JP3940631B2 - 光信号監視装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、光ファイバ等の光伝送路中に挿入して、この光伝送路に伝送されている光信号を監視するための光信号監視装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
光通信関連設備の急激な増加に伴い、光伝送路の新規追加、増設、配線変更等の工事が頻繁に行われている。このような工事では、必然的に既存の光伝送路に手を加える作業が多々生じることとなる。そのため、光伝送路に光信号が流れているか否かといった運用状況を容易に把握するための手段が必要である。
【０００５】
このような手段は、工事に限らず、膨大な光伝送路の運用及び保守においても、その運用状況を自動的に監視したり、保守員が個々の光伝送路の運用状況を現場で確認するためにも必要である。また、現場での確認作業においては、熟練した保守員に限らず、経験の少ない保守員でも回線の誤切断等の事故を発生させるおそれがなく、容易に運用状況を把握することができる信頼性の高い監視装置を備えておくことが望まれている。
【０００６】
従来、このような分野の技術としては、例えば、特開２０００−２８４１５２号公報に記載されるものがあった。
【０００７】
図２（ａ），（ｂ）は、前記公報に記載された従来の光検出装置の構成図である。
【０００８】
この光検出装置１０は、図２（ａ）にその外観を示すように、遮光性のハウジング１１に収容された一体構造となっており、このハウジング１１の両端面に、光ファイバ１ａ，１ｂの光コネクタ２ａ，２ｂを接続するための接続部１１ａ，１１ｂが形成されている。光検出装置１０の側面には、光伝送路中の光信号の状態を表示するためのＬＥＤ（発光ダイオード）１２ａ，１２ｂと、電源供給や検出信号出力用の端子１３ａ，１３ｂが設けられている。
【０００９】
ハウジング１１の内部は、図２（ｂ）にその断面を示すように、接続部１１ａ，１１ｂの間に直線状の貫通孔１１ｃが設けられている。更に、この貫通孔１１ｃの中央部には、これに直交する貫通孔１１ｄが設けられている。
【００１０】
貫通孔１１ｃの内側には、円筒状に形成された金属製のスリーブ１４が収められている。スリーブ１４の中央部には、貫通孔１１ｄに光信号の一部を導くための窓部１４ａ，１４ｂが設けられている。スリーブ１４の内部には、その両端からフェルール１５ａで保護された光ファイバ１６ａと、フェルール１５ｂで保護された光ファイバ１６ｂが、それぞれ挿入されている。
【００１１】
光ファイバ１６ａ，１６ｂの先端は、フェルール１５ａ，１５ｂと共に正確に４５°に研磨され、スリーブ１４の中央の窓部１４ａ，１４ｂにおいて、分岐膜１７を挟んで面接触されている。分岐膜１７は、光信号の大部分を通過させ、一部の光信号を反射させるものであり、反射された光信号が、スリーブ１４の窓部１４ａ，１４ｂからハウジング１１の貫通孔１１ｄに出力されるようになっている。
【００１２】
ハウジング１１の一方の側面には、表面にＬＥＤ１２ａ、端子１３ａ及び判定回路等が搭載された回路基板１８ａが固定されている。回路基板１８ａの裏面には、ハウジング１１の貫通孔１１ｄに丁度収まるように、ＰＤ（フォトダイオード）１９ａが搭載されている。同様に、ハウジング１１の他方の側面には、ＬＥＤ１２ｂ、端子１３ｂ、ＰＤ１９ｂ及び判定回路等が搭載された回路基板１８ｂが固定されている。
【００１３】
このような光検出装置１０では、光ファイバ１ａから入射された光信号は、その大部分が分岐膜１７を通過して光ファイバ１ｂへ伝送され、その一部がこの分岐膜１７で反射され、フェルール１５ａとスリーブ１４に設けられた窓部１４ａを通過してＰＤ１９ａに入射される。ＰＤ１９ａに入射された光信号は、その光信号の強度に対応した電圧に変換され、端子１３ａに出力されると共に、回路基板１８ａ上の判定回路によって光信号の有無が検出される。そして、光信号が存在すると判定されると、判定回路によってＬＥＤ１２ａが点灯される。
【００１４】
また、光ファイバ１ｂから光ファイバ１ａの方向に伝送される光信号は、同様に、回路基板１８ｂ側のＰＤ１９ｂによって検出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光検出装置では、次のような課題があった。
【００１６】
例えば、分岐膜１７で反射した光信号の一部が、正規のＰＤ１９ａへ入射されると共に、ハウジング１１の内部で反射して反対側のＰＤ１９ｂへ回り込むことがある。このような場合、ＰＤ１９ａ，１９ｂの出力信号は、それぞれの判定回路で光信号の有無が検出されるので、回り込んだ光信号が強いとＰＤ１９ｂで検出された光も正規の光信号と判定され、正確性に欠けるおそれがあった。
【００１７】
また、光信号を検出するためのＰＤ１９ａ，１９ｂ等と、その検出結果を表示するための判定回路及びＬＥＤ１２ａ，１２ｂ等を一体化した構造としているため、必然的にハウジング１１の外形寸法が大型となり、既設の光端子盤に高密度に配置されている光コネクタに代えて用いることができなかった。
【００１８】
更に、光ファイバ１ａ，１ｂとの接続部１１ａ，１１ｂは、両方ともプラグ型のコネクタとなっているため、既設の光端子盤と光ファイバとの中間にアダプタとして挿入することができなかった。
【００１９】
本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、光信号の方向や強度を精度良く確実に測定でき、既設の高密度に実装された光端子盤と光ファイバのコネクタとの間に、アダプタとして挿入することができる光信号監視装置を提供するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を解決するために、本発明の内の第１の発明は、光信号監視装置を、光伝送路中に挿入され、この光伝送路に伝送されている光信号の一部を分岐して検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を端子から出力する光信号検出器と、前記光信号検出器の端子に接続用のケーブルを介して接続し、この光信号検出器から出力される電気信号に基づいて前記光伝送路中の光信号の状態を表示する光信号表示器とで構成している。
【００２２】
この光信号検出器は、光伝送路における光ファイバ側のプラグ型コネクタを接続するためのレセプタクル型の第１のコネクタと、前記光伝送路における光端子盤側のレセプタクル型コネクタに接続するためのプラグ型の第２のコネクタと、前記第１及び第２のコネクタ間を接続する光ファイバの中を伝搬する光信号を分岐するためにこの光信号の光軸に対して所定の角度で設けられ、この光信号の大部分を通過させると共にその一部を正反射させる分岐部を備えている。
【００２３】
更に、この光信号検出器は、前記第１のコネクタから前記分岐部へ伝搬されてこの分岐部で正反射された光信号を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力する第１の検出部と、前記第２のコネクタから前記分岐部へ伝搬されてこの分岐部で正反射された光信号を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力する第２の検出部と、前記第１及び第２の検出部に対して、それぞれ試験用の光を直接与えるための第１及び第２の発光部と、前記第１及び第２の検出部から出力される電気信号及び前記第１及び第２の発光部を駆動するための電気信号を入出力するための端子と、前記第１及び第２のコネクタ、前記端子、前記分岐部、前記第１及び第２の検出部、並びに前記第１及び第２の発光部を一体化して組み込むためのハウジングとを備えている。
【００２４】
また、光信号表示器は、前記第１及び第２の検出部から与えられる電気信号をディジタル値に変換するアナログ・ディジタル（以下、「Ａ／Ｄ」という）変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部でディジタル値に変換された光の強度に基づいて前記光ファイバの中を伝搬する光信号の伝搬方向を判別する判別部と、前記判別部で判別された伝搬方向とこの伝搬方向の光の強度を表示する表示部と、試験時に前記光信号検出器の第１及び第２の発光部を駆動する試験部とを備えている。
【００２５】
第１の発明によれば、以上のように光信号監視装置を構成したので、次のような作用が行われる。
【００２６】
例えば、光端子盤に設けられたレセプタクル型コネクタに、光信号検出器の第２のコネクタを接続し、この光信号検出器の第１のコネクタには光ファイバ側のプラグ型コネクタを接続する。更に、光信号検出器の端子には、接続用のケーブルを介して光信号表示器を接続する。これにより、光端子盤と光ファイバとの間に伝送されている光信号の一部が光信号検出器によって分岐されて検出される。そして、検出された光信号の強度に応じた電気信号が、光信号検出器の端子から出力され、接続用のケーブルを介して光信号表示器に与えられる。光信号表示器では、光信号検出器から出力される電気信号に基づいて光伝送路中の光信号の状態が表示される。
【００２７】
第２の発明は、光信号監視装置を、光伝送路中に挿入され、この光伝送路に伝送されている光信号の一部を分岐して出力する光分岐器と、前記光分岐器から出力される前記光信号の一部を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力する光信号検出器と、前記光信号検出器から出力される電気信号に基づいて前記光伝送路中の光信号の状態を表示する光信号表示器とで構成している。
【００２８】
この光分岐器は、光伝送路における光ファイバ側のプラグ型コネクタを接続するためのレセプタクル型の第１のコネクタと、前記光伝送路における光端子盤側のレセプタクル型コネクタに接続するためのプラグ型の第２のコネクタと、前記第１及び第２のコネクタ間を接続する光ファイバの中を伝搬する光信号を分岐するためにこの光信号の光軸に対して所定の角度で設けられ、この光信号の大部分を通過させると共にその一部を正反射させる分岐部と、前記第１のコネクタから前記分岐部へ伝搬されて正反射された光信号を外部に出力する第１の透孔、及び前記第２のコネクタからこの分岐部へ伝搬されて正反射された光信号を外部に出力する第２の透孔を有するハウジングとを備えている。
【００２９】
光信号検出器は、光分岐器の第１の透孔から出力される光信号を検出し、その光信号の強度に応じた電気信号を出力する第１の検出部と、前記光分岐器の第２の透孔から出力される光信号を検出し、その光信号の強度に応じた電気信号を出力する第２の検出部とを備えている。また、光信号表示器は、第１及び第２の検出部から与えられる電気信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部でディジタル値に変換された光の強度に基づいて前記光ファイバの中を伝搬する光信号の伝搬方向を判別する判別部と、前記判別部で判別された伝搬方向とこの伝搬方向の光の強度を表示する表示部とを備えている。
【００３０】
第２の発明によれば、次のような作用が行われる。
【００３１】
例えば、光端子盤に設けられたレセプタクル型コネクタに、光分岐器の第２のコネクタを接続し、この光分岐器の第１のコネクタには光ファイバ側のプラグ型コネクタを接続する。更に、光分岐器から出力される光信号を検出するために、光信号検出器の第１及び第２の検出部を、この光分岐器の第１及び第２の透孔に一致するようにセットする。これにより、光端子盤と光ファイバとの間に伝送されている光信号の一部が光分岐器で分岐され、光信号検出器によって検出される。そして、検出された光信号の強度に応じた電気信号が、光信号検出器から出力されて光信号表示器に与えられる。光信号表示器では、光信号検出器から出力される電気信号に基づいて光伝送路中の光信号の状態が表示される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す光信号監視装置の構成図である。
【００３５】
この光信号監視装置は、光ファイバ１側のプラグ型のコネクタ１ａと、光端子盤２側のレセプタクル型のコネクタ２ａの間に挿入して、光伝送路中に伝送されている光信号の方向と強度を監視するもので、光信号検出器２０、光信号表示器４０、及びこの光信号検出器２０と光信号表示器４０の間を接続する接続ケーブル６０で構成されている。
【００３６】
ここで、光端子盤２は、配線所や中継所に設置されるもので、予備の光ファイバを収納したり、光ファイバ同士を融着して接続するためのスペースである融着部と、コネクタによって配線接続や配線変更を容易に行うためのコネクタ接続部で構成されている。コネクタ接続部には、複数のレセプタクル型のコネクタ２ａが並設され、光ファイバが多数接続できるように構成されている。
【００３７】
光信号検出器２０は、光伝送路に伝送されている光信号の一部を分岐して検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力するもので、光ファイバ１側のコネクタ１ａを差し込むためのレセプタクル型のコネクタ２１と、光端子盤２側のコネクタ２ａに差し込むためのプラグ型のコネクタ２２を有している。また、この光信号検出器２０は、接続ケーブル６０のコネクタ６１を接続するための端子２３、及び光信号を分岐してその強度に応じた電気信号を出力するための光検出回路等を有しており、これらのコネクタ２１，２２、端子２３及び光検出回路等を、ハウジング２４で一体化構成したものである。
【００３８】
一方、光信号表示器４０は、光信号検出器２０の端子２３から出力される電気信号に基づいて、光伝送路中の光信号の状態を表示する携帯型の測定器である。光信号表示器４０の正面パネルには、測定条件等を設定するためのスイッチ（ＳＷ）４１，４２，４３，４４、設定状態や信号状態等を表示するための表示部であるＬＥＤ４５，４６ａ，４６ｂ，４７，４８ａ，４８ｂ、測定結果を数値で表示するための７セグメント型の表示部４９等が配置されている。また、光信号表示器４０のケースには、接続ケーブル６０側のコネクタ６２を接続するためのコネクタ５０が設けられ、このケース内には、後述するように、マイクロコンピュータを含む測定回路等が収納されている。
【００３９】
図３は、図１中の光信号検出器の断面図である。
【００４０】
この光信号検出器２０は、コネクタ２１，２２等をハウジング２４で一体構造にしたものである。ハウジング２４は、エンジニアリング・プラスチック等で精密に形成された堅牢な遮光性のケースで、このハウジング２４の中央に光伝送路を配置するための貫通孔２４Ｘが設けられ、この貫通孔２４Ｘの両側にコネクタ２１，２２が形成されている。また、ハウジング２４には、光伝送路で分岐された光を検出するために、受光素子等による光検出回路を配置する内部空間２４Ｙが設けられている。
【００４１】
貫通孔２４Ｘの内側には、この貫通孔２４Ｘの内径とほぼ等しい外径を有するスリーブ２５が収められている。スリーブ２５は、例えば、０．５ｍｍ程度の金属板を円筒状に形成したもので、軸方向のスリットによって直径が微調整できるようになったものである。スリーブ２５の中央部でハウジング２４の内部空間２４Ｙに対応する位置には、この内部空間２４Ｙに光信号の一部を導くための透孔２５ａ，２５ｂが設けられている。
【００４２】
スリーブ２５の内側には、その両端からそれぞれフェルール２６ａ，２６ｂで保護された光ファイバ２７ａ，２７ｂが挿入されている。フェルール２６ａ，２６ｂは、それぞれ光ファイバ２７ａ，２７ｂを補強すると共に、正確な位置合わせをするための、ガラス等の透光性を有する材料で形成された管状の部材である。光ファイバ２７ａ，２７ｂは、それぞれフェルール２６ａ，２６ｂに挿入されて接着剤等で固定された後、これらのフェルール２６ａ，２６ｂと共に、その分岐面が所定の角度（例えば、４５°）となるように研磨されている。また、光ファイバ２７ａ，２７ｂのコネクタ２１，２２側の端面は、それぞれフェルール２６ａ，２６ｂと共に、正確に９０°となるように研磨されている。
【００４３】
フェルール２６ａ，２６ｂで保護された光ファイバ２７ａ，２７ｂの分岐面は、スリーブ２５の中央部で分岐部である分岐膜２８を挟んで間隙が生じないように面接触されている。分岐膜２８は、例えばポリイミド・フィルムに金属膜を蒸着したもので、大部分の光信号を通過させると共に、一部の光信号を正反射させるものである。
【００４４】
ハウジング２４の側面には、回路基板２９ａ，２９ｂが固定されている。回路基板２９ａの内側には、接続ケーブル６０を接続するための端子２３と、検出部であるＰＤ３０ａ及び発光部であるＬＥＤ３１ａ等の光検出回路が搭載されている。また、回路基板２９ｂの内側には、ＰＤ３０ｂ及びＬＥＤ３１ｂ等の光検出回路が搭載されている。
【００４５】
ＰＤ３０ａは、光ファイバ２７ａ側から光ファイバ２７ｂ側へ送信される光信号の内で、分岐膜２８によって反射された光信号を検出するものである。ＰＤ３０ｂは、光ファイバ２７ｂ側から光ファイバ２７ａ側へ送信される光信号の内で、分岐膜２８によって反射された光信号を検出するものである。また、ＬＥＤ３１ａ，３１ｂは、それぞれ検出機能のチェックのために、ＰＤ３０ａ，３０ｂに試験用の光を与えるものである。
【００４６】
図４は、図１の回路構成の一例を示すブロック図である。
【００４７】
光信号検出器２０は、光ファイバ１から入射される光信号の一部を検出するためのＰＤ３０ａと、このＰＤ３０ａに試験用の光を与えるためのＬＥＤ３１ａを有している。また、この光信号検出器２０は、光端子盤２から入射される光信号の一部を検出するためのＰＤ３０ｂと、このＰＤ３０ｂに試験用の光を与えるためのＬＥＤ３１ｂを有している。ＰＤ３０ａ、３０ｂの出力側には、これらのＰＤ３０ａ、３０ｂから出力される信号を所定のレベルまで増幅するための増幅器３２ａ，３２ｂがそれぞれ接続されている。増幅器３２ａ，３２ｂの出力信号は、端子２３から出力されるようになっている。また、ＰＤ３１ａ，３１ｂを駆動するための試験信号、及び増幅器３２ａ，３２ｂに対する電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣは、端子２３から与えられるようになっている。
【００４８】
一方、光信号表示器４０は、電池等の電源部５１を有しており、この電源部５１から電源スイッチ４１を介して、光信号検出器２０とこの光信号表示器４０内部で必要な電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣが供給されるようになっている。また、電源電圧＋ＶＣＣは、電源表示用のＬＥＤ４５に供給されると共に、試験部であるテストスイッチ４４を介して光信号検出器２０のＬＥＤ３１ａ，３１ｂに対する試験信号として出力されるようになっている。
【００４９】
また、この光信号表示器４０は、入力ポート５２、判別部であるＣＰＵ（中央処理装置）５３及び出力ポート５４等で構成されるマイクロコンピュータを有しており、この入力ポート５２には、光信号検出器２０のＰＤ３０ａ，３０ｂで検出された光信号が与えられるようになっている。入力ポート５２はＡ／Ｄ変換部を備えており、光信号検出器２０から与えられる電気信号が、光信号の強度に応じたディジタルデータに変換され、ＣＰＵ５３に与えられるようになっている。
【００５０】
更に、入力ポート５２には、測定の開始・終了を指示する測定スイッチ４２や、測定対象の光信号の波長（例えば、１．３１μｍまたは１．５５μｍ）を選択する選択スイッチ４３等が接続され、これらのスイッチ４２，４３で指定された測定条件が、ＣＰＵ５３に与えられるようになっている。
【００５１】
また、ＣＰＵ５３には出力ポート５４が接続され、この出力ポート５４を介して状態表示用のＬＥＤ４６〜４８、及び測定結果の光信号のレベルを数値表示する表示部４９が駆動されるようになっている。
【００５２】
次に、動作を説明する。
【００５３】
例えば、光ファイバ１から光端子盤２に向けて光信号が伝搬されているとする。この時、伝搬されている光信号の一部が、光信号検出器２０の分岐膜２８によって分岐され、透孔２５ａを通過してＰＤ３０ａに入射される。これにより、ＰＤ３０ａによって入射光が検出され、この入射光の強度に応じた電圧が出力されて増幅器３２ａに与えられる。増幅器３２ａで所定のレベルに増幅された電気信号は、端子２３から接続ケーブル６０を介して光信号表示器４０に出力される。
【００５４】
光信号表示器４０に与えられた電気信号は、入力ポート５２でディジタル値による光の強度に変換されて保持される。
【００５５】
これと同時に、ＰＤ３０ｂによっても光信号が検出される。しかし、この時、透孔２５ｂを通して出力される光はほとんど無いので、ＰＤ３０ｂで検出される光の強度は微弱であり、出力される電圧は極めて小さくなる。従って、入力ポート５２には、極めて小さな電圧が入力され、そのディジタル値による光の強度が保持される。
【００５６】
次に、入力ポート５２に保持されているＰＤ３０ａ，３０ｂに対応した２つの光の強度が、ＣＰＵ５３によって読み出されて比較される。２つの光の強度の差が基準値を越えている場合には、ＣＰＵ５３から出力ポート５４を介して、光信号の方向を示すＬＥＤ４６ａが点灯される。更に、ＰＤ３０ａで検出された光の強度が、ＣＰＵ５３から出力ポート５４を介して、表示部４９に数値で表示される。
【００５７】
光端子盤２から光ファイバ１に向けて光信号が伝搬されている場合には、ＰＤ３０ｂに大きな電圧が生じ、ＰＤ３０ａには極めて小さな電圧が生じる。その結果、ＣＰＵ５３の判定により、ＬＥＤ４６ｂが点灯されると共に、表示部４９には、ＰＤ３０ｂで検出された光の強度が数値で表示される。
【００５８】
なお、光伝送路を伝搬する光信号の波長には、１．３１μｍや１．５５μｍの種類があるため、その波長を選択スイッチ４３で選択する。選択スイッチ４３の信号は、入力ポート５２を介してＣＰＵ５３に読み取られる。これにより、ＣＰＵ５３によって、選択された波長に合わせて光信号の強度が補正され、表示部４９に数値で表示される。
【００５９】
また、光信号表示器４０のテストスイッチ４４を操作することにより、光信号検出器２０内のＬＥＤ３１ａ，３１ｂを選択して点灯させることができる。例えば、テストスイッチ４４をＡ側に倒すことによりＬＥＤ３１ａが点灯し、その光がＰＤ３０ａに入射される。これにより、光信号表示器４０のＬＥＤ４６ａが点灯すると共に、表示部４９にその際に想定される伝搬光の強度が表示される。
【００６０】
以上のように、この第１の実施形態の光信号監視装置は、次のような利点がある。
【００６１】
（１） 光信号検出器２０と光信号表示器４０を分離しているので、光伝送路中に挿入する光信号検出器２０を小型化することが可能になる。また、光信号検出器２０は、光ファイバ１側のコネクタ１ａをそのまま接続できるレセプタクル型のコネクタ２１と、光端子盤２側のコネクタ２ａにそのまま接続するためのプラグ型のコネクタ２２を有している。これにより、コネクタ２ａが高密度に実装された光端子盤２に、そのままアダプタとして装着することができる。
【００６２】
（２） 光伝送路毎に必要な光信号検出器２０では、光検出等の最小限度の機能に抑え、光信号の強度を判定したり表示したりする機能は、共通使用できる光信号表示器４０側に持たせるようにしている。このため、光信号検出器２０のコストが低減し、設備全体の費用を抑えることができる。
【００６３】
（３） 光信号表示器４０は、光信号検出器２０で検出した光信号の強度をディジタル値に変換して処理する入力ポート５２やＣＰＵ５３等を有している。これにより、光信号の方向や強度を精度良く確実に測定することができる。
【００６４】
（４） 光信号表示器４０は、携帯型で小型なものであるので、持ち運びが容易で、保守等の際には作業性や利便性が向上する。
【００６５】
（第２の実施形態）
【００６６】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す光信号監視装置の構成図であり、図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００６７】
この光信号監視装置は、光ファイバ１と光端子盤２の間に挿入して、光伝送路中に伝送されている光信号の方向と強度を監視するもので、光分岐器７０、光信号検出器８０、及び光信号表示器４０Ａで構成されている。
【００６８】
光分岐器７０は、光伝送路に伝送されている光信号の一部を分岐するもので、光ファイバ１側のコネクタ１ａを差し込むためのレセプタクル型のコネクタ７１と、光端子盤２側のコネクタ２ａに差し込むためのプラグ型のコネクタ７２を有している。また、この光分岐器７０は、分岐した光信号を外部に出力するための透孔７３ａ，７３ｂを有している。
【００６９】
光信号検出器８０は、光分岐器７０で分岐されて出力された光信号を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力するもので、光分岐器７０の透孔７３ａ，７３ｂを外側から挟むように形成されたＵ字型部材８１を有している。Ｕ字型部材８１の内側には、光分岐器７０の透孔７３ａ，７３ｂから出力される光信号を受光して、その強度に応じた電気信号に変換するＰＤ８２ａ，８２ｂが設けられている。光信号検出器８０は、ケーブル８４とコネクタ８５によって、光信号表示器４０Ａに接続されるようになっている。
【００７０】
光信号表示器４０Ａは、光信号検出器８０から出力される電気信号に基づいて、光伝送路中の光信号の状態を表示するものである。光信号表示器４０Ａの正面パネルには、電源のオン／オフや測定条件等を設定するためのスイッチ４１，４３，５５、状態等を表示するための表示部であるＬＥＤ４６ａ，４６ｂ，４７，４８ａ，４８ｂ，５７、及び測定結果を数値で表示するための７セグメント型の表示部４９が配置されている。また、光信号表示器４０Ａのケースには、光信号検出器８０側のコネクタ８５を接続するためのコネクタ５０と、ＡＣアダプタ等から直流電源を受電するためのＤＣジャック５８が設けられている。更に、光信号表示器４０Ａのケース内には、後述するように、マイクロコンピュータを含む測定回路等が収納されている。
【００７１】
図６は、図５中の光分岐器の断面図である。
【００７２】
この光分岐器７０は、コネクタ７１，７２等をハウジング７３で一体構造にしたものである。ハウジング７３は、エンジニアリング・プラスチック等で精密に形成された堅牢な遮光性のケースで、このハウジング７３の中央に光伝送路を配置するための貫通孔７３Ｘが設けられ、この貫通孔７３Ｘの両側にコネクタ７１，７２が形成されている。また、ハウジング７３には、光伝送路で分岐された光信号の一部を外部に出力するための透孔７３ａ，７３ｂが設けられている。
【００７３】
貫通孔７３Ｘの内側には、この貫通孔７３Ｘの内径とほぼ等しい外径を有するスリーブ７４が収められている。スリーブ７４は、例えば、０．５ｍｍ程度の金属板を円筒状に形成したもので、軸方向のスリットによって直径が微調整できるようになったものである。スリーブ７４の中央部でハウジング７３の透孔７３ａ，７３ｂに対応する位置には、この透孔７３ａ，７３ｂに光信号の一部を導くための透孔７４ａ，７４ｂが設けられている。
【００７４】
スリーブ７４の内側には、その両端からそれぞれフェルール７５ａ，７５ｂで保護された光ファイバ７６ａ，７６ｂが挿入されている。フェルール７５ａ，７５ｂは、それぞれ光ファイバ７６ａ，７６ｂを補強すると共に、正確な位置合わせをするための、ガラス等の透光性を有する材料で形成された管状の部材である。光ファイバ７６ａ，７６ｂは、それぞれフェルール７５ａ，７５ｂに挿入されて接着剤等で固定された後、これらのフェルール７５ａ，７５ｂと共に、その分岐面が所定の角度（例えば、４５°）となるように研磨されている。また、光ファイバ７６ａ，７６ｂのコネクタ７１，７２側の端面は、それぞれフェルール７５ａ，７５ｂと共に、正確に９０°となるように研磨されている。
【００７５】
フェルール７５ａ，７５ｂで保護された光ファイバ７６ａ，７６ｂの分岐面は、スリーブ７４の中央部で分岐部である分岐膜７７を挟んで間隙が生じないように面接触されている。分岐膜７７は、例えばポリイミド・フィルムに金属膜を蒸着したもので、大部分の光信号を通過させると共に、一部の光信号を正反射させるものである。これにより、光ファイバ１側のコネクタ７１から入射された光信号の一部は、分岐膜７７で反射されて透孔７４ａ，７３ａを通過して外部に出力され、光端子盤２側のコネクタ７２から入射された光信号の一部は、分岐膜７７で反射されて透孔７４ｂ，７３ｂを通過して外部に出力される。
【００７６】
図７は、図５の回路構成の一例を示すブロック図である。
【００７７】
光信号検出器８０は、光ファイバ１側から入力されて光分岐器７０の透孔７３ａから出力される光信号を検出するためのＰＤ８２ａと、光端子盤２側から入力される光信号を検出するためのＰＤ８２ｂを有している。ＰＤ８２ａ、８２ｂの出力側には、これらのＰＤ８２ａ、８２ｂから出力される電気信号を所定のレベルまで増幅するための増幅器８３ａ，８３ｂがそれぞれ接続されている。
【００７８】
増幅器８３ａ，８３ｂの出力信号は、ケーブル８４を介してコネクタ８５から光信号表示器４０Ａに与えられるようになっている。また、ＰＤ８２ａ，８２ｂと増幅器８３ａ，８３ｂを駆動するための電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣは、コネクタ８５を介して光信号表示器４０Ａ側から与えられるようになっている。
【００７９】
光信号表示器４０Ａは、電池等の電源部５１を有しており、この電源部５１からスイッチ４１を介して、光信号検出器８０とこの光信号表示器４０Ａ内部で必要な電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣが供給されるようになっている。また、電源電圧＋ＶＣＣは、測定表示用のＬＥＤ４７に供給されると共に、低電圧検出部５６に与えられるようになっている。
【００８０】
低電圧検出部５６は、電源電圧＋ＶＣＣが一定の電圧以下に低下したときに、ＬＥＤ５７を点灯させてＬＯＷ−ＢＡＴＴの警告表示を行うものである。更に、この光信号表示器４０Ａは、電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣに接続されたＤＣジャック５８を有しており、このＤＣジャック５８を介して外部のＡＣアダプタ等から、電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣを供給することができるようになっている。
【００８１】
また、この光信号表示器４０Ａは、入力ポート５２、判別部であるＣＰＵ５３及び出力ポート５４等で構成されるマイクロコンピュータを有しており、この入力ポート５２には、光信号検出器８０のＰＤ８２ａ，８２ｂで検出されて電気信号に変換された信号が与えられるようになっている。入力ポート５２はＡ／Ｄ変換部を備えており、光信号検出器８０から与えられる電気信号が、光信号の強度に応じたディジタルデータに変換され、ＣＰＵ５３に与えられるようになっている。
【００８２】
更に、入力ポート５２には、測定対象の光信号の波長（例えば、１．３１μｍまたは１．５５μｍ）や、受光レベルのＨＩＧＨ，ＬＯＷを選択するスイッチ４３，５５等が接続され、これらのスイッチ４３，５５等で指定された測定条件が、ＣＰＵ５３に与えられるようになっている。
【００８３】
また、ＣＰＵ５３には出力ポート５４が接続され、この出力ポート５４を介して状態表示用のＬＥＤ４６ａ，４６ｂ，４８ａ，４８ｂ、及び測定結果の光信号のレベルを数値表示する表示部４９が駆動されるようになっている。
【００８４】
次に、動作を説明する。
【００８５】
監視に先だって、光信号の監視対象となる光ファイバ１のコネクタ１ａと、これに対応する光端子盤２のコネクタ２ａの間に、光分岐器７０を挿入する。更に、この光分岐器７０の透孔７３ａ，７３ｂに、光信号検出器８０のＰＤ８２ａ，８２ｂがそれぞれ対向するように、この光信号検出器８０のＵ字型部材８１を挟む。更に、光信号検出器８０のコネクタ８５を光信号表示器４０Ａのコネクタ５０に接続する。以上の準備が整った後、光信号表示器４０Ａのスイッチ４１をオンにする。
【００８６】
例えば、光ファイバ１から光端子盤２に向けて光信号が伝搬されていると、伝搬されている光信号の一部が、光分岐器７０の分岐膜７７によって分岐され、透孔７４ａ，７３ａを通過して光信号検出器８０のＰＤ８２ａに入射される。これにより、ＰＤ８２ａによって入射光が検出され、この入射光の強度に応じた電圧が出力されて増幅器８３ａに与えられる。
【００８７】
増幅器８３ａで所定のレベルに増幅された電気信号は、ケーブル８４を介して光信号表示器４０Ａに出力される。光信号表示器４０Ａに与えられた電気信号は、入力ポート５２でディジタル値による光の強度に変換されて保持される。
【００８８】
これと同時に、光信号検出器８０のＰＤ８２ｂでも光信号が検出される。しかし、この時、光分岐器７０の透孔７４ｂ，７３ｂを通して出力される光はほとんど無いので、ＰＤ８２ｂで検出される光の強度は微弱で、出力される電圧は極めて小さくなる。従って、入力ポート５２には、極めて小さな電圧が入力され、そのディジタル値による光の強度が保持される。
【００８９】
次に、入力ポート５２に保持されているＰＤ８２ａ，８２ｂに対応した２つの光の強度が、ＣＰＵ５３によって読み出されて比較される。２つの光の強度の差が、基準値を越えている場合には、ＣＰＵ５３から出力ポート５４を介して光信号の方向を示すＬＥＤ４６ａが点灯される。更に、ＰＤ８２ａで検出された光の強度が、ＣＰＵ５３から出力ポート５４を介して表示部４９に数値で表示される。
【００９０】
光端子盤２から光ファイバ１に向けて光信号が伝搬されている場合には、ＰＤ８２ｂに大きな電圧が生じ、ＰＤ８２ａには極めて小さな電圧が生じる。その結果、ＣＰＵ５３の判定により、ＬＥＤ４６ｂが点灯されると共に、表示部４９にはＰＤ８２ｂで検出された光の強度が、数値で表示される。
【００９１】
光伝送路を伝搬する光信号の波長には、１．３１μｍや１．５５μｍの種類があるため、その波長を選択スイッチ４３で選択する。選択スイッチ４３の信号は、入力ポート５２を介してＣＰＵ５３に読み取られる。これにより、ＣＰＵ５３によって、選択された波長に合わせて光信号の強度が補正され、表示部４９に数値で表示される。
【００９２】
また、光信号表示器４０Ａのスイッチ５５によって、受光レベルをＨＩＧＨ，ＬＯＷに切り替えることができる。これにより、入力ポート５２内のＡ／Ｄ変換部に対する入力信号のレベルが切り替えられ、光信号の強度を精度良く読み取ることができる。
【００９３】
例えば、スイッチ５５をＨＩＧＨに設定すると、測定範囲が−４５〜−１５ｄＢｍとなり、光信号の強度がこの範囲であれば、表示部４９にその数値が表示される。そして、光信号の強度が−１４ｄＢｍ以上のときには表示部４９に「ＨＨ」の表示が行われ、−４６ｄＢｍ以下のときには「−−」の表示が行われると共に、ＬＥＤ４８ａが点灯される。また、スイッチ５５をＬＯＷに設定すると、測定範囲が−２５〜６ｄＢｍとなり、光信号の強度がこの範囲であれば、表示部４９にその数値が表示される。そして、光信号の強度が−２６ｄＢｍ以下のときには表示部４９に「ＬＬ」の表示が行われ、７ｄＢｍ以上のときには「−−」の表示が行われると共に、ＬＥＤ４８ｂが点灯される。
【００９４】
以上のように、この第２の実施形態の光信号監視装置は、前記（３），（４）の利点に加えて、次のような利点がある。
【００９５】
（５） 光分岐器７０と、光信号検出器８０と，光信号表示器４０Ａを分離しているので、光伝送路中に挿入する光分岐器７０を更に小型化することが可能になる。また、光分岐器７０は、光ファイバ１側のコネクタ１ａをそのまま接続できるレセプタクル型のコネクタ７１と、光端子盤２側のコネクタ２ａにそのまま接続するためのプラグ型のコネクタ７２を有している。これにより、コネクタ２ａが高密度に実装された光端子盤２に、そのままアダプタとして装着することができる。
【００９６】
（６） 光伝送路毎に必要な光分岐器７０は、監視用の光を分岐するだけの機能に抑え、光信号を電気信号に変換したり、信号強度を判定したり表示する機能は、共通使用できる光信号検出器８０と光信号表示器４０Ａ側に持たせるようにしている。これにより、光分岐器７０のコストが低減し、設備全体の費用を更に抑えることができる。
【００９７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
【００９８】
（ａ） 光信号検出器２０のコネクタ２１，２２、及び光分岐器７０のコネクタ７１，７２の形状は、図示したものに限定されない。実際に適用される光端子盤２のコネクタ２ａに対応したものを用いる必要がある。
【００９９】
（ｂ） 光信号検出器２０のハウジング２４や、光分岐器７０のハウジング７３等の構造は、図示したものに限定されない。
【０１００】
（ｃ） 例示した光信号表示器４０には、接続ケーブル６０のコネクタ６２を接続するためのコネクタ５０を有しているが、コネクタを介さずに接続ケーブル６０を光信号表示器４０に固定接続するようにしても良い。これにより、コストダウンが可能になる。
【０１０１】
（ｄ） 光信号表示器４０，４０Ａにおけるパネル上のスイッチやＬＥＤ等の種類や配置は、例示したものに限定されない。必要に応じて更に機能を追加することができる。
【０１０２】
（ｅ） 光信号検出器２０には、ＰＤ３０ａ，３０ｂの出力信号を増幅するための増幅器３２ａ，３２ｂを設けているが、これらのＰＤ３０ａ，３０ｂの出力信号が雑音等に比べて大きい場合には、これらの増幅器３２ａ，３２ｂは必要ない。増幅器３２ａ，３２ｂを削除することにより、電源電圧＋ＶＣＣ，−ＶＣＣの供給が不要になると共に、光信号検出器２０を、更に小型化、低コスト化することができる。光信号検出器８０におけるＰＤ８２ａ，８２ｂに対する増幅器８３ａ，８３ｂについても同様である。
【０１０３】
（ｆ） 光信号表示器４０，４０Ａの回路構成は、図示したものに限定されない。例えば、ＬＥＤ４６や表示部４９等に代えて液晶表示器等を用いても良い。これにより、消費電力を低減することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
【０１０５】
以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、光信号監視装置を、光伝送路中に挿入して光信号を検出する光信号検出器と、この光信号検出器から出力される電気信号に基づいて光信号の状態を表示する光信号表示器とで構成している。
【０１０６】
そして、この光信号検出器は、光伝送路の光ファイバと光端子盤のコネクタ間に接続するための２つのコネクタと、双方向の光信号を分岐して検出する分岐部及び検出部とに加えて、試験用の光を出力するための発光部を有している。また、光信号表示器は、この光信号検出器とケーブルで接続して、光信号の伝搬方向や強度を判別して表示するためのＡ／Ｄ変換部、判別部、表示部、及び試験部等を有している。これにより、光信号の方向や強度を精度良く確実に測定することができる。
【０１０７】
第２の発明によれば、光信号監視装置を、光伝送路中に挿入して光信号を分岐する光分岐器と、この光分岐器で分岐された光信号を検出して電気信号に変換する光信号検出器と、この光信号検出器から出力される電気信号に基づいて光信号の状態を表示する光信号表示器とで構成している。
【０１０８】
そして、この光分岐器は、光伝送路の光ファイバと光端子盤のコネクタ間に接続するための２つのコネクタと、分岐した方向別の光信号を出力する２つの透孔を備えている。光信号検出器は、光分岐器から出力された光信号を電気信号に変換する検出部を備えている。また、光信号表示器は、光信号の伝搬方向や強度を判別して表示するためのＡ／Ｄ変換部、判別部、及び表示部を有している。これにより、光信号の方向や強度を精度良く確実に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す光信号監視装置の構成図である。
【図２】従来の光検出装置の構成図である。
【図３】図１中の光信号検出器の断面図である。
【図４】図１の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す光信号監視装置の構成図である。
【図６】図５中の光分岐器の断面図である。
【図７】図５の回路構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２７ａ，２７ｂ 光ファイバ
１ａ，２ａ，２１，２２，７１，７２ コネクタ
２ 光端子盤
２０，８０ 光信号検出器
２３ 端子
２４ ハウジング
２８，７７ 分岐膜
３０ａ，３０ｂ ＰＤ（フォトダイオード）
３１ａ，３１ｂ ＬＥＤ（発光ダイオード）
４０，４０Ａ 光信号表示器
４４ テストスイッチ
４９ 表示部
５２ 入力ポート
５３ ＣＰＵ（中央処理装置）
５４ 出力ポート
６０ 接続ケーブル
７０ 光分岐器
７３ａ，７３ｂ 透孔

Claims (2)

1. 光伝送路中に挿入され、この光伝送路に伝送されている光信号の一部を分岐して検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を端子から出力する光信号検出器と、前記光信号検出器の端子に接続用のケーブルを介して接続し、この光信号検出器から出力される電気信号に基づいて前記光伝送路中の光信号の状態を表示する光信号表示器とで構成される光信号監視装置において、
   前記光信号検出器は、
   前記光伝送路における光ファイバ側のプラグ型コネクタを接続するためのレセプタクル型の第１のコネクタと、
   前記光伝送路における光端子盤側のレセプタクル型コネクタに接続するためのプラグ型の第２のコネクタと、
   前記第１及び第２のコネクタ間を接続する光ファイバの中を伝搬する光信号を分岐するためにこの光信号の光軸に対して所定の角度で設けられ、この光信号の大部分を通過させると共にその一部を正反射させる分岐部と、
   前記第１のコネクタから前記分岐部へ伝搬されてこの分岐部で正反射された光信号を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力する第１の検出部と、
   前記第２のコネクタから前記分岐部へ伝搬されてこの分岐部で正反射された光信号を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力する第２の検出部と、
   前記第１及び第２の検出部に対して、それぞれ試験用の光を直接与えるための第１及び第２の発光部と、
   前記第１及び第２の検出部から出力される電気信号及び前記第１及び第２の発光部を駆動するための電気信号を入出力するための端子と、
   前記第１及び第２のコネクタ、前記端子、前記分岐部、前記第１及び第２の検出部、並びに前記第１及び第２の発光部を一体化して組み込むためのハウジングとを備え、
   前記光信号表示器は、
   前記第１及び第２の検出部から与えられる電気信号をディジタル値に変換するアナログ・ディジタル変換部と、
   前記アナログ・ディジタル変換部でディジタル値に変換された光の強度に基づいて前記光ファイバの中を伝搬する光信号の伝搬方向を判別する判別部と、
   前記判別部で判別された伝搬方向とこの伝搬方向の光の強度を表示する表示部と、
   試験時に前記光信号検出器の第１及び第２の発光部を駆動する試験部とを備えた、
   ことを特徴とする光信号監視装置。
2. 光伝送路中に挿入され、この光伝送路に伝送されている光信号の一部を分岐して出力する光分岐器と、前記光分岐器から出力される前記光信号の一部を検出し、その検出した光信号の強度に応じた電気信号を出力する光信号検出器と、前記光信号検出器から出力される電気信号に基づいて前記光伝送路中の光信号の状態を表示する光信号表示器とで構成される光信号監視装置において、
   前記光分岐器は、
   前記光伝送路における光ファイバ側のプラグ型コネクタを接続するためのレセプタクル型の第１のコネクタと、
   前記光伝送路における光端子盤側のレセプタクル型コネクタに接続するためのプラグ型の第２のコネクタと、
   前記第１及び第２のコネクタ間を接続する光ファイバの中を伝搬する光信号を分岐するためにこの光信号の光軸に対して所定の角度で設けられ、この光信号の大部分を通過させると共にその一部を正反射させる分岐部と、
   前記第１のコネクタから前記分岐部へ伝搬されて正反射された光信号を外部に出力する第１の透孔、及び前記第２のコネクタからこの分岐部へ伝搬されて正反射された光信号を外部に出力する第２の透孔を有するハウジングとを備え、
   前記光信号検出器は、
   前記光分岐器の第１の透孔から出力される光信号を検出し、その光信号の強度に応じた 電気信号を出力する第１の検出部と、
   前記光分岐器の第２の透孔から出力される光信号を検出し、その光信号の強度に応じた電気信号を出力する第２の検出部とを備え、
   前記光信号表示器は、
   前記第１及び第２の検出部から与えられる電気信号をディジタル値に変換するアナログ・ディジタル変換部と、
   前記アナログ・ディジタル変換部でディジタル値に変換された光の強度に基づいて前記光ファイバの中を伝搬する光信号の伝搬方向を判別する判別部と、
   前記判別部で判別された伝搬方向とこの伝搬方向の光の強度を表示する表示部とを備えたことを特徴とする光信号監視装置。

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