JPH03180735A - 融着ファイバの形状測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、複数の光ファイバを平行に配置して融着一体
化した多心光ファイバの形状測定方法に関する。

〈従来の技術〉 第２図に示すように融着した光ファイバ１゜２の形状を
測定する技術は、その融着状態がその後の延伸工程によ
り製造されるカブラの性能に関係するので是非とも必要
である。

すなわち、カプラとして完成された状況において、第３
図に示すように光ファイバ１゜２のボート３又は４への
入射パワーＰ、又はＰｌに対するボート５，６の出射パ
ワーＰ２Ｐ３又はＰ２“ｐ　、　Ｈの比率Ｐ２／Ｐ、、
　Ｐ、／Ｐ、又；よｐ　２ｔ／Ｐ、″　Ｐ３“／Ｐ、’
を決定するものは、融着部の形状である。

したがって、融着部の形状測定技術は、光カプラの安定
製造技術として必須のものである。

従来における形状測定技術の一例としては、ファイバの
断面形状を測定することが行なわれている。この場合、
第２図に示す断面の如くファイバをファイバカッタにて
切断しその断面形状を第２図ａの方向から顕微鏡により
ｉｌｌ測するものである。

ところが、かかる破壊検査ではなく、光カブラの形状測
定においては、非破壊の計測技術も前述のカブラ性能の
測定には欠くことができない。

この非破壊の計測技術としては、レーザマイクロメータ
がある。このレーザマイクロメータは、第４図に示す構
成で、レーザ光７を回転ミラー８の回転に伴って走査し
、Ｆ・θレンズ９にて平行光に変換し、被検体１０を走
査する。走査光は集光レンズ１１にて検出器１２に集光
されろ。

ここで、検出器１２に到達する走査光は、被検体１０に
である時間さえぎられるため、この走査光の低下した時
間間隔をクロックパルスにて計数すると共に回転ミラー
８の回転速度すなわち走査速度を得ることにより、被検
体１０の外形形状を求めることができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上述の形状測定にあっては、第２図に示す融着
深さｌもしくは４′まで測定することができない。すな
わち、カブラの性能に係る外形寸法を第４図に示す如き
非破壊計測では得ることができない。

本発明は、非破壊の計測にて融着深さを含む形状測定を
可能とした形状測定方法の提供を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上述の目的を達成する本発明は、ファイバ軸が平行をな
ししかも同一平面に含まれるように配置して融着した複
数のファイバからなる多心ファイバの融着部の形状測定
方法において、 光切断法による投光系及び受光系の両光軸を含む面の法
線方向を、上記多心ファイバのファイバ軸を含む平面内
においてファイバ軸に直交する方向に一致させ、ファイ
バ表面の垂線方向が上記両光軸を含む面と平行となる上
記ファイバ表面からの反射光の位置を検出することを特
徴とする。

〈実　施　例〉 ここで、第１図および第５図ないし第７図を参照して本
発明の詳細な説明する。第１図；よ本実施例方法を説明
するための構成図である。第１図においては、光切断法
による投光系と受光系とがす・ンブルの光照射部分、光
反射部分を中心に左右に配置されている。

投光系は、光源２０．ライトガイド２１が備えられ、つ
いで光軸に沿ってスリット２２、集光レンズ２３、対物
レンズ２４が備えられる。

他方、受光系は、光軸に沿って対物レンズ３１、集光レ
ンズ３２、ラインセンサ３４を有するカメラ３３が備え
られる。

ここにおいて、この光切断法による投光系及び受光系の
両光軸が含まれろ面を考えたとき、この面の法線方向に
一致するようにスリット２２及びラインセンサ３４が配
置されている。

また、対物レンズ２４と３１の焦点位置が一致するよう
になっている。

本実施例では、まず、光切断法による投光系光軸と受光
系光軸とが構成する面の法線方向を、２６融着ファイバ
のファイバ軸が構成する平面内のファイバ軸に直交する
方向と一致させ、しかも上記ファイバ軸が構成する平面
の法線方向と、投光系光軸と受光系光軸との中心軸とが
一致するように配置する。

ついで２心融１１フアイバをラインセンサカメラ３３に
て観察する。このとき、投光系のスリット２２を通った
光ζよ融着ファイバ１゜２にて反射して受光系の一部で
あるラインセンサ３４に入射する。

このとき、ラインセンサ側では第５図に示す円形の結像
範囲の像（ファイバ外径線は実際には見えない）を得て
、ラインセンサ３４にはその一部が入射される。すなわ
ち、融着ファイバ１，２それぞれの幅方向中央部位イ。

口は、ファイバの頂部に対応する−回反射光が生じ、融
着ファイバ１，２の幅方向中央部位ホは、融着部の凹部
の底部に対応する一回反射光が生じ、部位ハ、二はファ
イバの頂部より内側のファイバ側面での二回反射光が生
じ、そして部位へ、トにはファイバの裏面からの多重反
射光が生ずる。そして、第５図に示す切断像は、ライン
センサ３４によって結像範囲のうちの融着ファイバの軸
と直交する細長い部分のみ（第５図では部位ホの反射光
）が検出されろことになる。

第５図に示すラインセンサ３４による受光像は、第１図
において光切断光学系の全体を中心軸方向に上下動させ
ることにより、ラインセンサ３４も上下動することから
、第６図、第７図に示すように移動する。すなわち、第
６図において、光切断光学系の投光スリット光は融着フ
ァイバにて反射され結像面３５にて光切断像を作る。こ
の場合、光切断光学系を上下動すると反射光路が移動し
、第７図（ｂ）を中心におけば、第７図（ａ）や第７図
（Ｃ１の如く結像面３５の光切断像が左右（ファイバ軸
方向）に移動する。

この結果、ラインセンサにて受光される反射光が光切断
光学系の上下位置により変化し、この移動にて、イ２２
ロ、ハ二、ホ、へ、トの各部位の反射光が得られろ。

そして、これらの点がラインセンサ上に来たときの上記
光切断光学像の高さを各々イについてＺ　、ｊ　ロにつ
いてＺｂ、ホについてＺｃとすると、２６融着ファイバ
の凹部深さｌ′は次式より与えられる。

２本のファイバの径が同じ場合Ｚ　＝ｚ　であり、異な
る場合２　≠ｚｂであるので、頂部からの平均深さが求
められる。

こうして、２°融着ファイバのスリット光が当る部分の
投光系及び受光系光軸の中心軸に垂直な点付近の反射光
が２次元的に展開されて、受光系光軸に垂直なラインセ
ンサを含む面に結像される。そして光切断光学系全体を
その投受光系光軸の中心軸方向に上下動しファイバの頂
部及び凹部の底部に対応する反射光がラインセンサ上に
来た時の光切断光学系の高さの差より凹部の形状っまり
凹部の深さｌ′が測定可能である。

ここで、具体例を述べるに、外径１２５μｍの２本のフ
ァイバを融着した２°融着ファイバを本発明による方法
で測定した。照明光としてハロゲンランプを用いバンド
ル型光ファイバでガイドした。投光レンズとして×５０
対物使用、スリット巾は３０μｍ１撮像レンズとして×
５０対物使用、受光系の集光レンズとしては×２０のも
のを使用、ラインセンサは画素の大きさ１４μｍ×１４
μｍで全素子数２０４８のものを使用した。光学系の高
さの読み取りには読み取り分解能０．０１μｍのリニア
エンコーダを用いた。

光学系の移動の制御、リニアエンコーダの読み取り、ラ
インセンサからの出力信号の処理はコンピュータにより
行った。

１０回の繰り返し測定における凹部の深さＶの測定値の
再現性は標準偏差で０．３μｍであった。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明に係る方法を用いることにより
従来法では測定できなかったＺｃ融着ファイバの凹部の
深さの測定が可能になった。本装置をカプラ製造装置に
０ＮＬＩＮＥの測定装置として組み込むことにより２本
のファイバを融着する工程における融着量の高精度の制
御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に使用するための構成図、第
２図はファイバ切断法の説明図、第３図はカプラの説明
図、第４図は従来例の説明図、第５図は本発明方法にお
ける結像範囲を示す図、第６図は光路移動の説明図、第
７図は移動の際の結像範囲の変化状態図である。 図　　中、 １．２はファイバ、 ２２はスリツト、 ２４．３１は対物レンズ、 ３３はラインセンサカメラ、 イ２２ロ、ハ二、ホ、へ、トは反射部位である。 特　　許　　出　　願　　人 住友電気工業株式会社 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ファイバ軸が平行をなししかも同一平面に含まれるよう
   に配置して融着した複数のファイバからなる多心ファイ
   バの融着部の形状測定方法において、 光切断法による投光系及び受光系の両光軸を含む面の法
   線方向を、上記多心ファイバのファイバ軸を含む平面内
   においてファイバ軸に直交する方向に一致させ、ファイ
   バ表面の垂線方向が上記両光軸を含む面と平行となる上
   記ファイバ表面からの反射光の位置を検出することを特
   徴とする融着ファイバの形状測定方法。