JPH07101247B2 - 溶接中の光学フアイバ心出し装置 - Google Patents
溶接中の光学フアイバ心出し装置Info
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- JPH07101247B2 JPH07101247B2 JP61214972A JP21497286A JPH07101247B2 JP H07101247 B2 JPH07101247 B2 JP H07101247B2 JP 61214972 A JP61214972 A JP 61214972A JP 21497286 A JP21497286 A JP 21497286A JP H07101247 B2 JPH07101247 B2 JP H07101247B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/14—Mode converters
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は溶接中の光学ファイバ心出し用装置で、第１光
学ファイバ用ホルダと第２の光学ファイバ用ホルダを含
み、これらの助けにより光学ファイバの端は当接位置に
おいて相互に心出しされ、また第１の光学ファイバのク
ラッドを貫通して所望の波長の光をコアに結合し、また
この波長の光を第２の光学ファイバのクラッドを貫通し
て外方に結合するための光結合装置を含み、該光結合装
置内で光学ファイバは前記波長に依存する第１の半径を
有する曲がった状態に保たれる結果、光は光学ファイバ
の接触位置を通って送られて光学ファイバが同心のコア
を有するかどうかを光学的に検出することができるよう
にする装置に関する。
学ファイバ用ホルダと第２の光学ファイバ用ホルダを含
み、これらの助けにより光学ファイバの端は当接位置に
おいて相互に心出しされ、また第１の光学ファイバのク
ラッドを貫通して所望の波長の光をコアに結合し、また
この波長の光を第２の光学ファイバのクラッドを貫通し
て外方に結合するための光結合装置を含み、該光結合装
置内で光学ファイバは前記波長に依存する第１の半径を
有する曲がった状態に保たれる結果、光は光学ファイバ
の接触位置を通って送られて光学ファイバが同心のコア
を有するかどうかを光学的に検出することができるよう
にする装置に関する。
従来の技術，発明が解決しようとする問題点 光学ファイバをつなぎ合わせることは光学ファイバのコ
アが光学ファイバのクラッド内で中心にないことによっ
てしばしば困難となる。そのような場合、クラッドの外
方表面から出発して心出しされる２個の光学ファイバ端
が互いに溶接されるとき、コアは互いに変位されてお
り、つなぎ合わせが伝播される光信号を強く減衰させる
ことになる。この問題は、非常に狭いコアと比較的厚い
クラッドを有するいわゆる単一モード・ファイバにおい
て特に明白である。良好な心出しを得るためには、光信
号が接触位置を通って１つのファイバから他のファイバ
に送られ、ここで光信号が、例えば英国特許出願第2,11
5,948号に記載のように検出される。この公報は光学フ
ァイバが接触位置の近くで小さい曲率半径で曲げられ、
その結果光は曲げられた所で光学ファイバの中に結合さ
れ、また光学ファイバから外方に結合される。この装置
は、光の基本モード並びに高次のモードの両方が心出し
工程中検出されるという欠点を有する。これにより光学
ファイバは光信号の検出にもかからわず、互いに横方向
に変位されて保持され、正しくないつぎ合わせが得られ
るという結果となり得る。
アが光学ファイバのクラッド内で中心にないことによっ
てしばしば困難となる。そのような場合、クラッドの外
方表面から出発して心出しされる２個の光学ファイバ端
が互いに溶接されるとき、コアは互いに変位されてお
り、つなぎ合わせが伝播される光信号を強く減衰させる
ことになる。この問題は、非常に狭いコアと比較的厚い
クラッドを有するいわゆる単一モード・ファイバにおい
て特に明白である。良好な心出しを得るためには、光信
号が接触位置を通って１つのファイバから他のファイバ
に送られ、ここで光信号が、例えば英国特許出願第2,11
5,948号に記載のように検出される。この公報は光学フ
ァイバが接触位置の近くで小さい曲率半径で曲げられ、
その結果光は曲げられた所で光学ファイバの中に結合さ
れ、また光学ファイバから外方に結合される。この装置
は、光の基本モード並びに高次のモードの両方が心出し
工程中検出されるという欠点を有する。これにより光学
ファイバは光信号の検出にもかからわず、互いに横方向
に変位されて保持され、正しくないつぎ合わせが得られ
るという結果となり得る。
したがって、本発明の目的は以上に述べた問題点を解決
することである。
することである。
問題点を解決するための手段 前記問題は、本発明による光の基本モードのみが検出さ
れる光学ファイバ心出し装置により解決される。すなわ
ち、本発明による光学ファイバ心出し装置は特許請求の
範囲の定義から明らかなように、溶接中に光学ファイバ
を心出しするための装置であって、光学ファイバの当接
位置で光学ファイバの端部を保持するための、第１光学
ファイバ用ホルダおよび第２光学ファイバ用ホルダと、
所望の波長の光を、第１の光学ファイバのクラッドを通
して該第１の光学ファイバのコアに結合し、第２の光学
ファイバのコアから該第２の光学ファイバのクラッドを
通して該所望の波長の光を外部に結合するために配置さ
れた光結合装置であり、第１の光学ファイバおよび第２
の光学ファイバのそれぞれを所望の波長の光に依存する
第１の半径で曲げて保持するように配置された第１のフ
ァイバ曲げ装置を含む光結合装置と、所望の波長の光を
放射し、第１の光ファイバのコアに結合された該光が１
つの基本振動モードと少なくとも１つの高次振動モード
とを有する該第１の光学ファイバの光結合装置内におけ
る光源と、当接位置を通過し、第２の光学ファイバの外
部に結合された光を検出する該第２の光学ファイバの光
結合装置内における光検出装置と、該光検出装置により
検出された検出光の強度を測定して第１の光学ファイバ
と第２の光学ファイバのコアが同心である時点を決定す
るための検出光強度測定装置と、該検出光強度測定装置
により測定された光の強度に応じて第１光学ファイバ用
ホルダと第２光学ファイバ用ホルダを相互に動かして両
光学ファイバのコアの心出しをする駆動装置とを有する
光学ファイバ心出し装置において、当接位置と光結合装
置との間に配置された、両光学ファイバの少なくとも１
方のためのモードフィルタおよび、両光学ファイバを第
１の半径を越える大きさの第２の半径を有する扇型領域
に沿って屈曲して保持するモードフィルタにおけるファ
イバ曲げ装置を更に包含して成り、もって、光の基本振
動モードの検出が光学ファイバのコアの心出しに使用さ
れるように、光の基本振動モードを実質的に影響されな
いように通過させ、光の高次振動モードを両光学ファイ
バの外部に結合させるよう第２の半径が選択される。
れる光学ファイバ心出し装置により解決される。すなわ
ち、本発明による光学ファイバ心出し装置は特許請求の
範囲の定義から明らかなように、溶接中に光学ファイバ
を心出しするための装置であって、光学ファイバの当接
位置で光学ファイバの端部を保持するための、第１光学
ファイバ用ホルダおよび第２光学ファイバ用ホルダと、
所望の波長の光を、第１の光学ファイバのクラッドを通
して該第１の光学ファイバのコアに結合し、第２の光学
ファイバのコアから該第２の光学ファイバのクラッドを
通して該所望の波長の光を外部に結合するために配置さ
れた光結合装置であり、第１の光学ファイバおよび第２
の光学ファイバのそれぞれを所望の波長の光に依存する
第１の半径で曲げて保持するように配置された第１のフ
ァイバ曲げ装置を含む光結合装置と、所望の波長の光を
放射し、第１の光ファイバのコアに結合された該光が１
つの基本振動モードと少なくとも１つの高次振動モード
とを有する該第１の光学ファイバの光結合装置内におけ
る光源と、当接位置を通過し、第２の光学ファイバの外
部に結合された光を検出する該第２の光学ファイバの光
結合装置内における光検出装置と、該光検出装置により
検出された検出光の強度を測定して第１の光学ファイバ
と第２の光学ファイバのコアが同心である時点を決定す
るための検出光強度測定装置と、該検出光強度測定装置
により測定された光の強度に応じて第１光学ファイバ用
ホルダと第２光学ファイバ用ホルダを相互に動かして両
光学ファイバのコアの心出しをする駆動装置とを有する
光学ファイバ心出し装置において、当接位置と光結合装
置との間に配置された、両光学ファイバの少なくとも１
方のためのモードフィルタおよび、両光学ファイバを第
１の半径を越える大きさの第２の半径を有する扇型領域
に沿って屈曲して保持するモードフィルタにおけるファ
イバ曲げ装置を更に包含して成り、もって、光の基本振
動モードの検出が光学ファイバのコアの心出しに使用さ
れるように、光の基本振動モードを実質的に影響されな
いように通過させ、光の高次振動モードを両光学ファイ
バの外部に結合させるよう第２の半径が選択される。
本発明の別の実施態様においては、所望の波長が0.7μ
ｍ〜0.95μｍであり、また該所望の波長に依存する第１
の半径が2mm〜4mmであり、モードフィルタにおける光学
ファイバの第２の半径が4mm〜6mmである。
ｍ〜0.95μｍであり、また該所望の波長に依存する第１
の半径が2mm〜4mmであり、モードフィルタにおける光学
ファイバの第２の半径が4mm〜6mmである。
また、本発明の別の実施態様においては、光学ファイバ
を屈曲して保持し得る扇形領域が、真円の半分である。
を屈曲して保持し得る扇形領域が、真円の半分である。
以下に添付の図面を参照して本発明の実施例の一つを記
載する。
載する。
実施例 共に溶接されるべき２本の光学ファイバ用装置が第１図
に示されている。第１の光学ファイバ１はホルダ２によ
ってその一端のところで保持される。このホルダ２は基
礎３に対して固定されている。基礎３はホルダ２の下の
斜線（ハッチング）によって示されている。第２の光学
ファイバ４はホルダ５によってその一端部で保持され
る。このホルダ５は基礎３に対して移動可能であり、ホ
ルダ５上の２個の十字矢印によって図中に示される。ホ
ルダ５は３次元に変位させられて、第１および第２の光
学ファイバー１、４の端を、接触位置６（当接位置）で
の心出しのために、互いに近付くように相対的に変位せ
しめることができる。心出しされた位置が得られたと
き、光学ファイバは電極７の助けによって互いに溶接さ
れる。電極７は電圧源（図示せず）に接続されているの
で、電弧が電極の間に発生し、これが両方の光学ファイ
バを共に溶かしてつなぎ合わせる。
に示されている。第１の光学ファイバ１はホルダ２によ
ってその一端のところで保持される。このホルダ２は基
礎３に対して固定されている。基礎３はホルダ２の下の
斜線（ハッチング）によって示されている。第２の光学
ファイバ４はホルダ５によってその一端部で保持され
る。このホルダ５は基礎３に対して移動可能であり、ホ
ルダ５上の２個の十字矢印によって図中に示される。ホ
ルダ５は３次元に変位させられて、第１および第２の光
学ファイバー１、４の端を、接触位置６（当接位置）で
の心出しのために、互いに近付くように相対的に変位せ
しめることができる。心出しされた位置が得られたと
き、光学ファイバは電極７の助けによって互いに溶接さ
れる。電極７は電圧源（図示せず）に接続されているの
で、電弧が電極の間に発生し、これが両方の光学ファイ
バを共に溶かしてつなぎ合わせる。
本発明の装置が主として意図する光学ファイバは非常に
狭いコアを有するいわゆる単一モード・ファイバとして
仮定される。１つの例として100μｍの大きさのオーダ
のコア直径を有する多数モード・ファイバと比較される
べき波長λ＝1.3μｍに対する単一モード・ファイバは
約８μｍのコア直径を有することを述べる。単一モード
・ファイバを溶接するとき、信号減衰の小さい溶接継ぎ
合わせを得るためには、光学ファイバ端が互いに良く心
出しされなければならないという厳しい要求がある。こ
の所期の良好な心出しは第１の光学ファイバ１から接触
位置６を通って第２の光学ファイバ４に送られる光によ
って得ることができ、第２の光学ファイバ４内で光度が
測定される。実際上の理由によって、接触位置６の近く
で光を光学ファイバの中に結合し、また光を光学ファイ
バから外へ結合することが望ましい。この目的のため
に、第１図の装置は周知の種類の光結合装置８と９を有
する。第１の光学ファイバ１の中に光を結合するための
光結合装置８は光源11（例えば、光を発射するダイオー
ドLED）を有する部屋10と第１の光学ファイバ１が回り
に曲げられるシリンダ12（第１のファイバ曲げ装置）を
含む。光を第２の光学ファイバ４から外に結合する光結
合装置９は光検出器14と第２の光学ファイバ４が周りに
曲げられるシリンダ15（第１のファイバ曲げ装置）を有
する部屋13を含む。シリンダ12と15は、光学ファイバが
この曲げによって損傷されないよう充分大きく選ばねば
ならない半径R1（第１の半径）を有する。他方、半径R1
は、充分の量の光が第１の光学ファイバ１の中に結合さ
れることができ、また第２の光学ファイバ４から外に結
合されるよう充分に小さく選ばれねばならない。実験室
での試験で、適当な両者の釣合いは、上記の例のコア直
径ｄ＝８μｍを有する単一モード・ファイバに対しては
R1が２から4mmの範囲にあり好適な場合、R1＝3.0mmであ
ることが見出されている。光検出器14は測定器16に電気
信号Ｕを送り、信号Ｕの値は、上述のように第１の光学
ファイバ１と第２の光学ファイバ４の端が互いに対して
変位しているときは変動する。この信号Ｕが最大値に達
するとき、第１および第２の光学ファイバ１、４は接触
位置16のところで共に溶接される。駆動装置20はホルダ
５に連結され、光検出器14の信号Ｕに依存して移動され
る。
狭いコアを有するいわゆる単一モード・ファイバとして
仮定される。１つの例として100μｍの大きさのオーダ
のコア直径を有する多数モード・ファイバと比較される
べき波長λ＝1.3μｍに対する単一モード・ファイバは
約８μｍのコア直径を有することを述べる。単一モード
・ファイバを溶接するとき、信号減衰の小さい溶接継ぎ
合わせを得るためには、光学ファイバ端が互いに良く心
出しされなければならないという厳しい要求がある。こ
の所期の良好な心出しは第１の光学ファイバ１から接触
位置６を通って第２の光学ファイバ４に送られる光によ
って得ることができ、第２の光学ファイバ４内で光度が
測定される。実際上の理由によって、接触位置６の近く
で光を光学ファイバの中に結合し、また光を光学ファイ
バから外へ結合することが望ましい。この目的のため
に、第１図の装置は周知の種類の光結合装置８と９を有
する。第１の光学ファイバ１の中に光を結合するための
光結合装置８は光源11（例えば、光を発射するダイオー
ドLED）を有する部屋10と第１の光学ファイバ１が回り
に曲げられるシリンダ12（第１のファイバ曲げ装置）を
含む。光を第２の光学ファイバ４から外に結合する光結
合装置９は光検出器14と第２の光学ファイバ４が周りに
曲げられるシリンダ15（第１のファイバ曲げ装置）を有
する部屋13を含む。シリンダ12と15は、光学ファイバが
この曲げによって損傷されないよう充分大きく選ばねば
ならない半径R1（第１の半径）を有する。他方、半径R1
は、充分の量の光が第１の光学ファイバ１の中に結合さ
れることができ、また第２の光学ファイバ４から外に結
合されるよう充分に小さく選ばれねばならない。実験室
での試験で、適当な両者の釣合いは、上記の例のコア直
径ｄ＝８μｍを有する単一モード・ファイバに対しては
R1が２から4mmの範囲にあり好適な場合、R1＝3.0mmであ
ることが見出されている。光検出器14は測定器16に電気
信号Ｕを送り、信号Ｕの値は、上述のように第１の光学
ファイバ１と第２の光学ファイバ４の端が互いに対して
変位しているときは変動する。この信号Ｕが最大値に達
するとき、第１および第２の光学ファイバ１、４は接触
位置16のところで共に溶接される。駆動装置20はホルダ
５に連結され、光検出器14の信号Ｕに依存して移動され
る。
以上の例にとった単一モード・ファイバでコア直径ｄ＝
８μｍのものは上記の波長λ＝1.3μｍの光に対して意
図されたものである。光の基本モードだけがこの波長で
は光学ファイバ内に存在するたことができる。第２図の
Ａで示されるグラフはこの基本モードの光エネルギが光
学ファイバの断面にわたってどのように対称的に分布し
ているかを示す。第２図において、Ｐはエネルギ水準を
表わし、ｒは光学ファイバの直径に沿った位置を表わ
し、またｄは上記ファイバのコアの直径である。しかし
ながら、波長λ＝1.3μｍの光は上記の光結合装置８に
よって光学ファイバの中に結合することはむずかしい。
したがって、光結合装置９を経て測定器16に達する信号
Ｕは非常に弱い。それに加えて、波長λ＝1.3μｍの光
に対して入手できる光検出器はそれ自身むしろ大きいノ
イズ信号を発し、これが測定に干渉する。ここに挙げた
欠点はより短い波長、好適まな場合波長が0.7μｍ〜0.9
μｍの範囲の中にある光を使用することによって避けら
れる。第１図に示す光結合装置８および９を使用するこ
とにより、このより短い波長を有する光は光学ファイバ
の中に結合することおよび光学ファイバから外に結合す
ることが容易である。光源11はこのより短い波長に適応
し、その結果強力な光信号I1が第１の光学ファイバ１の
中に得られる。第２の光学ファイバ４の中の比較的強力
な光信号I4は光結合装置９に達し、この光結合装置９は
光信号の大きな部分を外方の光検出器14に結合する。こ
の光検出器14は、波長λ＝0.85μｍに適応するものであ
って、低ノイズ水準を有し、良好な光パワーとの組み合
わせによって信号Ｕが良好な精度で測定されることを可
能にする。光信号I1に対する光の波長λ＝0.85μｍは単
一モード・ファイバである第１および第２の光学ファイ
バ１、４が適応する波長λ＝1.3μｍより小さい。これ
は、光信号I1は基本モード並びに高次のモードをまた含
むことができるという結果をもたらす。第３図のＢで示
されるグラフは、基本モードと第二次モードが同時に存
在する光学ファイバの断面にわたってのエネルギ分布の
例を示している。第３図において、Ｐはエネルギ水準を
表わし、ｒは光学ファイバを通る直径に沿った位置を表
わし、またｄはファイバのコアの直径を表わす。Ｂで示
されるグラフは非対称でありまたその最大値P1を光学フ
ァイバのコアの中心軸に対して大きく横に変位させてい
る。もしこの非対称のエネルギ分布を有する光が第１お
よび第２の光学ファイバ１、４の心出しに利用されるな
らば、最大光エネルギ束は、２本の第１および第２の光
ファイバ１、４のコアが互いに横方向に変位させられた
時に、接触位置６を通過するであろう。この結果、光学
ファイバのコア部分が互いに横に変位された時、信号Ｕ
は最大値を与えられ、図２の光の基本モードの減衰量の
多い、正しくない光学ファイバ継ぎ合わせが得れるとい
う結果になる。この正しくないファイバの継ぎ合わせを
避けるため、第１図の装置は本発明によるモード・フィ
ルタを有する。モード・フィルタは、第１の光学ファイ
バ１が周りに曲げられるシリンダ17（第２のファイバ曲
げ装置）、および第２の光学ファイバ４が周りに曲げら
れるシリンダ18（第２のファイバ曲げ装置）を含む。こ
れらのシリンダ17、18は、光結合装置８と９のシリンダ
12、15用の半径R1よい大きい半径R2（第２の半径）を有
する。半径R2は、光の基本モードをモード・フィルタを
通過して光学ファイバの中に送ることができる。一方高
次のモードを光学ファイバから外に結合するように選定
される。計算と実験室での実験から、半径R2に対する適
当な値は4mm〜6mmの範囲にあり、好適な場合、R2＝5.0m
mであることが分かっている。半径R2のこの値は、波長
λ＝0.85μｍを使うコア直径ｄ＝8.0μｍの光学ファイ
バに対して正しい。モード・フィルタが高次のモードを
効果的に濾過し出すために、第１および第２の光学ファ
イバ１、４はそれぞれシリンダ17、18の周りに充分大き
い扇形αに接して曲げられねばならない。しかしなが
ら、実際上、この扇形は制限されねばならず、適当に適
応する扇形は第１図に示すように真円の半分である。モ
ード・フィルタは次のように働く。光結合装置８によっ
て第１の光学ファイバ１の中に結合される光信号I1は基
本モードと高次モードの両方を含む。信号I1がモード・
フィルタ17を通過するとき、信号I1が第１の光学ファイ
バ１から外方に結合し、この信号は高次モードを相当含
むであろう。モード・フィルタ17のあとでは、第１の光
学ファイバ１の中には信号I2があり、この信号は主とし
て光の基本モードを含む。この信号が第１および第２の
光学ファイバ１、４の間の接触点６を通過するとき、光
エネルギの再分布が起こり、その結果第２の光学ファイ
バ４内の信号I3は基本モードと高次モードの両者を含
む。信号I3がモード・フィルタ18を通過するとき、高次
モードを相当に含む信号I3は第２の光学ファイバ４から
結合して外方に出る。モード・フィルタ18のあとでは第
２の光学ファイバ４の中に基本モードを相当に含む信号
I4がある。この信号は第２の光学ファイバ４から結合し
て外に出されて上記のように測定される。このようにし
て得られた測定値は光学ファイバ内の光の基本モードだ
けに依存し、また第１および第２の光学ファイバ１、４
の芯が心出しされたときその最大値となる。第１および
第２の光ファイバ１、４の端が共に溶接されたとき、基
本モードの減衰量をできるだけ小さくする継ぎ合わせが
このようにして得られる。
８μｍのものは上記の波長λ＝1.3μｍの光に対して意
図されたものである。光の基本モードだけがこの波長で
は光学ファイバ内に存在するたことができる。第２図の
Ａで示されるグラフはこの基本モードの光エネルギが光
学ファイバの断面にわたってどのように対称的に分布し
ているかを示す。第２図において、Ｐはエネルギ水準を
表わし、ｒは光学ファイバの直径に沿った位置を表わ
し、またｄは上記ファイバのコアの直径である。しかし
ながら、波長λ＝1.3μｍの光は上記の光結合装置８に
よって光学ファイバの中に結合することはむずかしい。
したがって、光結合装置９を経て測定器16に達する信号
Ｕは非常に弱い。それに加えて、波長λ＝1.3μｍの光
に対して入手できる光検出器はそれ自身むしろ大きいノ
イズ信号を発し、これが測定に干渉する。ここに挙げた
欠点はより短い波長、好適まな場合波長が0.7μｍ〜0.9
μｍの範囲の中にある光を使用することによって避けら
れる。第１図に示す光結合装置８および９を使用するこ
とにより、このより短い波長を有する光は光学ファイバ
の中に結合することおよび光学ファイバから外に結合す
ることが容易である。光源11はこのより短い波長に適応
し、その結果強力な光信号I1が第１の光学ファイバ１の
中に得られる。第２の光学ファイバ４の中の比較的強力
な光信号I4は光結合装置９に達し、この光結合装置９は
光信号の大きな部分を外方の光検出器14に結合する。こ
の光検出器14は、波長λ＝0.85μｍに適応するものであ
って、低ノイズ水準を有し、良好な光パワーとの組み合
わせによって信号Ｕが良好な精度で測定されることを可
能にする。光信号I1に対する光の波長λ＝0.85μｍは単
一モード・ファイバである第１および第２の光学ファイ
バ１、４が適応する波長λ＝1.3μｍより小さい。これ
は、光信号I1は基本モード並びに高次のモードをまた含
むことができるという結果をもたらす。第３図のＢで示
されるグラフは、基本モードと第二次モードが同時に存
在する光学ファイバの断面にわたってのエネルギ分布の
例を示している。第３図において、Ｐはエネルギ水準を
表わし、ｒは光学ファイバを通る直径に沿った位置を表
わし、またｄはファイバのコアの直径を表わす。Ｂで示
されるグラフは非対称でありまたその最大値P1を光学フ
ァイバのコアの中心軸に対して大きく横に変位させてい
る。もしこの非対称のエネルギ分布を有する光が第１お
よび第２の光学ファイバ１、４の心出しに利用されるな
らば、最大光エネルギ束は、２本の第１および第２の光
ファイバ１、４のコアが互いに横方向に変位させられた
時に、接触位置６を通過するであろう。この結果、光学
ファイバのコア部分が互いに横に変位された時、信号Ｕ
は最大値を与えられ、図２の光の基本モードの減衰量の
多い、正しくない光学ファイバ継ぎ合わせが得れるとい
う結果になる。この正しくないファイバの継ぎ合わせを
避けるため、第１図の装置は本発明によるモード・フィ
ルタを有する。モード・フィルタは、第１の光学ファイ
バ１が周りに曲げられるシリンダ17（第２のファイバ曲
げ装置）、および第２の光学ファイバ４が周りに曲げら
れるシリンダ18（第２のファイバ曲げ装置）を含む。こ
れらのシリンダ17、18は、光結合装置８と９のシリンダ
12、15用の半径R1よい大きい半径R2（第２の半径）を有
する。半径R2は、光の基本モードをモード・フィルタを
通過して光学ファイバの中に送ることができる。一方高
次のモードを光学ファイバから外に結合するように選定
される。計算と実験室での実験から、半径R2に対する適
当な値は4mm〜6mmの範囲にあり、好適な場合、R2＝5.0m
mであることが分かっている。半径R2のこの値は、波長
λ＝0.85μｍを使うコア直径ｄ＝8.0μｍの光学ファイ
バに対して正しい。モード・フィルタが高次のモードを
効果的に濾過し出すために、第１および第２の光学ファ
イバ１、４はそれぞれシリンダ17、18の周りに充分大き
い扇形αに接して曲げられねばならない。しかしなが
ら、実際上、この扇形は制限されねばならず、適当に適
応する扇形は第１図に示すように真円の半分である。モ
ード・フィルタは次のように働く。光結合装置８によっ
て第１の光学ファイバ１の中に結合される光信号I1は基
本モードと高次モードの両方を含む。信号I1がモード・
フィルタ17を通過するとき、信号I1が第１の光学ファイ
バ１から外方に結合し、この信号は高次モードを相当含
むであろう。モード・フィルタ17のあとでは、第１の光
学ファイバ１の中には信号I2があり、この信号は主とし
て光の基本モードを含む。この信号が第１および第２の
光学ファイバ１、４の間の接触点６を通過するとき、光
エネルギの再分布が起こり、その結果第２の光学ファイ
バ４内の信号I3は基本モードと高次モードの両者を含
む。信号I3がモード・フィルタ18を通過するとき、高次
モードを相当に含む信号I3は第２の光学ファイバ４から
結合して外方に出る。モード・フィルタ18のあとでは第
２の光学ファイバ４の中に基本モードを相当に含む信号
I4がある。この信号は第２の光学ファイバ４から結合し
て外に出されて上記のように測定される。このようにし
て得られた測定値は光学ファイバ内の光の基本モードだ
けに依存し、また第１および第２の光学ファイバ１、４
の芯が心出しされたときその最大値となる。第１および
第２の光ファイバ１、４の端が共に溶接されたとき、基
本モードの減衰量をできるだけ小さくする継ぎ合わせが
このようにして得られる。
第１図は本発明の光学ファイバ心出し用装置を示す図、
第２図は単一モード・ファイバの基本モードのエネルギ
分布を示すグラフ、第３図は基本モードと第２次モード
が共に存在するグラフである。 １……第１の光学ファイバ、2,5……ホルダ（第１光学
ファイバ用ホルダ、第２光学ファイバ用ホルダ）、４…
…第２の光学ファイバ、６……接触位置（当接位置）、
8,9……光結合装置、12,15……シリンダ（第１のファイ
バ曲げ装置）、14……光検出器、17,18……シリンダ
（第２のファイバ曲げ装置）、20……駆動装置
第２図は単一モード・ファイバの基本モードのエネルギ
分布を示すグラフ、第３図は基本モードと第２次モード
が共に存在するグラフである。 １……第１の光学ファイバ、2,5……ホルダ（第１光学
ファイバ用ホルダ、第２光学ファイバ用ホルダ）、４…
…第２の光学ファイバ、６……接触位置（当接位置）、
8,9……光結合装置、12,15……シリンダ（第１のファイ
バ曲げ装置）、14……光検出器、17,18……シリンダ
（第２のファイバ曲げ装置）、20……駆動装置
Claims (3)
- 【請求項１】溶接中に光学ファイバを心出しするための
装置であって、 光学ファイバの当接位置で光学ファイバの端部を保持す
るための、第１光学ファイバ用ホルダおよび第２光学フ
ァイバ用ホルダと、 所望の波長の光を、第１の光学ファイバのクラッドを通
して該第１の光学ファイバのコアに結合し、第２の光学
ファイバのコアから該第２の光学ファイバのクラッドを
通して該所望の波長の光を外部に結合するために配置さ
れた光結合装置であり、前記第１の光学ファイバおよび
前記第２の光学ファイバのそれぞれを前記所望の波長の
光に依存する第１の半径で曲げて保持するように配置さ
れた第１のファイバ曲げ装置を含む光結合装置と、 前記所望の波長の光を放射し、前記第１の光学ファイバ
のコアに結合された該光が１つの基本振動モードと少な
くとも１つの高次振動モードとを有する該第１の光学フ
ァイバの前記光結合装置内における光源と、 前記当接位置を通過し、前記第２の光学ファイバの外部
に結合された光を検出する該第２の光学ファイバの前記
光結合装置内における光検出装置と、 該光検出装置により検出された検出光の強度を測定して
前記第１の光学ファイバと前記第２の光学ファイバのコ
アが同心である時点を決定するための検出光強度測定装
置と、 該検出光強度測定装置により測定された光の強度に応じ
て前記第１光学ファイバ用ホルダと前記第２光学ファイ
バ用ホルダを相互に動かして両光学ファイバのコアの心
出しをする駆動装置とを有する光学ファイバ心出し装置
において、 前記当接位置（６）と前記光結合装置（８、９）との間
に配置された、前記両光学ファイバ（１、４）の少なく
とも１方のためのモードフィルタ（17、18）および、 前記両光学ファイバ（１、４）を前記第１の半径（R1）
を越える大きさの第２の半径（R2）を有する扇型領域
（α）に沿って屈曲して保持する前記モードフィルタに
おけるファイバ曲げ装置（17、18）を更に含み、もっ
て、光の基本振動モード（Ａ）の検出が光学ファイバの
コアの心出しに使用されるように、光の基本振動モード
（Ａ）を実質的に影響されないように通過させ、光の高
次振動モード（Ｂ）を前記両光学ファイバの外部に結合
させるよう前記第２の半径が選択されることを特徴とす
る溶接中の光学ファイバ心出し装置。 - 【請求項２】前記所望の波長が0.7μｍ〜0.95μｍであ
り、また該波長に存在する前記第１の半径が2mm〜4mmで
あり、前記モードフィルタにおける光学ファイバの前記
第２の半径（R2）が4mm〜6mmであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の溶接中の光学ファイバ心出
し装置。 - 【請求項３】光学ファイバを屈曲して保持し得る前記扇
形領域（α）が、真円の半分であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶接中の光学
ファイバ心出し装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8504258-8 | 1985-09-13 | ||
| SE8504258A SE453334B (sv) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Anordning for centrering av optiska fibrer vid svetsning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265004A JPS6265004A (ja) | 1987-03-24 |
| JPH07101247B2 true JPH07101247B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=20361384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (7)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3630163C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6435504A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 | Sumitomo Electric Industries | Device for pair identification of optical fiber |
| US4889403A (en) * | 1987-11-02 | 1989-12-26 | Raychem Corp. | Distribution optical fiber tap |
| DE4004751C2 (de) * | 1990-02-15 | 1999-04-22 | Siemens Ag | Verfahren zum unterbrechungsfreien Umspleißen von Lichtwellenleitern |
| GB9104951D0 (en) * | 1991-03-08 | 1991-04-24 | Bicc Plc | Optical fibre fusion splicing |
| JPH04315107A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの接続方法 |
| DE19546443A1 (de) * | 1995-12-13 | 1997-06-19 | Deutsche Telekom Ag | Optische und/oder elektrooptische Verbindung und Verfahren zur Herstellung einer solchen |
| US6266472B1 (en) | 1999-09-03 | 2001-07-24 | Corning Incorporated | Polymer gripping elements for optical fiber splicing |
| US6496301B1 (en) * | 2000-03-10 | 2002-12-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Helical fiber amplifier |
| US7082242B2 (en) * | 2003-01-31 | 2006-07-25 | Corning Incorporated | Multiple core microstructured optical fibers and methods using said fibers |
| US7070342B2 (en) * | 2003-03-24 | 2006-07-04 | Aurora Instruments, Inc. | Low profile system for joining optical fiber waveguides |
| US7004640B2 (en) * | 2003-03-24 | 2006-02-28 | Aurora Instruments, Inc. | Low profile local injection and detection system for optical fiber waveguides |
| US7090414B2 (en) * | 2003-03-25 | 2006-08-15 | Aurora Instruments, Inc. | Automatic apparatus for cleaving optical fiber waveguides |
| US6984077B2 (en) * | 2003-03-25 | 2006-01-10 | Aurora Instruments, Inc. | System for joining polarization-maintaining optical fiber waveguides |
| DE102007009819A1 (de) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | CCS Technology, Inc., Wilmington | Lichtkoppelvorrichtung, insbesondere für ein Lichleitfaserspleißgerät |
| US8003933B2 (en) * | 2008-04-30 | 2011-08-23 | At&T Intellectual Property Ii, L.P. | Method and apparatus for blocking ambient light in a live fiber optic identifying device |
| JP5399050B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2014-01-29 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ曲げ受光器 |
| US20240142340A1 (en) * | 2021-04-07 | 2024-05-02 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical Module, Alignment System and Optical Monitoring Method |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4270839A (en) * | 1979-01-29 | 1981-06-02 | Westinghouse Electric Corp. | Directional optical fiber signal tapping assembly |
| US4313744A (en) * | 1980-04-11 | 1982-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and device for automatically fusing optical fibers |
| AU551638B2 (en) * | 1981-04-27 | 1986-05-08 | Raychem Corporation | Optical fibre alignment |
| US4664732A (en) * | 1981-04-27 | 1987-05-12 | Raychem Corp. | Methods and apparatus for optical fiber systems |
| JPS57192911A (en) * | 1981-05-23 | 1982-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Axis aligning device for optical fiber |
| US4561719A (en) * | 1982-03-01 | 1985-12-31 | Corning Glass Works | Optical waveguide splicing apparatus and method |
| NL8201941A (nl) * | 1982-05-12 | 1983-12-01 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het positioneren van lichtgeleidende vezels. |
| NL184133C (nl) * | 1983-10-06 | 1989-04-17 | Nederlanden Staat | Werkwijze en inrichting voor het op elkaar uitrichten van uiteinden van een eerste lichtgeleider en een tweede lichtgeleider. |
| US4618212A (en) * | 1984-05-30 | 1986-10-21 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber splicing using leaky mode detector |
-
1985
- 1985-09-13 SE SE8504258A patent/SE453334B/sv not_active IP Right Cessation
-
1986
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- 1986-08-29 GB GB8620934A patent/GB2180366B/en not_active Expired
- 1986-09-04 DE DE3630163A patent/DE3630163C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-09 NL NL8602267A patent/NL193292C/nl not_active IP Right Cessation
- 1986-09-11 JP JP61214972A patent/JPH07101247B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-12 CA CA000518107A patent/CA1272373A/en not_active Expired
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| SE8504258L (sv) | 1987-03-14 |
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| NL193292C (nl) | 1999-05-06 |
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| GB2180366B (en) | 1989-08-23 |
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| SE453334B (sv) | 1988-01-25 |
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