(57)【要約】【課題】光ファイバ芯線の波長対損失特性から、光ファイバ芯線の特定箇所における曲率半径および軸ずれ量の少なくとも一方の値を評価するための指標を算出する。【解決手段】  複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する特性決定部と、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値であると仮定して、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値である場合における、光ファイバ芯線の第１の箇所の曲率半径を決定する曲率半径決定部とを備える。【選択図】図４
2013210350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の前記入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる前記複数の波長のそれぞれについての前記光パワーに関する情報と、前記複数の波長の値とを用いて、前記光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する特性決定部と、
前記光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値であると仮定して、前記波長対損失特性および前記第１の規定値を用いて、前記光ファイバ芯線の巻き数が前記第１の規定値である場合における前記光ファイバ芯線の第１の箇所の曲率半径を決定する曲率半径決定部と、
を備える、装置。
【請求項２】
接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、前記波長対損失特性および前記第２の規定値を用いて、前記比が前記第２の規定値である場合における前記光ファイバ芯線の前記第１の箇所の軸ずれ量を決定する軸ずれ量決定部をさらに備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記曲率半径決定部は、前記波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは前記第３の規定値よりも大きい場合に、前記曲率半径を決定し、
前記軸ずれ量決定部は、前記波長対損失特性の傾きが前記第３の規定値に等しいまたは前記第３の規定値よりも小さい場合に、前記軸ずれ量を決定する、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の前記入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる前記複数の波長のそれぞれについての前記光パワーに関する情報と、前記複数の波長の値とを用いて、前記光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する特性決定部と、
接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、前記波長対損失特性および前記第２の規定値を用いて、前記比が前記第２の規定値である場合における前記光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する軸ずれ量決定部と、
を備える、装置。
【請求項５】
予め定められた光損失量よりも大きな光損失が発生している異常箇所を特定する異常箇所特定部をさらに備える、
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記後方散乱光の光パワーは、前記入射端において測定される、
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の装置。
【請求項７】
複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の前記入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られた前記複数の波長のそれぞれについての前記光パワーに関する情報と、前記複数の波長の値とを用いて、前記光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する段階と、
前記光ファイバの巻き数が第１の規定値であると仮定して、前記波長対損失特性および前記第１の規定値を用いて、前記光ファイバの巻き数が前記第１の規定値である場合における前記光ファイバ芯線の第１の箇所の曲率半径を決定する段階と、
を有する、方法。
【請求項８】
接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、前記波長対損失特性および前記第２の規定値を用いて、前記比が前記第２の規定値である場合における前記光ファイバ芯線の前記第１の箇所の軸ずれ量を決定する段階をさらに備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記曲率半径を決定する段階は、前記波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは前記第３の規定値よりも大きい場合に、前記曲率半径を決定する段階を含み、
前記軸ずれ量を決定する段階は、前記波長対損失特性の傾きが前記第３の規定値に等しいまたは前記第３の規定値よりも小さい場合に、前記軸ずれ量を決定する段階を含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の前記入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる前記複数の波長のそれぞれについての前記光パワーに関する情報と、前記複数の波長の値とを用いて、前記光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する段階と、
接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、前記波長対損失特性および前記第２の規定値を用いて、前記比が前記第２の規定値である場合における前記光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する段階と、
を有する、方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
請求項７から請求項１０までの何れか一項に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ芯線の異常を判断する装置、方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ芯線の光損失を測定し、光損失の波長依存性を利用して曲げによる異常の発生を検出する方法が知られている（特許文献１および２を参照。）また、出射部における波長毎の光損失の差から、光ファイバ芯線の劣化状態を検出する方法が知られている（特許文献３を参照。）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１）特開２０１１−０４７９１４号公報
（特許文献２）特開２０１１−０３８７８５号公報
（特許文献３）特開２００５−３３７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光ファイバ芯線の曲げおよび軸ずれの程度を容易に判断することのできる手法の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する特性決定部と、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第１の規定値を用いて、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の曲率半径を決定する曲率半径決定部とを備える装置が提供される。
【０００５】
上記の装置は、接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第２の規定値を用いて、比が第２の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する軸ずれ量決定部をさらに備えてよい。上記の装置において、曲率半径決定部は、波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは第３の規定値よりも大きい場合に、曲率半径を決定してよい。上記の装置において、軸ずれ量決定部は、波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは第３の規定値よりも小さい場合に、軸ずれ量を決定してよい。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する特性決定部と、接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第２の規定値を用いて、比が第２の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する軸ずれ量決定部とを備える装置が提供される。
【０００７】
上記の装置は、予め定められた光損失量よりも大きな光損失が発生している異常箇所を特定する異常箇所特定部をさらに備えてよい。上記の装置において、後方散乱光の光パワーは、入射端において測定されてよい。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られた複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する段階と、光ファイバの巻き数が第１の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第１の規定値を用いて、光ファイバの巻き数が第１の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の曲率半径を決定する段階とを有する方法が提供される。
【０００９】
上記の方法は、接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第２の規定値を用いて、比が第２の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する段階をさらに備えてよい。上記の方法において、曲率半径を決定する段階は、波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは第３の規定値よりも大きい場合に、曲率半径を決定する段階を含んでよい。上記の方法において、軸ずれ量を決定する段階は、波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは第３の規定値よりも小さい場合に、軸ずれ量を決定する段階を含んでよい。
【００１０】
本発明の第４の態様によれば、複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する段階と、接続される２本の前記光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第２の規定値を用いて、比が第２の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する段階とを有する方法が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様によれば、コンピュータに、上記の方法を実行させるためのプログラムが提供される。
【００１２】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光ファイバ芯線に入射した光の後方散乱光の光損失の波長依存性の一例を概略的に示す。
【図２】巻き数が１回転であると仮定した場合の曲率半径［ｍｍ］とマクロベンディング指数［ｄＢ／ｎｍ］との関係の波長依存性を表すグラフの一例を示す。
【図３】軸ずれ量［μｍ］とマクロベンディング指数［ｄＢ／ｎｍ］との関係の波長依存性を表すグラフの一例を示す。
【図４】測定装置４００の一例を概略的に示す。
【図５】異常量の決定方法の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、光ファイバ芯線に入射した光の後方散乱光の光損失の波長依存性の一例を概略的に示す。図１は、光時間領域反射測定器（ＯＴＤＲと称する場合がある。）を用いて得られた、光ファイバ芯線の各位置からの後方散乱光の光パワーの測定結果を示す。図１において、横軸は入射端からの距離を示し、縦軸は後方散乱光の光パワーを示す。
【００１６】
本実施形態において、ＯＴＤＲは、光ファイバ芯線の一端（入射端と称する場合がある。）から、光ファイバ芯線に試験光を入射し、入射端からの距離が異なる複数の位置から入射端に戻ってくる後方散乱光の光パワーを、入射端において検出する。入射端に試験光を入射させた後、後方散乱光が入射端に戻ってくるまでの時間から、光ファイバ芯線の各位置における後方散乱光の光パワーを測定することができる。これにより、ＯＴＤＲは、光ファイバ芯線に入射させた試験光の、光ファイバ芯線の各位置における後方散乱光の光パワーに関する情報を取得することができる。
【００１７】
ＯＴＤＲは、複数の波長のそれぞれについて、光ファイバ芯線に入射させた試験光の、光ファイバ芯線の各位置における後方散乱光の光パワーに関する情報を取得することができる。例えば、試験光の波長を変えて複数回の測定を実施することで、複数の波長のそれぞれについて上記の光パワーに関する情報を取得することができる。また、複数の波長の光を含む試験光を用いることで、複数の波長のそれぞれについて上記の光パワーに関する情報を取得してもよい。
【００１８】
図１において、グラフ１０１は、異常が発生している箇所（ａ）を含む光ファイバ芯線に、波長が１５５０ｎｍの試験光を入射させた場合における、入射端に戻ってきた後方散乱光の光パワーの測定結果の一例を示す。グラフ１０２は、グラフ１０１と同一の光ファイバ芯線に、波長が１６２５ｎｍの試験光を入射させた場合における、入射端に戻ってきた後方散乱光の光パワーの測定結果の一例を示す。
【００１９】
グラフ１０１およびグラフ１０２に示すように、後方散乱光の光パワーは、（ａ）の位置において急激に減少している。一方、（ａ）以外の位置において、後方散乱光の光パワーは、入射端からの距離に応じて減少している。光パワーの減少具合は、光ファイバ芯線の光損失の大きさを表す。図１において、Ｌ１およびＬ２は、それぞれの波長における位置（ａ）での光パワーの変化量（光損失量と称する場合がある。）を表す。
【００２０】
図１に示すとおり、後方散乱光の光パワーを測定することで、単位距離当りの光パワーの変化量の絶対値が急激に増加している位置（ａ）において、何らかの異常が発生していることが分かる。光パワーの急激な変化（異常な光損失と称する場合がある。）の原因として、典型的には、光ファイバ芯線の曲げと光ファイバ芯線の融着接続不良による軸ずれとを例示することができる。光ファイバ芯線に異常な曲げが生じる原因として、クリーピングを例示することができる。クリーピングとは、振動等により光ファイバ芯線が収容部内で移動して、光ファイバ芯線に曲率半径の小さな曲げが生じる現象をいう。そのため、異常な光損失は、光ファイバ芯線の光接続部および光ファイバ芯線の余長を収容する収容部（クロージャー部と称する場合がある。）において発生することが多い。
【００２１】
グラフ１０１およびグラフ１０２を用いることで、例えば、位置（ａ）の近傍にある収容部において何らかの異常が発生していると推測することができる。しかし、グラフ１０１およびグラフ１０２からは、位置（ａ）における異常の原因または異常の種類を特定することはできない。また、位置（ａ）における異常の程度を把握することはできない。
【００２２】
一方、特許文献１には、曲げによる光損失量の波長依存性が、軸ずれによる光損失量の波長依存性よりも大きいことを利用して、光ファイバ芯線において異常な曲げが発生している箇所を特定する方法が記載されている。具体的には、まず、波長の異なる２つの光のそれぞれについて、ＯＴＤＲを用いて後方散乱光の光パワーを測定して、異常な光損失が発生している箇所を特定する。次に、異常な光損失が発生している箇所におけるマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏを算出する。そして、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが予め定められた基準値よりも大きい場合に、当該箇所における異常な光損失は異常な曲げによると判断することで、光ファイバ芯線において異常な曲げが発生している箇所を特定している。
【００２３】
ここで、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは、下記の式（１）により算出することができる。
ｋｍａｃｒｏ＝｛Ｌｏｓｓ（λ２）−Ｌｏｓｓ（λ１）｝／（λ２−λ１）    （式１）
式１において、λ１およびλ２は、光ファイバ芯線に入射され、後方散乱光の光パワーを測定された試験光の波長[ｎｍ]を表す。なお、λ２＞λ１であることが好ましい。Ｌｏｓｓ（λ１）は、試験光の波長がλ１である場合の、光ファイバ芯線の特定箇所における光損失量［ｄＢ］を表す。Ｌｏｓｓ（λ２）は、試験光の波長がλ２である場合の、光ファイバ芯線の特定箇所における光損失量［ｄＢ］を表す。
【００２４】
マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは、波長対損失特性の傾きを表す。波長対損失特性は、複数の波長と、複数の波長のそれぞれにおける光ファイバ芯線の特定箇所における光パワーの変化量との関係を示す。波長対損失特性は、光ファイバ芯線の特定箇所における光パワーの変化量の波長依存性を表す。波長対損失特性は、例えば、波長を横軸とし、光ファイバ芯線の特定位置における光パワーの変化量を縦軸として、後方散乱光の光パワーを測定した波長の値と、当該波長における光パワーの変化量との関係をプロットすることで決定することができる。なお、波長対損失特性の決定方法は、複数の波長のそれぞれと、それぞれの波長における光パワーの変化量との対応関係を取得できる方法であれば特に限定されない。また、上記の特定箇所は、第１の箇所の一例であってよい。
【００２５】
特許文献１に記載の方法によれば、位置（ａ）において光ファイバ芯線に異常な曲げが発生しているか否かを判断することができる。しかし、位置（ａ）における異常の程度を直観的に把握することは難しい。
【００２６】
その後の研究により、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が正である場合には、光ファイバ芯線に異常な曲げが発生していると判断してよく、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が負である場合には、融着接続不良による軸ずれが発生していると判断してよいことがわかってきた。そこで、本研究者らは、波長対損失特性を用いて、位置（ａ）における異常の程度を把握する装置、方法およびプログラムについて検討した。
【００２７】
波長対損失特性を用いて、位置（ａ）における光ファイバ芯線の曲げの程度を把握する方法としては、測定対象となる光ファイバ芯線のそれぞれについて、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏと曲げの曲率半径との関係を予め求めておくことが考えられる。また、波長対損失特性を用いて、位置（ａ）における光ファイバ芯線の軸ずれの程度を把握する方法としては、測定対象となる光ファイバ芯線のそれぞれについて、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏと軸ずれ量との関係を予め求めておくことが考えられる。
【００２８】
これにより、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏを決定することで、予め求めておいた関係に基づいて、曲率半径および軸ずれ量を決定することができる。特に、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは、光ファイバ芯線の一方の端部における測定により決定することができるので、光ファイバ芯線の異常の解析が容易になる。
【００２９】
しかし、実際のＯＴＤＲに搭載されている半導体レーザの波長は、ＯＴＤＲによる個体差が大きく、約±２０％程度の個体差が生じる場合もある。マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは測定波長に依存するので、上記の方法によれば、ＯＴＤＲを変更するたびに、光ファイバ芯線のそれぞれについて上記の関係を決定することになり、非常に煩雑な作業を伴う。
【００３０】
そこで、本発明者らは、現実に光ファイバ芯線に異常な曲げが発生している事例において、光ファイバ芯線が何回も巻きつけられるような事例は少ないことに着目した。その結果、光ファイバの巻き数が第１の規定値であると仮定して、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の曲率半径（仮想的な曲率半径と称する場合がある。）を決定することで、光ファイバ芯線の曲げの程度を把握するという技術的思想に想到した。
【００３１】
また、現実には、接続される２つの光ファイバ芯線のスポットサイズがほぼ等しいことに着目して、光ファイバ芯線の第１の箇所において接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、当該比が第２の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量（仮想的な軸ずれ量と称する場合がある。）を決定することで、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を把握するという技術的思想に想到した。
【００３２】
（仮想的な曲率半径）
図２は、巻き数が１回転であると仮定した場合の曲率半径Ｒ［ｍｍ］とマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏ［ｄＢ／ｎｍ］との関係の波長依存性を表すグラフの一例を示す。図２を用いて、仮想的な曲率半径を用いて光ファイバ芯線の曲げの程度を把握する実施形態の一例について説明する。本実施形態においては、ＯＴＤＲにおける測定波長λ１およびλ２と、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏと、仮想的な曲率半径Ｒとの関係を予め算出しておく場合について説明する。
【００３３】
図２は、第１の波長λ１および巻き数をそれぞれ１３１０ｎｍおよび１回転に固定して、曲率半径Ｒおよび第２の波長λ２を様々に変化させた場合におけるマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの計算結果を示す。マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは、後述の式（９）により決定したＫの値を用いて算出した。図２において、グラフ２０１、グラフ２０２、グラフ２０３、グラフ２０４、グラフ２０５、グラフ２０６、グラフ２０７、グラフ２０８、グラフ２０９、グラフ２１０およびグラフ２１１は、それぞれ、曲率半径Ｒが５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍおよび１５ｍｍの場合の計算結果を示す。
【００３４】
本実施形態において、光ファイバ芯線の曲げの程度は、以下の手順により把握することができる。まず、例えば、ＯＴＤＲを用いて１３１０ｎｍおよび１５００ｎｍの波長における後方散乱光の光パワーを測定する。次に、測定結果と測定波長の値とを用いてマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏを決定する。決定されたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が正である場合には、光ファイバ芯線に曲げによる異常が発生していると判断する。決定されたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が、例えば０．００５［ｄＢ／ｎｍ］であった場合、図２から、巻き数が１回転であると仮定した場合の仮想的な曲率半径は８ｍｍであると決定することができる。また、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が０．０１０［ｄＢ／ｎｍ］であった場合には、巻き数が１回転であると仮定した場合の仮想的な曲率半径は７ｍｍから８ｍｍの間であると決定することができる。
【００３５】
マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは波長対損失特性の傾きの一例であるから、図２に示すように、光ファイバ芯線の巻き数ｎが第１の規定値であると仮定することで、波長対損失特性を用いて、仮想的な曲率半径を決定することができる。仮想的な曲率半径の値を決定することで、光ファイバ芯線の曲げの程度を直観的に把握することができ、光ファイバ芯線の異常を容易に評価できるようになる。なお、光ファイバの巻き数ｎは１に限定されない。光ファイバの巻き数ｎは０以上１以下の値であってもよい。
【００３６】
本実施形態によれば、ＯＴＤＲを変更した場合であっても、当該ＯＴＤＲによる測定波長λ１およびλ２と、測定波長λ１およびλ２のそれぞれの場合における後方散乱光の光パワーに関する情報とを用いて、光ファイバ芯線の曲げの程度を決定することができる。なお、ＯＴＤＲの個体差により、実際の測定波長λ１と、図２の関係の計算に用いた第１の波長とが異なる場合であっても、おおよその曲げの程度を決定することができる。また、図２に示すとおり、２つの測定波長λ１およびλ２の波長差が大きいほど、仮想的な曲率半径を精度よく決定することができる。
【００３７】
本実施形態において、ＯＴＤＲにおける測定波長λ１およびλ２と、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏと、仮想的な曲率半径Ｒとを予め算出しておく場合について説明した。しかし、仮想的な曲率半径を用いて、光ファイバ芯線の曲げの程度を把握する方法はこれに限定されない。ＯＴＤＲにおける測定波長λ１およびλ２と、ＯＴＤＲの測定結果とを用いて、例えば、以下の手順により仮想的な曲率半径を算出してもよい。
【００３８】
本実施形態においては、まず、波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ）と、光ファイバ芯線の曲げの曲率半径Ｒとの関係を決定する。例えば、光ファイバ芯線がシングルモード光ファイバである場合、光ファイバ芯線が曲率半径Ｒの曲線を描いてｎ回転している場合における、波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ）は、下記の式（２）を用いて決定することができる。
【数１】
2013210350.tif 000003
【００３９】
式（２）において、α（λ）、Ａ（λ）およびＢ（λ）は、Ｍａｒｃｕｓｅの式より、それぞれ、下記の式（３）、式（４）および式（５）を用いて表すことができる（詳細については、D. Marcuse, "Curvature loss formula for optical fibers," Journal of Optical Society of America, Vol. 66, No. 3, pp. 216-220, 1976.を参照。）。
【数２】
2013210350.tif 000004
【数３】
2013210350.tif 000005
【数４】
2013210350.tif 000006
【００４０】
式（３）〜式（５）において、βｇは伝搬定数を表し、Ｋ１は変形ベッセル関数を表す。また、к、γおよびＶは、それぞれ、下記の式（６）、式（７）および式（８）を用いて表すことができる。なお、к、γおよびＶはλの関数であるが、表現を簡素化する目的で、к（λ）をк、γ（λ）をγ、Ｖ（λ）をＶとして表す場合がある。
【数５】
2013210350.tif 000007
【数６】
2013210350.tif 000008
【数７】
2013210350.tif 000009
【００４１】
式（６）〜式（８）において、ｎ１は光ファイバ芯線のコアの屈折率を表し、ｎ２は光ファイバ芯線のクラッドの屈折率を表す。ｋは波数を表し、ｋ＝２π／λである。ａは光ファイバ芯線のコア半径を表す。
【００４２】
次に、波長がλ２である場合の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ２）と、波長がλ１である場合の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ１）との差Ｋと、曲率半径Ｒとの関係を決定する。本実施形態において、波長がλ２である場合の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ２）と、波長がλ１である場合の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ１）との差Ｋは、下記の式（９）によって決定することができる。
【数８】
2013210350.tif 000010
【００４３】
次に、ＫとＲとの関係式に含まれる要素のうち、ＯＴＤＲを用いた測定の測定条件および測定結果から一義的に決定することができない要素のうち、曲率半径Ｒ以外の要素が、特定の値（規定値と称する場合がある。）であると仮定して、曲率半径Ｒを決定する。本実施形態において、式（９）に含まれる要素のうち、巻き数ｎおよび曲率半径Ｒ以外の要素は、ＯＴＤＲを用いた測定の測定条件および測定結果から一義的に決定することができる。そこで、巻き数ｎが規定値であると仮定することで、曲率半径Ｒを決定することができる。これにより、仮想的な曲率半径Ｒを決定することができる。
【００４４】
本実施形態においては、シングルモード光ファイバにおける波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ）と、曲率半径Ｒとの関係を、Ｍａｒｃｕｓｅの式を利用して導出する場合について説明した。しかし、光損失量Ｌｏｓｓｂｅｎｄ（λ）と曲率半径Ｒとの関係を導出する方法はこれに限定されない。他の例として、他の理論式、実験式および経験式の少なくとも１つに基づいて、当該関係を導出してもよい。
【００４５】
本実施形態においては、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値であると仮定して、異常の評価に利用することができる仮想的な曲率半径を決定する場合について説明した。しかし、仮想的な曲率半径を決定する方法はこれに限定されない。上記の他の例における他の理論式、実験式または経験式に含まれる要素のうち、測定条件および測定結果から一義的に決定することができない要素のうち、曲率半径Ｒ以外の１以上の要素が、それぞれ対応する規定値であると仮定して、仮想的な曲率半径を決定してもよい。曲率半径Ｒ以外の１以上の要素の値を適切な値に設定することで、決定された仮想的な曲率半径の値から、光ファイバ芯線の曲げの程度を直観的に把握することができる。
【００４６】
（仮想的な軸ずれ量）
図３は、軸ずれ量ｄ［μｍ］とマクロベンディング指数［ｄＢ／ｎｍ］との関係の波長依存性を表すグラフの一例を示す。図３を用いて、仮想的な軸ずれ量を用いて光ファイバ芯線の軸ずれの程度を把握する実施形態の一例について説明する。本実施形態においては、ＯＴＤＲにおける測定波長λ１およびλ２と、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏと、仮想的な軸ずれ量ｄとの関係を予め算出しておく場合について説明する。
【００４７】
図３は、第１の波長λ１を１３１０ｎｍに固定して、軸ずれ量ｄおよび第２の波長λ２を様々に変化させた場合における、式（１）および式（１５）によるマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの計算結果を示す。マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比が１であると仮定して、後述の式（１６）により決定したＫの値を用いて算出した。図３において、グラフ３０１、グラフ３０２、グラフ３０３、グラフ３０４およびグラフ３０５は、それぞれ、軸ずれ量ｄが１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍおよび５μｍの場合の計算結果を示す。
【００４８】
本実施形態において、光ファイバ芯線の軸ずれの程度は、以下の手順により把握することができる。まず、例えば、ＯＴＤＲを用いて１３１０ｎｍおよび１５００ｎｍの波長における後方散乱光の光パワーの測定を測定する。次に、測定結果と測定波長の値とを用いてマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏを決定する。決定されたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が負である場合には、光ファイバ芯線に軸ずれによる異常が発生していると判断する。決定されたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの値が、例えば−０．００５［ｄＢ／ｎｍ］であった場合、図３から、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比が１であると仮定した場合の仮想的な軸ずれ量は５μｍであると決定することができる。
【００４９】
マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏは波長対損失特性の傾きの一例であるから、図３に示すように、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比が第２の規定値であると仮定することで、波長対損失特性を用いて、仮想的な軸ずれ量を決定することができる。仮想的な軸ずれ量の値を決定することで、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を直観的に把握することができ、光ファイバ芯線の異常を容易に評価できるようになる。
【００５０】
なお、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比は１に限定されない。接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比は、波長ごとに異なる値であってもよい。しかし、現実の伝送路においては、接続される２本の光ファイバ芯線の製造ロットは同一である場合が多い。特に、光ファイバ芯線がシングルモード光ファイバである場合には、一般的に、光ファイバ芯線の特性はほぼ同一である。したがって、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比を１と仮定することで、現実の状況をよりよく再現することができる。その結果、決定された仮想的な軸ずれ量の値から、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を直観的に把握することが容易になる。
【００５１】
本実施形態によれば、ＯＴＤＲを変更した場合であっても、当該ＯＴＤＲによる測定波長λ１およびλ２と、測定波長λ１およびλ２のそれぞれの場合における後方散乱光の光パワーに関する情報とを用いて、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を決定することができる。なお、ＯＴＤＲの個体差により、実際の測定波長λ１と、図３の関係の計算に用いた第１の波長とが異なる場合であっても、おおよその軸ずれの程度を決定することができる。また、図３に示すとおり、図３におけるマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏの絶対値は、図２の場合と比較して小さいことがわかる。
【００５２】
本実施形態において、ＯＴＤＲにおける測定波長λ１およびλ２と、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏと、仮想的な軸ずれ量ｄとを予め算出しておく場合について説明した。しかし、仮想的な軸すれ量を用いて、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を把握する方法はこれに限定されない。仮想的な曲率半径の場合と同様にして、ＯＴＤＲにおける測定波長λ１およびλ２と、ＯＴＤＲの測定結果とを用いて、例えば、以下の手順により仮想的な軸ずれ量を算出してもよい。
【００５３】
本実施形態においては、まず、波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｐｌｉｃｅ（λ）と、光ファイバ芯線の軸ずれ量ｄとの関係を決定する。例えば、光ファイバ芯線がシングルモード光ファイバである場合、２本の光ファイバ芯線が軸ずれ量ｄだけ軸ずれしている場合における、波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ）は、下記の式（１０）を用いて決定することができる。
Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ）＝  −１０ｌｏｇ１０（Ｔｄ）    …式（１０）
【００５４】
式（１０）において、Ｔｄは、Ｍａｒｃｕｓｅの式より、下記の式（１１）を用いて表すことができる（詳細については、D. Marcuse, "Loss analysis of single-mode fiber splices," Bell System Technical Journal, Vol. 56, No. 5, pp. 703-718, 1977.を参照。）。
【数９】
2013210350.tif 000011
【００５５】
式（１１）において、ｗ１およびｗ２は、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズである。式（１１）において、Ｄは下記の式（１２）を用いて表すことができる。式（１１）において、Ｃは下記の式（１３）を用いて表すことができる。式（１３）に示すとおり、Ｃは、λによらず、スポットサイズｗ１およびｗ２の比に応じた値になることがわかる。なお、Ｔｄ、ｗ１、ｗ２、ＣおよびＤはλの関数であるが、表現を簡素化する目的で、Ｔｄ（λ）をＴｄ、ｗ１（λ）をｗ１、ｗ２（λ）をｗ２、Ｃ（λ）をＣ、Ｄ（λ）をＤとして表す場合がある。
【数１０】
2013210350.tif 000012
【数１１】
2013210350.tif 000013
【００５６】
光ファイバ芯線のスポットサイズは、ＭＦＤ（Ｍｏｄｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）の２分の１として定義される。ＭＦＤは、下記の式（１４）を用いて表すことができる。式（１４）において、ａは上記のとおり光ファイバ芯線のコア半径であり、Ｖは上記の式（８）を用いて表される（詳細については、D. Marcuse, "Loss analysis of single-mode fiber splices," Bell System Technical Journal, Vol. 56, No. 5, pp. 703-718, 1977.を参照。）。
【数１２】
2013210350.tif 000014
【００５７】
ここで、スポットサイズｗ１およびｗ２の比が１であると仮定した場合には、波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ）は、下記の式（１５）を用いて決定することができる。
Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ）＝  ４．３４３ｄ２Ｄ（λ）    …式（１５）
【００５８】
したがって、波長がλ２である場合の光損失量Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ２）と、波長がλ１である場合の光損失量Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ１）との差Ｋは、下記の式（１６）によって決定することができる。式（１６）において、軸ずれ量ｄ以外の要素は、ＯＴＤＲを用いた測定の測定条件および測定結果から一義的に決定することができる。
【数１３】
2013210350.tif 000015
【００５９】
本実施形態においては、シングルモード光ファイバにおける波長λの光の光損失量Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ）と、軸ずれ量ｄとの関係を、Ｍａｒｃｕｓｅの式を利用して導出する場合について説明した。しかし、光損失量Ｌｏｓｓｓｐｌｉｃｅ（λ）と軸ずれ量ｄとの関係を導出する方法はこれに限定されない。他の例として、他の理論式、実験式および経験式の少なくとも１つに基づいて、当該関係を導出してもよい。
【００６０】
本実施形態においては、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比が第２の規定値であると仮定して、異常の評価に利用することができる仮想的な軸ずれ量を決定する場合について説明した。しかし、仮想的な軸ずれ量を決定する方法はこれに限定されない。接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズｗ１およびｗ２の比は、波長ごとに異なる値であってよい。つまり、第２の規定値は、波長によらない一定の値であってもよく、波長に応じて定まる値であってもよい。また、式（８）および式（１４）に、接続される２本の光ファイバ芯線のそれぞれの物性値と波長λとを代入して、波長λにおけるスポットサイズｗ１およびｗ２のそれぞれの値を決定してもよい。
【００６１】
さらに、上記の他の例における他の理論式、実験式または経験式に含まれる要素のうち、測定条件および測定結果から一義的に決定することができない要素のうち、軸ずれ量ｄ以外の１以上の要素が、それぞれ対応する規定値であると仮定して、仮想的な軸ずれ量を決定してもよい。軸ずれ量ｄ以外の１以上の要素の値を適切な値に設定することで、決定された仮想的な軸ずれ量の値から、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を直観的に把握することができる。
【００６２】
なお、実験式または経験式により特定の波長λにおけるスポットサイズｗ１およびｗ２の値を決定することができる場合には、当該実験式または経験式から決定されたスポットサイズｗ１およびｗ２の値を用いて、軸ずれ量ｄを決定してもよい。また、スポットサイズｗ１およびｗ２を実際に測定して、実際に測定して得られた値を用いて、軸ずれ量ｄを決定してもよい。
【００６３】
図４は、測定装置４００の一例を概略的に示す。測定装置４００は、光ファイバ芯線の複数の位置における光損失量を測定して、当該光ファイバ芯線において異常が発生している箇所を判断する。測定装置４００は、装置の一例であってよい。本実施形態において、測定装置４００は、光パワー測定部４１０と、異常箇所特定部４２０と、異常量決定部４３０と、光ファイバ芯線データベース４４０とを備える。異常量決定部４３０は、特性決定部４３２と、判断部４３４と、曲率半径決定部４３６と、軸ずれ量決定部４３８とを有する。異常量決定部４３０は、装置の一例であってよい。
【００６４】
光パワー測定部４１０は、光ファイバ芯線の少なくとも一部を通過する光の光パワーを測定する。本実施形態において、光パワー測定部４１０は、光ファイバ芯線の一端から光ファイバ芯線に試験光を入射する。また、光パワー測定部４１０は、入射端からの距離が異なる複数の位置から入射端にむけて戻る後方散乱光の光パワーを測定する。これにより、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーに関する情報を取得することができる。
【００６５】
光パワー測定部４１０は、複数の波長について、後方散乱光の光パワーを測定してよい。これにより、複数の波長のそれぞれについての上記の光パワーに関する情報を取得することができる。後方散乱光の光パワーは、入射端において測定されてよい。光パワー測定部４１０によって測定された光パワーの変化量は、光ファイバ芯線のそれぞれの箇所における光損失量を示す。光パワー測定部４１０は、ＯＴＤＲであってよい。
【００６６】
本実施形態において、光パワー測定部４１０は、光パワーに関する情報を異常箇所特定部４２０と、異常量決定部４３０と、曲率半径決定部４３６と、軸ずれ量決定部４３８とに出力する。光パワーに関する情報は、測定対象である光ファイバ芯線を識別するための識別情報、測定に用いられた波長に関する情報、および、当該光ファイバ芯線の複数の位置からの後方散乱光の光パワーの少なくとも１つを含んでよい。
【００６７】
異常箇所特定部４２０は、予め定められた光損失量よりも大きな光損失が発生している異常箇所を特定する。本実施形態において、異常箇所特定部４２０は、光パワー測定部４１０から、複数の位置からの後方散乱光の光パワーを受け取る。異常箇所特定部４２０は、特定した異常箇所を特性決定部４３２に出力する。
【００６８】
本実施形態において、異常箇所特定部４２０は、受け取った複数の位置のそれぞれにおける光パワーに基づいて、それぞれの位置における単位距離当りの光パワーの変化量を決定する。異常箇所特定部４２０は、単位距離当りの光パワーの変化量の絶対値が予め定められた値に等しいまたは予め定められた値よりも大きい場合に、当該箇所を異常箇所として特定する。これにより、光パワーが急激に変動した箇所を異常箇所として特定することができる。
【００６９】
異常箇所特定部４２０は、光パワーの変化量の絶対値が急激に変動した箇所を異常箇所として特定してもよい。異常箇所特定部４２０は、光パワーの変化量の絶対値が急激に増加した箇所を検出して、当該箇所を異常箇所として特定してもよい。異常箇所特定部４２０は、公知の方法により、後方散乱光が発生した位置までの距離を補正してよい。例えば、異常箇所特定部４２０は、複数の波長の少なくとも１つの波長の波長分散値または群遅延を用いて、複数の波長の少なくとも１つの波長の後方散乱光が発生した位置までの距離を補正することができる。
【００７０】
異常量決定部４３０は、光ファイバ芯線の特定箇所における異常の程度を示す指標である異常量を決定する。異常量としては、光ファイバ芯線の曲げの程度を示す曲率半径もしくはそれに類似する量、または、光ファイバ芯線の軸ずれの程度を示す軸ずれ量もしくはそれに類似する量を例示することができる。
【００７１】
本実施形態において、異常量決定部４３０は、光パワー測定部４１０から、測定対象の光ファイバ芯線の後方散乱光の光パワーに関する情報を取得する。異常量決定部４３０は、異常箇所特定部４２０から、異常箇所の位置に関する情報を取得する。異常量決定部４３０は、光ファイバ芯線データベースから、異常量の決定に用いる情報を取得する。異常量の決定に用いる情報は、光ファイバ芯線の種類、伝搬定数βｇ、光ファイバ芯線のコアの屈折率ｎ１、光ファイバ芯線のクラッドの屈折率ｎ２、光ファイバ芯線のコア半径ａ、ならびに、１以上の波長におけるスポットサイズｗ１およびｗ２の値の少なくとも１つを含んでよい。
【００７２】
本実施形態において、異常量決定部４３０が、曲率半径決定部４３６および軸ずれ量決定部４３８を有し、図２および図３に関連して説明した仮想的な曲率半径および仮想的な軸ずれ量を決定する場合について説明する。しかし、異常量決定部４３０はこれに限定されない。異常量決定部４３０は、曲率半径決定部４３６および軸ずれ量決定部４３８の一方を有して、仮想的な曲率半径および仮想的な軸ずれ量の一方を決定してもよい。
【００７３】
特性決定部４３２は、複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定して得られる複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する。特性決定部４３２は、波長対損失特性の傾きを決定してもよい。
【００７４】
本実施形態において、特性決定部４３２は、光パワー測定部４１０から、測定対象の光ファイバ芯線の後方散乱光の光パワーに関する情報を取得する。特性決定部４３２は、異常箇所特定部４２０から、異常箇所の位置に関する情報を取得する。特性決定部４３２は、判断部４３４に、異常箇所における光ファイバ芯線の波長対損失特性を出力する。特性決定部４３２は、判断部４３４に、異常箇所における光ファイバ芯線の波長対損失特性の傾きを出力してよい。
【００７５】
本実施形態において、特性決定部４３２は、光パワー測定部４１０が測定した複数の波長のそれぞれについての光パワーと、測定に用いられた複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する。具体的には、特性決定部４３２は、複数の波長の値と、複数の波長のそれぞれについての異常箇所での光パワーの変化量との関係に基づいて、異常箇所における波長対損失特性を決定する。
【００７６】
特性決定部４３２は、異常箇所が複数ある場合は、それぞれの異常箇所における波長対損失特性を決定してよい。特性決定部４３２は、２つの波長の値と、２つの波長のそれぞれについての異常箇所での光パワーの変化量とを用いて、式（１）に基づいて、異常箇所における波長対損失特性の傾きを決定してよい。特性決定部４３２は、３以上の波長と、３以上の波長のそれぞれについての異常箇所での光パワーの変化量とに基づいて、適切な近似法（例えば、最小二乗法。）を用いて、波長対損失特性の傾きを決定してもよい。
【００７７】
判断部４３４は、波長対損失特性の傾きが、第３の規定値に等しいか否かまたは第３の規定値よりも大きいか否かを判断する。本実施形態において、判断部４３４は、波長対損失特性の傾きが、第３の規定値に等しいか否かまたは第３の規定値よりも大きいか否かを判断して、異常量決定部４３０において決定する異常量の種類を決定する。
【００７８】
本実施形態において、判断部４３４は、特性決定部４３２から、異常箇所における波長対損失特性と波長対損失特性の傾きとを取得する。判断部４３４は、曲率半径決定部４３６および軸ずれ量決定部４３８のいずれか一方に対して、異常量を決定させるための指示を出力する。判断部４３４は、上記の指示とともに、異常箇所における波長対損失特性を出力してよい。
【００７９】
本実施形態において、判断部４３４は、式（１）を用いて求められたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０より大きいか否かを判断する。判断部４３４は、式（１）を用いて求められたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０より大きい場合には、判断部４３４は、曲率半径決定部４３６に対して、図２に関連して説明した仮想的な曲率半径を決定させるための指示を出力する。本実施形態において、判断部４３４は、式（１）を用いて求められたマクロベンディング指数が０より小さいか否かを判断する。判断部４３４は、式（１）を用いて求められたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０より小さい場合には、判断部４３４は、軸ずれ量決定部４３８に対して、図３に関連して説明した仮想的な軸ずれ量を決定させるための指示を出力する。
【００８０】
曲率半径決定部４３６は、光ファイバ芯線の異常箇所における曲げの程度を決定する。曲率半径決定部４３６は、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第１の規定値を用いて、光ファイバ芯線の巻き数が第１の規定値である場合における曲率半径を決定する。
【００８１】
本実施形態において、曲率半径決定部４３６は、判断部４３４から、曲率半径を決定すべき旨の指示を受け取る。これにより、曲率半径決定部４３６は、波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは第３の規定値よりも大きい場合に、曲率半径を決定する。このとき、曲率半径決定部４３６は、判断部４３４から、異常箇所における波長対損失特性を受け取ってよい。
【００８２】
本実施形態において、曲率半径決定部４３６は、光パワー測定部４１０から、光パワーに関する情報を受け取る。光パワーに関する情報は、測定対象である光ファイバ芯線を識別するための識別情報と、測定に用いられた波長に関する情報と含んでよい。曲率半径決定部４３６は、光ファイバ芯線データベース４４０に、光ファイバ芯線を識別するための識別情報を出力する。曲率半径決定部４３６は、光ファイバ芯線データベース４４０から、当該識別情報に対応付けられており、上記の曲率半径の決定に用いられる情報を取得する。
【００８３】
例えば、曲率半径決定部４３６は、光ファイバ芯線データベース４４０から、伝搬定数βｇ、光ファイバ芯線のコアの屈折率ｎ１、光ファイバ芯線のクラッドの屈折率ｎ２および光ファイバ芯線のコア半径ａを取得する。次に、取得した情報を用いて、式（９）に基づいて、巻き数を特定の回数に仮定した場合における曲率半径を決定する。曲率半径決定部４３６は、上記巻き数が１であると仮定して、曲率半径を決定してよい。曲率半径決定部４３６は、決定した曲率半径を、曲げの程度を把握するための指標として出力する。巻き数の値を適切に設定することで、直観的に理解しやすい指標を提供することができる。
【００８４】
軸ずれ量決定部４３８は、光ファイバ芯線の異常箇所における軸ずれの程度を決定する。軸ずれ量決定部４３８は、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズの比が第２の規定値であると仮定して、波長対損失特性および第２の規定値を用いて、比が第２の規定値である場合における光ファイバ芯線の第１の箇所の軸ずれ量を決定する。
【００８５】
本実施形態において、軸ずれ量決定部４３８は、判断部４３４から、軸ずれ量を決定すべき旨の指示を受け取る。これにより、軸ずれ量決定部４３８は、波長対損失特性の傾きが第３の規定値に等しいまたは第３の規定値よりも小さい場合に、軸ずれ量を決定する。このとき、軸ずれ量決定部４３８は、判断部４３４から、異常箇所における波長対損失特性を受け取ってよい。
【００８６】
本実施形態において、軸ずれ量決定部４３８は、光パワー測定部４１０から、光パワーに関する情報を受け取る。光パワーに関する情報は、測定対象である光ファイバ芯線を識別するための識別情報と、測定に用いられた波長に関する情報と含んでよい。曲率半径決定部４３６は、光ファイバ芯線データベース４４０に、光ファイバ芯線を識別するための識別情報を出力する。軸ずれ量決定部４３８は、光ファイバ芯線データベース４４０から、当該識別情報に対応付けられており、上記の軸ずれ量の決定に用いられる情報を取得する。
【００８７】
例えば、軸ずれ量決定部４３８は、光ファイバ芯線データベース４４０から、光ファイバ芯線のコアの屈折率ｎ１、光ファイバ芯線のクラッドの屈折率ｎ２および光ファイバ芯線のコア半径ａを取得して、式（１５）に基づいて、接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズの比が特定の値であると仮定した場合における軸ずれ量を決定する。軸ずれ量決定部４３８は、上記比が１であると仮定して軸ずれ量を決定してよい。軸ずれ量決定部４３８は、決定した軸ずれ量を、軸ずれの程度を把握するための指標として出力する。上記の比の値を適切に設定することで、直観的に理解しやすい指標を提供することができる。
【００８８】
光ファイバ芯線データベース４４０は、光ファイバ芯線の識別情報と、異常量の決定に用いる情報とを対応付けて格納する。異常量の決定に用いる情報は、光ファイバ芯線の種類、伝搬定数βｇ、光ファイバ芯線のコアの屈折率ｎ１、光ファイバ芯線のクラッドの屈折率ｎ２、光ファイバ芯線のコア半径ａ、ならびに、１以上の波長におけるスポットサイズｗ１およびｗ２の値の少なくとも１つを含んでよい。
【００８９】
光ファイバ芯線データベース４４０は、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカード、フラッシュメモリなどの記憶装置または記憶媒体であってもよい。光ファイバ芯線データベース４４０は、仮想化またはクラウド化された記憶装置または記憶媒体であってもよい。光ファイバ芯線データベース４４０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、キャッシュメモリなどのメモリであってもよい。
【００９０】
測定装置４００および測定装置４００の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよい。また、ハードウエアとソフトウエアの組み合わせにより実現されてもよい。測定装置４００は、それぞれの用途に特化したシステムであってもよく、パーソナルコンピュータ等の汎用の情報処理装置であってもよい。上記の特化したシステムおよび情報処理装置は、単一のコンピュータにより構成されてもよく、ネットワーク上に分散した複数のコンピュータにより構成されてもよい。
【００９１】
プログラムが実行されることにより、コンピュータが、測定装置４００または測定装置４００の一部として機能してもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されていてもよく、ネットワークに接続された記憶装置に記憶されていてもよい。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インターフェース等を有するデータ処理装置と、入力装置と、出力装置と、記憶装置とを備えた一般的な構成の情報処理装置において、測定装置４００の各部の動作を規定したソフトウエアまたはプログラムを起動することにより、測定装置４００が実現されてよい。
【００９２】
測定装置４００の各部は、互いの機能の一部を実行してもよい。例えば、曲率半径決定部４３６および軸ずれ量決定部４３８が、本実施形態において説明した判断部４３４における処理の一部または全部を実行してもよい。また、光パワー測定部４１０が、本実施形態において説明した特性決定部４３２および異常箇所特定部４２０の少なくとも一方における処理の一部または全部を実行してもよい。
【００９３】
図５は、異常量の決定方法の一例を概略的に示す。本実施形態において、ステップ５０２（ステップをＳと称する場合がある。）において、複数の波長について、光ファイバ芯線の入射端から入射させた光の入射端からの距離が異なる複数の位置からの後方散乱光の光パワーを測定する。光パワーの測定は、光パワー測定部４１０により実行されてよい。これにより、複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報を取得することができる。
【００９４】
Ｓ５０４において、光パワーに関する情報を用いて、予め定められた光損失量よりも大きな光損失が発生している部位を異常箇所として特定する。例えば、まず、複数の位置のそれぞれにおける光パワーに基づいて、それぞれの位置における単位距離当りの光パワーの変化量を決定する。次に、単位距離当りの光パワーの変化量の絶対値が予め定められた値に等しいまたは予め定められた値よりも大きい場合に、当該箇所を異常箇所として特定する。異常箇所の特定は、異常箇所特定部４２０により実行されてよい。
【００９５】
Ｓ５０６において、複数の波長のそれぞれについての光パワーに関する情報と、複数の波長の値とを用いて、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定する。このとき、異常箇所について、光ファイバ芯線の波長対損失特性を決定してよい。波長対損失特性は、例えば、波長を横軸とし、光ファイバ芯線の特定位置における光パワーの変化量を縦軸として、後方散乱光の光パワーを測定した波長と、当該波長における光パワーの変化量をプロットすることで決定することができる。波長対損失特性の決定は、特性決定部４３２により実行されてよい。
【００９６】
Ｓ５０８において、光ファイバ芯線の波長対損失特性の傾きが、規定値よりも大きいか否かを判断する。例えば、式（１）を用いて求められたマクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０より大きいか否かを判断する。当該判断は、判断部４３４により実行されてよい。
【００９７】
マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０より大きい場合（Ｓ５０８のＹｅｓ）には、Ｓ５１０において、光ファイバ芯線の異常箇所における曲げの程度を決定する。例えば、式（９）において光ファイバ芯線の巻き数が規定値であると仮定して、波長対損失特性および当該規定値を用いて、式（９）に基づいて、光ファイバ芯線の巻き数が当該規定値である場合における曲率半径を決定する。曲率半径の決定は、曲率半径決定部４３６により実行されてよい。曲率半径を決定したら、処理を終了する。
【００９８】
マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０より大きくない場合（Ｓ５０８のＮＯ）には、Ｓ５１２において、光ファイバ芯線の異常箇所における軸ずれの程度を決定する。例えば、式（１５）において接続される２本の光ファイバ芯線のスポットサイズの比が規定値であると仮定して、波長対損失特性および当該規定値を用いて、式（１５）に基づいて、比が当該規定値である場合における光ファイバ芯線の軸ずれ量を決定する。軸ずれ量の決定は、軸ずれ量決定部４３８により実行されてよい。軸ずれ量を決定したら、処理を終了する。なお、マクロベンディング指数ｋｍａｃｒｏが０である場合には、Ｓ５１０において、光ファイバ芯線の異常箇所における曲げの程度を決定してもよく、Ｓ５１２において、光ファイバ芯線の異常箇所における軸ずれの程度を決定してもよい。
【００９９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１００】
１０１  グラフ、１０２  グラフ、２０１  グラフ、２０２  グラフ、２０３  グラフ、２０４  グラフ、２０５  グラフ、２０６  グラフ、２０７  グラフ、２０８  グラフ、２０９  グラフ、２１０  グラフ、２１１  グラフ、３０１  グラフ、３０２  グラフ、３０３  グラフ、３０４  グラフ、３０５  グラフ、４００  測定装置、４１０  光パワー測定部、４２０  異常箇所特定部、４３０  異常量決定部、４３２  特性決定部、４３４  判断部、４３６  曲率半径決定部、４３８  軸ずれ量決定部、４４０  光ファイバ芯線データベース
【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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