特許 6014004 信号光取得構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014004

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】信号光取得構造

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G01M11/00 G

【請求項の数】12

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-223490(P2013-223490)

(22)【出願日】2013年10月28日

(65)【公開番号】特開2015-87122(P2015-87122A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2015年9月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 大

(72)【発明者】

【氏名】佐野 知巳

(72)【発明者】

【氏名】大塚 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】福田 晃

(72)【発明者】

【氏名】川野 友裕

(72)【発明者】

【氏名】真保 誠

(72)【発明者】

【氏名】廣田 栄伸

(72)【発明者】

【氏名】清倉 孝規

(72)【発明者】

【氏名】真鍋 哲也

【審査官】 横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−２５８２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０４６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１３１７０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１９２２４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２５０２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２４６５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５０４０８６６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １１／００−１１／０８

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｇ０２Ｂ ６／２８

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号光を伝搬する被測定ファイバの側面から一部の前記信号光を漏洩させて取り出すための信号光取得構造であって、
曲面を有し、前記被測定ファイバの接触部分において前記曲面が前記被測定ファイバと接触することにより前記被測定ファイバに曲げを付与する曲げ付与部材と、
前記被測定ファイバの側面に対向する光入射面を有し、前記曲げ付与部材による前記被測定ファイバの曲げにより前記被測定ファイバの側面から漏洩して前記光入射面に入射する前記一部の信号光を伝搬する受光部と、
前記接触部分に対する前記信号光の伝搬方向の前方及び後方であって前記曲げ付与部材との間に前記被測定ファイバを挟む位置にそれぞれ配置され、前記被測定ファイバと接触し、前記被測定ファイバが前記曲げ付与部材の前記曲面に沿って湾曲するように前記被測定ファイバを押さえる第１及び第２のガイド部材と、
前記第１及び第２のガイド部材のうち少なくとも一方のガイド部材を移動させることにより、前記被測定ファイバの曲げ角度を変更するガイド可動機構と
を備える、信号光取得構造。

【請求項2】

前記曲げ付与部材の前記曲面が円柱面であり、
前記ガイド可動機構による前記少なくとも一方のガイド部材の移動が、前記曲げ付与部材の前記曲面に沿った回転移動であり、該回転移動の中心が前記円柱面の中心軸と一致する、請求項１に記載の信号光取得構造。

【請求項3】

前記曲げ付与部材の前記曲面が円柱面であり、
前記円柱面の中心軸と前記接触部分の中央部とを通る直線と、前記第１及び第２のガイド部材との距離が、０より大きく前記円柱面の半径の３倍以下である、請求項１または２に記載の信号光取得構造。

【請求項4】

前記距離が前記円柱面の半径以下である、請求項３に記載の信号光取得構造。

【請求項5】

前記第１及び第２のガイド部材が、前記被測定ファイバに当接する第１の面と、前記受光部に対向する第２の面とを有し、
前記第１の面と前記第２の面との距離が、前記接触部分の中央部に近づくに従って狭まっており、
前記第１の面と前記第２の面との交差部分が平坦に面取りされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の信号光取得構造。

【請求項6】

前記第１及び第２のガイド部材が、前記被測定ファイバの中心軸線を含む平面の法線方向における前記被測定ファイバの変位を規制する位置決め構造を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の信号光取得構造。

【請求項7】

前記被測定ファイバが前記受光部の前記光入射面に押し付けられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号光取得構造。

【請求項8】

前記受光部は、前記一部の信号光を一端面に受けて伝搬する測定用ファイバと、
前記測定用ファイバの前記一端面と前記被測定ファイバとの間に配置され、前記光入射面を構成し、前記被測定ファイバの被覆の屈折率と略等しい屈折率を有する部材と
を有する、請求項７に記載の信号光取得構造。

【請求項9】

前記第１のガイド部材における前記受光部に対向する側の一端、及び前記第２のガイド部材における前記受光部に対向する側の一端を結ぶ平面と、前記曲げ付与部材との間隔が、前記被測定ファイバの外径よりも小さい、請求項７または８に記載の信号光取得構造。

【請求項10】

前記間隔をｈ（μｍ）、前記被測定ファイバの外径をｄ（μｍ）としたとき、次の数式ｈ≦ｄ−５０μｍを満たす、請求項９に記載の信号光取得構造。

【請求項11】

前記被測定ファイバと前記受光部の前記光入射面とが空隙を隔てて対向する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号光取得構造。

【請求項12】

前記接触部分に対し前記信号光の伝搬方向の前方及び後方それぞれにおいて前記被測定ファイバを保持する第１及び第２の保持部を更に備え、
前記第１の保持部が、前記被測定ファイバの光軸方向と交差する方向に移動可能であることにより前記被測定ファイバの曲げ角度を制御する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の信号光取得構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、信号光取得構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の光ファイバの中から特定の光ファイバを識別する方法が開示されている。この方法では、光ファイバを伝搬する光信号に含まれるファイバ識別データ信号を検出することによって特定の光ファイバを識別する。そのために、この方法では、光ファイバを屈折させて該光ファイバの側面から光信号を取り出し、該光信号をフォトダイオードによって検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１０−５２９４６６号公報

【特許文献2】特開平９−１２７３６２号公報

【特許文献3】特開２０１２−０４２４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

信号光を伝搬する光ファイバの側面から一部の信号光を漏洩させて取り出し、測定するための技術が研究されている。このような信号光の取り出しのために、特許文献１に記載された構成では、曲面を有する光ファイバ案内部材を用いて光ファイバに曲げを付与し、その曲げ部分からの漏洩光を検出している。しかしながら、光ファイバの被覆が固い場合、特許文献１に記載された方式では、光ファイバが光ファイバ案内部材に沿わずに離れてしまい、曲げ径が大きくなってしまう。そして、光ファイバの曲げ径がばらつくと、信号光の漏洩量が安定せず、測定精度が低下する一因となる。

【0005】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、光ファイバ（被測定ファイバ）の曲げ径のばらつきを抑えて測定精度を高めることができる信号光取得構造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】

【0006】

本発明による信号光取得構造は、信号光を伝搬する被測定ファイバの側面から一部の信号光を漏洩させて取り出すための信号光取得構造である。この信号光取得構造は、曲面を有し、被測定ファイバの接触部分において曲面が被測定ファイバと接触することにより被測定ファイバに曲げを付与する曲げ付与部材と、被測定ファイバの側面に対向する光入射面を有し、曲げ付与部材による被測定ファイバの曲げにより被測定ファイバの側面から漏洩して光入射面に入射する一部の信号光を伝搬する受光部と、接触部分に対する信号光の伝搬方向の前方及び後方であって曲げ付与部材との間に被測定ファイバを挟む位置にそれぞれ配置され、被測定ファイバと接触し、被測定ファイバが曲げ付与部材の曲面に沿って湾曲するように被測定ファイバを押さえる第１及び第２のガイド部材と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明による信号光取得構造によれば、光ファイバ（被測定ファイバ）の曲げ径のばらつきを抑えて測定精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る信号光測定装置の全体構成を概略的に示す図である。

【図2】信号光取得構造の主要部を拡大して示す斜視図である。

【図3】信号光取得構造の主要部を拡大して示す斜視図である。

【図4】図２に示された信号光取得構造の正面図である。

【図5】図３に示された信号光取得構造の正面図である。

【図6】第１のガイド部材が移動する様子を示す正面図である。

【図7】曲げ支柱と第１及び第２のガイド部材との相対位置関係を説明するための図である。

【図8】被測定ファイバの接触部分付近を拡大して示す図である。

【図9】一変形例の構成を示す正面図である。

【図10】被測定ファイバと光入射面との間隔が５０μｍである場合に、曲げ角度を様々な値に設定したときの信号光の光軸と交差する面内における光強度分布を示す図である。

【図11】被測定ファイバと光入射面との間隔が０μｍである場合に、曲げ角度を様々な値に設定したときの信号光の光軸と交差する面内における光強度分布を示す図である。

【図12】被測定ファイバと光入射面との間隔が−５０μｍである場合に、曲げ角度を様々な値に設定したときの信号光の光軸と交差する面内における光強度分布を示す図である。

【図13】被測定ファイバと光入射面との間隔が−１００μｍである場合に、曲げ角度を様々な値に設定したときの信号光の光軸と交差する面内における光強度分布を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明による信号光取得構造は、信号光を伝搬する被測定ファイバの側面から一部の信号光を漏洩させて取り出すための信号光取得構造である。この信号光取得構造は、曲面を有し、被測定ファイバの接触部分において曲面が被測定ファイバと接触することにより被測定ファイバに曲げを付与する曲げ付与部材と、被測定ファイバの側面に対向する光入射面を有し、曲げ付与部材による被測定ファイバの曲げにより被測定ファイバの側面から漏洩して光入射面に入射する一部の信号光を伝搬する受光部と、接触部分に対する信号光の伝搬方向の前方及び後方であって曲げ付与部材との間に被測定ファイバを挟む位置にそれぞれ配置され、被測定ファイバと接触し、被測定ファイバが曲げ付与部材の曲面に沿って湾曲するように被測定ファイバを押さえる第１及び第２のガイド部材と、を備える。

【0010】

この信号光取得構造では、曲げ付与部材の曲面が被測定ファイバに接触することによって被測定ファイバに曲げが付与される。このとき、第１及び第２のガイド部材が、曲げ付与部材の反対側から被測定ファイバに接触し、被測定ファイバを押さえる。これにより、被測定ファイバの被覆が固い場合であっても、被測定ファイバが曲げ付与部材の曲面に沿って湾曲する。従って、上記の信号光取得構造によれば、被測定ファイバの曲げ径のばらつきを抑えて測定精度を高めることができる。

【0011】

（２）上記の信号光取得構造は、第１及び第２のガイド部材のうち少なくとも一方のガイド部材を移動させることにより、被測定ファイバの曲げ角度を変更するガイド可動機構を更に備えるとよい。これにより、例えば被測定ファイバの曲げ損失が比較的大きい（すなわち漏洩光量が大きい）場合には曲げ角度を小さくして曲げ損失の過度の増加を抑え、また、被測定ファイバの曲げ損失が比較的小さい（すなわち漏洩光量が小さい）場合には曲げ角度を大きくして必要な漏洩光強度を得ることができる。従って、被測定ファイバの種類や製造ばらつき等に起因する、信号光の漏洩光量及び曲げ損失のばらつきによる影響を低減し、必要な大きさの信号光を漏洩させつつ被測定ファイバ内部における光損失の過度の増加を防ぐことができる。

【0012】

（３）また、上記の信号光取得構造では、曲げ付与部材の曲面が円柱面であり、ガイド可動機構による少なくとも一方のガイド部材の移動が、曲げ付与部材の曲面に沿った回転移動であり、該回転移動の中心が円柱面の中心軸と一致するとよい。これにより、被測定ファイバを曲げ付与部材の曲面に沿わせつつ被測定ファイバの曲げ角度を好適に変更することができる。

【0013】

（４）また、上記の信号光取得構造では、曲げ付与部材の曲面が円柱面であり、円柱面の中心軸と接触部分の中央部とを通る直線と、第１及び第２のガイド部材との距離が、０より大きく円柱面の半径の３倍以下であるとよい。第１及び第２のガイド部材が曲面から離れ過ぎると、被測定ファイバが曲面に沿うことが次第に難しくなる。本発明者の知見によれば、上記距離が０より大きく円柱面の半径の３倍以下であるときに、被測定ファイバがより効果的に曲面に沿うことができる。（５）この場合、距離は円柱面の半径以下であると尚よい。

【0014】

（６）また、上記の信号光取得構造では、第１及び第２のガイド部材が、被測定ファイバに当接する第１の面と、受光部に対向する第２の面とを有し、第１の面と第２の面との距離が、接触部分の中央部に近づくに従って狭まっており、第１の面と第２の面との交差部分が平坦に面取りされているとよい。これにより、第１及び第２のガイド部材の上記交差部分（換言すると、先端部）の割れや欠けを低減することができる。

【0015】

（７）また、上記の信号光取得構造では、第１及び第２のガイド部材が、被測定ファイバの中心軸線を含む平面の法線方向における被測定ファイバの変位を規制する位置決め構造を有するとよい。これにより、被測定ファイバの上記法線方向（例えば曲げ付与部材の曲面の曲率半径を表すベクトルに垂直な方向）における被測定ファイバの位置を安定させ、被測定ファイバと受光部との高い結合効率を維持することができる。

【0016】

（８）また、上記の信号光取得構造では、被測定ファイバが受光部の光入射面に押し付けられるとよい。これにより、被測定ファイバと受光部との結合効率を一層高め、より大きな信号光を取り出すことができる。

【0017】

（９）また、上記の信号光取得構造では、受光部が、一部の信号光を一端面に受けて伝搬する測定用ファイバと、測定用ファイバの一端面と被測定ファイバとの間に配置され、光入射面を構成し、被測定ファイバの被覆の屈折率と略等しい屈折率を有する部材とを有するとよい。このような部材が測定用ファイバと被測定ファイバとの間に設けられることにより、測定用ファイバの一端面の汚れを防ぎ、測定用ファイバと被測定ファイバとの高い結合効率を維持することができる。

【0018】

（１０）また、上記の信号光取得構造では、第１のガイド部材における受光部に対向する側の一端、及び第２のガイド部材における受光部に対向する側の一端を結ぶ平面と、曲げ付与部材との間隔が、被測定ファイバの外径よりも小さいとよい。これにより、被測定ファイバが第１及び第２のガイド部材の各一端から突出し、被測定ファイバが受光部の光入射面に好適に押し付けられることができる。（１１）この場合、例えば、間隔をｈ（μｍ）、被測定ファイバの外径をｄ（μｍ）としたとき、次の数式
ｈ≦ｄ−５０μｍ
を満たすとよい。

【0019】

（１２）また、上記の信号光取得構造では、被測定ファイバと受光部の光入射面とが空隙を隔てて対向してもよい。これに対し、例えば被測定ファイバと受光部の光入射面との間に屈折率整合剤（グリース）を塗布する方式も考えられるが、作業現場において屈折率整合剤を安定的に塗布及び管理するためには個々の作業員に高い技術が要求される。また、信号光を測定した後に屈折率整合剤を拭き取る作業が必要となるが、完全に拭き取ることは極めて困難である。上記の信号光取得構造のように被測定ファイバと受光部の光入射面とを空隙を隔てて対向させることにより、上記のような問題を回避することができる。

【0020】

（１３）また、上記の信号光取得構造は、接触部分に対し信号光の伝搬方向の前方及び後方それぞれにおいて被測定ファイバを保持する第１及び第２の保持部を更に備え、第１の保持部が、被測定ファイバの光軸方向と交差する方向に移動可能であることにより被測定ファイバの曲げ角度を制御してもよい。これにより、被測定ファイバの曲げ角度をより精度良く設定することができる。

【0021】

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら本発明による信号光取得構造の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0022】

図１は、本発明の一実施形態に係る信号光測定装置１Ａの全体構成を概略的に示す図である。本実施形態の信号光測定装置１Ａは、信号光Ｌａを伝搬する測定対象の光ファイバ心線（以下、被測定ファイバという）Ｆ１の側面から信号光Ｌａの一部（以下、信号光Ｌｂとする）を漏洩させ、その信号光Ｌｂを検出する装置である。図１に示されるように、この信号光測定装置１Ａは、被測定ファイバＦ１の側面から信号光Ｌｂを漏洩させて取り出すための信号光取得構造１０を備えている。信号光取得構造１０は、曲げ支柱１１と、把持部１２及び１３と、第１のガイド部材１４と、第２のガイド部材１５と、受光部１６とを備えている。

【0023】

曲げ支柱１１は、本実施形態における曲げ付与部材である。曲げ支柱１１は、曲面１１ａを有しており、被測定ファイバＦ１の所定の接触部分Ｐ１において曲面１１ａが被測定ファイバＦ１と接触することにより被測定ファイバＦ１に曲げを付与する。曲面１１ａは例えば円柱面である。具体的には、曲げ支柱１１は被測定ファイバＦ１の光軸方向と交差する方向を中心軸方向とする円柱状部材であって、曲面１１ａはその円柱状部材の表面の一部によって好適に実現される。曲げ支柱１１の断面形状は、被測定ファイバＦ１との接触部分において曲面１１ａを有していればよく、それ以外の領域は例えば平坦形状等であっても良い。即ち曲げ支柱１１の断面形状は、例えばＤ字状であっても良い。

【0024】

被測定ファイバＦ１は、このような曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って配設されることにより、円弧状に変形する。このとき被測定ファイバＦ１の曲率は曲面１１ａの曲率により決定される。このような曲げ支柱１１による被測定ファイバＦ１の曲げによって、信号光Ｌａのうち一部の信号光Ｌｂが被測定ファイバＦ１の側面から漏洩する。

【0025】

把持部１２は、本実施形態の第１の保持部であり、接触部分Ｐ１に対し信号光Ｌａの伝搬方向後方に位置する第１の把持位置Ｐ２において、被測定ファイバＦ１を把持（クランプ）することにより保持する。このような把持部１２は、例えば互いに対向する面を有する一対の部材により被測定ファイバＦ１の第１の把持位置Ｐ２を挟持することによって好適に実現される。また、把持部１２は、被測定ファイバＦ１の光軸方向と交差する方向Ｂ１，Ｂ２（好ましくは、被測定ファイバＦ１の光軸方向と直交し、且つ曲げ支柱１１の中心軸方向と直交する方向）に移動可能なように構成されている。把持部１２を方向Ｂ１，Ｂ２に移動させることによって、曲げ支柱１１における被測定ファイバＦ１の曲げ角度を制御することができる。

【0026】

把持部１３は、本実施形態の第２の保持部であり、接触部分Ｐ１に対し信号光Ｌａの伝搬方向前方に位置する第２の把持位置Ｐ３において、被測定ファイバＦ１を把持（クランプ）することにより保持する。このような把持部１３は、例えば互いに対向する面を有する一対の部材により被測定ファイバＦ１の第２の把持位置Ｐ３を挟持することによって好適に実現される。

【0027】

第１のガイド部材１４は、接触部分Ｐ１に対する信号光Ｌａの伝搬方向前方であって曲げ支柱１１との間に被測定ファイバＦ１を挟む位置に配置されている。第１のガイド部材１４は、曲げ支柱１１とは反対側から被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１若しくはその前方の部分と接触し、被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１のうち前方寄りの部分が曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って湾曲するように、被測定ファイバＦ１を押さえて支持する。

【0028】

第２のガイド部材１５は、接触部分Ｐ１に対する信号光Ｌａの伝搬方向後方であって曲げ支柱１１との間に被測定ファイバＦ１を挟む位置に配置されている。第１のガイド部材１４は、曲げ支柱１１とは反対側から被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１若しくはその後方の部分と接触し、被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１のうち後方寄りの部分が曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って湾曲するように、被測定ファイバＦ１を押さえて支持する。

【0029】

第１のガイド部材１４は、曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って移動可能なように構成されている。第１のガイド部材１４の移動は、例えば曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿った回転移動であり、該回転移動の中心は曲面１１ａの中心軸と一致する。このように、第１のガイド部材１４が移動可能であることによって、曲げ支柱１１における被測定ファイバＦ１の曲げ角度を、把持部１２と共に、若しくは第１のガイド部材１４単独で制御することができる。

【0030】

受光部１６は、被測定ファイバＦ１の側面に対向する光入射面１６ａを有し、曲げ支柱１１による被測定ファイバＦ１の曲げにより被測定ファイバＦ１の側面から漏洩して光入射面１６ａに入射する信号光Ｌｂを伝搬する。本実施形態の受光部１６は、測定用の光ファイバ（以下、測定用ファイバという）１７と、光透過部材１８とを含んで構成されている。測定用ファイバ１７は、信号光Ｌｂを一端面１７ａに受け、その信号光Ｌｂを他端面１７ｂへ伝搬する。光透過部材１８は、測定用ファイバ１７の一端面１７ａと被測定ファイバＦ１との間に配置されている。光透過部材１８は、光入射面１６ａを構成する第一面１８ａと、測定用ファイバ１７の一端面１７ａに光学的に結合される第二面１８ｂとを有する。光透過部材１８は、被測定ファイバＦ１の被覆の屈折率と略等しい屈折率を有する材料によって構成されている。

【0031】

被測定ファイバＦ１に曲げが付与されている状態において、被測定ファイバＦ１は受光部１６の光入射面１６ａに押し付けられる。被測定ファイバＦ１から漏洩した信号光Ｌｂは、光入射面１６ａから光透過部材１８に入射し、光透過部材１８の内部を通過して測定用ファイバ１７の一端面１７ａに入射する。測定用ファイバ１７は、こうして入射した信号光Ｌｂを伝搬する。本実施形態では、一端面１７ａへの信号光Ｌｂの入射効率を高めるために、端面１７ａ付近の測定用ファイバ１７の光軸が、光入射面１６ａに対して傾斜している。また、信号光Ｌｂの入射効率を高めるためには、測定用ファイバ１７は通常のシングルモードファイバよりもコア径の大きなマルチモードファイバ等であることが好ましく、ＧＩ（Graded Index）ファイバまたは、ＳＩ（Step Index）ファイバであることが更に好ましい。

【0032】

本実施形態の信号光測定装置１Ａは、上述した信号光取得構造１０に加えて、集光レンズ２８と、受光素子２９とを更に備えている。受光素子２９は例えばフォトダイオード（ＰＤ）であり、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）であることが好ましい（以下では、ＡＰＤを例示して説明する）。集光レンズ２８は、測定用ファイバ１７の他端面１７ｂと光学的に結合されており、他端面１７ｂから出射された信号光ＬｂをＡＰＤ２９に向けて集光する。ＡＰＤ２９は、集光レンズ２８を介して測定用ファイバ１７の他端面１７ｂと光学的に結合されている。ＡＰＤ２９は、測定用ファイバ１７を伝搬した信号光Ｌｂを受け、信号光Ｌｂの光強度に応じた電気信号を生成する。なお、ＡＰＤ２９は、信号光Ｌｂに含まれる信号成分（ＭＡＣアドレス信号など）を識別可能な程度に高速動作が可能なものであることが好ましい。また、前述のコア径の大きな光ファイバを測定用ファイバ１７として用い、集光レンズ２８等の集光光学系を介してＡＰＤ２９に漏洩光を結合させることで、十分に信号光ＬｂをＡＰＤ２９に結合し、信号成分を識別可能となる。

【0033】

図２及び図３は、信号光取得構造１０の主要部を拡大して示す斜視図であって、具体的な構成例を示している。図４及び図５は、それぞれ図２及び図３に示された信号光取得構造１０の正面図である。図２及び図４は、曲げ支柱１１が被測定ファイバＦ１と接触していない状態（すなわち、測定前若しくは測定後の状態）を表している。図３及び図５は、曲げ支柱１１が被測定ファイバＦ１と接触し、被測定ファイバＦ１に曲げが付与されている状態（すなわち、測定中の状態）を表している。なお、図２〜図５では、理解の容易のため、受光部１６の図示を省略している。

【0034】

信号光取得構造１０は、前述した第１及び第２のガイド部材１４，１５が半円形且つ板状のベース部材３１の主面３１ａ上に搭載されて成る。曲げ支柱１１は、ベース部材３１に対して、主面３１ａに沿った方向（矢印Ａ１）に平行移動が可能なように取り付けられている。被測定ファイバＦ１は、矢印Ａ１と交差する方向に延伸して配置され、且つ、曲げ支柱１１と第１及び第２のガイド部材１４，１５との間に配置される。

【0035】

第１のガイド部材１４は、被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１寄りの第１の部分１４ａと、第１の部分１４ａに対して信号光Ｌａの伝搬方向前方に並ぶ第２の部分１４ｂとを含む。同様に、第２のガイド部材１５は、被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１寄りの第１の部分１５ａと、第１の部分１５ａに対して信号光Ｌａの伝搬方向後方に並ぶ第２の部分１５ｂとを含む。第１の部分１４ａ，１５ａは、被測定ファイバＦ１に当接する第１の面１４ｃ，１５ｃと、受光部１６に対向する第２の面１４ｄ，１５ｄとを各々有する略三角柱状を呈している。そして、第１の面１４ｃと第２の面１４ｄとの距離、及び第１の面１５ｃと第２の面１５ｄとの距離は、接触部分Ｐ１の中央部に近づくに従って狭まっている。

【0036】

また、第１の面１４ｃと第２の面１４ｄとの交差部分（すなわち第１の部分１４ａの尖鋭部）、及び第１の面１５ｃと第２の面１５ｄとの交差部分（すなわち第１の部分１５ａの尖鋭部）はそれぞれ平坦に面取りされている。これにより、第１及び第２のガイド部材１４，１５の上記交差部分（尖鋭部）の割れや欠けを低減することができる。

【0037】

第２の部分１４ｂ，１５ｂは、被測定ファイバＦ１に当接する第１の面１４ｅ，１５ｅと、受光部１６に対向する第２の面１４ｆ，１５ｆとを各々有する略台形柱状を呈している。そして、第１の面１４ｅと第２の面１４ｆとの距離、及び第１の面１５ｅと第２の面１５ｆとの距離は、接触部分Ｐ１の中央部に近づくに従って狭まっている。

【0038】

第１及び第２のガイド部材１４，１５は、曲げが付与された状態での被測定ファイバＦ１の中心軸線を含む平面（換言すれば、曲面１１ａの曲率半径を表すベクトルを含む平面）の法線方向、すなわち曲げ支柱１１の中心軸方向における、被測定ファイバＦ１の変位を規制するための位置決め構造を有する。具体的には、第１のガイド部材１４の第２の部分１４ｂの第１の面１４ｅ、及び第２のガイド部材１５の第２の部分１５ｂの第１の面１５ｅそれぞれには、被測定ファイバＦ１を収容して位置決めするためのＶ溝１４ｇ，１５ｇそれぞれが形成されている。Ｖ溝１４ｇ，１５ｇは、被測定ファイバＦ１の変位を規制するための位置決め構造であって、曲げが付与される際、作業者によって被測定ファイバＦ１がＶ溝１４ｇ，１５ｇに収容される。これにより、被測定ファイバＦ１の上記法線方向における被測定ファイバＦ１の位置を安定させ、被測定ファイバＦ１と受光部１６との高い結合効率を維持することができる。また、より好ましくは、曲げ支柱１１の曲面１１ａにも被測定ファイバＦ１を収容して位置決めするための溝１１ｂが形成されているとよい。

【0039】

前述したように、第１のガイド部材１４は、曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って移動可能なように構成されている。この為に、信号光取得構造１０は、第１のガイド部材１４を移動させることにより被測定ファイバＦ１の曲げ角度を変更するガイド可動機構を更に備えている。

【0040】

具体的には、第１のガイド部材１４の第１の部分１４ａ及び第２の部分１４ｂはベース部材３１の主面３１ａに対して摺動可能となっており、ベース部材３１に固定された回転軸３２によって回動可能に支持されている。この回転軸３２の中心軸線は、被測定ファイバＦ１に曲げを付与した状態での曲げ支柱１１の中心軸線と略一致する。このため、第１のガイド部材１４の移動は、曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿った回転移動となり、該回転移動の中心は、曲面１１ａの曲率中心（円柱面の中心軸線）と一致することとなる。

【0041】

また、ベース部材３１の裏面側には、第１のガイド部材１４の移動操作を行うための角度調整ツマミ３３が設けられている。角度調整ツマミ３３は回転軸３２を中心として回動可能に支持され、且つ第１のガイド部材１４に固定されている。作業者は、この角度調整ツマミ３３を掴んで動かすことにより、第１のガイド部材１４の位置を任意に設定することができる。第１のガイド部材１４の位置が設定されたのち、ベース部材３１のスリットに挿通されたボルト３４が締結されることによって、角度調整ツマミ３３及び第１のガイド部材１４の位置決めがなされる。

【0042】

図６は、第１のガイド部材１４が移動する様子を示す正面図であって、曲げ支柱１１及び接触部分Ｐ１付近を拡大して示している。図６（ａ）は、第１のガイド部材１４の初期位置を示している。図６（ｂ）は第１のガイド部材１４が初期位置から少し移動した状態を示し、図６（ｃ）は第１のガイド部材１４が図６（ｂ）から更に移動した状態を示している。これらの図に示されるように、第１のガイド部材１４が曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って移動すると、被測定ファイバＦ１と曲げ支柱１１との接触長さが次第に長くなり、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θが次第に大きくなる。そして、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θが大きくなるほど、信号光Ｌｂの漏洩量が大きくなり、ＡＰＤ２９における信号光Ｌｂの検出精度が高まるが、被測定ファイバＦ１における信号光Ｌａの伝送損失は大きくなる。

【0043】

信号光測定装置１Ａが使用される際には、まず、図６（ａ）に示された状態で信号光Ｌｂの測定を行う。そして、信号光Ｌｂを識別できない場合には、図６（ｂ）に示される状態まで第１のガイド部材１４を移動させ、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θを大きくする。この状態でも信号光Ｌｂを識別できない場合には、図６（ｃ）に示される状態まで第１のガイド部材１４を移動させ、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θを更に大きくするとよい。

【0044】

図７は、曲げ支柱１１と第１及び第２のガイド部材１４，１５との相対位置関係を説明するための図である。図７（ａ）には、曲げ支柱１１の曲面１１ａ（円柱面）の曲率中心（中心軸線）と、被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１の中央部とを通る直線Ａ２が示されている。また、直線Ａ２と第１のガイド部材１４との距離Ｄ１、及び直線Ａ２と第２のガイド部材１５との距離Ｄ２が示されている。

【0045】

第１及び第２のガイド部材１４，１５が曲面１１ａから離れ過ぎると、被測定ファイバＦ１が曲面１１ａに沿うことが次第に難しくなる。本発明者の知見によれば、本発明者の知見によれば、望ましい距離Ｄ１，Ｄ２の長さは、０より大きく、曲げ支柱１１の曲面１１ａ（円柱面）の半径の３倍以下である（図７（ｂ））。言い換えれば、直線Ａ２に平行な曲げ支柱１１の接線Ａ３と第１及び第２のガイド部材１４，１５との距離Ｄ３，Ｄ４が、曲げ支柱１１の直径よりも短いことが望ましい。このような場合に、被測定ファイバＦ１がより効果的に曲面１１ａに沿うことができる。

【0046】

また、距離Ｄ１，Ｄ２が曲げ支柱１１の曲面１１ａ（円柱面）の半径以下であれば尚好適である（図７（ｃ））。この場合、第１及び第２のガイド部材１４，１５が曲面１１ａに更に近づくので、被測定ファイバＦ１が曲面１１ａに対してより精度良く沿うことができる。

【0047】

図８は、被測定ファイバＦ１の接触部分Ｐ１付近を拡大して示す図である。図８に示されるように、第１のガイド部材１４における受光部１６に対向する側の一端面１４ｄ、及び第２のガイド部材１５における受光部１６に対向する側の一端面１５ｄを結ぶ平面Ｈと、曲げ支柱１１との間隔ｈは、被測定ファイバＦ１の外径ｄよりも小さいことが望ましい。これにより、被測定ファイバＦ１が第１及び第２のガイド部材１４，１５の各一端面１４ｄ、１５ｄから突出するので、被測定ファイバＦ１が受光部１６の光入射面１６ａに好適に押し付けられることができる。一例では、平面Ｈと曲げ支柱１１との間隔をｈ（μｍ）、被測定ファイバＦ１の外径をｄ（μｍ）としたとき、次の数式
ｈ≦ｄ−５０μｍ
を満たすとよい。

【0048】

以上の構成を備える本実施形態の信号光取得構造１０によって得られる効果について説明する。この信号光取得構造１０では、曲げ支柱１１の曲面１１ａが被測定ファイバＦ１に接触することによって被測定ファイバＦ１に曲げが付与される。このとき、第１及び第２のガイド部材１４，１５が、曲げ支柱１１の反対側から被測定ファイバＦ１に接触し、被測定ファイバＦ１を押さえる。これにより、被測定ファイバＦ１の被覆が固い場合であっても、被測定ファイバＦ１が曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿って精度良く湾曲する。従って、本実施形態の信号光取得構造１０によれば、被測定ファイバＦ１の曲げ径のばらつきを抑えて測定精度を高めることができる。

【0049】

また、本実施形態のように、第１のガイド部材１４を移動させることにより、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θを変更するガイド可動機構を備えるとよい。これにより、例えば被測定ファイバＦ１の曲げ損失が比較的大きい（すなわち漏洩光量が大きい）場合には曲げ角度θを小さくして曲げ損失の過度の増加を抑え、また、被測定ファイバＦ１の曲げ損失が比較的小さい（すなわち漏洩光量が小さい）場合には曲げ角度θを大きくして必要な漏洩光強度を得ることができる。従って、被測定ファイバＦ１の種類や製造ばらつき等に起因する、信号光Ｌｂの漏洩光量及び曲げ損失のばらつきによる影響を低減し、必要な大きさの信号光Ｌｂを漏洩させつつ被測定ファイバＦ１内部における光損失の過度の増加を防ぐことができる。

【0050】

なお、本実施形態のガイド可動機構は、第１及び第２のガイド部材１４，１５のうち第１のガイド部材１４のみを移動させることによって、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θを変更している。ガイド可動機構の構成はこれに限らず、第１及び第２のガイド部材１４，１５の双方を移動可能としても良いし、第２のガイド部材１５のみを移動可能としても良い。

【0051】

また、本実施形態のように、ガイド可動機構による第１のガイド部材１４（若しくは第２のガイド部材１５、又はその両方）の移動が曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿った回転移動であり、該回転移動の中心が曲面１１ａ（円柱面）の中心軸と一致するとよい。これにより、被測定ファイバＦ１を曲げ支柱１１の曲面１１ａに沿わせつつ、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θを好適に変更することができる。

【0052】

また、本実施形態のように、被測定ファイバＦ１は、受光部１６の光入射面１６ａに押し付けられるとよい。これにより、後述する実施例に示されるように、被測定ファイバＦ１と受光部１６との結合効率を一層高め、より大きな信号光Ｌｂを取り出すことができる。

【0053】

また、本実施形態のように、受光部１６は、信号光Ｌｂを端面１７ａに受けて伝搬する測定用ファイバ１７と、測定用ファイバ１７の端面１７ａと被測定ファイバＦ１との間に配置され、光入射面１６ａを構成し、被測定ファイバＦ１の被覆の屈折率と略等しい屈折率を有する光透過部材１８とを有するとよい。測定用ファイバ１７の端面１７ａが被測定ファイバＦ１の被覆に直接接触して端面１７ａに汚れが付着すると、微小な端面１７ａの清掃に手間を要することとなる。本実施形態のように、光透過部材１８が測定用ファイバ１７と被測定ファイバＦ１との間に設けられることにより、測定用ファイバ１７の端面１７ａの汚れを防ぎつつ、光透過部材１８の清掃を容易に行うことで測定用ファイバ１７と被測定ファイバＦ１との高い結合効率を維持することができる。

【0054】

また、本実施形態のように、信号光取得構造１０は、接触部分Ｐ１に対し信号光Ｌｂの伝搬方向の前方及び後方それぞれにおいて被測定ファイバＦ１を保持する把持部１２，１３を備え、把持部１２が、被測定ファイバＦ１の光軸方向と交差する方向に移動可能であることにより被測定ファイバＦ１の曲げ角度θを制御してもよい。これにより、被測定ファイバＦ１の曲げ角度θをより精度良く設定することができる。なお、本実施形態では、把持部１２，１３のうち把持部１２のみが移動可能となっているが、第２のガイド部材１５が移動可能である場合には、把持部１３も移動可能とされるとよい。

【0055】

（変形例）
図９は、上記実施形態の一変形例に係る信号光測定装置１Ｂの構成を示す正面図である。本変形例では、被測定ファイバＦ１に曲げが付与された状態において被測定ファイバＦ１が受光部１６の光入射面１６ａに接触しておらず、被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとが空隙を隔てて対向している。

【0056】

このように、被測定ファイバＦ１と受光部１６の光入射面１６ａとは、空隙を隔てて対向してもよい。このような構成であっても、上記実施形態の第１及び第２のガイド部材１４，１５による効果を好適に奏することができる。なお、例えば被測定ファイバＦ１と受光部１６の光入射面１６ａとの間に屈折率整合剤（グリース）を塗布する方式も考えられるが、作業現場において屈折率整合剤を安定的に塗布及び管理するためには個々の作業員に高い技術が要求される。また、信号光Ｌｂを測定した後に屈折率整合剤を拭き取る作業が必要となるが、完全に拭き取ることは極めて困難である。本変形例のように被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとを空隙を隔てて対向させることにより、これらの問題を回避することができる。

【0057】

（実施例）
図１０〜図１３は、上記実施形態及び変形例の構成において、被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとの間隔、及び曲げ角度θを様々な値に設定した場合における、信号光Ｌｂの光軸と交差する面内における光強度分布を示す図である。図１０〜図１３において、色の濃淡は光強度を表し、淡い箇所ほど光強度が強い。但し、図１０及び図１１では減衰量を０ｄＢとして測定しているが、図１２では減衰率を（ａ）−１７ｄＢ、（ｂ）−２１ｄＢ、（ｃ）−２３ｄＢとして測定し、図１３では減衰率を（ａ）−４２ｄＢ、（ｂ）−４２ｄＢ、（ｃ）−４０ｄＢとして測定した。また、本実施例では、被測定ファイバＦ１として許容曲げ半径が３０ｍｍであるＲ３０ファイバを用い、そのファイバ径は０．２５ｍｍ、ＭＦＤは８．８０であった。曲げ支柱１１の直径は８ｍｍであった。

【0058】

図１０は、被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとの間隔が５０μｍである（すなわち被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとが空隙を隔てて対向している）場合を示している。図１１は、同間隔が０μｍである（すなわち被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとが接触している）場合を示している。図１２は、同間隔が−５０μｍである（すなわち被測定ファイバＦ１が光入射面１６ａに押し付けられている）場合を示している。図１３は、同間隔が−１００μｍである（すなわち被測定ファイバＦ１が光入射面１６ａに更に強く押し付けられている）場合を示している。また、図１０〜図１３において、（ａ）は曲げ角度θが２０°である場合を示し、（ｂ）は曲げ角度θが３０°である場合を示し、（ｃ）は曲げ角度θが４０°である場合を示している。各図中の実線の円の直径は２００μｍであり、破線の円の直径は１００μｍ（測定用ファイバのコア径）である。

【0059】

図１０〜図１３に示されるように、曲げ角度θが２０°、３０°、及び４０°のいずれであっても、被測定ファイバＦ１が光入射面１６ａに押し付けられている場合（図１２，図１３）には、他の場合（図１０，図１１）と比較して、信号光Ｌｂの拡がりが狭く、散乱が抑制されつつ測定用ファイバのコア径内に効率良く入射していることがわかる。本実施例の結果から、曲げ角度θにかかわらず、信号光Ｌｂを効率良く取得するために、被測定ファイバＦ１が光入射面１６ａに押し付けられることが好ましいことが示された。また、図１２，図１３に示されるように、被測定ファイバＦ１と光入射面１６ａとの間隔が５０μｍ以上であれば、信号光Ｌｂをより効率良く取得することができる。すなわち、図８に示された図において、平面Ｈと曲げ支柱１１との間隔をｈ（μｍ）、被測定ファイバＦ１の外径をｄ（μｍ）としたときに、次の数式
ｈ≦ｄ−５０μｍ
を満たすことが望ましいことがわかる。

【0060】

本発明による信号光取得構造は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では受光部が測定用光ファイバ及び光透過部材を含んで構成されているが、漏洩した信号光が測定用ファイバに直接入射するように受光部を構成してもよい。また、第１及び第２のガイド部材は、必ずしも被測定ファイバに対して面で当接しなくてもよく、被測定ファイバ上の一点で当接してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１Ａ，１Ｂ…信号光測定装置、１０…信号光取得構造、１１…曲げ支柱、１１ａ…曲面、１１ｂ…溝、１２，１３…把持部、１４…第１のガイド部材、１４ａ…第１の部分、１４ｂ…第２の部分、１４ｃ，１４ｅ…第１の面、１４ｄ，１４ｆ…第２の面、１４ｇ，１５ｇ…Ｖ溝、１５…第２のガイド部材、１５ａ…第１の部分、１５ｂ…第２の部分、１５ｃ，１５ｅ…第１の面、１５ｄ，１５ｆ…第２の面、１６…受光部、１６ａ…光入射面、１７…測定用ファイバ、１８…光透過部材、２８…集光レンズ、２９…受光素子、３１…ベース部材、３２…回転軸、３３…角度調整ツマミ、３４…ボルト、Ｆ１…被測定ファイバ、Ｌａ，Ｌｂ…信号光、Ｐ１…接触部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】