活線検出装置
【課題】光信号への影響を抑えた活線検出装置を提供する。
【解決手段】活線検出装置は、光ファイバ５により形成した２つの光線路間を接続する第１の光導波路１１を有するとともに、コア径が第１の光導波路１１よりも小さく且つ第１の光導波路１１と交差するように形成され、第１の光導波路１１を通って伝送される信号光の一部を取り出す第２の光導波路１２を有する光接続部１と、第２の光導波路１２によって取り出された信号光を検出する光検出部２とを備える。
【解決手段】活線検出装置は、光ファイバ５により形成した２つの光線路間を接続する第１の光導波路１１を有するとともに、コア径が第１の光導波路１１よりも小さく且つ第１の光導波路１１と交差するように形成され、第１の光導波路１１を通って伝送される信号光の一部を取り出す第２の光導波路１２を有する光接続部１と、第２の光導波路１２によって取り出された信号光を検出する光検出部２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態（光が光線路を正常に伝送されている状態）にあるか否かを検出する活線検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出器が提供されている（例えば特許文献１参照）。この活線検出器は、光ファイバに曲げ変形を加えることによって光信号を変調する変調機構と、それぞれ受光素子を具備し、変調機構の両側に配置された第１，第２の検出機構とを備えており、変調機構により光ファイバに曲げ変形を加えた状態では、光ファイバ中を伝搬する光信号の一部が曲げ部分から外部に漏洩するため、この漏洩光を上記受光素子で受光することにより光信号の有無を検出することができる。そして、上記受光素子により漏洩光を受光できた場合には光線路が活線状態にあると判断し、受光できなかった場合には活線状態にないと判断するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４６８１８号公報（段落［００１６］、及び、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に示した活線検出器では、光ファイバの曲げ部分から漏洩する光信号によって光線路が活線状態にあるか否かを判別するのであるが、この場合光ファイバが過度に曲げられると曲げ部分から漏洩する光の量が多くなるため、光信号への影響が大きくなる可能性があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、光信号への影響を抑えた活線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２つの光線路間を接続する第１の光導波路を有するとともに、コア径が第１の光導波路よりも小さく且つ第１の光導波路と交差するように形成され、第１の光導波路を通って伝送される信号光の一部を取り出す第２の光導波路を有する光接続部と、第２の光導波路によって取り出された信号光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、光ファイバは石英ガラスからなるコアを有し、第１及び第２の光導波路は、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することによって形成した自己形成光導波路であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、光検出部は、第２の光導波路によって取り出された信号光を受光する受光素子と、該受光素子と第２の光導波路との間に配置されて信号光を受光素子に導く光ファイバとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、コア径が第１の光導波路よりも小さく且つ第１の光導波路と交差するように第２の光導波路を形成しているので、信号伝送に利用しない高次モードの信号光が第２の光導波路側に取り出されることになり、その結果光信号への影響を抑えることができるという効果がある。また、第２の光導波路を介して漏光を伝送しているので、光検出部で検出する漏光のロスを抑えることができるという効果もある。
【００１０】
請求項２の発明によれば、光ファイバのコアを石英ガラスで形成しているので、紫外線透過に優れた光ファイバを実現でき、また紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するだけで第１及び第２の光導波路を簡単に形成することができるという効果がある。
【００１１】
請求項３の発明によれば、第２の光導波路と受光素子の間に光ファイバを配置しており、この光ファイバの長さを調節することによって受光素子の配置を任意に設定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の活線検出装置の概略構成図である。
【図２】同上の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る活線検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る活線検出装置は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態（光が光線路を正常に伝送されている状態）にあるか否かを検出するために用いられる。
【００１４】
図１は本実施形態の活線検出装置の概略構成図であり、本活線検出装置は、光接続部１及び光検出部２を主な構成要素とするものである。
【００１５】
光接続部１は、図１に示すように、光ファイバ５により形成した２つの光線路間を接続する第１の光導波路１１と、第１の光導波路１１を通って伝送される信号光の一部（図１中の漏光Ｐ３）を取り出す第２の光導波路１２とを有しており、第２の光導波路１２は、コア径が第１の光導波路１１よりも小さく且つ第１の光導波路１１と直交するように設けられている。ここに、第１及び第２の光導波路１１，１２は自己形成光導波路（感光性媒質中に光を照射することにより自発的に形成される導波構造）であって、例えば本実施形態では、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで第１及び第２の光導波路１１，１２を形成している。
【００１６】
なお、第１の光導波路１１のコア径は、光線路を形成する光ファイバ５のコア５１のコア径と略同寸法に設定され、また第２の光導波路１２のコア径は、後述の光検出部２を構成する光ファイバ３のコア３１のコア径と略同寸法に設定される。また、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２のコア径の比率は、例えば光線路を伝送する信号光の特性や後述の受光素子４の感度などに基づいて適宜設定される。
【００１７】
光検出部２は、図１に示すように、第２の光導波路１２によって取り出された信号光（図１中の漏光Ｐ３）を受光する受光素子４（例えばフォトダイオードなど）と、この受光素子４と第２の光導波路１２の間に配置されて上記信号光を受光素子４に導く光ファイバ３とを有しており、本実施形態では上下方向に形成された第２の光導波路１２の両端にそれぞれ光検出部２が設けられている。なお、上記の受光素子４は、受光量に応じた信号を出力するようになっている。
【００１８】
また、本実施形態の活線検出装置は、コンパレータを用いた判別回路（図示せず）を備えており、この判別回路では、受光素子４から入力される上記信号が所定の基準値を超えると所定の駆動信号を出力するようになっている。そして、この駆動信号により発光ダイオード（図示せず）を点灯させ、光線路が活線状態にあることを表示するようになっている。
【００１９】
ここにおいて、本実施形態の光ファイバ３，５は、伝搬損失、伝送帯域幅及び機械的強度などの耐環境性などを考慮するとともに、自己形成光導波路の形成に用いる光が紫外線であることを考慮して石英ガラスからなるコア３１，５１を用いている。
【００２０】
次に、光接続部１の成形方法について説明する。まず、紫外線硬化樹脂を入れた成形型（図示せず）の上下方向両側に漏光検出用の光ファイバ３，３を配置するとともに、成形型の左右方向両側に光線路を形成する光ファイバ５，５を配置する。そして、４本の光ファイバ３，５の開口端側から紫外線を照射して、第１及び第２の光導波路１１，１２を形成した後、硬化していない紫外線硬化樹脂を成形型から除去する。最後に、成形型に樹脂１３を充填して硬化させると、図１に示す光接続部１が成形できるのである。なお、第１及び第２の光導波路１１，１２を覆う樹脂１３は、伝搬損失が小さくなるように紫外線硬化樹脂よりも屈折率が小さいものを選択する必要がある。
【００２１】
続けて、活線検出装置の動作について説明する。図１中の左側の光線路（光ファイバ５）により伝送すべき信号光Ｐ１及び信号光Ｐ１の高次モード成分Ｐ２は、第１の光導波路１１を通って図１中の右側の光線路（光ファイバ５）に伝送されるのであるが、その際、第１の光導波路１１を通過する信号光Ｐ１の高次モード成分Ｐ２の一部が、漏光Ｐ３として第２の光導波路１２側に取り出される。第２の光導波路１２に取り出された漏光Ｐ３は、光ファイバ３を通って受光素子４に入光し、受光素子４では漏光Ｐ３の光量に応じた信号を出力する。そして、この信号が判別回路に入力されると、判別回路ではこの信号が基準値を超えることから所定の駆動信号を出力し、この駆動信号によって発光ダイオードを点灯させ、光線路が活線状態にあることを表示するのである。
【００２２】
一方、受光素子４から出力された上記信号が基準値以下である場合には、判別回路は上記駆動信号を出力しないので発光ダイオードは点灯せず、光線路が活線状態にないことを表示するのである。
【００２３】
而して、本実施形態によれば、コア径が第１の光導波路１１よりも小さく且つ第１の光導波路１１と交差するように第２の光導波路１２を形成しているので、信号伝送に利用しない高次モードの信号光（漏光Ｐ３）が第２の光導波路１２側に取り出されることになり、その結果光信号への影響を抑えることができる。また、第２の光導波路１２を介して漏光Ｐ３を伝送しているので、光検出部２で検出する漏光Ｐ３のロスを抑えることができる。
【００２４】
さらに、光ファイバ３，５のコア３１，５１を石英ガラスで形成しているので、紫外線透過に優れた光ファイバ３，５を実現でき、また紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するだけで第１及び第２の光導波路１１，１２を簡単に形成することができる。また、第２の光導波路１２と受光素子４の間に光ファイバ３を配置しており、この光ファイバ３の長さを調節することによって受光素子４の配置を任意に設定することができる。
【００２５】
本実施形態では、第２の光導波路１２の両端に光検出部（光ファイバ３及び受光素子４）２を設けた場合を例に説明したが、光検出部２は、図２に示すように第２の光導波路１２の一端に設けられていればよく、他端には漏光Ｐ３を光検出部２側に反射させる反射鏡６を配置すればよい。また、本実施形態では光ファイバ３と受光素子４とで光検出部２を構成しているが、受光素子４のみで光検出部２を構成してもよく、この場合受光素子４を第２の光導波路１２に直接接続すればよい。
【符号の説明】
【００２６】
１ 光接続部
２ 光検出部
５ 光ファイバ
１１ 第１の光導波路
１２ 第２の光導波路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態（光が光線路を正常に伝送されている状態）にあるか否かを検出する活線検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出器が提供されている（例えば特許文献１参照）。この活線検出器は、光ファイバに曲げ変形を加えることによって光信号を変調する変調機構と、それぞれ受光素子を具備し、変調機構の両側に配置された第１，第２の検出機構とを備えており、変調機構により光ファイバに曲げ変形を加えた状態では、光ファイバ中を伝搬する光信号の一部が曲げ部分から外部に漏洩するため、この漏洩光を上記受光素子で受光することにより光信号の有無を検出することができる。そして、上記受光素子により漏洩光を受光できた場合には光線路が活線状態にあると判断し、受光できなかった場合には活線状態にないと判断するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４６８１８号公報（段落［００１６］、及び、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に示した活線検出器では、光ファイバの曲げ部分から漏洩する光信号によって光線路が活線状態にあるか否かを判別するのであるが、この場合光ファイバが過度に曲げられると曲げ部分から漏洩する光の量が多くなるため、光信号への影響が大きくなる可能性があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、光信号への影響を抑えた活線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２つの光線路間を接続する第１の光導波路を有するとともに、コア径が第１の光導波路よりも小さく且つ第１の光導波路と交差するように形成され、第１の光導波路を通って伝送される信号光の一部を取り出す第２の光導波路を有する光接続部と、第２の光導波路によって取り出された信号光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、光ファイバは石英ガラスからなるコアを有し、第１及び第２の光導波路は、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することによって形成した自己形成光導波路であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、光検出部は、第２の光導波路によって取り出された信号光を受光する受光素子と、該受光素子と第２の光導波路との間に配置されて信号光を受光素子に導く光ファイバとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、コア径が第１の光導波路よりも小さく且つ第１の光導波路と交差するように第２の光導波路を形成しているので、信号伝送に利用しない高次モードの信号光が第２の光導波路側に取り出されることになり、その結果光信号への影響を抑えることができるという効果がある。また、第２の光導波路を介して漏光を伝送しているので、光検出部で検出する漏光のロスを抑えることができるという効果もある。
【００１０】
請求項２の発明によれば、光ファイバのコアを石英ガラスで形成しているので、紫外線透過に優れた光ファイバを実現でき、また紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するだけで第１及び第２の光導波路を簡単に形成することができるという効果がある。
【００１１】
請求項３の発明によれば、第２の光導波路と受光素子の間に光ファイバを配置しており、この光ファイバの長さを調節することによって受光素子の配置を任意に設定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の活線検出装置の概略構成図である。
【図２】同上の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る活線検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る活線検出装置は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態（光が光線路を正常に伝送されている状態）にあるか否かを検出するために用いられる。
【００１４】
図１は本実施形態の活線検出装置の概略構成図であり、本活線検出装置は、光接続部１及び光検出部２を主な構成要素とするものである。
【００１５】
光接続部１は、図１に示すように、光ファイバ５により形成した２つの光線路間を接続する第１の光導波路１１と、第１の光導波路１１を通って伝送される信号光の一部（図１中の漏光Ｐ３）を取り出す第２の光導波路１２とを有しており、第２の光導波路１２は、コア径が第１の光導波路１１よりも小さく且つ第１の光導波路１１と直交するように設けられている。ここに、第１及び第２の光導波路１１，１２は自己形成光導波路（感光性媒質中に光を照射することにより自発的に形成される導波構造）であって、例えば本実施形態では、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで第１及び第２の光導波路１１，１２を形成している。
【００１６】
なお、第１の光導波路１１のコア径は、光線路を形成する光ファイバ５のコア５１のコア径と略同寸法に設定され、また第２の光導波路１２のコア径は、後述の光検出部２を構成する光ファイバ３のコア３１のコア径と略同寸法に設定される。また、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２のコア径の比率は、例えば光線路を伝送する信号光の特性や後述の受光素子４の感度などに基づいて適宜設定される。
【００１７】
光検出部２は、図１に示すように、第２の光導波路１２によって取り出された信号光（図１中の漏光Ｐ３）を受光する受光素子４（例えばフォトダイオードなど）と、この受光素子４と第２の光導波路１２の間に配置されて上記信号光を受光素子４に導く光ファイバ３とを有しており、本実施形態では上下方向に形成された第２の光導波路１２の両端にそれぞれ光検出部２が設けられている。なお、上記の受光素子４は、受光量に応じた信号を出力するようになっている。
【００１８】
また、本実施形態の活線検出装置は、コンパレータを用いた判別回路（図示せず）を備えており、この判別回路では、受光素子４から入力される上記信号が所定の基準値を超えると所定の駆動信号を出力するようになっている。そして、この駆動信号により発光ダイオード（図示せず）を点灯させ、光線路が活線状態にあることを表示するようになっている。
【００１９】
ここにおいて、本実施形態の光ファイバ３，５は、伝搬損失、伝送帯域幅及び機械的強度などの耐環境性などを考慮するとともに、自己形成光導波路の形成に用いる光が紫外線であることを考慮して石英ガラスからなるコア３１，５１を用いている。
【００２０】
次に、光接続部１の成形方法について説明する。まず、紫外線硬化樹脂を入れた成形型（図示せず）の上下方向両側に漏光検出用の光ファイバ３，３を配置するとともに、成形型の左右方向両側に光線路を形成する光ファイバ５，５を配置する。そして、４本の光ファイバ３，５の開口端側から紫外線を照射して、第１及び第２の光導波路１１，１２を形成した後、硬化していない紫外線硬化樹脂を成形型から除去する。最後に、成形型に樹脂１３を充填して硬化させると、図１に示す光接続部１が成形できるのである。なお、第１及び第２の光導波路１１，１２を覆う樹脂１３は、伝搬損失が小さくなるように紫外線硬化樹脂よりも屈折率が小さいものを選択する必要がある。
【００２１】
続けて、活線検出装置の動作について説明する。図１中の左側の光線路（光ファイバ５）により伝送すべき信号光Ｐ１及び信号光Ｐ１の高次モード成分Ｐ２は、第１の光導波路１１を通って図１中の右側の光線路（光ファイバ５）に伝送されるのであるが、その際、第１の光導波路１１を通過する信号光Ｐ１の高次モード成分Ｐ２の一部が、漏光Ｐ３として第２の光導波路１２側に取り出される。第２の光導波路１２に取り出された漏光Ｐ３は、光ファイバ３を通って受光素子４に入光し、受光素子４では漏光Ｐ３の光量に応じた信号を出力する。そして、この信号が判別回路に入力されると、判別回路ではこの信号が基準値を超えることから所定の駆動信号を出力し、この駆動信号によって発光ダイオードを点灯させ、光線路が活線状態にあることを表示するのである。
【００２２】
一方、受光素子４から出力された上記信号が基準値以下である場合には、判別回路は上記駆動信号を出力しないので発光ダイオードは点灯せず、光線路が活線状態にないことを表示するのである。
【００２３】
而して、本実施形態によれば、コア径が第１の光導波路１１よりも小さく且つ第１の光導波路１１と交差するように第２の光導波路１２を形成しているので、信号伝送に利用しない高次モードの信号光（漏光Ｐ３）が第２の光導波路１２側に取り出されることになり、その結果光信号への影響を抑えることができる。また、第２の光導波路１２を介して漏光Ｐ３を伝送しているので、光検出部２で検出する漏光Ｐ３のロスを抑えることができる。
【００２４】
さらに、光ファイバ３，５のコア３１，５１を石英ガラスで形成しているので、紫外線透過に優れた光ファイバ３，５を実現でき、また紫外線硬化樹脂に紫外線を照射するだけで第１及び第２の光導波路１１，１２を簡単に形成することができる。また、第２の光導波路１２と受光素子４の間に光ファイバ３を配置しており、この光ファイバ３の長さを調節することによって受光素子４の配置を任意に設定することができる。
【００２５】
本実施形態では、第２の光導波路１２の両端に光検出部（光ファイバ３及び受光素子４）２を設けた場合を例に説明したが、光検出部２は、図２に示すように第２の光導波路１２の一端に設けられていればよく、他端には漏光Ｐ３を光検出部２側に反射させる反射鏡６を配置すればよい。また、本実施形態では光ファイバ３と受光素子４とで光検出部２を構成しているが、受光素子４のみで光検出部２を構成してもよく、この場合受光素子４を第２の光導波路１２に直接接続すればよい。
【符号の説明】
【００２６】
１ 光接続部
２ 光検出部
５ 光ファイバ
１１ 第１の光導波路
１２ 第２の光導波路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２つの光線路間を接続する第１の光導波路を有するとともに、コア径が第１の光導波路よりも小さく且つ第１の光導波路と交差するように形成され、第１の光導波路を通って伝送される信号光の一部を取り出す第２の光導波路を有する光接続部と、第２の光導波路によって取り出された信号光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする活線検出装置。
【請求項２】
前記光ファイバは石英ガラスからなるコアを有し、前記第１及び第２の光導波路は、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することによって形成した自己形成光導波路であることを特徴とする請求項１記載の活線検出装置。
【請求項３】
前記光検出部は、前記第２の光導波路によって取り出された信号光を受光する受光素子と、該受光素子と前記第２の光導波路との間に配置されて前記信号光を前記受光素子に導く光ファイバとを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の活線検出装置。
【請求項１】
光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２つの光線路間を接続する第１の光導波路を有するとともに、コア径が第１の光導波路よりも小さく且つ第１の光導波路と交差するように形成され、第１の光導波路を通って伝送される信号光の一部を取り出す第２の光導波路を有する光接続部と、第２の光導波路によって取り出された信号光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする活線検出装置。
【請求項２】
前記光ファイバは石英ガラスからなるコアを有し、前記第１及び第２の光導波路は、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することによって形成した自己形成光導波路であることを特徴とする請求項１記載の活線検出装置。
【請求項３】
前記光検出部は、前記第２の光導波路によって取り出された信号光を受光する受光素子と、該受光素子と前記第２の光導波路との間に配置されて前記信号光を前記受光素子に導く光ファイバとを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の活線検出装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１４５２１７（Ｐ２０１１−１４５２１７Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２０９（Ｐ２０１０−７２０９）
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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