(57)【要約】【課題】本発明は、従来の心線対照装置において、曲げ損失を改善した光ファイバには対応できないという課題と、また光学特性が異なる様々な光ファイバの導入により心線対照により得られる漏洩光のばらつきが大きくなるという課題と、また通信光に近い波長で試験を行うと通信用の受光器が試験光も検出し通信信号に影響を及ぼすため、インサービス試験を行うには試験光を除去する必要があるという課題とを解決する心線対照方法及び心線対照装置を提供することを目的とする。【解決手段】試験用光源と、被測定ファイバに対して試験光を漏洩させる漏洩光発生部と、漏洩した光を検出する受光部とを備え、試験用光源から１．２６μｍ以下の波長の光波を入射し、これを漏洩させることにより当該光ファイバの心線対照を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2009294100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心線対照を行う被測定光ファイバに対して１．２６μｍ以下の波長の光波を漏洩させることにより当該光ファイバの心線対照を行うことを特徴とする心線対照方法。
【請求項２】
前記光波が、第１高次モードまたはより高次の伝搬モードを有し、前記高次モードを漏洩させることにより前記被測定光ファイバの心線対照を行うことを特徴とする請求項１に記載の心線対照方法。
【請求項３】
前記被測定光ファイバに対して長手方向に沿い周期的に応力を付加することにより長周期グレーティングを形成し、伝搬モードを高次モードへ変換させ、発生した高次モードの漏洩を検出することにより心線対照を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の心線対照方法。
【請求項４】
前記応力を付加する周期が０．５３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の心線対照方法。
【請求項５】
前記光波の漏洩を、前記被測定ファイバを曲げることにより行い、当該曲げ半径が８．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の心線対照方法。
【請求項６】
試験用光源と、被測定ファイバに対して試験光を漏洩させる漏洩光発生部と、前記漏洩した光を検出する受光部とを備え、前記試験用光源から１．２６μｍ以下の波長の光波を入射し、これを漏洩させることにより当該光ファイバの心線対照を行うことを特徴とする心線対照装置。
【請求項７】
前記光波が、第１高次モードまたはより高次の伝搬モードを有し、前記高次モードを漏洩させることにより前記被測定光ファイバの心線対照を行うことを特徴とする請求項６に記載の心線対照装置。
【請求項８】
前記漏洩光発生部が、被測定ファイバの長手方向に沿い周期的な応力を付加する応力付加部を有し、周期的に応力を付加することにより長周期グレーティングを形成し、伝搬モードを高次モードへ変換させ、発生した高次モードの漏洩を検出することにより心線対照を行うことを特徴とする請求項６または７に記載の心線対照装置。
【請求項９】
前記応力を付加する周期が０．５３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の心線対照装置。
【請求項１０】
前記漏洩光発生部に被測定ファイバに曲げを与える構造を有し、当該曲げ部の曲げ半径が８．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の心線対照装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システムにおける光の導通試験に係り、特に短波長領域を使用する心線対照方法および心線対照装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光線路の工事、及び運用に際して、所望の光ファイバ心線を確認するために、作業現場において所望の光ファイバ心線を発見することが必要となる。そのため、心線対照装置は、光ファイバ中を伝搬する光の一部を取り出して、その光ファイバが所望の光ファイバであるかどうかを確認するために広く使用されている。光ファイバ中の伝搬光の一部を取り出すには、一般的に光ファイバに曲げを与える方法が使用されている。例えば特許文献１では、心線対照装置は光ファイバ中に曲げ部を形成し、曲げ部から漏れ出る光を受光することによりその光ファイバに光が伝搬しているかどうかを判別している。
【０００３】
【特許文献１】特許第３４０７８１２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、昨今注目を集めている曲げ損失特性を改善した光ファイバに対しては、曲げ部を形成しても漏れ出る光がほとんどないため、従来の心線対照器では曲げ損失を改善した光ファイバには対応できないといった課題があった。また光学特性が異なる様々な光ファイバの導入により、心線対照により得られる漏洩光のばらつきが大きくなるといった課題があった。また通信光に近い波長で試験を行うと通信用の受光器が試験光も検出し通信信号に影響を及ぼすため、インサービス試験を行うには試験光を除去する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の心線対照方法および心線対照装置は、心線対照を行う被測定光ファイバに対して１．２６μｍ以下の波長の光波を漏洩させることにより当該光ファイバの心線対照を行うことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の心線対照方法および心線対照装置は、上記光波が、第１高次モードまたはより高次の伝搬モードを有し、上記高次モードを漏洩させることにより上記被測定光ファイバの心線対照を行うものとしてもよい。
【０００７】
また、本発明の心線対照方法および心線対照装置は、上記被測定光ファイバに対して長手方向に沿い周期的に応力を付加することにより長周期グレーティングを形成し、伝搬モードを高次モードへ変換させ、発生した高次モードの漏洩を検出することにより心線対照を行うものとしてもよい。
【０００８】
また、本発明の心線対照方法および心線対照装置は、上記応力を付加する周期が０．５３ｍｍ以下であるものとしてもよい。
【０００９】
また、本発明の心線対照方法および心線対照装置は、上記光波の漏洩を、上記被測定ファイバを曲げることにより行い、当該曲げ半径が８．５ｍｍ以上であるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の心線対照方法および心線対照装置では、曲げ損失特性を改善した光ファイバにおいても心線対照を実現することができるという効果を奏する。また、光学特性は波長が短いほど構造変化に対するばらつきが小さいため、対照により獲得される漏洩光のばらつきを小さくできるという効果を奏する。また一般的な通信機器の受光器では１．２６μｍ以下の波長における受光効率が低いため、通信光への影響を小さくできるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
まず、第１の実施形態について説明する。  
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による心線対照方法および心線対照装置の一例を含む測定系１００を示す図である。  
図１において、測定系１００は、光源１０１と、非測定ファイバ１０２と、心線対照装置１０３とを備え、心線対照装置１０３は、漏洩手段１０４と、受光器１０５とを備える。光源１０１は、１．２６μｍ以下の波長を有する光波を被測定ファイバ１０２に入射する。漏洩手段１０４は、曲げ、グレーティング等により被測定ファイバ１０２に入射された光波を漏洩させ、この漏洩された光を受光器１０５で受光することにより、被測定ファイバ１０２に対する心線対照を行うことができる。
【００１２】
公衆回線で使用されるような高速光回線では、低損失な１．３μｍや１．５５μｍ帯が使用されるため、受光器１０５として、ＩｎＧａＡｓが使用される。ＩｎＧａＡｓを使用した受光器１０５は、１．３〜１．６５μｍ帯の光波に対して高い受光感度を有する。一方、公衆回線で使用される単一モード光ファイバの遮断波長は１．２６μｍ以下と規定されている。ここで、図１（ｂ）に受光器１０５として使用される種々の受光器の受光帯域の分布例１１０を示す。図１（ｂ）に示すように、試験光が遮断波長以下であれば受光器１０５の受光感度が小さいため、通信信号へ影響を与えずに試験を行うことができる。以下、波長１．２６μｍ以下の光波を使用して、曲げによる漏洩光を検出することにより、心線対照を行う方法を示す。
【００１３】
図２は、フォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）および従来の単一モードファイバ（ＳＭＦ）の曲げ損失特性の特性例２００を示す特性図である。  
図２において、実線はＰＣＦを示し、破線は従来のＳＭＦを示す。ＰＣＦは、長手方向に複数の空孔を有する構造を有し、従来の光ファイバでは実現できない様々な特性を有することから、次世代の光通信媒体として注目されている。図２に示すように、ＰＣＦは通信波長帯においてＳＭＦと比較して非常に良好な曲げ損失特性を有する。また、ＳＭＦでは波長が短くなるほど曲げ損失は小さくなるが、ＰＣＦでは短波長帯において急激に曲げ損失が増大する。従って、図１（ａ）に示す被測定ファイバ１０２がＰＣＦである場合には、曲げ損失が増大する短波長帯において試験光を選択し、当該波長における曲げによる漏洩光を検出することにより、通信光への影響を小さくしながら効率的な心線対照を行うことができる。
【００１４】
図３は、ＳＭＦの伝搬モードおよび第１高次モードにおける曲げ損失特性の特性例３００を示す特性図である。  
図３において、実線および破線は波長０．８５μｍにおける基本モード（ＬＰ01モード）および第１高次モード（ＬＰ11モード）における曲げ損失を示し、２点鎖線は波長１．５５μｍにおける基本モードにおける曲げ損失を示す。図２に示したように、ＳＭＦでは短波長側になるほど伝搬モードの曲げ損失は小さくなるため、短波長帯において伝搬モードの曲げによる漏洩光を検出することは困難となる。しかしながら、図３に示すように、高次モードの曲げ損失は伝搬モードと比較して数桁大きい。従って、入射光に高次モードが含まれていれば、曲げにより高次モードが漏洩するため、漏洩光を検出できる。またＳＭＦでは、１．２６μｍ以下で第１高次モードの伝搬が可能となるため、入射光に予め高次モード成分を含ませて伝搬させることが可能である。ここで曲げを与えた際に通信光への影響を軽減させる必要がある。例えば通信で使用される波長１．５５μｍにおいて１８０°曲げにおける損失を３ｄＢ以下に抑えるためには、曲げ半径を８．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。  
図４は、本発明の第２の実施形態による心線対照方法および心線対照装置の一例であって、長周期グレーティングによるモード変換を利用した測定系４００を示す図である。  
図４において、測定系４００は、被測定ファイバ４０２と、応力付加部４０３と、受光器４０５とを備える。まず、被測定ファイバ４０２に波長１．２６μｍ以下の光波が入射される。ここで被測定ファイバ４０２に周期的な応力４０３が付加されると、長周期グレーティングが形成され、この周期を適切に選択することにより、入射光が高次モードへ変換される。高次モードは、図３に示したように曲げ損失が大きいため、後段の応力付加部４０３において漏洩し、受光器４０５で検出され、心線対照が実現される。このとき入射光は被測定ファイバ４０２の基本モードのみを含んでいればよく、基本モードは伝送損失が小さいため試験距離を長尺にできるため、好ましい。
【００１６】
図５は、基本モード（ＬＰ01モード）を第１高次モード（ＬＰ11モード）に変換するために必要なグレーティング周期の特性例５００示す特性図である。  
図５において、実線はＳＭＦを示し、破線および２点鎖線は曲げ損失特性を改善したトレンチ型および空孔アシスト型光ファイバを示す。図中の波長範囲（０．８〜１．３μｍ）では、グレーティング周期を４６０〜５３０μｍにすることにより、第１高次モードへの変換を行うことができる。また、一般的に高次モードになるほど、必要なグレーティング周期は短くなるため、より短い周期を使用してモード変換を行うことができる。また、短波長側になるほど、ＳＭＦと曲げ特性を改善した光ファイバとの必要なグレーティング周期の値が近くなるため、１つの素子でより多くの種類の光ファイバに対応することができる。また、ここではＳＭＦにおける事例を示したが、分散シフトファイバやカットオフシフトファイバなど光学特性の異なる光ファイバでは、グレーティング周期を適切に設計することにより同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、光線路の工事、保守、運用の際の光ファイバの特定に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の心線対照方法および心線対照装置を説明する概略図であり、図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による心線対照方法および心線対照装置の一例を含む測定系１００を示す図であり、図１（ｂ）は、受光器１０５として使用される種々の受光器の受光帯域の分布例１１０を示す図である。
【図２】本発明の心線対照方法および心線対照装置に使用されるフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）および従来の単一モードファイバ（ＳＭＦ）の曲げ損失特性の特性例２００を示す特性図である。
【図３】本発明の心線対照方法および心線対照装置に使用される単一モードファイバの曲げ損失特性の特性例３００を示す特性図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による心線対照方法および心線対照装置の一例であって、長周期グレーティングによるモード変換を利用した測定系４００を示す図である。
【図５】本発明の心線対照方法および心線対照装置に関わる基本モードを第１高次モードに変換するために必要なグレーティング周期の特性例５００を示す特性図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０１  光源
１０２  被測定ファイバ
１０３  心線対照装置
１０４  漏洩手段
１０５  受光器
４０２  被測定ファイバ
４０３  応力付加部
４０４  応力
４０５  受光器
【図１】
2009294100.tif 000003
【図２】
2009294100.tif 000004
【図３】
2009294100.tif 000005
【図４】
2009294100.tif 000006
【図５】
2009294100.tif 000007