光ファイバ、光ファイバ付ケーブル及びこれらの探査方法
【課題】錯綜して敷設された多くのケーブルの中から特定のケーブルを容易に探査し得る光ファイバを提供する。
【課題を解決するための手段】コア２の端部から入射した可視光は一部が漏洩する一方、前記可視光とは異なる波長の光通信用の信号光は漏洩することなく伝送されるように、前記可視光に対しては臨界角を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角以下となるような漏洩部３を軸方向に分散させて複数箇所に形成した。
【課題を解決するための手段】コア２の端部から入射した可視光は一部が漏洩する一方、前記可視光とは異なる波長の光通信用の信号光は漏洩することなく伝送されるように、前記可視光に対しては臨界角を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角以下となるような漏洩部３を軸方向に分散させて複数箇所に形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ、光ファイバ付ケーブル及びこれらの探査方法に関し、特に折り重なり、錯綜した状態で敷設されている多くのケーブルの中から撤去するケーブル等、特定のケーブルを探査する場合に用いて有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
発電所等の電気設備では架台上乃至床下に大量のケーブルが折り重なり、錯綜した状態で敷設されている。かかる電気設備の保守、改修等の作業の際には前述の如き大量のケーブルの中から特定のケーブルを見つけ出し、このケーブルの所定の補修を行なうとか、このケーブルを撤去する等の必要な作業を行なっている。
【０００３】
かかる作業に伴う対象となるケーブルは、このケーブルを末端から辿ることで特定している。
【０００４】
したがって、かかる探査作業には多大な時間を要し、当該電気設備の保守、改修等の作業性を悪化させていた。そこで、作業の対象となるケーブルの探査を容易且つ迅速に行ない得る探査方法の出現が待望されている。
【０００５】
なお、本願発明に関連する従来技術として特許文献１が存在する。この特許文献１は、発光機能を有する信号ケーブルを開示するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９９９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、錯綜して敷設された多くのケーブルの中から特定のケーブルを容易に探査し得る光ファイバ、光ファイバ付ケーブル及びこれらの探査方法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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
コアの端部から入射した検出光は一部が漏洩する一方、前記検出光とは異なる波長の光通信用の信号光は漏洩することなく伝送されるように、前記検出光に対しては臨界角を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角以下となるような漏洩部を軸方向に分散させて複数箇所に形成したことを特徴とする光ファイバである。
【０００９】
本発明の第２の態様は、
上記第１の態様に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は可視光であることを特徴とする光ファイバである。
【００１０】
本発明の第３の態様は、
上記第１の態様に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は赤外光検出器で検出し得る赤外光であることを特徴とする光ファイバである。
【００１１】
本発明の第４の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、コア及びクラッドの径を他の部分よりも絞り込んだ狭窄部で形成したことを特徴とする光ファイバである。
【００１２】
本発明の第５の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、螺旋状に巻回した光ファイバの一部の曲率を他の部分よりも大きくなるように曲げて形成したものであることを特徴とする光ファイバである。
【００１３】
本発明の第６の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、前記コアに部分的に不純物を混入させて形成したものであることを特徴とする光ファイバである。
【００１４】
本発明の第７の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバを軸方向に沿い電力ケーブル又は通信ケーブルの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに前記光ファイバを含む全体に透明な被覆を設けて構成したことを特徴とする光ファイバ付ケーブルである。
【００１５】
本発明の第８の態様は、
上記第１乃至第６の態様の何れか一つに記載する光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバの探査方法である。
【００１６】
本発明の第９の態様は、
上記第８の態様に記載する光ファイバの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバの探査方法である。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、
上記第７の態様に記載する光ファイバ付ケーブルの前記光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを透明な被覆を介して検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバ付ケーブルの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを有する光ファイバ付ケーブルを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法である。
【００１８】
本発明の第１１の態様は、
上記第１０の態様に記載する光ファイバ付ケーブルの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、大量の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルが錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルの端面から所定の検出光を入射させるだけで前記光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルを容易に探査し得る。検出光を入射させた特定の光ファイバの漏洩部から漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００２０】
この結果、大量の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルの中から容易に目的の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルを探査し得る。
【００２１】
一方、光ファイバの端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバにより伝送されるので、通常は光通信を行なうための光ファイバとして利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を説明するのに先立ち、その基礎となる光ファイバの原理及び比屈折率及び臨界角等の概念について説明しておく。
【００２３】
光ファイバは、基本構造として光の伝搬路となるコアと、光をコア内に閉じこめるためのクラッドと呼ばれる部分との２層構造になっている。ここで、クラッドよりもコアの屈折率を高くする事で、屈折率の異なる境界面で生ずる全反射と呼ばれる光の性質により、光をクラッドの外に漏洩させることなくコア内を遠くまで伝搬することができる。
【００２４】
図１は当該光ファイバの原理を示す原理図で、光の入射断面を示している。同図に示すように、臨界角θよりも小さな角度で入射された光線０１（図中に実線で示す。）はコアとクラッド境界面で全反射し、光フアイバ内を伝搬する一方、臨界角θよりも大きい角度で入射された光線０２（図中に一点鎖線で示す。）は放射モードとしてクラッドの外へ放射され光ファイバ中を伝搬しない。
【００２５】
図１に示すように、コアの屈折率をn1、クラッドの屈折率をn2とするとき比屈折率Δ及び臨界角θは次式で表される。
【００２６】
【数１】
また、一般に、光はその波長λに応じて屈折率が変化する。そこで、比屈折率Δ、臨界角θ、波長λの関係を適切に設定すれば光ファイバにおいて光を適宜漏洩させることができる。本発明はかかる知見に基づくものである。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
図２は本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。本形態は検出光として可視光を利用したものである。
【００２８】
図２に示すように、本形態に係る光ファイバ１は、コア２の端部から入射した可視光の一部が漏洩する一方、前記可視光とは異なる波長の光通信用の信号光が漏洩することなく伝送されるように構成してある。これは前記可視光に対しては臨界角θ２を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角θ１以下となるような漏洩部３を形成することにより実現できる。かかる漏洩部３は光ファイバ１の軸方向に分散させて複数箇所に形成してある。
【００２９】
さらに、本形態に係る光ファイバ１の漏洩部３はコア２及びクラッド４の径を他の部分よりも絞り込んだ狭窄部３ａとすることで形成してある。
【００３０】
ここで、信号光と可視光における波長の関係は次のようになる。信号光の波長、比屈折率、臨界角をλ１、Δ１、θ１、可視光の波長、比屈折率、臨界角をλ２、Δ２、θ２とするとき、
（１） θ１＞θ２、すなわち△1＞△２の場合
一定のくびれを有する狭窄部３ａを設けた光ファイバ１であれば、信号光の波長λ１では、クラッド４とコア２の境界における光の当たる角度を臨界角θ１以下とすることができ全反射となる。同時に、検出光である可視光の波長λ２では、前記角度が臨界角θ２を超えるようにすることができ、一部の光を漏洩させることができる（前記角度が大きいほど多く漏れる）。
【００３１】
（１−１） λ１＜λ２の時にθ１＞θ２となる場合
前述の如き狭窄部３ａを有する光ファイバ１であれば、通信に利用する短い波長λ１の信号光で全反射、検出に利用する長い波長λ２の可視光で一部の光が漏れるようにすることができる。
【００３２】
ちなみに、一般的な光ファイバ１は、コア２が石英ガラス、クラッド４がフッ素をドープした石英ガラスで形成してあり、コア２がクラッド４に比べて数パーセント屈折率が高くなっており、この場合に相当する。
【００３３】
（１−２） λ１＞λ２の時にθ１＞θ２となる場合
前述の如き狭窄部３ａを有する光ファイバ１であれば、通信に利用する長い波長λ１の信号光で全反射、検出に利用する短い波長λ２の可視光で一部の光が漏れるようにすることができる。
【００３４】
これは、コア２に屈折率を上げる物質をドーピングした場合等、特殊な光ファイバ１を形成した場合に相当する。
【００３５】
（２） θ１≦θ２、すなわち△１≦△２の場合
信号光の漏れが可視光の漏れよりも大きくなるため、本発明は成立しない。
【００３６】
すなわち、本形態に係る光ファイバ１及び狭窄部３ａが上記（１−１）又は（１−２）の条件を充足する場合には、全反射を繰り返す所定の波長λ１の信号光を光ファイバ１の端部から入射させることにより光通信を行なうとともに、この波長λ１とは異なる所定の波長λ２の可視光を光ファイバ１の端部から入射させることによりその一部を狭窄部３ａから漏洩させることができる。
【００３７】
この結果、本形態によれば、大量の光ファイバ１が錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ１の端面から所定の可視光を入射させるだけで光ファイバ１を容易に探査し得る。可視光を入射させた特定の光ファイバ１の狭窄部３ａから漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００３８】
この結果、大量の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルの中から容易に目的の光ファイバ１を探査し得る。
【００３９】
一方、光ファイバ１の端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバ１により伝送されるので、通常は光通信を行なうための光ファイバ１として利用することができる。
【００４０】
＜第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。本形態は検出光として可視光を利用したものである。
【００４１】
図３に示すように、本形態に係る光ファイバ１１は、コア１２の端部から入射した可視光の一部が漏洩する一方、前記可視光とは異なる波長の光通信用の信号光が漏洩することなく伝送されるように構成してある。これは前記可視光に対しては臨界角θ２を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角θ１以下となるような漏洩部１３を形成することにより実現できる。かかる漏洩部１３は光ファイバ１１の軸方向に分散させて複数箇所に形成してある。
【００４２】
本形態に係る漏洩部１３は、螺旋状に巻回した光ファイバ１１の一部の曲率を他の部分よりも大きくなるように曲げて形成した。すなわち、漏洩部１３の部分で相対的に強い曲げの大曲率部１３ａとなるように成形している。
【００４３】
本形態においても大曲率部１３ａが上記（１−１）又は（１−２）の条件を充足する場合には、全反射を繰り返す所定の波長λ１の信号光を光ファイバ１の端部から入射させることにより光通信を行なうとともに、この波長λ１とは異なる所定の波長λ２の可視光を光ファイバ１の端部から入射させることによりその一部を大曲率部１３ａから漏洩させることができる。
【００４４】
この結果、前記実施の形態１と同様の作用・効果を得る。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
図４は本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で，（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。両図に示すように、本形態に係る光ファイバ付ケーブル２１は、第１の実施の形態に係る光ファイバ１を軸方向に沿い電力乃至通信ケーブル２１ａの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに光ファイバ１を含む全体に透明な被覆２１ｂを設けて構成したものである。
【００４６】
本形態によれば、大量の光ファイバ付ケーブル２１が錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ付ケーブル２１に一体化された光ファイバ１の端面から所定の可視光を入射させるだけで目的の光ファイバ付ケーブル２１を容易に探査し得る。可視光を入射させた特定の光ファイバ１の狭窄部３ａから漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００４７】
この結果、大量の光ファイバ付ケーブル２１の中から容易に目的の光ファイバ付ケーブル２１を探査し得る。
【００４８】
一方、光ファイバ１の端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバ１により伝送されるので、通常は光ファイバ１を光通信を行なうための伝送路として利用することができる。
【００４９】
＜第４の実施の形態＞
図５は本発明の第４の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。両図に示すように、本形態に係る光ファイバ付ケーブル３１は、第２の実施の形態に係る光ファイバ１１を軸方向に沿い電力乃至通信ケーブル３１ａの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに光ファイバ１１を含む全体に透明な被覆３１ｂを設けて構成したものである。
【００５０】
かかる本形態によれば、大量の光ファイバ付ケーブル３１が錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ付ケーブル３１に一体化された光ファイバ１１の端面から所定の可視光を入射させるだけで光ファイバ付ケーブル３１を容易に探査し得る。可視光を入射させた特定の光ファイバ１１の大曲率部１３ａから漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００５１】
この結果、大量の光ファイバ付ケーブル３１の中から容易に目的の光ファイバ付ケーブル３１を探査し得る。
【００５２】
一方、光ファイバ１１の端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバ１１により伝送されるので、通常は光ファイバ１１を光通信を行なうための伝送路として利用することができる。
【００５３】
＜他の実施の形態１＞
コアに部分的に不純物を混入させて形成した漏洩部を有する光ファイバが考えられる。すなわち、不純物により漏洩部の屈折率を調整することにより信号光は全反射させるとともに、可視光はその一部が漏洩するように構成する。
また、かかる光ファイバを軸方向に沿い電力乃至通信ケーブルの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに前記光ファイバを含む全体に透明な被覆を設けて構成した光ファイバ付光ファイバケーブルも他の実施の形態として考えられる。
【００５４】
かかる他の実施の形態によっても第１乃至第４の実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５５】
＜他の実施の形態２＞
上述の各実施の形態では漏洩させる検出光として可視光を利用したが、同様の機能を果たす検出光として赤外光を利用することもできる。ただ、赤外光を利用した場合には、赤外光検出器を用いて検出する必要がある。この場合の、赤外光検出器としては、専用の検出器以外であっても、簡便には通常のＣＣＤカメラを利用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は電力設備に利用するケーブルを製造、販売する産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の前提となる光ファイバの原理を示す原理図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１１ 光ファイバ
２、１２ コア
３、１３ 漏洩部
３ａ 狭窄部
４ クラッド
１３ａ 大曲率部
２１、３１ 光ファイバ付ケーブル
２１ａ、３１ａ 電力乃至通信ケーブル
２１ｂ、３１ｂ 被覆
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ、光ファイバ付ケーブル及びこれらの探査方法に関し、特に折り重なり、錯綜した状態で敷設されている多くのケーブルの中から撤去するケーブル等、特定のケーブルを探査する場合に用いて有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
発電所等の電気設備では架台上乃至床下に大量のケーブルが折り重なり、錯綜した状態で敷設されている。かかる電気設備の保守、改修等の作業の際には前述の如き大量のケーブルの中から特定のケーブルを見つけ出し、このケーブルの所定の補修を行なうとか、このケーブルを撤去する等の必要な作業を行なっている。
【０００３】
かかる作業に伴う対象となるケーブルは、このケーブルを末端から辿ることで特定している。
【０００４】
したがって、かかる探査作業には多大な時間を要し、当該電気設備の保守、改修等の作業性を悪化させていた。そこで、作業の対象となるケーブルの探査を容易且つ迅速に行ない得る探査方法の出現が待望されている。
【０００５】
なお、本願発明に関連する従来技術として特許文献１が存在する。この特許文献１は、発光機能を有する信号ケーブルを開示するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９９９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、錯綜して敷設された多くのケーブルの中から特定のケーブルを容易に探査し得る光ファイバ、光ファイバ付ケーブル及びこれらの探査方法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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
コアの端部から入射した検出光は一部が漏洩する一方、前記検出光とは異なる波長の光通信用の信号光は漏洩することなく伝送されるように、前記検出光に対しては臨界角を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角以下となるような漏洩部を軸方向に分散させて複数箇所に形成したことを特徴とする光ファイバである。
【０００９】
本発明の第２の態様は、
上記第１の態様に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は可視光であることを特徴とする光ファイバである。
【００１０】
本発明の第３の態様は、
上記第１の態様に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は赤外光検出器で検出し得る赤外光であることを特徴とする光ファイバである。
【００１１】
本発明の第４の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、コア及びクラッドの径を他の部分よりも絞り込んだ狭窄部で形成したことを特徴とする光ファイバである。
【００１２】
本発明の第５の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、螺旋状に巻回した光ファイバの一部の曲率を他の部分よりも大きくなるように曲げて形成したものであることを特徴とする光ファイバである。
【００１３】
本発明の第６の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、前記コアに部分的に不純物を混入させて形成したものであることを特徴とする光ファイバである。
【００１４】
本発明の第７の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する光ファイバを軸方向に沿い電力ケーブル又は通信ケーブルの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに前記光ファイバを含む全体に透明な被覆を設けて構成したことを特徴とする光ファイバ付ケーブルである。
【００１５】
本発明の第８の態様は、
上記第１乃至第６の態様の何れか一つに記載する光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバの探査方法である。
【００１６】
本発明の第９の態様は、
上記第８の態様に記載する光ファイバの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバの探査方法である。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、
上記第７の態様に記載する光ファイバ付ケーブルの前記光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを透明な被覆を介して検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバ付ケーブルの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを有する光ファイバ付ケーブルを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法である。
【００１８】
本発明の第１１の態様は、
上記第１０の態様に記載する光ファイバ付ケーブルの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、大量の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルが錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルの端面から所定の検出光を入射させるだけで前記光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルを容易に探査し得る。検出光を入射させた特定の光ファイバの漏洩部から漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００２０】
この結果、大量の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルの中から容易に目的の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルを探査し得る。
【００２１】
一方、光ファイバの端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバにより伝送されるので、通常は光通信を行なうための光ファイバとして利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を説明するのに先立ち、その基礎となる光ファイバの原理及び比屈折率及び臨界角等の概念について説明しておく。
【００２３】
光ファイバは、基本構造として光の伝搬路となるコアと、光をコア内に閉じこめるためのクラッドと呼ばれる部分との２層構造になっている。ここで、クラッドよりもコアの屈折率を高くする事で、屈折率の異なる境界面で生ずる全反射と呼ばれる光の性質により、光をクラッドの外に漏洩させることなくコア内を遠くまで伝搬することができる。
【００２４】
図１は当該光ファイバの原理を示す原理図で、光の入射断面を示している。同図に示すように、臨界角θよりも小さな角度で入射された光線０１（図中に実線で示す。）はコアとクラッド境界面で全反射し、光フアイバ内を伝搬する一方、臨界角θよりも大きい角度で入射された光線０２（図中に一点鎖線で示す。）は放射モードとしてクラッドの外へ放射され光ファイバ中を伝搬しない。
【００２５】
図１に示すように、コアの屈折率をn1、クラッドの屈折率をn2とするとき比屈折率Δ及び臨界角θは次式で表される。
【００２６】
【数１】
また、一般に、光はその波長λに応じて屈折率が変化する。そこで、比屈折率Δ、臨界角θ、波長λの関係を適切に設定すれば光ファイバにおいて光を適宜漏洩させることができる。本発明はかかる知見に基づくものである。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
図２は本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。本形態は検出光として可視光を利用したものである。
【００２８】
図２に示すように、本形態に係る光ファイバ１は、コア２の端部から入射した可視光の一部が漏洩する一方、前記可視光とは異なる波長の光通信用の信号光が漏洩することなく伝送されるように構成してある。これは前記可視光に対しては臨界角θ２を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角θ１以下となるような漏洩部３を形成することにより実現できる。かかる漏洩部３は光ファイバ１の軸方向に分散させて複数箇所に形成してある。
【００２９】
さらに、本形態に係る光ファイバ１の漏洩部３はコア２及びクラッド４の径を他の部分よりも絞り込んだ狭窄部３ａとすることで形成してある。
【００３０】
ここで、信号光と可視光における波長の関係は次のようになる。信号光の波長、比屈折率、臨界角をλ１、Δ１、θ１、可視光の波長、比屈折率、臨界角をλ２、Δ２、θ２とするとき、
（１） θ１＞θ２、すなわち△1＞△２の場合
一定のくびれを有する狭窄部３ａを設けた光ファイバ１であれば、信号光の波長λ１では、クラッド４とコア２の境界における光の当たる角度を臨界角θ１以下とすることができ全反射となる。同時に、検出光である可視光の波長λ２では、前記角度が臨界角θ２を超えるようにすることができ、一部の光を漏洩させることができる（前記角度が大きいほど多く漏れる）。
【００３１】
（１−１） λ１＜λ２の時にθ１＞θ２となる場合
前述の如き狭窄部３ａを有する光ファイバ１であれば、通信に利用する短い波長λ１の信号光で全反射、検出に利用する長い波長λ２の可視光で一部の光が漏れるようにすることができる。
【００３２】
ちなみに、一般的な光ファイバ１は、コア２が石英ガラス、クラッド４がフッ素をドープした石英ガラスで形成してあり、コア２がクラッド４に比べて数パーセント屈折率が高くなっており、この場合に相当する。
【００３３】
（１−２） λ１＞λ２の時にθ１＞θ２となる場合
前述の如き狭窄部３ａを有する光ファイバ１であれば、通信に利用する長い波長λ１の信号光で全反射、検出に利用する短い波長λ２の可視光で一部の光が漏れるようにすることができる。
【００３４】
これは、コア２に屈折率を上げる物質をドーピングした場合等、特殊な光ファイバ１を形成した場合に相当する。
【００３５】
（２） θ１≦θ２、すなわち△１≦△２の場合
信号光の漏れが可視光の漏れよりも大きくなるため、本発明は成立しない。
【００３６】
すなわち、本形態に係る光ファイバ１及び狭窄部３ａが上記（１−１）又は（１−２）の条件を充足する場合には、全反射を繰り返す所定の波長λ１の信号光を光ファイバ１の端部から入射させることにより光通信を行なうとともに、この波長λ１とは異なる所定の波長λ２の可視光を光ファイバ１の端部から入射させることによりその一部を狭窄部３ａから漏洩させることができる。
【００３７】
この結果、本形態によれば、大量の光ファイバ１が錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ１の端面から所定の可視光を入射させるだけで光ファイバ１を容易に探査し得る。可視光を入射させた特定の光ファイバ１の狭窄部３ａから漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００３８】
この結果、大量の光ファイバ乃至光ファイバ付ケーブルの中から容易に目的の光ファイバ１を探査し得る。
【００３９】
一方、光ファイバ１の端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバ１により伝送されるので、通常は光通信を行なうための光ファイバ１として利用することができる。
【００４０】
＜第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。本形態は検出光として可視光を利用したものである。
【００４１】
図３に示すように、本形態に係る光ファイバ１１は、コア１２の端部から入射した可視光の一部が漏洩する一方、前記可視光とは異なる波長の光通信用の信号光が漏洩することなく伝送されるように構成してある。これは前記可視光に対しては臨界角θ２を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角θ１以下となるような漏洩部１３を形成することにより実現できる。かかる漏洩部１３は光ファイバ１１の軸方向に分散させて複数箇所に形成してある。
【００４２】
本形態に係る漏洩部１３は、螺旋状に巻回した光ファイバ１１の一部の曲率を他の部分よりも大きくなるように曲げて形成した。すなわち、漏洩部１３の部分で相対的に強い曲げの大曲率部１３ａとなるように成形している。
【００４３】
本形態においても大曲率部１３ａが上記（１−１）又は（１−２）の条件を充足する場合には、全反射を繰り返す所定の波長λ１の信号光を光ファイバ１の端部から入射させることにより光通信を行なうとともに、この波長λ１とは異なる所定の波長λ２の可視光を光ファイバ１の端部から入射させることによりその一部を大曲率部１３ａから漏洩させることができる。
【００４４】
この結果、前記実施の形態１と同様の作用・効果を得る。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
図４は本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で，（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。両図に示すように、本形態に係る光ファイバ付ケーブル２１は、第１の実施の形態に係る光ファイバ１を軸方向に沿い電力乃至通信ケーブル２１ａの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに光ファイバ１を含む全体に透明な被覆２１ｂを設けて構成したものである。
【００４６】
本形態によれば、大量の光ファイバ付ケーブル２１が錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ付ケーブル２１に一体化された光ファイバ１の端面から所定の可視光を入射させるだけで目的の光ファイバ付ケーブル２１を容易に探査し得る。可視光を入射させた特定の光ファイバ１の狭窄部３ａから漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００４７】
この結果、大量の光ファイバ付ケーブル２１の中から容易に目的の光ファイバ付ケーブル２１を探査し得る。
【００４８】
一方、光ファイバ１の端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバ１により伝送されるので、通常は光ファイバ１を光通信を行なうための伝送路として利用することができる。
【００４９】
＜第４の実施の形態＞
図５は本発明の第４の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。両図に示すように、本形態に係る光ファイバ付ケーブル３１は、第２の実施の形態に係る光ファイバ１１を軸方向に沿い電力乃至通信ケーブル３１ａの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに光ファイバ１１を含む全体に透明な被覆３１ｂを設けて構成したものである。
【００５０】
かかる本形態によれば、大量の光ファイバ付ケーブル３１が錯綜した状態で敷設してあっても対象となる光ファイバ付ケーブル３１に一体化された光ファイバ１１の端面から所定の可視光を入射させるだけで光ファイバ付ケーブル３１を容易に探査し得る。可視光を入射させた特定の光ファイバ１１の大曲率部１３ａから漏洩する漏洩光を視認すれば良いからである。
【００５１】
この結果、大量の光ファイバ付ケーブル３１の中から容易に目的の光ファイバ付ケーブル３１を探査し得る。
【００５２】
一方、光ファイバ１１の端面から入射させる所定の信号光は漏洩することなく光ファイバ１１により伝送されるので、通常は光ファイバ１１を光通信を行なうための伝送路として利用することができる。
【００５３】
＜他の実施の形態１＞
コアに部分的に不純物を混入させて形成した漏洩部を有する光ファイバが考えられる。すなわち、不純物により漏洩部の屈折率を調整することにより信号光は全反射させるとともに、可視光はその一部が漏洩するように構成する。
また、かかる光ファイバを軸方向に沿い電力乃至通信ケーブルの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに前記光ファイバを含む全体に透明な被覆を設けて構成した光ファイバ付光ファイバケーブルも他の実施の形態として考えられる。
【００５４】
かかる他の実施の形態によっても第１乃至第４の実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５５】
＜他の実施の形態２＞
上述の各実施の形態では漏洩させる検出光として可視光を利用したが、同様の機能を果たす検出光として赤外光を利用することもできる。ただ、赤外光を利用した場合には、赤外光検出器を用いて検出する必要がある。この場合の、赤外光検出器としては、専用の検出器以外であっても、簡便には通常のＣＣＤカメラを利用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は電力設備に利用するケーブルを製造、販売する産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の前提となる光ファイバの原理を示す原理図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る光ファイバを概念的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１１ 光ファイバ
２、１２ コア
３、１３ 漏洩部
３ａ 狭窄部
４ クラッド
１３ａ 大曲率部
２１、３１ 光ファイバ付ケーブル
２１ａ、３１ａ 電力乃至通信ケーブル
２１ｂ、３１ｂ 被覆
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの端部から入射した検出光は一部が漏洩する一方、前記検出光とは異なる波長の光通信用の信号光は漏洩することなく伝送されるように、前記検出光に対しては臨界角を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角以下となるような漏洩部を軸方向に分散させて複数箇所に形成したことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は可視光であることを特徴とする光ファイバ。
【請求項３】
請求項１に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は赤外光検出器で検出し得る赤外光であることを特徴とする光ファイバ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、コア及びクラッドの径を他の部分よりも絞り込んだ狭窄部で形成したことを特徴とする光ファイバ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、螺旋状に巻回した光ファイバの一部の曲率を他の部分よりも大きくなるように曲げて形成したものであることを特徴とする光ファイバ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、前記コアに部分的に不純物を混入させて形成したものであることを特徴とする光ファイバ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバを軸方向に沿い電力ケーブル又は通信ケーブルの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに前記光ファイバを含む全体に透明な被覆を設けて構成したことを特徴とする光ファイバ付ケーブル。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載する光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバの探査方法。
【請求項９】
請求項８に記載する光ファイバの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバの探査方法。
【請求項１０】
請求項７に記載する光ファイバ付ケーブルの前記光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを透明な被覆を介して検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバ付ケーブルの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを有する光ファイバ付ケーブルを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載する光ファイバ付ケーブルの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法。
【請求項１】
コアの端部から入射した検出光は一部が漏洩する一方、前記検出光とは異なる波長の光通信用の信号光は漏洩することなく伝送されるように、前記検出光に対しては臨界角を超えるとともに、前記信号光に対しては臨界角以下となるような漏洩部を軸方向に分散させて複数箇所に形成したことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は可視光であることを特徴とする光ファイバ。
【請求項３】
請求項１に記載する光ファイバにおいて、
前記検出光は赤外光検出器で検出し得る赤外光であることを特徴とする光ファイバ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、コア及びクラッドの径を他の部分よりも絞り込んだ狭窄部で形成したことを特徴とする光ファイバ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、螺旋状に巻回した光ファイバの一部の曲率を他の部分よりも大きくなるように曲げて形成したものであることを特徴とする光ファイバ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバにおいて、
前記漏洩部は、前記コアに部分的に不純物を混入させて形成したものであることを特徴とする光ファイバ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する光ファイバを軸方向に沿い電力ケーブル又は通信ケーブルの外周面に螺旋状に巻回するとともに、さらに前記光ファイバを含む全体に透明な被覆を設けて構成したことを特徴とする光ファイバ付ケーブル。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載する光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバの探査方法。
【請求項９】
請求項８に記載する光ファイバの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバの探査方法。
【請求項１０】
請求項７に記載する光ファイバ付ケーブルの前記光ファイバの端面から前記信号光を入射させて光通信に利用する一方、前記検出光を前記光ファイバの端面から入射させることにより前記漏洩部から前記検出光を漏洩させてこれを透明な被覆を介して検出し、錯綜して敷設されている多くの光ファイバ付ケーブルの中から前記検出光が漏洩している光ファイバを有する光ファイバ付ケーブルを特定してこれを見つけ出すことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載する光ファイバ付ケーブルの探査方法において、
前記検出光が赤外光の場合、前記検出は前記赤外光を検出し得る赤外光検出器を用いて行なうことを特徴とする光ファイバ付ケーブルの探査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−５１９７６（Ｐ２００８−５１９７６Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２７１０７（Ｐ２００６−２２７１０７）
【出願日】平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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