JPH04107202U - フアイバ識別装置 - Google Patents

フアイバ識別装置

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JPH04107202U JP1991078487U JP7848791U JPH04107202U JP H04107202 U JPH04107202 U JP H04107202U JP 1991078487 U JP1991078487 U JP 1991078487U JP 7848791 U JP7848791 U JP 7848791U JP H04107202 U JPH04107202 U JP H04107202U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ内の活動データ信号又はテスト信
号の有無を検出するためのファイバ識別装置を提供す
る。 【構成】 この装置は、光検出器42に対してテスト中
のファイバの一部分を位置づけするピストン46を備え
る。このピストンはハウジング50内に位置づけされ、
ハウジングは駆動ロッド52に取り付けられている。ロ
ッド52は、レバー付き駆動機構に対し応答性を有する
が、ダンパがロッド及びピストンの動作速度を制御して
ファイバをゆっくりと曲げ、これによりファイバを通し
て流れるあらゆる信号の中断を最小限におさえ、ファイ
バを損傷しうる不当な機械的応力を防いでいる。ピスト
ンにより光ファイバに対し加えられる圧力を制限するた
め、ハウジング内の精密バネが用いられる。このハウジ
ングには、ピストンの位置及び間接的にはロッドの位置
を検知するための新規の電気接点装置も含まれている。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、通信機器のテスト用装置に関し、特に、活動信号を搬送しうる光フ ァイバの作動をテストするための装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】
近年、電気通信用の好ましい媒体として、光ファイバケーブルが従来の銅線に 置き換わってきている。光ファイバは銅線に比べいくつかの利点を有しているも のの、なお故障を起こしやすく(これらの故障は設置中に起こることもあれば設 置後の環境上の要因の結果起こることもある)、又偶発的に「誤配線される」す なわち光送信器及び受信器へ又はこれらから不適切に配線される可能性もある。 これらの理由及びその他の理由から、共通のケーブル内で搬送されるこのような ファイバの大きなグループの中から1つの特定のファイバを識別することが往々 にして必要である。
【0003】 特定の光ファイバの識別は、光検出器にファイバを直接接続する際ファイバの 切断が必要であるとともにこのことがきわめて望ましくないことであるため、本 質的に困難な作業である。まず第1に、テスト中のファイバは往々にして活動状 態にあり、ファイバを切断するということは多大なデータ損失につながることに なる。また、切断されたファイバは、光学的接続により再接続する必要があるが 、この光学的接続は、通信信号を減衰させ、妨害反射を生じることさえある。そ の上、特定のファイバを精確に位置指定するために往々にして試行錯誤方法を用 いなくてはならず、その結果文字通り多数の切断ファイバ及び接続アセンブリが 生じることになる可能性がある。多数のファイバが存在する場合、又はカラーコ ーディングの記録が正しくない場合、ファイバの外部バッファをカラーコーディ ングすることでは不充分である。幸いなことに、ファイバを切断する必要なく、 光ファイバ上で搬送されているテスト信号を検出するための技術が提案されてい る。
【0004】 この技術は、ファイバ内の微細湾曲部における伝送光の一部の「洩出」方法に 関するものである。このような漏れを得るために必要なファイバの曲げ程度は、 ファイバのコアとその被覆材の間ならびに被覆材と外側バッファの間の相対的屈 折率によって異なる。米国特許第4728169号及び4790617号(いず れもキャンベル(Campbell)他に対するもの)においては、一体に接続 される2本のファイバの心合せを最適化するためにこの原理が用いられている。 これらの特許は、ファイバ内に光を投射する方法、及び光の一部分を引き出す方 法を記述している。
【0005】 シェン(Shen)他に対する米国特許第4759605号においては、この 同じ原理を用いて、ファイバを切断することなくファイバから光を抽出している 。この特許で開示されている装置は、ファイバを強制的に凹状表面と接触させる 凸状要素を使用している。この凹状表面は光透過性があり、光検出器に取り付け られている。シェン他は、この凸状要素を凹状表面に関して移動させる機械的手 段については何ら指示していない。
【0006】 光ファイバ取扱い装置のさらに詳しい記述は、ジェームズ(James)他に よる欧州特許出願第89300290.7号に示されている(これに関連する装 置が、欧州特許第89300330.1号及びPCT出願第PCT/GB88/ 00225号に示されている)。この装置は、ファイバを凹状導波路に対して押 圧するバネ式プランジャを使用している。しかしながら、ここに開示されている 実施態様は、いくつかの欠点を有している。まず第一に、洩れは180度の弧に 沿って起こり、これは過剰な損失を発生させる。こうして実際の通信データを含 む伝達信号の致命的な減衰が導き出される。ジェームズ他の装置の構造は同様に 、ファイバ内にその他の2つの90度湾曲が必要であり、このためさらに損失が 生じる。
【0007】 また、プランジャのバネ負荷は、2つの理由から望ましくないとされる急激な 曲げ作用を生じさせる。1つの理由は急激な曲げ作用がファイバに対する機械的 損失を生じ得ることにある。第2の理由は、これがファイバ内のデータ伝達通路 を一時不通にする可能性を有することにある。ファイバの弛緩(すなわち解放) も又、それが急速に起こりすぎた場合には伝送を一時不通にする可能性がある。 これは、より安定した出力を達成するために光増幅器が伝送中の信号の強さに応 じて増幅を上下に傾斜させることによる。ファイバの急速な湾曲又は伸展は、光 増幅器の応答時間よりも持続時間の短かい信号強度の瞬間的変化を生じ、増幅器 の性能が低下する。このことは、1秒間に約45メガビットを伝送するD53通 信等の高速データ伝送にとっては特に重大なことである。
【0008】 また、ジェームズ他の装置は、プランジャが加える力を制限するための機構を 有しない。たとえプランジャが制御の下に作動するとしても、過度の定常力はフ ァイバの変形をひき起こす可能性があり、損傷部分の切断及びファイバの再接続 による修理を必要とする。従って、実データ伝達路における一時的不通を最小限 に抑え、テスト中のファイバの過度の変形を避けることができる光ファイバの識 別装置を考案することが望ましく又有利である。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】
上述の目的は、以下のファイバ識別装置により達成される。すなわちこのファ イバ識別装置は、光検出器に対してテスト中のファイバの一部分を位置決めする ピストンを備え、このピストンが、ハウジング内に設置されるとともに、ハウジ ングのあらゆる動きを減衰させる手段を含む起動機構に接続されるものである。 この減衰手段は、ピストンの動作速度を制御してファイバをゆっくり曲げ、ファ イバを通して流れるあらゆる信号の中断を最小限におさえ、ファイバを損傷しう る不当な機械的応力を防いでいる。光検出器へ向けてハウジング及びピストンを 押圧するため、第1の付勢手段が具備されているが、光ファイバに対するピスト ン圧力を制限するためにはハウジング内の第2の付勢手段が用いられる。
【0010】 ハウジング内にはさらに、ピストンの相対的位置及び間接的には駆動ロッドの 位置を検出するための手段も具備されている。このようにして、計器のオプトエ レクトロニクス部分の較正が容易になり、計器は駆動ロッドの故障を検出するこ とができるようになる。上記の光検出器は、ファイバ内を通過するあらゆる信号 の方向を決定するための手段を備える。表示器は、このような信号伝達及びテス ト信号の有無を表示する。周囲の光による干渉を防ぐため、フードがこの検出器 をとり囲んでいる。
【0011】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本考案をさらに詳細に説明する。 図1及び図2を参照すると、本考案に基づくファイバ識別装置10が示されて いる。ファイバ識別装置10は、上方部分14及び下方部分16から成り開放前 方端部18を有する主中空本体12を備える。本体12は、何らかの耐久性ある 材料、好ましくはアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)等のエンジニ アリングプラスチックで作られている。上方部分14及び下方部分16は、機械 式締付け具、接着剤又は音波式溶接などのあらゆる便利な手段により取着可能で ある。下方部分16は、その下側に沿って、本体12内に電線を収納するための 内部溝路を形成する稜線部分20を有している。本体12の寸法は様々であるが 、片手で持つのに充分なほど小さくあるべきで、好ましい実施例では、長さ約3 0cm、幅約4cm、高さ約3.5cmである。
【0012】 前方端部18にはフード22が取り付けられており、このフード22は、テス トされるファイバ(fiber under test ; 以下FUTという)の一部分を収容す るための切込み24を有している。フード22は好ましくは、集束した光ファイ バの分離を容易にするためテーパが付けられている。上方部分14は、複数のア ナンシェータ28及びオンオフボタン30を有するパネル26を備える。アナン シェータ28の機能については、以下で詳述する。パネル26は上方部分14と 一体で成形してもよいし、或いはデカール又はラベルであってもよい。また、上 方部分14及び下方部分16は、起動レバー36を旋回可能に固定するために、 それぞれハブ32及び34を有している。第2のハブ対が、図1及び図2には見 えないもう1つの起動レバーを固定している。ファイバ識別装置10は外部電源 に接続できるが、本体12の中のコンパートメント内に電池を備えることが有利 である。図2は、開放位置におけるコンパートメントの扉40を示している。扉 40は閉鎖位置でスナップ留めとしてもよいし或いは又、固定的に締めるべく締 め具(例えばネジ)が具備されていてもよい。
【0013】 図3(A)及び(B)を参照すると、ファイバ識別装置10の内部的特徴が示 されている。これらの特徴は、図4に分解斜視図の形でさらに図示されている。 FUTは、計器の前方端部18で光検出器42によって分析される。検出器42 は、本体12の下方部分16に取り付けられた内部のガイド部材44に(ネジ4 3により)装着されている。ガイド部材44の一端は開放端部から外方へ延びる 。FUTはピストン46により検出器42に対して押圧される。この当接面につ いては、以下で図5を参照して述べる。
【0014】 ピストン46は、ピストンハウジング50から外方へ延びるシャフト48を含 む。ピストンハウジング50は(止めネジ51により)、本体12の下方部分1 6内で長手方向に移動する駆動ロッド52に取り付けられている。従ってピスト ンハウジング50は検出器42に関して移動し、ピストン46は付加的にピスト ンハウジングに関して移動する(これについては図6を参照してさらに説明する )。ピストンハウジング50は、切込み54を有するガイド部材44の側壁によ って誘導される。図4に明確に示したように、切込み54は、フード22がガイ ド部材44の端部の上に置かれたときにフード22内の切込み24に整合するよ うになっている。フード22はネジ56によりガイド部材44に装着される。切 込み24は、フード22内に入る周囲光の量を制限するため非常に薄く、例えば 約1mmである。
【0015】 駆動ロッド52は、レバー36及び38、連結アーム62及び64、摺動ブロ ック66及び引き込みすなわち開放バネ68を含む駆動機構60により引き込ま れる。連結アーム62及び64はそれぞれレバー36及び38に旋回可能に取り 付けられ、同様に摺動ブロック66にも旋回可能に取り付けられる。摺動ブロッ ク66の一部分はロッド52をとり囲むが、ブロック66はこれに付着されてい るわけではない。開放バネ68はロッド52のまわりに巻きつけられ、一端で摺 動ブロック66と接触し、他端でピン70によりロッド52に取り付けられてい る。図3(A)は、駆動機構60を弛緩状態で示し、開放バネ68も同様に弛緩 状態、すなわち摺動ブロック66とピン70の間で緩んだ状態に保たれている。 摺動ブロック66は、(好ましくはガイド部材と一体に形成された)ボス72に 当接し、そのため図中右方向へは移動できない。
【0016】 この構造では、レバー32及び38が本体12方向に圧搾されるにつれて、生 じた力は連結アーム62及び64を介して摺動ブロック66まで伝わり、摺動ブ ロック68をボス72から離れるように移動させる。これにより開放バネ68は ピン70に対して圧縮され、駆動ロッド52及びピストン46を検出器42から 離れるように引張る。図3(B)は、駆動機構60の引き込み状態を示す。FU Tは、この状態では計器の中に入れられるか又は計器から取り出されている。バ ネ68がレバー32及び36の急激な動作をやや減衰することもできるが、ロッ ド52の動作速度は主としてダンパ74によって制限されている。ピン70がダ ンパ74のシャフト76をロッド52に取りつけている。ダンパシャフト76及 びロッド52は一体的に形成可能であるが、バネ68の端部に当接するためさら にピン又はバンパをその上に備える必要がある。
【0017】 ダンパ74はいくつかの形式をとることができるが、好ましい実施例において は、これは、シャフト76に取り付けられたディスク(図示せず)をとり囲むシ リンダで構成されている。このディスクは、シリンダ内に粘性流体を通す1個又 は複数の制限的オリフィスを有する。当然のことながら、流体の漏れを防ぐため シャフト76の周囲にシールが必要である。シャフト76をその展開位置まで付 勢するのに、内部バネ(図示せず)も同様に具備される。この構成は、従来のシ ョックアブソーバと類似しており、2方向減衰を提供する。好ましい実施例にお いては、この流体の粘度及び内部バネの引張り応力は、伸び(閉鎖)荷重の2倍 である引き込み(開放)荷重を生み出すように選択されている。
【0018】 レバー36及び38が解放されると、開放バネ68は弛緩状態にまで移動し、 摺動ブロック66はロッド52上を摺動して、ロッド52の動きに影響を与える ことなくブロック72に当接する。同時に閉鎖用バネ78がロッド52及びピス トン46を検出器42に向けて押し戻す。閉鎖用バネ78は、固定されたボス7 2とロッド52に取り付けられた固定継輪80の間で圧縮される。ロッド52に 沿った固定継輪80の配置は、固定継輪80がもう1つのボス82に突き当たる ことからロッド52の伸長を制限する。ファイバが切込み24内に置かれると、 この動作がこのファイバをピストン46と検出器42との間に捕える。この動き は同様にダンパ74によって調整される。
【0019】 ガイド部材44はネジ84等のあらゆる便利な手段によって本体12の内側に 取り付けられる。好ましい実施例においては、ガイド部材44に対しブラケット 86が取り付けられており、ダンパ74の遠方端部はブラケット86に取り付け られている。電池用コンパートメント88を図3(A)及び(B)に示す。コン パートメント88は好ましくは、本体12の下方部分16と一体成形される。図 4に示されている付加的な一要素は、ファイバ識別装置10のための電子サブア センブリを支持するプリント配線板90(以下PCB90という)である。アナ ンシェータ28(例えば発光ダイオード)がPCB90に接続されている。同様 に膜スイッチ92がPCB90に載置され、パネル26上のオンオフボタン30 に整列配置される。
【0020】 ここで図5を参照すると、検出器42及び検出器42とピストン46との当接 面の詳細な断面図が示されている。検出器42として使用可能な公知の検出器が いくつか存在する。以下の説明は単に光検出手段の好ましい一態様にすぎない。 検出器42はV字形キャビティ94を有し、2つのPINフォトダイオード96 及び98がキャビティ94の壁上に対称的に置かれる。このキャビティ94には 光伝送媒質100が充填されている。光伝送媒質100は導波路として作用せず 、むしろ単にPINダイオードによる最大信号受信のための屈折率整合を提供し ているにすぎない。適切な媒質は、1300nmの波長の光に対して約1.53の 屈折率を有するエポテック(EPOTEK)社のエポキシ(製品番号301−2 )である。
【0021】 テスト中のファイバ102はピストン46により媒体100に対して押圧され る。PINダイオード96はファイバ102から出て一つの方向から洩れる光を 受け取るように載置されており、一方PINダイオード98は、図5に矢印で示 したように、その他の方向から洩れる光を受け取るように載置されている。洩れ は、検出器42の中心でファイバ102内に微小湾曲を作り出すことによって達 成される。この湾曲の量はピストン46の頂点の曲率半径及び屈折率整合用媒質 100の中心での曲率半径によって決まる。前述のように、ファイバに対する機 械的損失を避け、活動信号の損失を減少させるため、この湾曲をできるかぎり小 さくすること(すなわち大きい曲率半径を与えること)が重要である。しかしな がら、PINダイオードにより検出されうる充分な量の洩れを提供するためには 、何らかの最低湾曲閾値が必要である。好ましい実施例においては、ピストン頂 点の曲率半径は約6.1mmであり、媒質100の中心における曲率半径は約6. 35mmである。ファイバ102の厚みによって、これら2つの値の間の差の説明 がつく。
【0022】 1対のワイヤ104及び106がそれぞれPINダイオード96及び98から 延出している。この実施例においては、これらのワイヤはガイド部材44の穴1 08を通り、本体12の下方部分16内の尾根部20により形成された内部溝に 沿って走行する。本体12の中央近くで、ワイヤ対は、PINダイオードが受け とった信号を解析するための公知の電子部品を有するPCB90へと上方に送ら れる。当業者にとってこのような解析のためのいくつかの回路は明白である。こ の回路には、好ましくは、(i)FUT内の何らかの活動信号の走行方向、(ii )既知のテスト信号の存在(例えば1キロヘルツの変調光信号)、又は(iii) あ らゆる信号の欠如、を表示するための、アナンシェータ28に接続された手段が 含まれている。アナンシェータの1つは同様に、電池の充電又は交換が必要であ ることを表示するためにも用いることができる。
【0023】 上述のように、ピストン46と検出器42との間に保持されたときにファイバ 102に加わる力の大きさを制限することも重要である。本考案においては、フ ァイバ102上の圧力を入念に制限するため、閉鎖用バネ78から分離して付勢 手段が具備されている。図6に示したように、ハウジング50内で2つの軸受1 10及び112によってピストンシャフト48が保持されている。シャフト48 は、ハウジング50を2つのチャンバに分割する絶縁性のある剛性(例えばファ イバグラス)ボード114に設けた穴をも通過する。1つの精密バネ116がシ ャフト48をとり囲み、ボード114に突き当たり、シャフト48内の環状溝の 中にはめ込まれたスナップリング118により圧縮状態に保持されている。ピス トンバネ116は閉鎖用バネ78から(ブロック82に当接する固定継輪80に より)隔離されているため、ピストン46による力はバネ116のみによって決 定される。従って、この構成はFUTに対し精確な負荷を提供する。当業者であ ればわかるように、バネ68及び78のバネ率は、バネ116がピストン圧力を 支配していることから、さほど重要なものではない。しかしながら精密バネ11 6のバネ率は重要である。好ましい実施例においては、おおよそのバネ率は以下 のとおりである。すなわち、開放用バネ68は10.51N/mm、閉鎖用バネ7 8は0.876N/mm、ピストンバネ116は0.36N/mmである。
【0024】 ハウジング50内のボード114の設置は、ピストン46の位置を検出するた めの新たな手段を提供するのに有効に利用される。ボード114は両側に導電性 パッド120及び122を有しているが、これらのパッドは、ボード114の絶 縁性のため電気的に隔離されている。パッド及びPCB90上の適切な解析用回 路に対し、1対のワイヤ対124が接続されている。検出器42上の接点128 には第3のワイヤ126が接続されている。本考案の検出手段においては、ピス トンバネ116、ピストンシャフト48及びピストン46が全て導電性であり、 これによりピストン46が接触パッド122と連続的に電気接触した状態にある ことが必要である。接触パッド120近くでシャフト48に取り付けられたもう 1つの(導電性)スナップリング130も必要である。このスナップリング13 0は、ロッド52が部分的に引き戻されている場合にのみ、接触パッド120に 触れることができる。換言すると、スナップリング130は、ピストン46が検 出器42に当接している場合には接触パッド120に触れない。
【0025】 このような接点配置においては、ピストン46の異なる3つの状態を区別する ことができる。第1に、ピストン46が完全に検出器42に当接している場合、 接触パッド122と接触点128の間で1つの回路が完成される。これは計器内 のあらゆるファイバの不在に相当し、ピストン46がこの位置にある間にフォト ダイオード96及び98により検出される周囲光の量に基づく適切な較正を容易 にする。
【0026】 第2の状態においては、ピストン46は接触点128に触れていないが、スナ ップリング130は接触パッド120に触れている。これはボード114上の2 つの接触パッドの間に1つの回路を完成させ、上述のように、ロッド52が開放 位置(引戻された状態)にある場合にのみ起こりうる。切込み24内にファイバ が置かれすでにレバー36及び38が解除されている場合には、この状態の検出 は、すなわちロッド52が詰まって動かなくなっているか或いは異物がハウジン グ50の動きをブロックしたことを意味する。
【0027】 検出されうる第3の状態は、上述の状態のいずれも存在しない場合、すなわち ピストン46が接触点128に触れておらずにスナップリング130が接触パッ ド120に触れていない場合に起こる。これは、FUTがピストン46と検出器 42との間でしっかりと所定の位置に保持されているようなファイバ識別装置1 0の作動状態に相当する。上述の状態の各々を表示するために1個又は複数のア ナンシェータ28を用いることができる。
【0028】 ピストンハウジング50と組み合された検出手段は、付加的な検出能力を提供 すべくさらに修正可能である。例えば、軸受112上にもう一つの接触点(図示 せず)を設けることもできる。スナップリング130がレバー36及び38の解 除後にこの接触点に触れたとすると、これは、ピストンシャフト48が恐らくは ピストン46と検出器42との間の異物の存在により(ロッド52の不動化に対 比して)動かなくされたことを示すことになる。
【0029】 ファイバ識別装置10の上述の説明は、(i)ピストンハウジング50の動作 速度の制御、(ii)FUTに加わる精確な負荷の制限、及び (iii)検出器との関 係におけるピストンの状態の検知、の他にもいくつかの有意義な利点を示唆して いる。例えば、駆動機構60内の連結装置により使用者は、レバー36及び38 に対する押す力を最小限にし又これらのレバーからの走行距離を最小限におさえ ながらロッド52に対し比較的高い力を加えることができる。レバー間の均衡の とれた駆動は又、オペレータの能力を高める手ごたえの良い感じをも提供してく れる。駆動はさらに右手又は左手による片手でも達成でき、前方端部18近くの レバーの位置決めは、切込み24内へのファイバの挿入中の手と目の調和を容易 にする。
【0030】 本考案は特定の実施態様に関して記述されてきたが、この記述は制限的な意味 をもつものではない。本考案の記述を参照した時点で当業者にとって、開示され ている実施態様のさまざまな変更ならびに本考案の変形態様が明らかになること だろう。従って、前述のクレームは、本考案本来の範囲内に入るこのような変更 を網羅するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のファイバ識別装置の斜視図である。
【図2】電池コンパートメントの扉が開いた状態のファ
イバ識別装置の側面立面図である。
【図3】(A)図2の線3−3に沿ったファイバ識別装
置の下半分の部分断面平面図であり、駆動機構をその弛
緩状態で示す。(B)駆動機構をその引き込み状態で示
すもう1つの部分断面平面図である。
【図4】ファイバ識別装置の内部部品の分解斜視図であ
る。
【図5】本考案のファイバ識別装置内で用いられる光検
出器の横断面図である。
【図6】光検出器、ピストン、ピストンハウジング及び
センサ接点を示す、図3(A)の線6−6に沿った縦断
面図である。
【符号の説明】
10…ファイバ識別装置 12…主中空本体 28…アナンシェータ 36,38…駆動用レバー 42…光検出器 44…ガイド部材 46…ピストン 50…ピストンハウジング 52…ロッド 62,64…連結アーム 66…摺動ブロック 68,78,116…バネ 74…ダンパ 90…PCB(プリント配線板) 96,98…PINダイオード 102…ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 9/00 Z 8426−5K

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光検出器に対して光ファイバを位置決め
    するための装置であって、光検出器を収容する本体と、
    前記光検出器に隣接して前記本体内に配置されたピスト
    ン部材と、該ピストン部材に取り付けられたロッド部材
    と、該ロッド部材を長手方向へ移動させるために前記本
    体に取り付けられた駆動手段と、該駆動手段の動作速度
    に無関係に前記ロッド部材の動作速度を制御する制御手
    段と、を具備した装置。
  2. 【請求項2】 前記光検出器に対して前記ピストン部材
    が加える力を制限する制限手段をさらに具備する請求項
    1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記光検出器に関する前記ピストン部材
    の位置を検出する検出手段をさらに具備する請求項1記
    載の装置。
  4. 【請求項4】 前記光検出器に対して前記ピストン部材
    を付勢する付勢手段をさらに具備する請求項1記載の装
    置。
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