(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光コネクタと前記光コネクタを接続する光アダプタとからなる光コネクタ結合体であって、
前記光アダプタに前記光コネクタの挿入および前記光アダプタと前記光コネクタとの結合完了を検出するスイッチを設け、
前記スイッチは、一旦オン状態になった後、オフ状態になったことで結合完了を検出することを特徴とする光コネクタ結合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光コネクタの勘合状態を構造的に検出可能な光コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光コネクタが不完全に接続された場合、光入力または光出力レベルは、光コネクタの振動等により、容易に変動してしまう。光増幅器を用いる場合、この光入力または出力変動によって、光部品の破損等、装置に重大な影響を与えてしまう。この対策として、光を分岐してモニタすることによって、光変動、光有無を監視して装置を制御するといった光学的検出方法が取られている。
【０００３】
この例として、特開平５−１３００４３号公報があり、コネクタ外れを検出する例として特開平５−８３２０１号公報がある。
【０００４】
光増幅器は、単に光出力の増幅のみに限らず、機能光部品の損失補償としても使用される。波長分散がある光ファイバ伝送路の距離が長くなると分散値が大きくなり、分散の影響を除くために波長分散を補償する必要が生じる。特願平７−３０１８３１号公報には、波長分散補償器を増幅部の中央に入れ、長距離の伝送路で生じた損失と同時に分散を補償することが行われている。このとき光増幅器の中央に損失が生じる光部品を配置すると光増幅器の低雑音性を保ちながら、見かけ上光部品の損失を小さくし、励起効率を高くすることができる。前記公報記載の発明は、２段の増幅部に対して１台の励起光源を用いる方法であり、前方の増幅部の励起の残留励起光を後段の光増幅部に用いている。また別の構成として前方の増幅部と後方の増幅部に各々別に励起光源を用いる場合もある。
【０００５】
また、作業者の安全性を考慮した光コネクタの搭載方法として、特開平２−２７２４０５号公報に記載がある。
【０００６】
光コネクタ脱着検出方法として機械的手法を採用した場合、完全に光コネクタが勘合されているかを識別できるかが課題となる。装置保守等の場合、脱着を行う光コネクタは、基板に搭載した対向側の光コネクタと接続されるが、通常光コネクタ同士を保持するプリント基板に固定のアダプタに各々取り付けられる。脱着される可能性のある光コネクタがアダプタに完全に勘合された状態を見極め、その状態は他の状態、例えばコネクタ未接続状態と区別できなければならない。
【０００７】
次に完全にコネクタ勘合を検出する機能が必要な場合を説明する。
光増幅器では光サージという問題がある。光サージは、光出力を規定の値に保つ制御を行う場合には、光入力が小さいと光増幅器の潜在利得が高くなり、そのときに急激に高い入力が入ると発生する。この光サージが発生すると次段につながる受光器をこわしシステム断となってしまう。このため、光サージを抑えることが必要である。
【０００８】
この急激に立ち上がる高入力の要因の一つとして光コネクタの脱着がある。
光サージを抑えるには潜在利得の上昇を抑えることが一つのポイントとなり、潜在利得を励起を低くして抑える必要がある。上述の特開平５−１３００４３号公報に記載のように、予め定めた光入力値以下に光入力が下がると光励起を落としてしまう方法がある。しかし、予め定めた光入力値ぎりぎりの光入力でも、まだ高い光励起状態が発生し、高い入力への復帰時に光サージが生じる。これを避けるためには絶対値判定の他に光入力を瞬時に相対値でも把握して規定の光変動以上の場合、直ちに励起を落とす制御をしなければならない。しかしこのような制御方法は有効ではあるが、回路構成が複雑になり高価となり、他の検出方法が望まれる。
【０００９】
光コネクタに伴う光サージ抑制の手段として光増幅器の初段の入力部にコネクタ脱着検出機能の設置は効果的でない場合がある。なぜなら光増幅器に直接つながれる光コネクタは検出できるが、光増幅器に到達する途中の伝送路でコネクタが外された場合を検出して、瞬時に離れた光増幅器の励起を制御することは困難であるからである。また光が変動する要因として光コネクタ脱着以外にも考えれれ、光サージを本発明の構造物のみで対処するのは現実的でない。
【００１０】
途中の伝送路を経由しない、例えば光増幅器の場合、中央部に光部品を挿入する構成は有効である。光増幅器の中間に光部品を挿入するとき、その光部品の光コネクタでの挿抜去時から再挿入時に光サージを発生させる危険がある。
【００１１】
具体的に２段の増幅部に対して１台の励起光源を用いた場合で説明する。光増幅器として光入力は所定の値があっても、中間の挿入部品の光コネクタ抜去時には光学的に断線した状態となる。後段の光ファイバへの入力がないため励起状態が高くなる。この状態で光部品の光コネクタを再挿入すると前段で増幅された信号光が高励起状態の後段の増幅用光ファイバに入射するため、光出力側で光サージが発生する。このような中間への光部品の抜挿時における光サージを抑える必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
光増幅器の中間に光部品を光コネクタで挿抜可能な構成とするとき、後段の光出力が低下した場合、後段の増幅用光ファイバの光出力の劣化に関しての故障によるものか、それとも光部品のコネクタ抜けによるものか区別できない。光部品の未接続による光出力の低下か本当の光増幅器の故障か、この２つの状態を区別する方法が必要である。
【００１３】
光送信器においては、光コネクタ脱着に伴う光変動が生じ、次段に光増幅器が幾台もつながると光サージが成長して受信器を破壊してしまう。完全に光結合が行われてからレーザ発光する機構が望まれる。
【００１４】
受信器においては、コネクタ半挿入による光入力のふらつきは受信器の特性劣化につながり好ましくない。また光学的手法による入力光モニタは光部品が追加されコスト増となる。
【００１５】
波長多重光伝送においては、多数の光ファイバがつながる。例えば６４波長多重の場合、各光送信器を６４個そろえ、各光ファイバを合波器に接続し光増幅器で一括増幅する構成がある。
【００１６】
そのとき、各送信器の光出力は光増幅器を幾段にもつなぐと各波長の光出力がばらつき伝送距離を制限してしまう。このため各送信器の光出力は等しくなるように調整されるがコネクタ半挿入だと光増幅器に入力されるパワーが低下し最終的に伝送劣化を生じてしまう。これを防止するために光学的手法によるモニタを各波長で行う、もしくは光送信器の各波長に主信号に影響しない程度に変調して、その変調成分を光増幅器で観測して判断するといった手法もあるが、伝送路を介しないで一装置内のプリント基板間の光コネクタ接続の場合は、簡易に機械的に判断できる機構が望まれる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
光コネクタに、プリント基板に搭載されているアダプタに完全に勘合されているかを判定できる機械的スイッチを持たせることにより上記課題を解決する。すなわち、完全に勘合されたとき、単数あるいは複数のスイッチが特有な状態となり、それを回路的に判定し光伝送装置を制御もしくはコネクタ状態の情報を判断し、必要に応じ他装置に伝達する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
まず、本発明の実施例である光コネクタ結合体を、図１ないし図４を用いて説明する。ここで、図１はアダプタ構造を説明する斜視図、図２は光コネクタとアダプタとの結合を説明する図、図３は光コネクタ結合体のスイッチ構造を説明する図、図４は光コネクタ結合体の断面図である。
【００１９】
図１は、光コネクタが挿入されるアダプタ２０であって、アダプタ２０はコネクタ（図示しない）との結合用爪２２とスイッチを構成する可動接点４０と固定接点４３とを含んでいる。組み付け後のアダプタでは、可動接点４０はコネクタが挿入されるスリーブに設けた穴部２１を通して固定接点４３と接続しなお、本実施例では、２連のスイッチを用いているが、簡単のため１個のみ図示している。図２には、アダプタ２０に固定されている対向側光コネクタ３０と、脱着用光コネクタ３１とを示す。図３の光コネクタ結合体のスイッチ部１０はスイッチ１１とスイッチ１２の２つから構成され、スイッチ１１は脱着を行う光コネクタ３１がアダプタ２０に入っているかの検出用であり、スイッチ１２は光コネクタ３１がアダプタに完全に勘合されているか検出用である。スイッチ１１、スイッチ１２の開閉情報を、スイッチ処理回路５０を介し、回路５１を制御する。
【００２０】
まず光コネクタが挿入される場合を説明する。スイッチ１１の構造はスイッチ１２と同様な構造で、搭載位置をスイッチ１２より前方に設置すればよい。光コネクタ３１がアダプタ２０に入るとスイッチ１１の可動接点が押され固定接点と接続する構造となっている。接続されると回路的にＯＮとなるように設定してある。
【００２１】
更に挿入されるとスイッチ１１がＯＮ状態を継続しながら、スイッチ１２が動作する。これを、図４のスイッチ部の詳細断面図を用いて説明する。挿入された光コネクタの側壁がアダプタの爪２２の内側に入り、爪２２を押し広げ可動接点４０にぶつかり図４の手前側に可動接点４０が動き、アダプタ２０のスリーブ側壁に設けられている穴部２１を通って固定接点４１と接続される。固定接点４１は回路的にＧＮＤに落としてある。つまり電気のルートは可動接点４０−固定接点４１（ＧＮＤ）となり、回路的にＯＮとなる。これら構造物の材質は接点類は電気的導通のある金属、スイッチのベース４２は接点Ａ４０，接点Ｂ４１が電気的に接続しないようにプラスチック等の絶縁物、アダプタ２０はプラスチック等の絶縁物である。また市販のアダプタはプラスチックの他に金属性のもあるが、この場合は図４に図示した絶縁シート４３等でアダプタ２０と接点Ｂ４１を電気的に接触しないように構成する。
【００２２】
次に更に深く光コネクタを挿入されると、アダプタの爪２２が閉じ完全に光コネクタが勘合される仕組みとなっている。この動作を利用すると勘合状態ではアダプタ爪２２が閉じているので、可動接点４０はバネ力より押し戻されスイッチ１２は切れて、回路的にはＯＦＦとなる。
【００２３】
また光コネクタを外す場合を説明する。勘合状態からコネクタを外そうと引っぱるとアダプタの爪２２が押し広げられスイッチ１２がＯＮとなり、更に引っぱると爪２２が閉じてスイッチ１２はＯＦＦとなる。完全にアダプタ２０からはずれた時点でスイッチＡがＯＮからＯＦＦとなる。
【００２４】
【表１】
0004095715.tif 000002
【００２５】
これらの光コネクタの各状態におけるスイッチ動作、スイッチ処理回路の動作の一例として光伝送装置である光増幅器の励起電流の制御を表１に示す。表１より分かるように本制御は一般にＸＯＲの回路で実現可能である。これより２つのスイッチを設けた理由を説明する。光増幅器特有の光サージを抑圧するためには完全にコネクタが勘合された場合のみ励起電流を通常状態にする必要がある。ＳＣ形光コネクタの場合、挿入されるとアダプタの爪２２部分が開き完全に勘合すると爪２２が閉じられる。つまり爪２２が閉じた状態は、完全に勘合されたときと未挿入のときの２つあり区別をつけるため光コネクタ勘合用のスイッチ１２の他に光コネクタ外れ検出用のスイッチ１１を設けている。
【００２６】
本実施例１ではＳＣコネクタを取りあげたが、他の光コネクタにおいても勘合状態を検知できる構造物を設ければ適用可能である。その際スイッチは必ずしも２つの必要はなく１つで勘合状態を他の状態と区別して検知できれば１つでよい。
【００２７】
次に本発明の実施例の変形例である光増幅器の実施例を図５を用いて説明する。図５に本発明の実施例である２段１励起光増幅器の構成図を示す。この光増幅器は、光部品１２６を中間に含む前段増幅部１０１と後段増幅部１０２との２段構成からなる光増幅器である。前段増幅部１０１と後段増幅部１０２とが同一のプリント基板１００に搭載され、中間に置かれる光部品１２６は他のプリント基板に搭載され、中間部品１２６は伝送路の特性等によって交換可能である。入力端光コネクタから入射する信号光１１０は光分岐１２０より一部の光が分離され受光器１２１に入力され入力光のモニタに使用される。励起光源１２３と信号光の合波器１２２とにより信号光に励起光が重畳され、前段の増幅用光ファイバ１２４を励起した後、励起光／信号光分離器１２５で残留励起光を信号光と分ける。信号光は中間光部品１２６に行くが、残留励起光は後段の励起光／信号光結合器１２９に行く。再度信号光と結合され後段の増幅用光ファイバ１３０に入射する。この構成は励起光源１２３が１つで中間の光部品１２６が挿入されても、損失を効率よくとらえる。増幅された信号光が光分岐１３１で一部の光が分離されて受光器１３２に入力し、光出力としてモニタされ、モニタされた光信号が一定になるように励起光１２３の負帰還を制御５１する。
【００２８】
次に光部品挿抜時の光サージを抑圧について説明する。後段光増幅部１０２に光入力モニタ用に光分岐１２７を設けて受光器１２８に入力し、光入力が光コネクタ抜け等による低下の場合励起光１２３を落としている。完全に落としてしまうとコネクタ接続時検出できないので検出できるレベルまで励起を行っている。また後段部の光入力モニタ部１２７、１２８を削除して出力モニタ部１３１、１３２で後段増幅部１０２の入力を検出する場合は、信号光が後段増幅用光ファイバ１３０を経由するので後段入力モニタ１２７、１２８で検出する場合に比べてより大きい励起電流が必要となる。その励起電流が光サージを誘因しない程度に設定することが肝要である。
【００２９】
中間にある光部品１２６の光損失は、例えば分散補償ファイバの場合、光損失は分散量を補償する値によるので、敷設してあるファイバに依存する。分散補償の必要がない時は単にファイバのみの接続であるから０ｄＢであり、一方最大量の分散を補償する時は１５ｄＢ程ある場合が考えられる。後段の光入力モニタ１２７、１２８を分散補償ファイバの損失によらず定められた絶対値判定で行うと、光サージを抑制する閾値の設定は光部品の損失の変動０〜１５ｄＢを考慮しなければならず、最悪光入力の変動が１５ｄＢまで許容され光サージの要因となってしまう。１５ｄＢ程を許容してしまうと、光サージが次に接続される装置の光部品を破壊する可能性がある。
【００３０】
中間部における大きな光変動の要因として光コネクタの脱着が考えられる。この対策として回路的には絶対値判定の他に、光コネクタの脱着に伴う急激な光変動に対する対処は相対的に判定しなければならず回路構成が複雑になる。
【００３１】
この変形例の実施例では装置内で脱着する可能性のある中間光部品１２６の光コネクタ部に脱着を検出する機械的スイッチ１０とスイッチ処理回路５０を設けている。光コネクタが抜かれた場合、瞬時に励起光１２３を光コネクタ再接続時に後段光増幅部の入力モニタ１２７、１２８が検出出来るレベルまで落とす。また光コネクタが抜去しすぐに挿入された場合、瞬時に励起光１２３を注入すると光サージが発生するので保護時間数十ms後励起電流を立ち上げるシーケンスとする。またこの機構より光コネクタの脱着が把握できることから、光信号出力１１１が正常でない場合、前段光増幅部１０１、後段光増幅部１０２の光出力の低下に関しての故障によるものか、それとも中間光部品１２６のコネクタ抜けによるものか区別できる。
【００３２】
本発明の実施例の別の変形例として、光送信器がある。光送信器では光コネクタが完全に勘合してから、レーザ出力を発光する回路構成とする。これより送信器から出力される光がコネクタ脱着による光サージの要因となる低いレベルから急激に高出力まで立ち上がる光波形は生成されない。
またプリント基板の光コネクタを直接除いた状態では、挿入されるコネクタが外れており、発光していないため取り扱い者に対する安全性を確保できる。
【００３３】
本発明の実施例の他の変形例として、光受信器がある。光受信器では光コネクタが完全に勘合してから、受光回路を動作させる回路構成とする。これよりコネクタの半挿入の場合等のコネクタ接続勘合不良の際、受光器に入力される変動による特性劣化が回避できる。
【００３４】
本発明の実施例のその他の変形例として、光増幅器を用いた６４波長多重伝送装置があり、その構成を図６に示す。送信装置１４０では光送信器１４１が６４個あり、各々光出力が光コネクタから発出される。この６４本の光ファイバを合波器１４２に結合し、合波器１４２から光増幅器１４３に接続される。送信器１４１、合波器１４２、光増幅器１４３は一つの装置内に収納され伝送路ファイバ１４４を経由しない。光コネクタの脱着検出機構１０を各送信器１４１の６４箇所の出力、結合される合波器１４２の光入力ポート６４箇所、合波器１４２の出力１箇所、それを一括増幅する光増幅器１４３の入力に１箇所に設ける。これより光送信器１４１−合波器１４２−光増幅器１４３の光ファイバ勘合が検査でき、課題で述べたような光学的モニタの措置は不要となる。もしくは光入力をモニタする方法と併用してもよい。ファイバを多数扱うことから、構造的な光コネクタ勘合の状況が前述したように各光コネクタに対応して表示すれば、保守の場合など便利である。
【００３５】
また、本発明の実施例のさらなる変形例として、受信装置１４５でも本発明の構造を用いるとよい。各光接続箇所の光増幅器１４３、分波器１４６、各受信器１４７にも光コネクタの脱着検出機構１０が設置される。本発明の構造を用いた光伝送装置として、コネクタ勘合状態を判定し必ずしも装置を制御しなくてもよい。コネクタ外れ、不完全な勘合状態時ランプでプリント基板上に表示する。もしくは他の管理するプリント基板に情報を伝達して処理をしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、機械的に光コネクタの脱着が検出でき、特に光コネクタが完全に勘合されたかどうか判断できる。コネクタ脱着情報より、伝送装置を制御することにより信頼性、安全性を高められる。装置の光コネクタの脱着情報が把握できることから、使い勝手をよくする。
【図面の簡単な説明】
【図１】光アダプタの構造を示す斜視図である。
【図２】光コネクタ結合体を説明する図である。
【図３】光アダプタのスイッチ構成を説明する図である。
【図４】光コネクタ結合体の接合検出構造を説明する図である。
【図５】本発明の２段１励起光増幅器の構成を説明する図である。
【図６】本発明の波長多重伝送装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１０…スイッチ部、１１、１２… スイッチ、２０…アダプタ、２１…アダプタの横穴、２２…光コネクタ勘合用の爪、３０…プリント基板側光コネクタ、３１…脱着光コネクタ、４０…可動接点、４１…固定接点、４２…ベース、４３…絶縁シート、５０…スイッチ処理回路、５１…回路制御部、５２回路増幅器、５３…コンパレータ、１００…プリント基板、１０１…前段光増幅部、１０２…後段光増幅部、１１０…光信号入力、１１１…光信号出力、１２０…前段光入力用モニタ用光分岐器、１２１…前段光入力用モニタ用受光器、１２２…前段前方励起光／信号光結合器、１２３…前段・後段励起光源、１２４…前段増幅用光ファイバ、１２５…０．９８μｍ／信号光分離器、１２６…中間挿入光部品、１２７…後段光入力用モニタ用光分岐器、１２８…後段光入力用モニタ用受光器、１２９…０．９８μｍ／信号光結合器、１３０…後段増幅用光ファイバ、１３１…後段光出力用分岐器、１３２…後段光出力用モニタ用受光器、１４０…送信装置、１４１…送信器、１４２…合波器、１４３…光増幅器、１４４…光ファイバ伝送路、１４５…受信装置、１４６…分波器、１４７…受信器、１５０…光入力用モニタ用光分岐器、１５１…光入力用モニタ用受光器、１５２…前方励起光／信号光結合器、１５３…励起光源、１５４…増幅用光ファイバ、１６０…光増幅器、１６１…反射検出手段、１６２…利得制御手段、１６３…開放端。
【図１】
0004095715.tif 000003
【図２】
0004095715.tif 000004
【図３】
0004095715.tif 000005
【図４】
0004095715.tif 000006
【図５】
0004095715.tif 000007
【図６】
0004095715.tif 000008