐器、前記第３の光分岐器の順に配置されており、前記第２の光分岐器の配置数は１つであることを特徴とする光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項２】
光ファイバ複合架空地線の１本の心線の途中に間隔をあけて複数の第１の光分岐装置を設けて前記心線から検出用光ファイバを分岐させ、前記検出用光ファイバの先端面を水の観測位置に配置すると共に、前記心線の一端に光パルス試験器を接続して測定光を照射し、前記検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を前記光パルス試験器で観測し、前記反射光の強度の減少に基づいて対応する前記観測位置の水を検出すると共に、前記光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、前記第１の光分岐装置は、長い波長の測定光を一部分岐させ且つ短い波長の測定光を全て透過させる第４の光分岐器と、前記長い波長の測定光を全て分岐させ且つ前記短い波長の測定光を全て透過させる第５の光分岐器と、前記短い波長の測定光を一部分岐させる第６の光分岐器より構成され、前記光パルス試験器側から前記第４の光分岐器、前記第５の光分岐器、前記第６の光分岐器の順に配置されており、前記第５の光分岐器の配置数は１つであることを特徴とする光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項３】
前記第１の光分岐装置は、接続ボックス内の前記心線の露出部分に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項４】
前記検出用光ファイバの先端面は前記接続ボックス内の底板上又は底板の近傍に配置されていることを特徴とする請求項３記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項５】
前記接続ボックス内に空気中の水分を収集する水収集治具を設置し、前記水収集治具の収集部に前記検出用光ファイバの先端面を配置したことを特徴とする請求項３記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項６】
前記水収集治具は、下方向に楔状になった板状部材であり、楔状部分の先端が前記収集部であることを特徴とする請求項５記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項７】
前記水収集治具は、底板が下方向に楔状になった容器であり、前記底板の楔状部分の先端が前記収集部であることを特徴とする請求項５記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項８】
前記水収集治具内に潮解性物質が入れられていることを特徴とする請求項７記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項９】
前記水収集治具は空気中の水分を結露する結露面を有し、前記結露面は撥水加工されていることを特徴とする請求項６又は７記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項１０】
前記検出用光ファイバの先端面は前記接続ボックス近傍の光ファイバ複合架空地線のアルミ管内の谷部分に配置されていることを特徴とする請求項３記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項１１】
前記検出用光ファイバの途中に第２の光分岐装置を設けて前記検出用光ファイバから遅延追加用光ファイバを分岐させると共に、前記遅延追加用光ファイバの先端面を別の水の観測位置に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項１２】
前記第１の光分岐装置は光カプラであることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法。
【請求項１３】
光ファイバ複合架空地線の複数の接続ボックス内の心線の露出部分に設けられた第１の光分岐装置と、前記第１の光分岐装置によって前記心線から分岐された検出用光ファイバと、前記心線に測定光を照射して前記検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を測定する光パルス試験器を備え、前記検出用光ファイバの先端面は、前記接続ボックス内又は前記接続ボックス近傍のアルミ管内の谷部分に配置されていると共に、前記光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、前記第１の光分岐装置は、短い波長の測定光を一部分岐させ且つ長い波長の測定光を全て透過させる第１の光分岐器と、前記短い波長の測定光を全て分岐させ且つ前記長い波長の測定光を全て透過させる第２の光分岐器と、前記長い波長の測定光を一部分岐させる第３の光分岐器より構成され、前記光パルス試験器側から前記第１の光分岐器、前記第２の光分岐器、前記第３の光分岐器の順に配置されており、前記第２の光分岐器の配置数は１つであることを特徴とする光ファイバ複合架空地線の水検出装置。
【請求項１４】
光ファイバ複合架空地線の複数の接続ボックス内の心線の露出部分に設けられた第１の光分岐装置と、前記第１の光分岐装置によって前記心線から分岐された検出用光ファイバと、前記心線に測定光を照射して前記検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を測定する光パルス試験器を備え、前記検出用光ファイバの先端面は、前記接続ボックス内又は前記接続ボックス近傍のアルミ管内の谷部分に配置されていると共に、前記光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、前記第１の光分岐装置は、長い波長の測定光を一部分岐させ且つ短い波長の測定光を全て透過させる第４の光分岐器と、前記長い波長の測定光を全て分岐させ且つ前記短い波長の測定光を全て透過させる第５の光分岐器と、前記短い波長の測定光を一部分岐させる第６の光分岐器より構成され、前記光パルス試験器側から前記第４の光分岐器、前記第５の光分岐器、前記第６の光分岐器の順に配置されており、前記第５の光分岐器の配置数は１つであることを特徴とする光ファイバ複合架空地線の水検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置に関する。更に詳しくは、本発明は光ファイバ複合架空地線の光ファイバ心線を利用し、光ファイバ複合架空地線のアルミ管内に侵入した水を光パルス試験器によって光学的に検出する光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄塔間に架空される光ファイバ複合架空地線のアルミ管の腐食によりアルミ管内に水が侵入し、氷結して光ファイバ心線を圧迫し、通信に悪影響を与えることがある。そのため、アルミ管内への水の侵入を検出する必要がある。
【０００３】
例えば、特開２００５−２５７３９３号公報に開示された構造物の腐食箇所の特定方法では、光ファイバ複合架空地線のアルミ管が腐食する際に発生する水素ガスを検出し、これによってアルミ管の腐食を検出し、アルミ管内への水の侵入を推定する。
【０００４】
つまり、アルミ管の腐食に伴って発生した水素ガスは光ファイバに拡散浸透するので、光パルス試験器を使用して水素ガスの発生を観測する。観測に使用する光として、水素に吸収されにくい波長の測定光と、水素に吸収されやすい波長の測定光を使用する。また、水素ガスの発生を広範囲に検出した場合には、水素ガスが発生している区間のアルミ管内にパージガスを供給して水素ガスをパージする。その後、水素ガスに吸収されやすい波長の光を使用して水素ガスの発生箇所を特定する。腐食箇所からは新たに水素ガスが発生しているので、水素ガスの発生箇所を光パルス試験器によって検出することで、アルミ管の腐食箇所を特定することができる。
【０００５】
また、アルミ管内に侵入した水を検出する方法として、光ファイバ複合架空地線の途中に設けられている多数の接続ボックス内に湿度センサを設置すると共に、各湿度センサの測定値を遠隔で観測し、各接続ボックス内の湿度変化に基づいてアルミ管内への水の侵入を検出する方法も知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５７３９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の構造物の腐食箇所の特定方法では、水素ガスの検出によってアルミ管内への水の侵入を間接的に推定するので、水素ガスを検出できない場合には水の侵入を推定することはできない。また、水の溜まる位置と水素の溜まる位置が必ずしも一致するとは限らない。また、水素による光ファイバ伝送損失が大きすぎると、その位置より遠方の測定が困難になる。アルミ管内に水が侵入した場合の全てのケースで水素ガスが発生しているとは限らず、水素ガスの発生がなければアルミ管内への水の侵入を推定することはできない。また、水素ガスが発生している区間のアルミ管内にパージガスを供給する場合は、作業員が現地に出向く必要があり、検出作業に手間が掛かる。
【０００８】
また、各接続ボックス内の湿度変化に基づいてアルミ管内への水の侵入を検出する方法では、湿度センサを作動させるための電源が各接続ボックスに必要であり、それらの設置や接続ボックスの気密性を維持ながら外部から電源線を引き込む処理に手間が掛かる。また、各湿度センサの測定値を遠隔観測するために通信手段を確保する必要がある。これらのため、測定のための設備が大掛かりなものとなる。
【０００９】
本発明は、アルミ管内に侵入した水を直接検出することができ、作業員が現地に出向く必要がなく、測定のために大掛かりな設備が不要な光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置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】
【００１０】
かかる目的を達成するために請求項１記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、光ファイバ複合架空地線の１本の心線の途中に間隔をあけて複数の第１の光分岐装置を設けて心線から検出用光ファイバを分岐させ、検出用光ファイバの先端面を水の観測位置に配置すると共に、心線の一端に光パルス試験器を接続して測定光を照射し、検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を光パルス試験器で観測し、反射光の強度の減少に基づいて対応する観測位置の水を検出すると共に、光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、第１の光分岐装置は、短い波長の測定光を一部分岐させ且つ長い波長の測定光を全て透過させる第１の光分岐器と、短い波長の測定光を全て分岐させ且つ長い波長の測定光を全て透過させる第２の光分岐器と、長い波長の測定光を一部分岐させる第３の光分岐器より構成され、光パルス試験器側から第１の光分岐器、第２の光分岐器、第３の光分岐器の順に配置されており、第２の光分岐器の配置数は１つのものである。
また、請求項２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、光ファイバ複合架空地線の１本の心線の途中に間隔をあけて複数の第１の光分岐装置を設けて心線から検出用光ファイバを分岐させ、検出用光ファイバの先端面を水の観測位置に配置すると共に、心線の一端に光パルス試験器を接続して測定光を照射し、検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を光パルス試験器で観測し、反射光の強度の減少に基づいて対応する観測位置の水を検出すると共に、光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、第１の光分岐装置は、長い波長の測定光を一部分岐させ且つ短い波長の測定光を全て透過させる第４の光分岐器と、長い波長の測定光を全て分岐させ且つ短い波長の測定光を全て透過させる第５の光分岐器と、短い波長の測定光を一部分岐させる第６の光分岐器より構成され、光パルス試験器側から第４の光分岐器、第５の光分岐器、第６の光分岐器の順に配置されており、第５の光分岐器の配置数は１つのものである。
【００１１】
したがって、光パルス試験器から測定光を照射し、反射波の強度と位置の観測によって観測位置の水が検出される。各観測位置に水が溜まっていない場合に光パルス試験器によって観測される反射波の強度が、例えば図１(Ｂ)に示すものであったとする。いま、検出用光ファイバの先端面に水が付着すると、先端面に接触する媒質の屈折率の変化から反射光の強度が減少する。例えば、光パルス試験器側から２番目の観測位置に水が溜まっている場合には、２番目の観測位置の検出用光ファイバの先端面に水が付着するので、これに対応する反射波の強度が減少する（図１(Ｃ)）。観測される反射波の位置に基づき反射波と観測位置との対応がわかるので、反射波の強度の減少に基づいて対応する観測位置の水を検出することができる。光ファイバ複合架空地線では水の溜まりやすい位置がある程度決まっているので、水の溜まりやすい位置を観測位置とする。
ここで、請求項１記載の発明について、例えば、光パルス試験器として、波長λ１，λ２（λ１＜λ２）の測定光を使用する場合を例に説明する。この場合、短い波長はλ１であり、長い波長はλ２である。光パルス試験器から照射された波長λ１の測定光は、第１の光分岐器によって一部分岐されながら当該第１の光分岐器を透過する。第１の光分岐器によって検出用光ファイバ側に分岐された波長λ１の測定光は、この検出用光ファイバの先端面が配置されている観測位置での観測に使用される。第１の光分岐器が複数設けられている場合には、波長λ１の測定光の一部分岐は第１の光分岐器を透過する度に繰り返し行われ、それぞれの観測位置での観測に使用される。そして、全ての第１の光分岐器を透過した波長λ１の測定光は第２の光分岐器に到達する。第２の光分岐器では、波長λ１の測定光は全て検出用光ファイバ側に分岐され、その先端面が配置されている観測位置での観測に使用される。
一方、波長λ２の測定光は第１，第２の光分岐器では分岐されずに透過し、第３の光分岐器に到達する。そして、波長λ２の測定光は第３の光分岐器によって一部分岐されながら当該第３の光分岐器を透過する。第３の光分岐器によって検出用光ファイバ側に分岐された波長λ２の測定光は、この検出用光ファイバの先端面が配置されている観測位置での観測に使用される。第３の光分岐器が複数設けられている場合には、波長λ２の測定光の一部分岐は第３の光分岐器を透過する度に繰り返し行われ、それぞれの観測位置での観測に使用される。
即ち、短い波長の測定光を近くの観測位置で使用し、長い波長の測定光を遠くの観測位置で使用するようにし、遠くの観測位置で使用する測定光をその手前側の光分岐器で分岐させないようにしている。
また、請求項２記載の発明について、例えば、光パルス試験器として、波長λ１，λ２（λ１＜λ２）の測定光を使用する場合を例に説明する。この場合、短い波長はλ１であり、長い波長はλ２である。光パルス試験器から照射された波長λ２の測定光は、第４の光分岐器によって一部分岐されながら当該第４の光分岐器を透過する。第４の光分岐器によって検出用光ファイバ側に分岐された波長λ２の測定光は、この検出用光ファイバの先端面が配置されている観測位置での観測に使用される。第４の光分岐器が複数設けられている場合には、波長λ２の測定光の一部分岐は第４の光分岐器を透過する度に繰り返し行われ、それぞれの観測位置での観測に使用される。そして、全ての第４の光分岐器を透過した波長λ２の測定光は第５の光分岐器に到達する。第５の光分岐器では、波長λ２の測定光は全て検出用光ファイバ側に分岐され、その先端面が配置されている観測位置での観測に使用される。
一方、波長λ１の測定光は第４，第５の光分岐器では分岐されずに透過し、第６の光分岐器に到達する。そして、波長λ１の測定光は第６の光分岐器によって一部分岐されながら当該第６の光分岐器を透過する。第６の光分岐器によって検出用光ファイバ側に分岐された波長λ１の測定光は、この検出用光ファイバの先端面が配置されている観測位置での観測に使用される。第６の光分岐器が複数設けられている場合には、波長λ１の測定光の一部分岐は第６の光分岐器を透過する度に繰り返し行われ、それぞれの観測位置での観測に使用される。
即ち、長い波長の測定光を近くの観測位置で使用し、短い波長の測定光を遠くの観測位置で使用するようにし、遠くの観測位置で使用する測定光をその手前側の光分岐器で分岐させないようにしている。
【００１２】
また、請求項３記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、第１の光分岐装置が接続ボックス内の心線の露出部分に設けられているものである。したがって、第１の光分岐装置を簡単に設置することができる。また、接続ボックスは鉄塔の比較的低い位置に設けられており、接続ボックス付近では光ファイバ複合架空地線が低くなり、接続ボックス内又は接続ボックス近傍のアルミ管内は水が溜まりやすい場所である。このように水が溜まりやすい場所の近くに検出用光ファイバを設けて観測位置にすることができる。
【００１３】
また、請求項４記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、検出用光ファイバの先端面が接続ボックス内の底板上又は底板の近傍に配置されているものである。光ファイバ複合架空地線のアルミ管から接続ボックス内に流入した水は底板上に溜まり、検出用光ファイバの先端面を濡らす。これにより、接続ボックス内に溜まった水が検出される。即ち、接続ボックス内が水の観測位置となる。
【００１４】
また、請求項５記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、接続ボックス内に空気中の水分を収集する水収集治具を設置し、水収集治具の収集部に検出用光ファイバの先端面を配置したものである。光ファイバ複合架空地線のアルミ管内に水が侵入すると、侵入した水の蒸発によってアルミ管内の空気の湿度が上昇し、接続ボックス内の空気の湿度も上昇する。接続ボックス内の空気中の水分は温度低下等によって結露し、水蒸気の結露を利用した水収集治具によって集められて水となって溜まり、検出用光ファイバの先端面を濡らす。これにより、水収集治具によって集められた水が検出される。即ち、接続ボックス内が水の観測位置となる。
【００１５】
また、請求項６記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、水収集治具が下方向に楔状になった板状部材であり、楔状部分の先端が収集部となっている。接続ボックス内の空気中の水分は水収集治具に付着し結露して水滴となる。水滴は落下し、楔状の収集部に集まり、検出用光ファイバの先端面を濡らす。これにより、水収集治具によって集められた水が検出される。即ち、接続ボックス内が水の観測位置となる。
【００１６】
また、請求項７記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、水収集治具が、底板が下方向に楔状になった容器であり、底板の楔状部分の先端が収集部となっている。接続ボックス内の空気中の水分は水収集治具の内面に付着し結露して水滴となる。水滴は落下して収集部に溜まり、検出用光ファイバの先端面を濡らす。これにより、水収集治具によって集められた水が検出される。即ち、接続ボックス内が水の観測位置となる。
【００１７】
また、請求項８記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、水収集治具内に潮解性物質が入れられているものである。したがって、水収集治具内の潮解性物質は接続ボックス内の空気中の水分を吸収して溶解し、検出用光ファイバの先端面を濡らす。これにより、水収集治具内の空気の水分が検出される。即ち、接続ボックス内が水の観測位置となる。
【００１８】
また、請求項９記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、水収集治具は空気中の水分を結露する結露面を有し、結露面が撥水加工されているものである。したがって、水収集治具の結露面に結露した水滴が収集部に落下し易くなる。
【００１９】
また、請求項１０記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、検出用光ファイバの先端面が接続ボックス近傍の光ファイバ複合架空地線のアルミ管内の谷部分に配置されている。したがって、光ファイバ複合架空地線のアルミ管内の水は谷部分に溜まり、検出用光ファイバの先端面を濡らす。これにより、谷部分に溜まった水が検出される。即ち、アルミ管内の谷部分が水の観測位置となる。検出用光ファイバは微細であり、アルミ管内への挿入は容易である。
【００２０】
また、請求項１１記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、検出用光ファイバの途中に第２の光分岐装置を設けて検出用光ファイバから遅延追加用光ファイバを分岐させると共に、遅延追加用光ファイバの先端面を別の水の観測位置に配置したものである。したがって、光パルス試験器によって、検出用光ファイバ先端面の反射波と遅延追加用光ファイバ先端面の反射波とを区別して観測することができ、検出用光ファイバの先端面による観測位置の近くに別の観測位置を設けることができる。
【００２１】
また、請求項１２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法は、第１の光分岐装置を光カプラで構成している。したがって、光パルス試験器から照射された測定光は、その一部を検出用光ファイバ側に分岐させながら光カプラを通過する。即ち、光カプラによって測定光の一部が検出用光ファイバ側に分岐される。
【００３９】
また、請求項１３記載の光ファイバ複合架空地線の水検出装置は、光ファイバ複合架空地線の複数の接続ボックス内の心線の露出部分に設けられた第１の光分岐装置と、第１の光分岐装置によって心線から分岐された検出用光ファイバと、心線に測定光を照射して検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を測定する光パルス試験器を備え、検出用光ファイバの先端面は、接続ボックス内又は接続ボックス近傍のアルミ管内の谷部分に配置されていると共に、光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、第１の光分岐装置は、短い波長の測定光を一部分岐させ且つ長い波長の測定光を全て透過させる第１の光分岐器と、短い波長の測定光を全て分岐させ且つ長い波長の測定光を全て透過させる第２の光分岐器と、長い波長の測定光を一部分岐させる第３の光分岐器より構成され、光パルス試験器側から第１の光分岐器、第２の光分岐器、第３の光分岐器の順に配置されており、第２の光分岐器の配置数は１つのものである。
また、請求項１４記載の光ファイバ複合架空地線の水検出装置は、光ファイバ複合架空地線の複数の接続ボックス内の心線の露出部分に設けられた第１の光分岐装置と、第１の光分岐装置によって心線から分岐された検出用光ファイバと、心線に測定光を照射して検出用光ファイバの先端面からの反射光の位置と強度を測定する光パルス試験器を備え、検出用光ファイバの先端面は、接続ボックス内又は接続ボックス近傍のアルミ管内の谷部分に配置されていると共に、光パルス試験器は２波長の測定光を照射するものであり、第１の光分岐装置は、長い波長の測定光を一部分岐させ且つ短い波長の測定光を全て透過させる第４の光分岐器と、長い波長の測定光を全て分岐させ且つ短い波長の測定光を全て透過させる第５の光分岐器と、短い波長の測定光を一部分岐させる第６の光分岐器より構成され、光パルス試験器側から第４の光分岐器、第５の光分岐器、第６の光分岐器の順に配置されており、第５の光分岐器の配置数は１つのものである。
【００４０】
したがって、検出用光ファイバの先端面が配置されている位置が水の観測位置となり、光パルス試験器によって観測される反射波の強度と位置に基づいて観測位置での水を検出することができる。
【発明の効果】
【００４１】
請求項１，２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法、および請求項１３，１４記載の光ファイバ複合架空地線の水検出装置では、光ファイバ複合架空地線のアルミ管内に侵入した水を現地に出向かなくても遠隔から検出することができると共に、検出された観測位置を特定することができる。また、第１の光分岐装置を設けて検出用光ファイバを分岐させるだけで観測位置を増やすことができるので、多点観測が容易であり、光ファイバ多点型センサを簡単に構築することができる。また、測定光を伝送する光ファイバとして、光ファイバ複合架空地線の心線を利用しているので、新たな光ケーブルを敷設する必要がない。また、水検出用光ファイバおよび光分岐装置は心線と同じくアルミ管および接続ボックス内の閉じた空間にあるので、接続ボックス外部から線路を引き込むための気密処理の必要がない。また、利用する心線は１本なので、空き心線が１本あれば本装置を容易に設置できる。このため、大掛かりな設備を追加しなくても多点観測を行うことができる。また、接続ボックス内に湿度センサを設ける場合のように電源や通信手段を設ける必要がなく、この点からも大掛かりな設備の追加なしに簡単に多点観測を行うことができる。また、検出の対象を水にしているので、水素ガスの検出から水の存在を推定する場合に比べて検出が直接的であり、検出確度を向上させることができると共に、検出位置の特定も容易である。これにより、水の検出位置に基づいて光ファイバ複合架空地線の保守点検が可能になる。
また、請求項１，１３記載の発明では、遠くの観測位置で使用する長い波長の測定光を手前側の第１，第２の光分岐器で分岐させることなく、遠くの観測位置に供給することができる。このため、長い波長の測定光の伝送中に分岐損失が発生するのを防止することができ、より遠くの観測位置まで測定光を供給することができる。また、光パルス試験器として市販品である２波長の測定光を照射するものを使用することができ、検出に要するコストを安くすることができる。
また、請求項２，１４記載の発明では、遠くの観測位置で使用する短い波長の測定光を手前側の第４，第５の光分岐器で分岐させることなく、遠くの観測位置に供給することができる。このため、短い波長の測定光の伝送中に分岐損失が発生するのを防止することができ、より遠くの観測位置まで測定光を供給することができる。また、光パルス試験器として市販品である２波長の測定光を照射するものを使用することができ、検出に要するコストを安くすることができる。
【００４２】
また、請求項３記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、第１の光分岐装置の設置が簡単であり、本発明の実施をより一層容易なものにすることができる。接続ボックス内では双方の光ファイバ複合架空地線の心線どうしを接続しているが、その接続点に光分岐装置を挿入すれば良い。また、光分岐装置は接続ボックスより十分小さく、検出用光ファイバは細径であり、接続ボックス内で引き回すことができるので、水の溜まりやすい位置を観測位置にするのに都合が良い。
【００４３】
また、請求項４記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、接続ボックス内を観測位置としてここに溜まった水を検出することができる。
【００４４】
また、請求項５記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、接続ボックス内の空気中の水分を効率よく集めて水として検出することができる。また、光ファイバは微細であり、水収集治具の収集部を小さくしてもここに集められた水を検出することができる。そのため、結露などの僅かな水の検出が可能であり、この点からも効率よく水を検出することができる。
【００４５】
水収集治具としては、請求項６記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法のように、下方向に楔状になった板状部材であって、楔状部分の先端が収集部となるものを使用しても良く、請求項７記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法のように、底板が下方向に楔状になった容器であって、底板の楔状部分の先端が収集部となるものを使用しても良い。
【００４６】
また、請求項８記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、接続ボックス内の空気中の水分が僅かなものであっても検出することができる。したがって、センサとしての感度を向上させることができる。
【００４７】
また、請求項９記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、水収集治具の結露面に結露した水滴が収集部に落下し易くなる。そのため、結露した水滴を効率よく集めることができ、水の検出がより容易になる。
【００４８】
また、請求項１０記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、アルミ管内の谷部分を観測位置としてここに溜まった水を検出することができる。
【００４９】
また、請求項１１記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、検出用光ファイバの途中に第２の光分岐装置を設けて検出用光ファイバから遅延追加用光ファイバを分岐させると共に、遅延追加用光ファイバの先端面を別の水の観測位置に配置しているので、検出用光ファイバによる観測位置の近くに別の観測位置を設けることができる。
【００５０】
また、請求項１２記載の光ファイバ複合架空地線の水検出方法では、市販の光カプラを使用して測定光の一部を検出用光ファイバ側に分岐させることができる。したがって、低コストで水の検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００５５】
本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置は、鉄塔の最上部に架空されている光ファイバ複合架空地線（以下、ＯＰＧＷという）の光ファイバを利用してＯＰＧＷのアルミ管内に侵入した水を検出するものである。即ち、ＯＰＧＷが有する複数の光ファイバ心線のうちの１本を利用して多点型センサを構成し、複数の観測位置において水の有無を観測するものである。
【００５６】
まず最初に、本発明の第１の実施形態について説明する。図１に、光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の概念を示す。光ファイバ複合架空地線の水検出方法（以下、単に水検出方法という）は、ＯＰＧＷ１の光ファイバ心線２の途中に間隔をあけて複数の第１の光分岐装置３を設けて心線２から検出用光ファイバ４を分岐させ、検出用光ファイバ４の先端面４ａを水の観測位置５に配置すると共に、心線２の一端に光パルス試験器（Optical Fiber Time-Domain Reflectometer、以下、ＯＴＤＲという）６を接続して測定光７を照射し、検出用光ファイバ４の先端面４ａからの反射光の位置（距離）と強度をＯＴＤＲ６で観測し、反射光８の強度の減少に基づいて対応する観測位置５の水を検出するものである。
【００５７】
図２に示すように、ＯＰＧＷ１は鉄塔９の最上部に架空されている。ＯＰＧＷ１は接続ボックス１０内で継ぎ足されている。接続ボックス１０は鉄塔９の比較的低い位置に設けられている。ＯＰＧＷ１は接続ボックス１０が設けられた鉄塔９に沿って一旦接続ボックス１０の下方に降ろされた後、その底板１０ａに設けられた孔から接続ボックス１０内に挿入されている。
【００５８】
第１の光分岐装置３は例えば光カプラであり、例えば接続ボックス１０内の心線２の露出部分１１に設けられている。即ち、図３に示すように、接続ボックス１０内では心線２が接続のために露出しており、１本の心線２の継ぎ足し部分に第１の光分岐装置３を挿入し、検出用光ファイバ４を分岐させている。ただし、接続ボックス１０の外に第１の光分岐装置３を設けても良い。第１の光分岐装置３である光カプラの分岐特性は、例えば分岐光：透過光＝５０：５０であり、分岐光、透過光の入射光に対する減衰は−３ｄＢである。ただし、第１の光分岐装置３の分岐特性はこの値に限るものではなく、その他の値でも良い。例えば分岐光：透過光＝３０：７０とし、分岐光の入射光に対する減衰を−５ｄＢ、透過光の入射光に対する減衰を−１．５ｄＢにしても良い。
【００５９】
分岐させた検出用光ファイバ４の先端面４ａは水１８の観測位置５に配置されている。本実施形態では、接続ボックス１０内の底板１０ａ上を水１８の観測位置５とし、検出用光ファイバ４の先端面４ａを接続ボックス１０内の底板１０ａ上又は底板１０ａの近傍に配置し底板１０ａ上に溜まった水１８を検出するようにしている。ただし、水１８の観測位置５は接続ボックス１０内の底板１０ａ上に限るものではない。また、ＯＰＧＷ１では水１８の溜まりやすい位置がある程度決まっており、水１８の溜まりやすい位置を観測位置５とすることが好ましい。水の溜まりやすい位置としては、例えば接続ボックス１０内、後述するアルミ管１２内の谷部分１３等があげられる。本実施形態では、接続ボックス１０内が観測位置５となる。
【００６０】
ＯＴＤＲ６は心線２の一端２ａに接続されている。通常、心線２の一端２ａは図示しない光配線盤に接続されているので、ＯＴＤＲ６を光配線盤に接続することでＯＴＤＲ６を心線２の一端２ａに接続することができる。ただし、心線２の一端２ａにＯＴＤＲ６を接続する手段としては、これに限るものではない。
【００６１】
本実施形態では、ＯＴＤＲ６が照射する測定光７として、例えば単一波長の光が使用される。ただし、測定光７として、複数の波長の光を使用しても良い。
【００６２】
以上の構成の水検出装置において、ＯＴＤＲ６を使用して検出用光ファイバ４の先端面４ａからの反射光８を観測する。ＯＴＤＲ６では、検出用光ファイバ４の先端面４ａの位置、即ちＯＴＤＲ６からの距離に応じた複数の反射光８が測定される。
【００６３】
いずれの観測位置５にも水１８が溜まっておらず、検出用光ファイバ４の先端面４ａに水１８が付着していない場合に測定される反射光８の強度が、例えば図１(Ｂ)に示すものであったとする。いま、ＯＰＧＷ１のアルミ管１２内に水１８が侵入し、その水１８が接続ボックス１０内に流入して底板１０ａ上、即ち観測位置５に溜まり、検出用光ファイバ４の先端面４ａに付着すると、先端面４ａに接する媒質の屈折率が変わるので、これに対応する反射光８の強度が減少する。例えば、ＯＴＤＲ６側から２番目の観測位置５に水１８が溜まっている場合には、２番目の観測位置５の検出用光ファイバ４の先端面４ａに水１８が付着するので、これに対応する反射光８の強度が減少する（図１(Ｃ)の２点鎖線から実線への変化）。したがって、反射光８の強度に基づいて水１８の付着を検出することができると共に、反射光８の位置に基づいて水１８が検出された観測位置５を特定することができる。なお、図１において、対応する先端面４ａと反射光８とを上下に並べて記載している（図４、図６、図８、図１０、図１３でも同様）。
【００６４】
このように、ＯＰＧＷ１のアルミ管１２内に侵入した水１８の観測位置５を複数設けることができ、現地に出向かなくても遠隔から水１８を検出することができると共に、その検出位置を特定することができる。また、第１の光分岐装置３を設けて検出用光ファイバ４を分岐させるだけで観測位置５を増やすことができるので、多点観測が容易である。また、ＯＰＧＷ１の心線２を利用しているので、大掛かりな設備を追加しなくても多点観測を行うことができる。また、利用する心線２は１本であるので、ＯＰＧＷ１の通信能力には大きく影響しない。また、接続ボックス１０内の湿度を湿度センサで計測する場合のように電源や通信手段を別に設ける必要がなく、この点からも大掛かりな設備の追加なしに簡単に多点観測を行うことができる。
【００６５】
また、検出の対象を水１８にしているので、水素ガスの検出から水の存在を推定する場合に比べて検出が直接的で検出確度を向上させることができると共に、検出位置の特定も容易である。また、ＯＰＧＷ１のアルミ管１２内に侵入した水１８を検出することができるので、これに基づいてアルミ管１２の腐食を推測することができる。さらに、水１８の検出位置に基づいて、アルミ管１２の腐食位置を大まかに特定することができ、ＯＰＧＷ１の保守点検が容易になる。
【００６６】
本実施形態では、第１の光分岐装置３を接続ボックス１０内に設けている。接続ボックス１０内ではＯＰＧＷ１の心線２が露出しており、第１の光分岐装置３の設置が容易である。また、接続ボックス１０は比較的低い位置に設置されているので、水１８の溜まりやすい位置を観測位置５にするのに都合がよい。
【００６７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する（以下、同様。）。
【００６８】
本発明の水検出方法の概念を図４に示す。この水検出方法は、ＯＴＤＲ６の光源を波長可変とし、第１の光分岐装置３として波長合分波器を使用し、それぞれの合分波波長を少しずつ違え、波長と時間によって検出する反射光８を選択するようにしたものである。
【００６９】
ＯＴＤＲ６は複数の波長の測定光７を照射するものである。本実施形態では、例えば５種類の波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５（λ１＜λ２＜…＜λ５）の測定光７を照射する。ただし、測定光７の波長の数は５種類に限るものではなく、２以上であれば適用可能である。
【００７０】
第１の光分岐装置３は、分岐波長が互いに異なるハイパスフィルタ型の波長合分波器であり、分岐波長が短い順にＯＴＤＲ６側から配置されている。本実施形態では、例えば４つのハイパスフィルタ型の波長合分波器３１〜３４を使用する。即ち、分岐特性が図５(Ａ)に示すように、波長λ１以下の波長λ１の光を分岐させ且つ波長λ１よりも長い波長λ２，λ３，λ４，λ５の光を透過させるもの（以下、λ１ＨＰ型波長合分波器３１という）、分岐特性が図５(Ｂ)に示すように、波長λ２以下の波長λ１，λ２の光を分岐させ且つ波長λ２よりも長い波長λ３，λ４，λ５の光を透過させるもの（以下、λ２ＨＰ型波長合分波器３２という）、分岐特性が図５(Ｃ)に示すように、波長λ３以下の波長λ１，λ２，λ３の光を分岐させ且つ波長λ３よりも長い波長λ４，λ５の光を透過させるもの（以下、λ３ＨＰ型波長合分波器３３という）、分岐特性が図５(Ｄ)に示すように、波長λ４以下の波長λ１，λ２，λ３，λ４の光を分岐させ且つ波長λ４よりも長い波長λ５の光を透過させるもの（以下、λ４ＨＰ型波長合分波器３４という）を使用する。なお、図５において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。
【００７１】
測定光７の波長の数をＮ１、第１の光分岐装置３の数をＮ２とした場合、(Ｎ１)＝(Ｎ２)＋１となるように、Ｎ１とＮ２を決定する。
【００７２】
一般の光カプラは波長に依存せず光パワーを２つに分岐するので、分岐特性が例えば分岐光：透過光＝５０：５０の比で光信号を分岐させる場合、光信号はどんどん弱くなり（分岐点１箇所当り分岐損失３ｄＢ＋その他損失０．１〜１ｄＢ、光ファイバは１ｋｍ当り０．２〜０．５ｄＢ／ｋｍ）、観測位置５を多数設けるが困難になる。このため波長合分波器３１〜３４を用いて、ある波長の光は特定の１つの地点でのみ分岐され反射光８が戻ってくるようにする。これにより、途中の第１の光分岐装置３の分岐損失が回避され、光信号の損失は光ファイバ伝送損失のみに低減される。
【００７３】
なお、原理的には、パルス光でなく連続光の反射強度でも計測できるが、それぞれの分岐点における接続点で波長に依存せず僅かな反射光が混入し、測定精度に影響を与える虞がある。特に、遠方の反射点（検出用光ファイバ４の先端面４ａ）の信号は光ファイバ伝送損失だけでも微弱になり、近端での反射光８が僅かでも大きく影響する。このためパルス光によって遠方の反射光８と近端の不要な反射光８とを時間的にも分離する。即ち、波長領域での信号分離と時間領域での信号分離とによって、損失も少なく精度も高く測定できる。
【００７４】
ＯＴＤＲ６から照射された波長λ１の測定光７は、１番手前のλ１ＨＰ型波長合分波器３１で検出用光ファイバ４側に分岐され、２番目のλ２ＨＰ型波長合分波器３２側には透過しない。また、波長λ２の測定光７は、１番目のλ１ＨＰ型波長合分波器３１を分岐損失なく透過し、２番目のλ２ＨＰ型波長合分波器３２で検出用光ファイバ４側に分岐され、３番目のλ３ＨＰ型波長合分波器３３側には透過しない。波長λ３の測定光７は、１番目のλ１ＨＰ型波長合分波器３１と２番目のλ２ＨＰ型波長合分波器３２を分岐損失なく透過し、３番目のλ３ＨＰ型波長合分波器３３で検出用光ファイバ４側に分岐され、４番目のλ４ＨＰ型波長合分波器３４側には透過しない。波長λ４の測定光７は、１番目のλ１ＨＰ型波長合分波器３１と２番目のλ２ＨＰ型波長合分波器３２と３番目のλ３ＨＰ型波長合分波器３３を分岐損失なく透過し、４番目のλ４ＨＰ型波長合分波器３４で検出用光ファイバ４側に分岐され、心線２の終端２ｂ側には透過しない。そして、波長λ５の測定光７は、４つの波長合分波器３１〜３４を分岐損失なく透過し、心線２の終端２ｂで反射する。
【００７５】
この実施形態では、特定波長の測定光７を途中で分岐損失を生じさせることなく遠くの観測位置５に供給することができる。
【００７６】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。上述の第２の実施形態との相違は、第２の実施形態では第１の光分岐装置３として分岐波長が互いに異なるハイパスフィルタ型の波長合分波器３１〜３４を使用していたが、本実施形態では、例えば図６に示すように、第１の光分岐装置３として分岐波長が互いに異なるローパスフィルタ型の波長合分波器３５〜３８を使用し、分岐波長が長い順にＯＴＤＲ６側から配置している点である。
【００７７】
本実施形態で第１の光分岐装置３として使用する４つのローパスフィルタ型の波長合分波器３５〜３８の分岐特性を図７に示す。分岐特性が図７(Ａ)に示すように、波長λ５以上の波長λ５の光を分岐させ且つ波長λ５よりも短い波長λ１，λ２，λ３，λ４の光を透過させるもの（以下、λ５ＬＰ型波長合分波器３５という）、分岐特性が図７(Ｂ)に示すように、波長λ４以上の波長λ４，λ５の光を分岐させ且つ波長λ４よりも短い波長λ１，λ２，λ３の光を透過させるもの（以下、λ４ＬＰ型波長合分波器３６という）、分岐特性が図７(Ｃ)に示すように、波長λ３以上の波長λ３，λ４，λ５の光を分岐させ且つ波長λ３よりも短い波長λ１，λ２の光を透過させるもの（以下、λ３ＬＰ型波長合分波器３７という）、分岐特性が図７(Ｄ)に示すように、波長λ２以上の波長λ２，λ３，λ４，λ５の光を分岐させ且つ波長λ２よりも短い波長λ１の光を透過させるもの（以下、λ２ＬＰ型波長合分波器３８という）を使用する。なお、図７において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。
【００７８】
ＯＴＤＲ６から照射された波長λ５の測定光７は、１番手前のλ５ＬＰ型波長合分波器３５で検出用光ファイバ４側に分岐され、２番目のλ４ＬＰ型波長合分波器３６側には透過しない。また、波長λ４の測定光７は、１番目のλ５ＬＰ型波長合分波器３５を分岐損失なく透過し、２番目のλ４ＬＰ型波長合分波器３６で検出用光ファイバ４側に分岐され、３番目のλ３ＬＰ型波長合分波器３７側には透過しない。波長λ３の測定光７は、１番目のλ５ＬＰ型波長合分波器３５と２番目のλ４ＬＰ型波長合分波器３６を分岐損失なく透過し、３番目のλ３ＬＰ型波長合分波器３７で検出用光ファイバ４側に分岐され、４番目のλ２ＬＰ型波長合分波器３８側には透過しない。波長λ２の測定光７は、１番目のλ５ＬＰ型波長合分波器３５と２番目のλ４ＬＰ型波長合分波器３６と３番目のλ３ＬＰ型波長合分波器３７を分岐損失なく透過し、４番目のλ２ＬＰ型波長合分波器３８で検出用光ファイバ４側に分岐され、心線２の終端２ｂ側には透過しない。そして、波長λ１の測定光７は、４つの波長合分波器３５〜３８を分岐損失なく透過し、心線２の終端２ｂで反射する。
【００７９】
この実施形態でも、第２の実施形態と同様に、特定波長の測定光７を途中で分岐損失を生じさせることなく遠くの観測位置５に供給することができる。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。上述の第２，第３の実施形態との相違は、第２の実施形態では第１の光分岐装置３として分岐波長が互いに異なるハイパスフィルタ型の波長合分波器３１〜３４を使用し、第３の実施形態では第１の光分岐装置３として分岐波長が互いに異なるローパスフィルタ型の波長合分波器３５〜３８を使用していたが、本実施形態では、例えば図８に示すように、第１の光分岐装置３として互いに異なる波長帯の光を分岐させるバンドパスフィルタ型の波長合分波器３９〜４２を使用しており、その配置順序が制限を受けない点である。
【００８１】
例えば、４つの波長合分波器３９〜４２の波長分離特性を図９に示す。なお、図９において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。図９(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、４つの波長合分波器３９〜４２は分岐させる光の波長帯をずらしており、波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５（λ１＜λ２＜…＜λ５）のうち、１番目の波長合分波器３９は波長λ１の光を分岐させ（図９(Ａ)）、２番目の波長合分波器４０は波長λ２の光を分岐させ（図９(Ｂ)）、３番目の波長合分波器４１は波長λ３の光を分岐させ（図９(Ｃ)）、４番目の波長合分波器４２は波長λ４の光を分岐させる（図９(Ｄ)）。
【００８２】
ＯＴＤＲ６から照射された波長λ１の測定光７は、１番目の波長合分波器３９で検出用光ファイバ４側に分岐され、２番目の波長合分波器４０側には透過しない。また、波長λ２の測定光７は、１番目の波長合分波器３９を分岐損失なく透過し、２番目の波長合分波器４０で検出用光ファイバ４側に分岐され、３番目の波長合分波器４１側には透過しない。波長λ３の測定光７は、１番目の波長合分波器３９と２番目の波長合分波器４０を分岐損失なく透過し、３番目の波長合分波器４１で検出用光ファイバ４側に分岐され、４番目の波長合分波器４２側には透過しない。波長λ４の測定光７は、１番目の波長合分波器３９と２番目の波長合分波器４０と３番目の波長合分波器４１を分岐損失なく透過し、４番目の波長合分波器４２で検出用光ファイバ４側に分岐され、心線２測定光７の終端２ｂ側には透過しない。そして、波長λ５の測定光７は、４つの波長合分波器３９〜４２を分岐損失なく透過し、心線２の終端２ｂで反射する。
【００８３】
この実施形態でも、特定波長の測定光７を途中で分岐損失を生じさせることなく遠くの観測位置５に供給することができる。また、この実施形態では、上述の順番で波長合分波器３９〜４２を並べる必要はなく、上述の場合と逆の順序に並べても良いことは勿論、ランダムに並べても良い。このように波長合分波器３９〜４２の配置の自由度を向上させることができる。
【００８４】
なお、使用する測定光７の波長は、水素吸収波長帯（1.24μm帯）や曲げ損失の大きい波長帯（1.7μm以上）を避けることで、心線２での伝送損失の影響を低減することができる。また、これらの波長が何れの光分岐装置３でも分岐しないようにすれば、別途これらの波長の光パルス試験器を用いて心線２の水素吸損失や曲げ損失の位置を検出することも可能である。同様に、測定光７の波長として通信で用いる波長を避けることで、臨時的に通信を行う必要が生じた時に水検出に使用している心線２を通信用に明け渡すことができる。
【００８５】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１０に示すように、本実施形態の光パルス試験器は２波長λ１，λ２の測定光７を照射するものである。また、第１の光分岐装置３は、短い波長λ１の測定光７を一部分岐させ且つ長い波長λ２の測定光７を全て透過させる第１の光分岐器３Ａと、短い波長λ１の測定光７を全て分岐させ且つ長い波長λ２の測定光７を全て透過させる第２の光分岐器３Ｂと、長い波長λ２の測定光７を一部分岐させる第３の光分岐器３Ｃより構成されている。また、ＯＴＤＲ６側から第１の光分岐器３Ａ、第２の光分岐器３Ｂ、第３の光分岐器３Ｃの順に配置されており、第２の光分岐器３Ｂの配置数は１つとなっている。なお、第１の光分岐器３Ａと第３の光分岐器３Ｃの設置数は１つ以上であれば特に制限はなく、水検出を行う距離や光ファイバの伝送損失等を考慮して決定される。本実施形態では、第１の光分岐器３Ａと第３の光分岐器３Ｃを、それぞれ２つずつ配置している。
【００８６】
第１の光分岐器３Ａは、例えば波長合分波器である。その分岐特性を例えば図１１に示す。なお、図１１において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。本実施形態では、波長λ１の光については分岐率Ｂ＝５０％であり、波長λ２の光については分岐率Ｂ＝０％である。ただし、波長λ１の光についての分岐率Ｂは５０％に限るものではなく、他の値でも良い。
【００８７】
第２の光分岐器３Ｂも例えば波長合分波器である。その分岐特性を例えば図１２に示す。なお、図１２において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。本実施形態では、波長λ１の光については分岐率Ｂ＝１００％であり、波長λ２の光については分岐率Ｂ＝０％である。
【００８８】
第３の光分岐器３Ｃは、例えば光カプラである。その分岐特性は、例えば波長λ１の光については分岐率Ｂは任意であり、波長λ２の光については分岐率Ｂ＝５０％となっている。ただし、波長λ２の光についての分岐率Ｂは５０％に限るものではなく、他の値でも良い。
【００８９】
ＯＴＤＲ６から照射された波長λ１の測定光７は、１番目の第１の光分岐器３Ａによって５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、１番目の第１の光分岐器３Ａを透過した波長λ１の測定光７は、２番目の第１の光分岐器３Ａによって更に５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、２番目の第１の光分岐器３Ａを透過した波長λ１の測定光７は、３番目の第２の光分岐器３Ｂによって検出用光ファイバ４側に分岐され、４番目の第３の光分岐器３Ｃ側へは透過しない。
【００９０】
一方、ＯＴＤＲ６から照射された波長λ２の測定光７は、１番目から３番目の光分岐器３Ａ，３Ａ，３Ｂを分岐されずに透過し、４番目の第３の光分岐器３Ｃに到達する。そして、４番目の第３の光分岐器３Ｃによって５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、４番目の第３の光分岐器３Ｃを透過した波長λ２の測定光７は、５番目の第３の光分岐器３Ｃによって更に５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、５番目の第３の光分岐器３Ｃを透過した波長λ２の測定光７は、心線２の終端２ｂで反射する。
【００９１】
ＯＴＤＲ６の観測結果を図１０（Ｂ）に示す。第１の光分岐装置３による分岐損失（−３ｄＢ）を符号Ｌで示している。比較的近い観測位置５での観測に使用される波長λ１の測定光７は、図中実線で示すように、１番目と２番目の第１の光分岐器３Ａの透過時に分岐損失Ｌが発生している。一方、遠方観測に使用される波長λ２の測定光７は、図中破線で示すように、４番目の第３の光分岐器３Ｃに到達するまで大きな分岐損失Ｌが加わらないので、遠方まで測定光７を送ることができる。したがって、遠方に観測位置５を設けることが可能になる。
【００９２】
本実施形態では、ＯＴＤＲ６が２波長の測定光７を照射するものであり、このようなＯＴＤＲ６は一般の市販品として安価に入手可能である。市販品として、例えば波長λ１／λ２がそれぞれ１．３μｍ／１．５５μｍ、あるいは１．５５μｍ／１．６５μｍといったように２波長対応のＯＴＤＲ６がある。
【００９３】
また、ＯＴＤＲ６として、波長１．３μｍ／１．５５μｍの２波長対応のものを使用した場合、波長λ１＝１．３μｍ、λ２＝１．５５μｍとなる。石英系光ファイバでは、波長１．３μｍよりも１．５５μｍの方が光ファイバ伝搬損失が少ないので、光源出力が同じであれば、遠方の測定に波長１．５５μｍの光を用いる方が有効である。本実施形態で波長１．３μｍ／１．５５μｍのＯＴＤＲ６を使用すると、遠方の測定に波長λ２＝１．５５μｍの測定光７を使用することになるので、観測を効率よく行うことができる。
【００９４】
なお、２波長を用いて測定する必要がない場合は、λ１のみ水検出に用い、λ２の波長を通信などの別の用途に利用することも可能である。
【００９５】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１３に示すように、上述の第５の実施形態とは第１の光分岐装置３の分岐特性が異なっている。即ち、第１の光分岐装置３は、長い波長λ２の測定光７を一部分岐させ且つ短い波長λ１の測定光７を全て透過させる第４の光分岐器３Ｄと、長い波長λ２の測定光７を全て分岐させ且つ短い波長λ１の測定光７を全て透過させる第５の光分岐器３Ｅと、短い波長λ１の測定光７を一部分岐させる第６の光分岐器３Ｆより構成されている。また、ＯＴＤＲ６側から第４の光分岐器３Ｄ、第５の光分岐器３Ｅ、第６の光分岐器３Ｆの順に配置されており、第５の光分岐器３Ｅの配置数は１つとなっている。なお、第４の光分岐器３Ｄと第６の光分岐器３Ｆの設置数は１つ以上であれば特に制限はなく、水検出を行う距離や光ファイバの伝送損失等を考慮して決定される。本実施形態では、第４の光分岐器３Ｄと第６の光分岐器３Ｆを、それぞれ２つずつ配置している。
【００９６】
第４の光分岐器３Ｄは、例えば波長合分波器である。その分岐特性を例えば図１４に示す。なお、図１４において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。本実施形態では、波長λ２の光については分岐率Ｂ＝５０％であり、波長λ１の光については分岐率Ｂ＝０％である。ただし、波長λ２の光についての分岐率Ｂは５０％に限るものではなく、他の値でも良い。
【００９７】
第５の光分岐器３Ｅも例えば波長合分波器である。その分岐特性を例えば図１５に示す。なお、図１５において、実線は分岐側ポート、破線は透過側ポートである。本実施形態では、波長λ２の光については分岐率Ｂ＝１００％であり、波長λ１の光については分岐率Ｂ＝０％である。
【００９８】
第６の光分岐器３Ｆは、例えば光カプラである。その分岐特性は、例えば波長λ２の光については分岐率Ｂは任意であり、波長λ１の光については分岐率Ｂ＝５０％となっている。ただし、波長λ１の光についての分岐率Ｂは５０％に限るものではなく、他の値でも良い。
【００９９】
ＯＴＤＲ６から照射された波長λ２の測定光７は、１番目の第４の光分岐器３Ｄによって５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、１番目の第４の光分岐器３Ｄを透過した波長λ２の測定光７は、２番目の第４の光分岐器３Ｄによって更に５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、２番目の第４の光分岐器３Ｄを透過した波長λ２の測定光７は、３番目の第５の光分岐器３Ｅによって検出用光ファイバ４側に分岐され、４番目の第６の光分岐器３Ｆ側へは透過しない。
【０１００】
一方、ＯＴＤＲ６から照射された波長λ１の測定光７は、１番目から３番目の光分岐器３Ｄ，３Ｄ，３Ｅを分岐されずに透過し、４番目の第６の光分岐器３Ｆに到達する。そして、４番目の第６の光分岐器３Ｆによって５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、４番目の第６の光分岐器３Ｆを透過した波長λ１の測定光７は、５番目の第６の光分岐器３Ｆによって更に５０％だけ検出用光ファイバ４側に分岐される。そして、５番目の第６の光分岐器３Ｆを透過した波長λ１の測定光７は、心線２の終端２ｂで反射する。
【０１０１】
ＯＴＤＲ６の観測結果を図１３（Ｂ）に示す。第１の光分岐装置３による分岐損失（−３ｄＢ）を符号Ｌで示している。比較的近い観測位置５での観測に使用される波長λ２の測定光７は、図中破線で示すように、１番目と２番目の第４の光分岐器３Ｄの透過時に分岐損失Ｌが発生している。一方、遠方観測に使用される波長λ１の測定光７は、図中実線で示すように、４番目の第６の光分岐器３Ｆに到達するまで大きな分岐損失Ｌが加わらないので、遠方まで測定光７を送ることができる。したがって、遠方に観測位置５を設けることが可能になる。
【０１０２】
波長λ１の測定光７には４番目の第６の光分岐器３Ｆに到達するまで分岐損失が加わらないので、遠方まで測定光７を送ることができ、遠方の観測が可能になる。また、ＯＴＤＲ６を安価に入手できる点は第５の実施形態と同様である。
【０１０３】
また、ＯＴＤＲ６として、波長１．５５μｍ／１．６５μｍの２波長対応のものを使用した場合、波長λ１＝１．５５μｍ、λ２＝１．６５μｍとなる。石英系光ファイバでは、波長１．６５μｍよりも１．５５μｍの方が光ファイバ伝搬損失が少ないので、光源出力が同じであれば、遠方の測定に波長１．５５μｍの光を用いる方が有効である。本実施形態で波長１．５５μｍ／１．６５μｍのＯＴＤＲ６を使用すると、遠方の測定に波長λ２＝１．５５μｍの測定光７を使用することになるので、観測を効率よく行うことができる。
【０１０４】
なお、２波長を用いて測定する必要がない場合は、λ１のみ水検出に用い、λ２の波長を通信などの別の用途に利用することも可能である。
【０１０５】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【０１０６】
例えば、上述の説明では、検出用光ファイバ４の先端面４ａを接続ボックス１０内の底板１０ａ上又は底板１０ａの近傍に配置していたが、検出用光ファイバ４の先端面４ａを他の位置に配置しても良い。即ち、観測位置５を他の位置にしても良い。例えば、検出用光ファイバ４の先端面４ａを接続ボックス１０近傍のＯＰＧＷ１のアルミ管１２内の谷部分１３に配置しても良い。その概念を図１６に示す。ＯＰＧＷ１は接続ボックス１０に対して下から回り込んで底板１０ａから挿入されるため、ＯＰＧＷ１の接続ボックス１０近傍には下側に向けて湾曲する谷部分１３が形成される。アルミ管１２内の谷部分１３は水１８が溜まりやすい位置である。検出用光ファイバ４は微細であり、アルミ管１２内への挿入は容易である。このようにすることで、アルミ管１２内の谷部分１３を観測位置５にすることができる。
【０１０７】
また、接続ボックス１０内に空気中の水分を収集する水収集治具１４を設置し、水収集治具１４の収集部１４ａに検出用光ファイバ４の先端面４ａを配置するようにしても良い。接続ボックス１０内に水収集治具１４を設置した例を図１７及び図１８に示す。水収集治具１４は、底板１４ｂが下方向に楔状になった容器であり、底板１４ｂの楔状部分の先端が収集部１４ａとなっている。水収集治具１４は結露しやすい材料、例えば金属製となっている。結露は温度が低下する際に生ずるので、外気温の変化が伝わり易い位置に設置することが好ましい。本実施形態では、例えば接続ボックス１０の底板１０ａ上に水収集治具１４を載せて図示しない固定具によって固定している。ただし、水収集治具１４の固定位置は底板１０ａ上に限るものではなく、底板１０ａから離れた位置に配置し、例えば接続ボックス１０の側板や天板等に固定しても良い。
【０１０８】
例えば、腐食等によってＯＰＧＷ１のアルミ管１２に孔があき、アルミ管１２内に水１８が侵入すると、アルミ管１２内及び接続ボックス１０内の空気の湿度が上昇し、水収集治具１４内に結露が生じる。水収集治具１４内の結露は自重によって落下し、収集部１４ａに溜まり、検出用光ファイバ４の先端面４ａを濡らす。このように、結露を通じてアルミ管１２内に侵入した水１８を検出することができる。検出用光ファイバ４は微細であり、水収集治具１４の収集部１４ａを小さくしてもその底に先端面４ａを配置することができる。そのため、収集部１４ａを小さくすることができ、集めた水１８の量が僅かであっても水位が高くなるようにして効率よく水１８を検出することができる。
【０１０９】
接続ボックス１０内に必ずしも十分な水１８が溜まるとは限らない。本発明では、少なくとも検出用光ファイバ４の先端面４ａに水１８が付着すれば良いので、接続ボックス１０内に水１８が溜まらない場合であっても、結露を利用して検出用光ファイバ４の先端面４ａを濡らすことができる。
【０１１０】
また、図１９に示すように、水収集治具１４内に潮解性物質１５を入れるようにしても良い。潮解性物質１５としては、例えば塩化カルシウム等の使用が可能である。なお、潮解性物質１５の使用によって水収集治具１４の腐食を招く虞がある場合には、潮解性物質１５の使用量を微量にする。また、潮解性物質１５は吸湿によって溶解が進行するので、接続ボックス１０内は事前に十分乾燥させておくことが好ましい。
【０１１１】
吸湿によって溶解した潮解性物質１５は収集部１４ａに溜まり、検出用光ファイバ４の先端面４ａを濡らす。このため、結露が僅かであっても、又は空気中の水分が結露するには至らなくても検出用光ファイバ４の先端面４ａを濡らすことができる。
【０１１２】
さらに、水収集治具１４として、下方向に楔状になった板状部材を使用しても良い。この例を図２０に示す。板状部材の楔状部分の先端が収集部１４ａとなっている。水収集治具１４は結露しやすい材料、例えば金属製となっている。本実施形態では、例えば接続ボックス１０の側板に水収集治具１４を固定している。ただし、水収集治具１４の固定位置は側板に限るものではない。水収集治具１４に生じた結露は自重によって落下して収集部１４ａに集まり、より大きな水滴となって検出用光ファイバ４の先端面４ａを濡らす。このように、結露を通じてアルミ管１２に侵入した水１８を検出することができる。
【０１１３】
なお、水収集治具１４の結露面４３は撥水加工されていることが好ましい。ここで、結露面４３とは、収集部１４ａに集められる水滴が結露し落下する面をいい、例えば図１８の水収集治具１４や図１９の水収集治具１４では水収集治具１４の内側面であり、図２０の水収集治具１４では上面以外の空気に接触している面である。結露面４３を撥水加工しておくことで、結露した水滴が収集部１４ａに落下し易くなり、水１８を効率よく集めることができ、水１８の検出がより容易になる。ただし、撥水加工を施さなくても結露した水滴の収集が良好な場合等には結露面４３を撥水加工しなくても良い。
【０１１４】
また、検出用光ファイバ４の途中に第２の光分岐装置１６を設けて検出用光ファイバ４から遅延追加用光ファイバ１７を分岐させると共に、遅延追加用光ファイバ１７の先端面１７ａを別の水１８の観測位置５に配置しても良い。この例を図２１に示す。第２の光分岐装置１６は、心線２から検出用光ファイバ４側に分岐された光の一部を遅延追加用光ファイバ１７側に更に分岐させるもので、例えば光カプラである。第２の光分岐装置１６である光カプラの分岐特性は、例えば分岐光：透過光＝５０：５０であり、分岐光、透過光の入射光に対する減衰は−３ｄＢである。ただし、第２の光分岐装置１６の分岐特性はこの値に限るものではなく、その他の値でも良い。例えば分岐光：透過光＝３０：７０とし、分岐光の入射光に対する減衰を−５ｄＢ、透過光の入射光に対する減衰を−１．５ｄＢにしても良い。
【０１１５】
遅延追加用光ファイバ１７は、遅延追加用光ファイバ１７の先端面１７ａの反射光８と検出用光ファイバ４の先端面４ａの反射光８とをＯＴＤＲ６の観測で区別できる程度の長さを有している。遅延追加用光ファイバ１７の先端面１７ａは、検出用光ファイバ４の先端面４ａとは別の観測位置５に配置されている。本実施形態では、接続ボックス１０の下に回り込む２本のＯＰＧＷ１のうち、片方のＯＰＧＷ１のアルミ管１２内の谷部分１３に検出用光ファイバ４の先端面４ａを配置し、もう片方のＯＰＧＷ１のアルミ管１２内の谷部分１３に遅延追加用光ファイバ１７の先端面１７ａを配置している。ただし、遅延追加用光ファイバ１７の先端面１７ａをアルミ管１２内の谷部分１３以外の観測位置５に配置するようにしても良い。このように、検出用光ファイバ４から遅延追加用光ファイバ１７を分岐させることで、比較的近い位置に２箇所の観測位置５を設けることができる。
【０１１６】
なお、遅延追加用光ファイバ１７の途中に別の第２の光分岐装置１６を設けて更に別の遅延追加用光ファイバ１７を分岐させても良い。また、検出用光ファイバ４に別の第２の光分岐装置１６を設けて別の遅延追加用光ファイバ１７を分岐させても良い。これらのようにすることで、比較的近い位置に３箇所以上の観測位置５を設けることができる。また、遅延追加用光ファイバ１７の先端面１７ａを水収集治具１４の収集部１４ａに配置するようにしても良い。
【０１１７】
なお、図１、図４、図６、図８の構成において、１台の接続ボックス１０内に２台の第１の光分岐装置３を直列に設け、その間に遅延用光ファイバを挿入することで、１台の接続ボックス１０内の２箇所に観測位置５を設けることも可能である。但し、その場合には、その接続ボックス１０より遠方の測定光７に遅延用光ファイバの伝送損失および追加した光分岐装置３の損失が加わる。
【実施例１】
【０１１８】
本発明によって水の検出が可能なことを確認するための実験を行った。併せて、水が凍っていても検出可能であることの確認も行った。
【０１１９】
なお、実験を行う前に水・氷の有無による反射光８の変化について計算を行った。光ファイバ（屈折率ｎ０）から屈折率ｎ１の媒質への反射率Ｒは数式１によって求められる。ここで、光ファイバの屈折率：ｎ０＝１．４６、空気の屈折率：ｎ１＝１、水の屈折率：ｎ１＝１．３３３、氷の屈折率：ｎ１＝１．３０９である。
＜数１＞
Ｒ＝（ｎ０−ｎ１）２／（ｎ０＋ｎ１）２
【０１２０】
計算結果は、空気での反射率Ｒ：３．５％＝（−１４．６ｄＢ）、水での反射率Ｒ：０．２％＝（−２６．９ｄＢ）、氷での反射率Ｒ：０．３％＝（−２５．３ｄＢ）となった。したがって、検出用光ファイバ４の先端面４ａが水又は氷に接触した場合、反射光８の強度は１０分の１以下（−１０ｄＢ以上）に低下することが予想される。
【０１２１】
実験に使用した装置の概略構成を図２２に示す。ＯＴＤＲ６と第１の光分岐装置３との間の距離は２ｋｍとした。また、第１の光分岐装置３から先の長さは２００ｍとし、先端は開放（ＰＣコネクタ）とした。検出用光ファイバ４の長さは３０ｃｍとした。ただし、第１の光分岐装置３をコネクタ接続としたために若干反射があるので、第１の光分岐装置３と検出用光ファイバ４との間に６０ｍの長さの遅延用光ファイバ１９を設けて反射光８を分離して識別可能にした。ＯＴＤＲ６の条件は以下の通りである。即ち、波長：１５５０ｎｍ、パルス幅：１０ｎｓｅｃの測定光７を使用した。なお、パルス幅：１０ｎｓｅｃは距離分解能１ｍに相当する。また、パルス送信回数：５０回の平均とした。第１の光分岐装置３として、光カプラを使用した。また、検出用光ファイバ４と遅延用光ファイバ１９との接続にはＰＣコネクタを使用した。
【０１２２】
実験の結果を図２３に示す。検出用光ファイバ４の先端面４ａでの反射光８の強度は、水がない場合（図２３(ａ)）は４３．０ｄＢ、水１８（液体）がある場合（図２３(ｂ)）は３５．９ｄＢ、氷（固体）がある場合（図２３(ｃ)）は３５．９ｄＢであった。即ち、水１８（液体、固体）が存在する場合には、反射光８の強度が７．１ｄＢ低下した。
【０１２３】
その結果、水１８（液体、固体）の有無により反射光８の強度が７ｄＢ以上変化することがわかり、本発明によって観測位置５における水１８（液体、固体）の有無を十分判別できることが確認できた。また、水１８が氷結していても検出できるが、水（液体）と氷（固体）との区別は難しいこともわかった。ただし、水と氷の検出が可能であればその区別は不要であるので、特に問題にはならない。
【０１２４】
なお、上記計算では反射光８の強度が１０ｄＢ以上低下することが予想されたのに対し、実験では反射光８の強度の低下は７．１ｄＢであった。これは、検出用光ファイバを接続しているＰＣコネクタからの僅かな反射光が混入したためと考えられる。問題となる大きさではないが、ＰＣコネクタを低反射タイプに変更するか或いはコネクタを使わず融着接続にすればこの反射光を抑制できる。
【実施例２】
【０１２５】
水収集治具１４によって空気中の水分を結露させて収集し検出できることを確認するための実験を行なった。実験に使用した装置を図２４に示す。接続ボックス１０を模擬した縦横（幅と奥行き）２３．５ｃｍ、高さ１２ｃｍのアルミ製の缶の箱４４を温度調整可能な恒温槽４５に入れ、光ファイバの固定と水の収集を兼ねた治具４６を試作してアルミ缶箱４４の内部壁面に貼り付けた。治具４６を図２５に示す。治具４６は水収集治具１４を模擬したものであり、表面をアルミ箔で覆った板磁石４７にアルミ箔で作った水滴受け４８を固着して収集部１４ａとした。板磁石４７には光ファイバのファイバジャケット４９を粘土５０を使用して固定し、ファイバ心線５１を収集部１４ａまで伸ばした。治具４６には撥水材として防水スプレーを散布し、結露面４３を撥水処理した。
【０１２６】
ファイバ心線５１の反対側の端にＬＤ（レーザダイオード）光源５２を接続すると共に、光ファイバの途中に３ｄＢ光カプラ５３を設けて反射光用の光ファイバを分岐させて光パワーメータ５４に接続した。即ち、測定光としてＯＰＧＷのパルス光ではなく、ＬＤ光源５２の連続光を使用し、光パワーメータ５４によって光ファイバ心線５１の先端面からの反射光の時間的な強度変化を観測した。また、アルミ缶箱４４内に熱電対５５を設置し、データロガー５６によって温度変化を記録した。光パワーメータ５４とデータロガー５６をＰＣ（パーソナルコンピュータ）５７に接続し、反射光強度とアルミ缶箱４４内温度の時間的な変化を観測した。
【０１２７】
実験の結果を図２６に示す。アルミ缶箱４４を加熱した後冷却すると、しばらくして光ファイバ心線５１の先端面に水滴が付着し反射光強度が約１／１０に低下した。そして、アルミ缶箱４４を再び加熱すると、光ファイバ心線５１の先端面に付着していた水滴が蒸発し、反射光強度が元の値に戻った。以上より、水収集治具１４によって空気中の水分を結露させて収集し、検出することができることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の第１の実施形態を示し、（Ａ）は水検出装置の概念図、（Ｂ）は観測位置に水がない場合の観測結果を示す図、（Ｃ）はＯＴＤＲ側から２番目の観測位置に水が検出された場合の観測結果を示す図である。
【図２】接続ボックス内に第１の光分岐装置を設置して検出用光ファイバを分岐させると共に、ＯＴＤＲを設置した状態を示す概念図である。
【図３】接続ボックス内に第１の光分岐装置を設置した状態を示す概念図である。
【図４】本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の第２の実施形態を示し、（Ａ）は水検出装置の概念図、（Ｂ）は観測位置に水がない場合の観測結果を示す図である。
【図５】第１の光分岐装置として使用するハイパスフィルタ型の波長合分波器の分岐特性を示し、（Ａ）はλ１ＨＰ型波長合分波器の分岐特性図、（Ｂ）はλ２ＨＰ型波長合分波器の分岐特性図、（Ｃ）はλ３ＨＰ型波長合分波器の分岐特性図、（Ｄ）はλ４ＨＰ型波長合分波器の分岐特性図である。
【図６】本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の第３の実施形態を示し、（Ａ）は水検出装置の概念図、（Ｂ）は観測位置に水がない場合の観測結果を示す図である。
【図７】第１の光分岐装置として使用するローパスフィルタ型の波長合分波器の分岐特性を示し、（Ａ）はλ５ＬＰ型波長合分波器の分岐特性図、（Ｂ）はλ４ＬＰ型波長合分波器の分岐特性図、（Ｃ）はλ３ＬＰ型波長合分波器の分岐特性図、（Ｄ）はλ２ＬＰ型波長合分波器の分岐特性図である。
【図８】本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の第４の実施形態を示し、（Ａ）は水検出装置の概念図、（Ｂ）は観測位置に水がない場合の観測結果を示す図である。
【図９】第１の光分岐装置として使用するバンドパスフィルタ型の波長合分波器の分岐特性を示し、（Ａ）は１番目の波長合分波器の分岐特性図、（Ｂ）は２番目の波長合分波器の分岐特性図、（Ｃ）は３番目の波長合分波器の分岐特性図、（Ｄ）は４番目の波長合分波器の分岐特性図である。
【図１０】本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の第５の実施形態を示し、（Ａ）は水検出装置の概念図、（Ｂ）は観測位置に水がない場合の観測結果を示す図である。
【図１１】第１の光分岐器として使用する波長合分波器の分岐特性図である。
【図１２】第２の光分岐器として使用する波長合分波器の分岐特性図である。
【図１３】本発明の光ファイバ複合架空地線の水検出方法および水検出装置の第６の実施形態を示し、（Ａ）は水検出装置の概念図、（Ｂ）は観測位置に水がない場合の観測結果を示す図である。
【図１４】第４の光分岐器として使用する波長合分波器の分岐特性図である。
【図１５】第５の光分岐器として使用する波長合分波器の分岐特性図である。
【図１６】ＯＰＧＷのアルミ管内の谷部分に検出用光ファイバの先端面を配置した状態を示す概念図である。
【図１７】接続ボックス内に水収集治具を設置した状態を示す概念図である。
【図１８】水収集治具の断面図である。
【図１９】水収集治具内に潮解性物質を設けた様子を示す断面図である。
【図２０】水収集治具の他の例を示す正面図である。
【図２１】検出用光ファイバの途中に第２の光分岐装置を設置して遅延追加用光ファイバを分岐させた様子を示す概念図である。
【図２２】本発明によって水の検出が可能であることを確認するために行った実験装置の概略構成図である。
【図２３】実験の結果を示し、（ａ）は水がない場合の結果を示す図、（ｂ）は水がある場合の結果を示す図、（ｃ）は水の代わりに氷がある場合の結果を示す図である。
【図２４】本発明によって空気中の水分を結露させて収集し検出できることを確認するために行なった実験装置の概略構成図である。
【図２５】同実験で使用した水収集治具を模擬した治具を示す斜視図である。
【図２６】同実験の結果を示し、反射光強度とアルミ缶箱内温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ）
２  心線
２ａ  心線の一端
３  第１の光分岐装置
３Ａ  第１の光分岐器
３Ｂ  第２の光分岐器
３Ｃ  第３の光分岐器
３Ｄ  第４の光分岐器
３Ｅ  第５の光分岐器
３Ｆ  第６の光分岐器
４  検出用光ファイバ
４ａ  検出用光ファイバの先端面
５  水の観測位置
６  光パルス試験器（ＯＴＤＲ）
７  測定光
８  反射光
１０  接続ボックス
１０ａ  接続ボックスの底板
１１  接続ボックス内の心線の露出部分
１２  アルミ管
１３  谷部分
１４  水収集治具
１４ａ  収集部
１５  潮解性物質
１６  第２の光分岐装置
１７  遅延追加用光ファイバ
１７ａ  遅延追加用光ファイバの先端面
１８  観測位置５の水
３１〜３４  ハイパスフィルタ型の波長合分波器
３５〜３８  ローパスフィルタ型の波長合分波器
３９〜４２  バンドパスフィルタ型の波長合分波器
４３  結露面
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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