JP2009141911A - 光伝送路監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】膨潤材を必要とせず部品点数が削減でき構造が簡単化でき、浸水した際に即座に浸水の検知をすることができ、浸水の際に光ファイバケーブルに曲げ圧力を加えることがない光伝送路監視システムを提供する。
【解決手段】光伝送路１０と補助光伝送路である光ファイバ７１とを溶融することにより形成された溶融光カプラー６０〜６３は、光伝送路１０を伝搬する光源からの光Ｌを分配して第１分配光Ｌ１を光伝送路１０に伝搬させるとともに光源からの光Ｌを分配して第２分配光Ｌ２を補助光伝送路である光ファイバ７１に伝搬させ、反射部８９は、補助光伝送路である光ファイバ７１の端部に配置されて第２分配光Ｌ２を光源側に反射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送路監視システムに関し、特に光伝送路が浸水したかどうかを検知することで光伝送路の状態を監視することができる光伝送路監視システムに関する。

光伝送路監視システムは、光ファイバケーブルが浸水している箇所があるかどうかを検知するようになっている。従来の光伝送路監視システムでは、浸水を検知する浸水センサを有している。この浸水センサは、浸水時に水の吸収によって膨張できる膨潤材を有している。
この膨潤材が水を吸収することにより膨張すると、膨潤材が凸部材を凹部材の方向に押し上げる。光ファイバケーブルはこの凸部材と凹部材の間に介在されており、膨潤材の膨張により凸部材が凹部材の方向に押し上げられると、光ファイバケーブルに圧力が加わって曲げ圧力が加わり、光ファイバケーブルにより伝送されている光パワーに損失が生じることで、この部分に浸水があったことを検知する。
（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３―２４９８９８号公報

ところが、このように膨潤材が水を吸収することにより膨張することで光ファイバケーブルに圧力を加えて伝送されている光パワーに損失を生じさせるために、光ファイバケーブルの付近に膨潤材を必ず配置しなければならず、部品点数が増えてしまい光伝送監視システムの小型化が難しい。

また、膨潤材が水を吸収して膨張するまでの時間が掛かるので、浸水した際に即座に浸水の検知をすることができない。しかも、光ファイバケーブルに曲げ圧力を加えることから、光ファイバケーブルに余計な力を加えてしまうので好ましくない。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、膨潤材を必要とせず部品点数が削減でき構造が簡単化でき、浸水した際に即座に浸水の検知をすることができ、浸水の際に光ファイバケーブルに曲げ圧力を加えることがない光伝送路監視システムを提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の光伝送路監視システムは、光伝送路の一端部には光源が設けられ前記光伝送路の他端部には無反射処理部が設けられ、前記光源から前記光伝送路に伝搬される光の変化を検出して前記光伝送路が浸水したことを検知する光伝送路監視システムにおいて、
前記光伝送路と補助光伝送路とを溶融することにより形成された溶融光カプラーであって、前記光伝送路を伝搬する前記光源からの前記光を分配して第１分配光を前記光伝送路に伝搬させるとともに前記光源からの前記光を分配して第２分配光を前記補助光伝送路に伝搬させるための前記溶融光カプラーと、
前記補助光伝送路の端部に配置されて前記第２分配光を前記光源側に反射する反射部と、
を備えることを特徴とする。

本発明の光伝送路監視システムは、好ましくは前記反射部から反射された前記第２分配光の光パワーに基づいて前記光カプラーが浸水したかどうかを検知する監視部を備え、
複数の前記溶融光カプラーが、前記光伝送路にそって間隔をおいて設けられていることを特徴とする。
本発明の光伝送路監視システムは、好ましくは前記溶融光カプラーは、光接続箱ごとに配置されていることを特徴とする。
本発明の光伝送路監視システムは、好ましくは前記溶融光カプラーを収容する保持部材を備え、前記溶融光カプラーは前記保持部材の溝内に配置されて浸水可能であり、前記溶融光カプラーは前記保持部材に対して接着剤により固定されていることを特徴とする
本発明の光伝送路監視システムは、好ましくは前記反射部は、多層膜フィルタまたは金属蒸着膜であることを特徴とする。

本発明の光伝送路監視システムによれば、膨潤材を必要とせず部品点数が削減でき構造が簡単化でき、浸水した際に即座に浸水の検知をすることができ、浸水の際に光ファイバケーブルに曲げ圧力を加えることがない。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の光伝送路監視システムの好ましい実施形態を示すシステム構成図であり、光伝送路監視システム１は、監視用の光伝送路１０と、１つまたは複数の光接続箱２０〜２３と、終端部である無反射処理部３０と、基地局１００を有している。
図１の例では、一例として複数の光接続箱２０〜２３を図示しているが、光接続箱の数は任意に設定することができる。監視用の光伝送路１は、例えばプラスチック光ファイバであり、光接続箱２０〜２３はクロージャーともいう。

図１に示す光伝送路監視システム１は、通信用光ファイバ２００に沿って設けられており、通信用光ファイバ２００は、例えば映像信号通信用光ファイバ２０１と、音声通信用光ファイバ２０２と、データ通信用光ファイバ２０３を有している。従って、通信用光ファイバ２００と監視用の光伝送路１０は、光ケーブル２５０を構成している。

図１に示すように、監視用の光伝送路１０の一端部（始端部）には光源としてのＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometry）５０が設けられており、監視用の光伝送路１０の一端部（終端部）には無反射処理部３０が配置されている。無反射処理部３０は、監視用の光伝送路１０の終端部において伝搬される光を、基地局１００側のＯＴＤＲ５０に向けて反射しないようにするために無反射処理が施されている。

図１に示す基地局１００は、ＯＴＤＲ５０と、監視部５１から構成されている。ＯＴＤＲ５０は、監視用の光伝送路１に対してパルス光を発射する光源である。監視部５１は、監視用の光伝送路１を伝搬して戻ってくる反射光を測定して演算することで、光伝送路１０における光パワーの異常点（例えば、図５に例示するように光パワーの突出部Ｒ）を監視する。

図２は、溶融光カプラー６０〜６３を拡大して示しており、図３は、溶融光カプラー６０〜６３の構造例を示す斜視図であり、図４は、溶融光カプラー６０〜６３の軸方向の融着状態を示す断面形状例である。
図１と図２に示すように、監視用の光伝送路１０の途中には、各光接続箱２０〜２３内において、溶融光カプラー６０〜６３がそれぞれ配置されている。

溶融光カプラー６０〜６３は、監視用の光伝送路１０の途中部分７０と、補助光伝送路としての光ファイバ７１とを溶融して延伸させた溶融延伸部カプラーである。この溶融延伸部カプラーは、エバネッセント波を利用して光の合波と分波を実現できる光部品であり、溶融延伸部カプラー７３はその周囲に存在する空気や水の屈折率により特性は変化する。
従って、溶融光カプラー６０〜６３は空気の雰囲気に変わって浸水することで水により覆われると、すなわち溶融延伸部カプラーの周囲媒体が空気から水に変わると、溶融光カプラー６０〜６３の光学特性が変化する。
溶融光カプラー６０〜６３は、この特性変化を利用して浸水検知センサとして用いる。図１に示すように、ＯＴＤＲ５０から各溶融光カプラー６０〜６３までの距離（長さ）Ｄ方向に関する位置は、符号Ｐ１〜Ｐ４で示している。

溶融光カプラー６０〜６３は、図３に示すような保持部材８０により保持されている。保持部材８０は、例えば円柱状の部材であり、軸方向に沿って溝部分８１を有している。この溝部分８１内には、監視用の光伝送路１０の途中部分７０と光ファイバ７１との溶着部分７３が収容されており、この融着部分７３は接着剤８２により固定されている。この溝部分８１内には水が侵入して溶着部分７３を水に浸すことができるようになっている。

図４に示すように、監視用の光伝送路１０がパルス光Ｌを伝送してくると、第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２に所定の分配比により分配される。第１分配光Ｌ１は、最終的には図１に示す無反射処理部３０にて無反射処理が行われるので基地局１００側には戻らない。しかし、第２分配光Ｌ２は、光ファイバ７１の端部に設けられた全反射機能を有する反射部品８９により全反射されて、光ファイバ７１と監視用の光伝送路１０を通じて基地局１００のＯＴＤＲ５０側にモニターのために戻されるようになっている。反射部品８９は、例えばＦＧＢ（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）、や、多層膜フィルタ、全反射蒸着膜、金属蒸着膜などを用いることができる。

次に、上述した光伝送路監視システム１の動作例を説明する。
図１に示す基地局１００のＯＴＤＲ５０は、監視用の光伝送路１０に対してパルス光を射出する光源を有しており、パルス光は周波数の必要な変調が行われた後に、図１に示す溶融光カプラー６０〜６３の順番に通過する。
図５は、ＯＴＤＲ５０から監視用の光伝送路１０から射出されるパルス光の光パワーＯＰと距離Ｄ（位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）の関係例を示している。パルス光の光パワーは距離Ｄに対して直線的に減少する直線部９９で表せる。

例えば、図１に示す溶融光カプラー６２が浸水した場合には、溶融光カプラー６２の周囲が空気から水に変わるために光パワーの損失が減少する。このため、図２に示す溶融光カプラー６２の光ファイバ７１の反射部品８９における反射光量が増加することから、この反射光量は補助光ファイバ７１と監視用の光伝送路１０を通じてＯＴＤＲ５０に戻される。これにより、監視部５１は、図５に例示するように光パワーの突出部Ｒが直線部９９に形成されるので、この光パワーの突出部Ｒの位置Ｐ３において光パワーが増大することを判別できる。

このため、基地局１００は、複数の光カプラー６０〜６３の内の光カプラー６２が浸水したことを確実に検知することができる。他の溶融光カプラー６０，６１，６３についても同様に行うことができ、溶融光カプラー６０，６１，６３がそれぞれ浸水している場合には、図５において光パワーの突出部Ｒが位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４に生じる。このことから、監視部５１は、どの光接続箱２０〜２３の溶融光カプラー６０〜６３が浸水しているかが容易に判別できる。

ここで、表１を参照して、各種の光カプラーの例を説明する。

表１には、種類の異なる３ｄＢ光カプラー、７ｄＢ光カプラー、１０ｄＢ光カプラー、１７ｄＢ光カプラー、２０ｄＢ光カプラーにおける光ロス変動と分岐比変動を示している。 ３ｄＢ光カプラーの光の分岐比は、５０：５０であり、７ｄＢ光カプラーの光の分岐比は、８０：２０であり、１０ｄＢ光カプラーの光の分岐比は、９０：１０であり、１７ｄＢ光カプラーの光の分岐比は、９８：２であり、２０ｄＢ光カプラーの光の分岐比は、９９：１である。

光伝送路１０の途中部分７０（Ａポート）と光ファイバ７１（Ｂポート）のロス変動は、３ｄＢ光カプラーでは１．５０：１．１１であり、７ｄＢ光カプラーでは０．６１６：１．７９であり、１０ｄＢ光カプラーでは０．２８５：１．８４であり、１７ｄＢ光カプラーでは０．１０４：３．１９であり、２０ｄＢ光カプラーでは０．０５１：３．４４である。

分岐比変動は、３ｄＢ光カプラーでは１４．６％であり、７ｄＢ光カプラーでは１０．１％であり、１０ｄＢ光カプラーでは５．４７％であり、１７ｄＢ光カプラーでは２．０２％であり、２０ｄＢ光カプラーでは１．２０％である。

表１において、３ｄＢ光カプラー、７ｄＢ光カプラー、１０ｄＢ光カプラー、１７ｄＢ光カプラー、２０ｄＢ光カプラーを用いて浸水検知を行う場合には、例えば光のロス変動により、浸水したことを検知することができる。なお、光カプラーを用いた浸水検知では、３ｄＢ光カプラー、７ｄＢ光カプラーの場合には、例えば分岐比の変動によっても見ることはできる。

例えば溶融光カプラー６０〜６３が２０ｄＢの利得を有する場合には、浸水前には２０ｄＢ程度の光パワー損失であるために光ファイバ７１の反射部品８９での反射量は４０ｄＢ程度になる。しかし、溶融光カプラー６０〜６３は、浸水すると１６ｄＢ程度の光パワー損失であるために光ファイバ７１の反射部品８９での反射量は３２ｄＢ程度になる。基地局１００の監視部５１が、この浸水しない場合の反射量と浸水した場合の反射量のレベル差を検知することにより、どの光カプラー６０〜６３が浸水しているかどうかを検出することができる。

本発明の実施形態では、溶着延伸部を有する溶融光カプラー６０〜６３を用いていることから、膨潤材を必要とせず部品点数が削減でき構造が簡単化でき、浸水した際に即座に浸水の検知をすることができ、浸水の際に光ファイバケーブルに曲げ圧力を加えることがない。

本発明の実施形態の光伝送路監視システム１では、光伝送路１０の一端部には光源（ＯＴＤＲ５０）が設けられ光伝送路１０の他端部には無反射処理部３０が設けられ、光源から光伝送路１０に伝搬される光の変化を検出して光伝送路１０が浸水したことを検知する。

この光伝送路１０と補助光伝送路である光ファイバ７１とを溶融することにより形成された溶融光カプラー６０〜６３は、光伝送路１０を伝搬する光源からの光Ｌを分配して第１分配光Ｌ１を光伝送路１０に伝搬させるとともに光源からの光Ｌを分配して第２分配光Ｌ２を補助光伝送路である光ファイバ７１に伝搬させる。反射部８９は、補助光伝送路である光ファイバ７１の端部に配置されて第２分配光Ｌ２を光源側に反射する。これにより、従来必要であった膨潤材を必要とせずに部品点数が削減でき構造が簡単化でき、浸水した際に即座に浸水の検知をすることができ、浸水の際に光ファイバケーブルに曲げ圧力を加えることがなくなる。

本発明の光伝送路監視システム１では、反射部８９から反射された第２分配光Ｌ２の光パワーに基づいて溶融光カプラー６０〜６３が浸水したかどうかを検知する監視部を備える。複数の前記溶融光カプラー６０〜６３が、光伝送路１０にそって間隔をおいて設けられている。これにより、溶融光カプラー６０〜６３が浸水したかどうかを確実に検知できる。

本発明の光伝送路監視システム１では、溶融光カプラー６０〜６３は、光接続箱ごとに配置されている。これにより、どの光接続箱が浸水しているかを検知できる。
本発明の光伝送路監視システム１は、溶融光カプラー６０〜６３を収容する保持部材８０を備え、溶融光カプラー６０〜６３は保持部材８０の溝８１内に配置されて浸水可能であり、溶融光カプラー６０〜６３は保持部材８０に対して接着剤８２により固定されている。これにより、光伝送路監視システム１は、溶融光カプラー６０〜６３を保持しながらも浸水状態を実現できる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、図１の例では、１組の通信用光ファイバ２００とこれに併設された光伝送監視システム１を示している。しかしこれに限らず、２組以上の通信用光ファイバ２００にそれぞれ併設された光伝送監視システム１が、光スターカプラを通じてＯＴＤＲ５０に接続されるようにしても良い。

本発明の光伝送路監視システム好ましい実施形態を示すシステム構成図である。 光カプラーを拡大して示す図である。 光カプラーの構造例を示す斜視図である。 光カプラーの軸方向の断面形状例を示す図である。 光パワーと距離Ｄの関係例を示す図である。

符号の説明

１ 光伝送路監視システム
１０ 監視用の光伝送路
３０ 無反射処理部
６０〜６３ 溶融光カプラー
７０ 光伝送路の途中部分
７１ 光ファイバ（補助光伝送路）
８０ 保持部材
８９ 反射部品
１００ 基地局

Claims (5)

1. 光伝送路の一端部には光源が設けられ前記光伝送路の他端部には無反射処理部が設けられ、前記光源から前記光伝送路に伝搬される光の変化を検出して前記光伝送路が浸水したことを検知する光伝送路監視システムにおいて、
   前記光伝送路と補助光伝送路とを溶融することにより形成された溶融光カプラーであって、前記光伝送路を伝搬する前記光源からの前記光を分配して第１分配光を前記光伝送路に伝搬させるとともに前記光源からの前記光を分配して第２分配光を前記補助光伝送路に伝搬させるための前記溶融光カプラーと、
   前記補助光伝送路の端部に配置されて前記第２分配光を前記光源側に反射する反射部と、
   を備えることを特徴とする光伝送路監視システム。
2. 前記反射部から反射された前記第２分配光の光パワーに基づいて前記光カプラーが浸水したかどうかを検知する監視部を備え、
   複数の前記溶融光カプラーが、前記光伝送路にそって間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光伝送路監視システム。
3. 前記溶融光カプラーは、光接続箱ごとに配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光伝送路監視システム。
4. 前記溶融光カプラーを収容する保持部材を備え、前記溶融光カプラーは前記保持部材の溝内に配置されて浸水可能であり、前記溶融光カプラーは前記保持部材に対して接着剤により固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の光伝送路監視システム。
5. 前記反射部は、多層膜フィルタまたは金属蒸着膜であることを特徴とする請求項１に記載の光伝送路監視システム。

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