JPH0242333A - Optical fiber inspection method - Google Patents
Optical fiber inspection methodInfo
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- JPH0242333A JPH0242333A JP18462489A JP18462489A JPH0242333A JP H0242333 A JPH0242333 A JP H0242333A JP 18462489 A JP18462489 A JP 18462489A JP 18462489 A JP18462489 A JP 18462489A JP H0242333 A JPH0242333 A JP H0242333A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、研磨された光ファイバの端面の加工精度を高
精度に検査し、迅速に良否判定のできる光ファイバ検査
法に係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an optical fiber inspection method that can highly accurately inspect the processing accuracy of the end face of a polished optical fiber and quickly determine pass/fail.
[従来の技術〕
従来加工精度の判定にはファイバ一端に照明装置を備え
、第5図に示すように明るく見えるコア1−1の外周線
3から、研磨して得られた境界線2までの距離elfを
測定して、該境界線のコア中心からのずれ量(例えば許
容値±2μm)を測定し、合否判定をしていたため時間
がかかるとともに、コア外周線3が光ファイバ製法上の
問題により必ずしもコントラスト良く明瞭に見えないも
のについては、合否判定のための検査が難しいという問
題があった。[Prior art] Conventionally, in order to judge processing accuracy, an illumination device is provided at one end of the fiber, and as shown in Fig. 5, the line from the outer circumferential line 3 of the core 1-1, which appears bright, to the boundary line 2 obtained by polishing, is measured. Measuring the distance elf and measuring the amount of deviation of the boundary line from the core center (for example, tolerance ± 2 μm) and making a pass/fail judgment takes time, and the core outer circumference line 3 is a problem in the optical fiber manufacturing method. Therefore, there is a problem in that it is difficult to inspect for pass/fail judgments for items that cannot be clearly seen with good contrast.
本発明の目的は、研磨された光ファイバの端面を高精度
にかつ迅速に検査し得る光ファイバ検査法を提供するに
ある。An object of the present invention is to provide an optical fiber inspection method that can inspect the end face of a polished optical fiber with high precision and quickly.
スキュー光がメリデイオナル光よりファイバ受光角度が
大きい性質を利用して、メリデイオナル光の最大受光角
度θ2より大きな入射角度を有する照明装置と、θヨよ
り大きな出射角度を有する観察装置とを具備し、ファイ
バコア中心部に微小径暗部をU可能として、この暗部と
加工形状境界線の一致有無により、迅速に加工形状の検
査を行なうことを特徴とする。Utilizing the property that the skew light has a larger fiber acceptance angle than the meridional light, the fiber A feature is that a minute diameter dark part is made available at the center of the core, and the machined shape can be quickly inspected based on whether or not this dark part matches the machined shape boundary line.
第1図にファイバ研磨装置概略を示す。ファイバ1は第
2図に示すように、光透過部であるコア1−1とコアよ
り屈折率の小さいクラッド1−2とよりなり、この外周
が被覆部1−3によりおおわれている。ファイバを研磨
工具(砥石等)10により加工するのに、第1図に示す
ように、砥石10と一定角度(仰角)φをなすホルダ5
にファイバ1の被覆部1−3を固定し、ファイバ先端部
は第2図に示すように所定長さQだけ被覆部が除去され
クラッド1−2が露出するようにする。ホルダ5はクラ
ンプ7により切込みテーブル8に固定され、リミットス
イッチ9によりテーブル8の切込み量が与えられ、ファ
イバ先端1−2はその時のたわみ角に対応した研磨力で
研磨される。Figure 1 shows an outline of the fiber polishing apparatus. As shown in FIG. 2, the fiber 1 consists of a core 1-1, which is a light transmitting part, and a cladding 1-2, which has a smaller refractive index than the core, and the outer periphery of the cladding 1-2 is covered with a covering part 1-3. When processing a fiber with a polishing tool (such as a grindstone) 10, as shown in FIG.
The coating portion 1-3 of the fiber 1 is fixed to the fiber 1, and the coating portion is removed from the fiber tip by a predetermined length Q, as shown in FIG. 2, so that the cladding 1-2 is exposed. The holder 5 is fixed to a cutting table 8 by a clamp 7, the cutting depth of the table 8 is given by a limit switch 9, and the fiber tip 1-2 is polished with a polishing force corresponding to the bending angle at that time.
ホルダと砥石のなす角度φを大きくすればファイバの研
磨圧力は大きくなる。従って荒研磨ではφを大きくして
研磨能率を上げることができ、仕上研磨ではファイバ研
磨面にチッピングが生じないよう角度φを小さくし研磨
圧を小さくして加工することができる。グラスファイバ
の加工形状は例えば第3図に示すように先端を所定角度
βで屋根形に形成するものであるが、上記角度φと切込
みjit(ファイバが砥石面に接してからのファイバた
わみ量)の調整により所定仕上り角度βを得ることがで
きる。If the angle φ between the holder and the grindstone is increased, the polishing pressure for the fiber will be increased. Therefore, in rough polishing, the polishing efficiency can be increased by increasing φ, and in final polishing, the angle φ can be decreased and the polishing pressure can be decreased to prevent chipping from occurring on the fiber polished surface. The processed shape of the glass fiber is, for example, as shown in Fig. 3, in which the tip is formed into a roof shape at a predetermined angle β, but the above angle φ and the cutting depth jit (the amount of fiber deflection after the fiber contacts the grinding wheel surface) A predetermined finishing angle β can be obtained by adjusting .
ファイバ先端を角度βで尾根形に形成する目的は、受光
角度α1を、第2図の先端が平坦な場合の受光角度α。The purpose of forming the fiber tip into a ridge shape at an angle β is to change the light receiving angle α1 to the light receiving angle α when the tip is flat in FIG.
より大きくして光伝達効率を高めるためである。この第
3図の加工においては屋根の稜線(境界線)2が第5図
に示すようにコア1−1の中心にきている必要があり、
例えばコア径10μmの場合は、この中心からのずれ量
許容値は±1〜2μm以下である。従来はコアの外周線
3からの境界線2の距離erfを測定していたため、測
定に時間がかかるという問題があったがまたコア1−1
.クラッド1−2ともに主成分はSin、で光学的特性
が類以しているため、コア外周線3は他端から光を入射
させた場合でも必ずしもコントラスト良く明瞭には見え
ずぼやけてているため、測定精度が十分に得られなかっ
た。This is to increase the light transmission efficiency by increasing the size. In the processing shown in Figure 3, the ridgeline (boundary line) 2 of the roof must be at the center of the core 1-1 as shown in Figure 5.
For example, when the core diameter is 10 μm, the allowable deviation amount from the center is ±1 to 2 μm or less. Conventionally, the distance erf of the boundary line 2 from the outer circumferential line 3 of the core was measured, which had the problem of taking time to measure.
.. The main component of both claddings 1 and 2 is Sin, and the optical characteristics are similar, so even when light is incident from the other end, the core outer circumferential line 3 does not always appear clearly with good contrast and is blurred. , sufficient measurement accuracy could not be obtained.
本発明ではこの測定精度を向上させ、測定時変を短縮さ
せるために、第4図に示す方法を用いる。In the present invention, a method shown in FIG. 4 is used in order to improve the measurement accuracy and shorten the measurement time variation.
ファイバ入射光をメリディオナル(子午線)光とスキュ
ー光とにわけて考えると、メリディオナル光に対する最
大受光角度θMは
n s in e M= q =ファイバの開口数・・
・(1)として与えられる。但し、nはファイバの置か
れている外界屈折率(空気ではn=1)、noはコアの
屈折率、n、はクラッドの屈折率である。一方スキュー
光に対する受光角度θはsinθcos y≦−67−
π1ファイバの開口・・・(2)で与えられる。但しr
は第7図に示すようにスキュー光ABのファイバ断面へ
の投影AFとA点からの法線A○との成す角度である。Considering the fiber incident light divided into meridional light and skew light, the maximum acceptance angle θM for the meridional light is n s in e M= q = numerical aperture of the fiber...
・Given as (1). However, n is the external refractive index where the fiber is placed (n=1 in air), no is the refractive index of the core, and n is the refractive index of the cladding. On the other hand, the acceptance angle θ for the skew light is sin θcos y≦−67−
Aperture of π1 fiber... is given by (2). However, r
is the angle formed by the projection AF of the skew light AB onto the fiber cross section and the normal line A from point A, as shown in FIG.
(2)式でcosr≦1より、スキュー光に対する受光
角度の方がメリディオナル光より大きい。Since cosr≦1 in equation (2), the acceptance angle for the skew light is larger than for the meridional light.
第7図のスキュー光ABと光軸に平行な線AA′との成
す角度をθ。とし、ZBA○=ωとすると、第7図より
cosω=sinθQCOS r (3)となる
(これは、AB上の単位ベクトルACのAF上への投影
をA D、 A DのAO上への投影をAEとすると、
AEはACのAO上への投影となることから明らかで
ある。)
いま(1)、(2)式より
cosy=sinθM/ S 1 no−(4)また
sLnθc = n 1/ n o ・
・・(5)となるY、θC(臨界角)を定義する。例え
ばn。The angle formed by the skew light AB in FIG. 7 and the line AA' parallel to the optical axis is θ. If ZBA○=ω, then from Fig. 7, cosω=sinθQCOS r (3) (This means that the projection of the unit vector AC on AB onto AF is A D, and the projection of A D onto AO If AE is
It is clear that AE is a projection of AC onto AO. ) Now, from equations (1) and (2), cozy=sinθM/S 1 no-(4) or
sLnθc = n 1/ no ・
...Define Y and θC (critical angle) that satisfy (5). For example n.
=1.5. n t = 1.3の場合を考えると、(
5)式よりθC=60” 、また(1)式よりOM=4
8° (但しn=1とする)となる。いまθヨ≦θ≦O
cとなる角度で、出射面を観測装置12により第4図に
示すとと<amすると、 ye<7の領域には暗部が形
成されることになる。(3)式においてω≧ω。とする
と、ω0はスキュー光がコア、クラッド境界面の全反射
によって伝わるときの臨界角であり、ω≧ωの場合には
光が伝わるがωくω。では光が伝わらない。従って(3
)式よりr<rでは光が伝わらず上述した暗部が形成さ
れる。暗部第6図4の直径をα。、コア1−1の直径を
α、とすると、。。=0工5inr ・・・(6
)である。=1.5. Considering the case of n t = 1.3, (
From formula 5), θC=60”, and from formula (1), OM=4
8° (however, n=1). Now θyo≦θ≦O
If the exit surface is viewed by the observation device 12 as shown in FIG. 4 at an angle of c<am, a dark portion will be formed in the region where ye<7. In equation (3), ω≧ω. Then, ω0 is the critical angle when the skew light is transmitted by total reflection at the interface between the core and the cladding, and when ω≧ω, the light is transmitted, but ω less than ω. Light cannot be transmitted. Therefore (3
) From the equation, when r<r, light does not propagate and the above-mentioned dark area is formed. The diameter of the dark area in Figure 6 is α. , let the diameter of core 1-1 be α. . =0 engineering 5inr...(6
).
(4)、(6)式より暗部直径は観察角度θ(θ、≦0
≦θC)に伴って変化することがわかる。From equations (4) and (6), the dark area diameter is the observation angle θ (θ, ≦0
≦θC).
以上の考察により、微小径暗部が形成されるための条件
は、
(1)メリディオナル光の他に、スキュー光が必要であ
るため、一般には平行光ではなく散乱光源(第4図1l
−1)を必要とする。Based on the above considerations, the conditions for the formation of a small-diameter dark area are as follows: (1) In addition to meridional light, skew light is required, so generally it is not a parallel light source but a scattered light source (Fig. 4, 1l).
-1) is required.
(2)IiII祭角度θ≧OMとすることが必要なため
、入射光の入射角度θもまた同様にθ≧02とすること
が必要で、一般には第4図11に示すように凸レンズ1
1−2を用いた集光装置が必要である。またwt察角度
θ≧θ□と十分大きくするためには、一般には顕微鏡対
物レンズの倍率を上げていけばよい。(2) Since it is necessary to set the IiIII angle θ≧OM, the incident angle θ of the incident light must also be set θ≧02, and generally, as shown in FIG. 4, the convex lens 1
1-2 is required. Furthermore, in order to make the wt observation angle sufficiently large such that θ≧θ□, it is generally sufficient to increase the magnification of the microscope objective lens.
このような、第4図の照明−観測系を用いることにより
第6図に示すごとくコア1−1を明るく。By using the illumination-observation system shown in FIG. 4, the core 1-1 is illuminated as shown in FIG.
中心暗部4を暗<amすることができ、コア外周線3が
明瞭でない場合でも、観察角度θを適宜調整することに
より、中心暗部4と加工された尾根形稜線2との一致、
不一致を明瞭に観察することができ、加工精度の良否判
定が迅速かつ容易に達成できる。(第1図13が観察用
顕微ta>ここで、第1図では、第1図のリミットスイ
ッチαにより切込み量を設定したが、リミットスイッチ
だけでは位置決め精度が十分に得られない場合がある。Even if the central dark part 4 can be made dark<am and the core peripheral line 3 is not clear, by appropriately adjusting the observation angle θ, it is possible to make the central dark part 4 coincide with the processed ridge-shaped ridge line 2,
Discrepancies can be clearly observed, and processing precision can be determined quickly and easily. (FIG. 13 shows the observation microscope ta) Here, in FIG. 1, the depth of cut is set by the limit switch α in FIG. 1, but there are cases where sufficient positioning accuracy cannot be obtained with the limit switch alone.
この対策として同図ホルダ5の先端に砥石10と対向し
て近接センサ(容量式、渦電流式、エア式、光学式等)
6を設けることができるが、形が大きくなり作業性が悪
くなる場合がある。As a countermeasure against this, a proximity sensor (capacitance type, eddy current type, air type, optical type, etc.) is installed at the tip of the holder 5 in the figure, facing the grinding wheel 10.
6 can be provided, but the shape may become large and workability may deteriorate.
そこで本発明では第8,9図に示すファイバー1−2と
砥石1oの光学的接触検出法を考案した。Therefore, in the present invention, an optical contact detection method between the fiber 1-2 and the grindstone 1o shown in FIGS. 8 and 9 was devised.
第8図(α)に示すように照明袋@14により遠方から
平行光線は照射し拡大鏡等の観察装置15でモニタする
と、クラッド1−2の外周面に沿って輝線16が第8図
(b)のモニタ画像のごとく観察され、ファイバは砥石
に接触していない状態では輝線16の長さはクラット突
出長さQ。に等しい。一方ファイバが砥石に接触した第
9図の状態ではファイバ先端がたわみ、このたわみ角は
り ラッド突出長さΩ。の2乗に比例するためファイバ
先端のたわんだ部分で反射された光はwt察郡部15ら
大きくそれ、この結果第9図(b)のモニタ画像で得ら
れる輝線16の長さQLはCt<Qoとなる。このこと
によりファイバと砥石の接触検出を高精度に行なうこと
ができ、接触後の切込み量を正確に与えることができる
。As shown in FIG. 8(α), parallel light is irradiated from a distance using an illumination bag @14 and monitored with an observation device 15 such as a magnifying glass. Observed as in the monitor image in b), when the fiber is not in contact with the grindstone, the length of the bright line 16 is the crut protrusion length Q. be equivalent to. On the other hand, in the state shown in Figure 9 when the fiber is in contact with the grindstone, the fiber tip is deflected, and the angle of this deflection is the protrusion length of the rad Ω. Since it is proportional to the square of Ct, the light reflected by the bent portion of the fiber tip deviates greatly from the wt sensor 15, and as a result, the length QL of the bright line 16 obtained in the monitor image of FIG. 9(b) is Ct< Qo becomes. This makes it possible to detect contact between the fiber and the grindstone with high precision, and to accurately determine the amount of cut after contact.
また照明−観測系は研磨装置本体から十分に離すことが
できるため作業性を損なうことがない。Further, since the illumination/observation system can be placed sufficiently away from the main body of the polishing apparatus, work efficiency is not impaired.
本発明により、ファイバ仕上り形状精度の検査法を簡略
化、迅速化することが可能となり、経済的効果が大きい
。According to the present invention, it is possible to simplify and speed up the inspection method for the accuracy of the finished shape of a fiber, which has a large economical effect.
第1図は、研磨装置本体を示す概略図、第2図は、光フ
ァイバの先端部を示す説明図、第3図は、光ファイバの
先端部の加工形状を示す説明図、第4図は、本発明のフ
ァイバの照明−am装置を示す説明図、第5図は、従来
のファイバ端面観察像を示す図、第6図は1本発明によ
るファイバ端面1!察像を示す図、第7図は、スキュー
光の説明図。
第8図、9図は、光ファイバと砥石の接触有無検出を説
明する図であって、第8図(α)は、光ファイバと砥石
とが接触していない場合を示す図、第8図(b)はその
モニタ画像を表わす図、第9図(α)は、光ファイバと
砥石とが接触している場合を示す図、第9図(b)はそ
のモニタ画像を表わす図である。
1・・・ファイバ、
1−1・・・コア、
1−2・・・クラッド、
1−3・・・被覆、
2・・・屋根形の境界線、
3・・・コア外周輪郭線。
4・・・微小径中心暗部、
5・・・ホルダ、
6・・・近接センサ、
7・・・クランプ、
8・・・切込みテーブル、
9・・・リミットスイッチ。
10・・・研磨工具、
11・・・照明装置、
11−1・・・光源ランプ、
11−2・・・集光レンズ、
12・・・対物レンズ、
13・・・顕微鏡、
14・・・照明装置。
15・・・拡大鏡、
16・・・輝線。
第、5区
晃に口
(ア
拓70
晃1口
第8日
晃デ囚FIG. 1 is a schematic diagram showing the main body of the polishing apparatus, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the tip of the optical fiber, FIG. 3 is an explanatory diagram showing the processed shape of the tip of the optical fiber, and FIG. , an explanatory diagram showing a fiber illumination-am device of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing an observed image of a conventional fiber end face, and FIG. 6 is a diagram showing a fiber end face 1 according to the present invention! FIG. 7, a diagram showing image detection, is an explanatory diagram of skew light. FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining detection of the presence or absence of contact between the optical fiber and the grindstone, and FIG. 8 (α) is a diagram showing the case where the optical fiber and the grindstone are not in contact. 9(b) is a diagram showing the monitor image, FIG. 9(α) is a diagram showing the case where the optical fiber and the grindstone are in contact, and FIG. 9(b) is a diagram showing the monitor image. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Fiber, 1-1...Core, 1-2...Clad, 1-3...Coating, 2...Roof-shaped boundary line, 3...Core outer peripheral contour line. 4... Small diameter central dark area, 5... Holder, 6... Proximity sensor, 7... Clamp, 8... Cutting table, 9... Limit switch. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Polishing tool, 11... Illuminating device, 11-1... Light source lamp, 11-2... Condenser lens, 12... Objective lens, 13... Microscope, 14... lighting equipment. 15...Magnifying glass, 16...Emission line. 5th ward Akira Niguchi (Ataku 70 Akira 1ku 8th day Akira de prisoner)
Claims (1)
線)光におけるファイバ開口数に対応した最大受光角度
より十分大きな入射角度で散乱光を入射せしめ、ファイ
バの出射面において、上記最大受光角度より十分大きな
角度で光ファイバのコアの中心部に微小径暗部を観察し
、光ファイバ研磨端面を出射面(観察面)として、研磨
された光ファイバ端面の境界線と上記微小径暗部とのず
れ量を測定することにより、ファイバ加工精度を検査す
ることを特徴とする光ファイバ検査法。1. Inject the scattered light at an incident angle sufficiently larger than the maximum acceptance angle corresponding to the fiber numerical aperture in meridional light at the entrance surface of the optical fiber, and at an angle sufficiently larger than the above maximum acceptance angle at the exit surface of the fiber. Observe a minute dark area in the center of the core of the optical fiber, and measure the amount of deviation between the boundary line of the polished optical fiber end face and the minute dark area using the polished end surface of the optical fiber as the output surface (observation surface). An optical fiber inspection method characterized by inspecting fiber processing accuracy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18462489A JPH0242333A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Optical fiber inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18462489A JPH0242333A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Optical fiber inspection method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20361182A Division JPS5997832A (en) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | Optical fiber polishing equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242333A true JPH0242333A (en) | 1990-02-13 |
Family
ID=16156493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18462489A Pending JPH0242333A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Optical fiber inspection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0242333A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004035675B4 (en) * | 2004-07-22 | 2025-05-28 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Rotor shaft, synchronous motor, brushless DC motor |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP18462489A patent/JPH0242333A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004035675B4 (en) * | 2004-07-22 | 2025-05-28 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Rotor shaft, synchronous motor, brushless DC motor |
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