JPH0812125B2 - 光ファイバの構造パラメ−タ測定装置 - Google Patents
光ファイバの構造パラメ−タ測定装置Info
- Publication number
- JPH0812125B2 JPH0812125B2 JP18418587A JP18418587A JPH0812125B2 JP H0812125 B2 JPH0812125 B2 JP H0812125B2 JP 18418587 A JP18418587 A JP 18418587A JP 18418587 A JP18418587 A JP 18418587A JP H0812125 B2 JPH0812125 B2 JP H0812125B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- measured
- measuring device
- parameter measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光ファイバの構造パラメータ測定装置に
関する。
関する。
光ファイバを利用した公衆通信が主流になりつつある
今日、一本の光ファイバで大容量通信ができるシングル
モードの光ファイバが利用されるに至った。
今日、一本の光ファイバで大容量通信ができるシングル
モードの光ファイバが利用されるに至った。
ところがシングルモードの光ファイバのコア径（モー
ドフィールド刑）は10μｍ程度であるので、シングルモ
ードファイバ相互の融着接続において精密な調心技術が
要求される。かかる接続技術において、光ファイバの外
径、コア径、偏心度等の構造パラメータを高精度に測定
する必要がある。
ドフィールド刑）は10μｍ程度であるので、シングルモ
ードファイバ相互の融着接続において精密な調心技術が
要求される。かかる接続技術において、光ファイバの外
径、コア径、偏心度等の構造パラメータを高精度に測定
する必要がある。
従来の光ファイバの構造パラメータ測定方法として、
いわゆる顕微鏡法、ITV法があるが、これらはいずれも
一定照明の下で光ファイバの端面を観測し、外径、偏心
度等を求めるもの（以下、「端面観測法」という）であ
った。
いわゆる顕微鏡法、ITV法があるが、これらはいずれも
一定照明の下で光ファイバの端面を観測し、外径、偏心
度等を求めるもの（以下、「端面観測法」という）であ
った。
しかし、光ファイバカッター等で切断したファイバ端
面は一定の傾き角をもっており、またファイバ外周部に
破損箇所があると測定値に誤差を生じ、高精度な測定が
できなかった。
面は一定の傾き角をもっており、またファイバ外周部に
破損箇所があると測定値に誤差を生じ、高精度な測定が
できなかった。
そこで、第５図で示すように被測定光ファイバの光軸
垂直方向からLED等単色性平行光を当該光ファイバの側
面に入射させ、上記光ファイバ後方に置かれた撮像素子
等で透過光を検出し、光ファイバの構造パラメータを求
める、側面観測による光ファイバの構造パラメータの測
定がなされてきた。
垂直方向からLED等単色性平行光を当該光ファイバの側
面に入射させ、上記光ファイバ後方に置かれた撮像素子
等で透過光を検出し、光ファイバの構造パラメータを求
める、側面観測による光ファイバの構造パラメータの測
定がなされてきた。
第５図中、LED光源１はコリメータレンズ２で平行化
され、平行単色光が被測定光ファイバ３に入射する。被
測定光ファイバ３を透過した光は、後方に置かれた対物
レンズ４を介して撮像素子５に入力される。このように
撮像素子５に入力された像は、カメラコントローラ７を
介してTVモニタ６に表示される。TVモニタ６中ａ−ａ′
上の輝度分布はCPU8に転送され解析される。
され、平行単色光が被測定光ファイバ３に入射する。被
測定光ファイバ３を透過した光は、後方に置かれた対物
レンズ４を介して撮像素子５に入力される。このように
撮像素子５に入力された像は、カメラコントローラ７を
介してTVモニタ６に表示される。TVモニタ６中ａ−ａ′
上の輝度分布はCPU8に転送され解析される。
CPU8の解析で求められた被測定光ファイバ３の構造パ
ラメータは、プリンタ９に打ち出される。
ラメータは、プリンタ９に打ち出される。
実際の測定においては、被測定光ファイバ３を一定角
度ずつ回転させ、それぞれの角度に対応するモニターTV
6上の輝度分布を解析し、異なる角度のデータを論理曲
線にフィッテングすることにより正確な構造パラメータ
を求めている。すなわち、側面測定法によれば簡単な方
法で高精度に構造パラメータを測定することができる反
面、光ファイバを一定角度ずつ回転させるというプロセ
スが必要になるので、１サンプルの測定時間が端面観測
法に比較して長くなるという欠点があった。
度ずつ回転させ、それぞれの角度に対応するモニターTV
6上の輝度分布を解析し、異なる角度のデータを論理曲
線にフィッテングすることにより正確な構造パラメータ
を求めている。すなわち、側面測定法によれば簡単な方
法で高精度に構造パラメータを測定することができる反
面、光ファイバを一定角度ずつ回転させるというプロセ
スが必要になるので、１サンプルの測定時間が端面観測
法に比較して長くなるという欠点があった。
かかる測定時間を短縮する方法として、撮像素子５の
光信号の取り込みに要する時間を短縮するため光源の光
出力を増加させるものがある。
光信号の取り込みに要する時間を短縮するため光源の光
出力を増加させるものがある。
しかし、単色光を平行化するにはコリーメータレンズ
２の焦点距離に点光源を置く必要がある。光出力を増加
するため、単にLEDを並置するだけではレンズ２を通過
後の拡がり角が大きくなり（第３図）、照明光の平行性
が低下する。
２の焦点距離に点光源を置く必要がある。光出力を増加
するため、単にLEDを並置するだけではレンズ２を通過
後の拡がり角が大きくなり（第３図）、照明光の平行性
が低下する。
そこでこの発明は、側面観測法における光ファイバの
構造パラメータ測定において、光源の高輝度化を図り、
測定時間の短縮及び高精度の測定ができる光ファイバの
構造パラメータ測定装置を提供することを目的とする。
構造パラメータ測定において、光源の高輝度化を図り、
測定時間の短縮及び高精度の測定ができる光ファイバの
構造パラメータ測定装置を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するためこの発明は、被測定光ファ
イバの光軸垂直方向から点光源性、単色性の照明光を被
測定光ファイバ側面に入射し、被測定光ファイバの透過
光の屈折状態を観測することによって光ファイバの構造
パラメータを測定する光ファイバの構造パラメータ測定
装置において、複数の単色光の光源と、複数の光源から
の単色光をそれぞれ入射する複数のライドガイド用光フ
ァイバと、複数のライトガイド用光ファイバの出射端面
を密集させ一体化した光束として集中的に出射する集中
出射手段と、出射された光束を平行化するとともに被測
定光ファイバ側面に照射する照射手段を備えて構成され
ることを特徴とする。
イバの光軸垂直方向から点光源性、単色性の照明光を被
測定光ファイバ側面に入射し、被測定光ファイバの透過
光の屈折状態を観測することによって光ファイバの構造
パラメータを測定する光ファイバの構造パラメータ測定
装置において、複数の単色光の光源と、複数の光源から
の単色光をそれぞれ入射する複数のライドガイド用光フ
ァイバと、複数のライトガイド用光ファイバの出射端面
を密集させ一体化した光束として集中的に出射する集中
出射手段と、出射された光束を平行化するとともに被測
定光ファイバ側面に照射する照射手段を備えて構成され
ることを特徴とする。
この発明は以上のように構成されるので、密集されて
一体化された光ファイバより照射される光の作用で光フ
ァイバの構造パラメータの測定時間を短縮できる。
一体化された光ファイバより照射される光の作用で光フ
ァイバの構造パラメータの測定時間を短縮できる。
または、密集されて一体化された光ファイバの作用に
より、照明光の高輝度化が図れる。
より、照明光の高輝度化が図れる。
以下、この発明に係る光ファイバの構造パラメータ測
定装置の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、説
明上同一要素には同一符号を用い、重複した説明は省略
する。
定装置の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、説
明上同一要素には同一符号を用い、重複した説明は省略
する。
第１図は、この発明に係る光ファイバの構造パラメー
タ測定装置の一実施例を示す図であり、第２図は構造パ
ラメータの測定方法を説明するための工程図である。
タ測定装置の一実施例を示す図であり、第２図は構造パ
ラメータの測定方法を説明するための工程図である。
最初に、第１図に基づいて光ファイバの構造パラメー
タ測定装置を説明する。この実施例では、７本のライト
ガイド用光ファイバ11a,11b,11c,…,11gを用いたもので
説明する。上記光ファイバの一端には、LEDからの単色
光がレンズにより集光されている。それぞれのライトガ
イド用光ファイバ11a,11b,11c,…,11gに対して、それぞ
れ集光レンズ10a,10b,10c,…,10g及びLED1a,1b,1c,…,1
gが設けられている。この集光レンズはライトガイド用
光ファイバに最も効率良く光を入射させるため、適切な
開口数をもつものを使用する。
タ測定装置を説明する。この実施例では、７本のライト
ガイド用光ファイバ11a,11b,11c,…,11gを用いたもので
説明する。上記光ファイバの一端には、LEDからの単色
光がレンズにより集光されている。それぞれのライトガ
イド用光ファイバ11a,11b,11c,…,11gに対して、それぞ
れ集光レンズ10a,10b,10c,…,10g及びLED1a,1b,1c,…,1
gが設けられている。この集光レンズはライトガイド用
光ファイバに最も効率良く光を入射させるため、適切な
開口数をもつものを使用する。
なお、この実施例においては１つの集光レンズに対し
て１つのLEDが用いられているが、このLEDは複数であっ
てもよい。複数とすることにより、個々の発光密度を増
加させることができる。上記７本の光ファイバの他端
は、スリーブ12により一束で密着一体化されている。こ
こで、ライトガイド用光ファイバのクラッドの厚さは、
光学特性上問題のない範囲で、できるだけ薄く構成す
る。薄く構成することにより、光束の一体化、密着化を
図るためであり、例えば直径500μｍのコア径の光ファ
イバであれば10μｍ程度のクラッド厚さのものが望まし
い。
て１つのLEDが用いられているが、このLEDは複数であっ
てもよい。複数とすることにより、個々の発光密度を増
加させることができる。上記７本の光ファイバの他端
は、スリーブ12により一束で密着一体化されている。こ
こで、ライトガイド用光ファイバのクラッドの厚さは、
光学特性上問題のない範囲で、できるだけ薄く構成す
る。薄く構成することにより、光束の一体化、密着化を
図るためであり、例えば直径500μｍのコア径の光ファ
イバであれば10μｍ程度のクラッド厚さのものが望まし
い。
なお、ライトガイド用光ファイバの受光角は、光源
（LED）の集光スポットよりの拡り角と等しくなるよう
に設定する。受光角と拡り角を等しくすることにより、
照明効率の向上を図るためである。
（LED）の集光スポットよりの拡り角と等しくなるよう
に設定する。受光角と拡り角を等しくすることにより、
照明効率の向上を図るためである。
また、LED1a,1b,1c,…,1gの集光レンズ10a,10b,10c,
…,10gによる集光スポット径は、ライトガイド用光ファ
イバのコア径と同程度に設定される。かかる最適化は例
えば集光レンズの集光スポット径を測定し、それにほぼ
一致するコア径を有するライトガイド用光ファイバを選
択することにより行う。
…,10gによる集光スポット径は、ライトガイド用光ファ
イバのコア径と同程度に設定される。かかる最適化は例
えば集光レンズの集光スポット径を測定し、それにほぼ
一致するコア径を有するライトガイド用光ファイバを選
択することにより行う。
一束で密着一体化されたライトガイド用光ファイバの
他端13a,13b,13c,…,13gは、たとえば第１図（ｂ）で示
すように配置される。この配置状態は、特に同図に示す
形状に限定されるものではないが最密充填構造を取るこ
とが望ましい。
他端13a,13b,13c,…,13gは、たとえば第１図（ｂ）で示
すように配置される。この配置状態は、特に同図に示す
形状に限定されるものではないが最密充填構造を取るこ
とが望ましい。
重要なことは、複数の光ファイバを束状に集約するこ
とによって、点光源と同等の機能をもたせることにあ
る。従って、使用するライトガイド用光ファイバの外
径、本数に応じてそれらが最密充てん構造となる様に、
それらの光ファイバを収容可能な最小内径のスリーブ12
を有することが望ましい。
とによって、点光源と同等の機能をもたせることにあ
る。従って、使用するライトガイド用光ファイバの外
径、本数に応じてそれらが最密充てん構造となる様に、
それらの光ファイバを収容可能な最小内径のスリーブ12
を有することが望ましい。
レンズ２はスリーブ12内のライトガイド光ファイバの
他端13a,13b,13c,…,13gから出射された光を平行化し、
被測定光ファイバ３の側面に照射する。
他端13a,13b,13c,…,13gから出射された光を平行化し、
被測定光ファイバ３の側面に照射する。
次に、第２図に基づきこの発明に係る光ファイバの構
造パラメータ測定方法について説明する。
造パラメータ測定方法について説明する。
集光工程101では、単色光光源（LED）1a,1b,1c,…1g
から発せられた光を集光レンズ10a,10b,10c,…,10gで集
光し、ライトガイド用光ファイバ11a,11b,11c,…11gの
一端の入射端面に入射する。このとき、集光レンズの集
光スポットとライトガイド用光ファイバのコア径がほぼ
等しくなるように入射する。
から発せられた光を集光レンズ10a,10b,10c,…,10gで集
光し、ライトガイド用光ファイバ11a,11b,11c,…11gの
一端の入射端面に入射する。このとき、集光レンズの集
光スポットとライトガイド用光ファイバのコア径がほぼ
等しくなるように入射する。
出射工程102では、ライトガイド用光ファイバ11a,11
b,11c…11gで導かれた光を集約して一体的に出射させ
る。従って、ライトガイド用光ファイバ11a,11b,11c,
…,11gの他端をスリーブ12で束ねて光束を集中させる。
束ねる手段は、特にスリーブに限らず、ひも等で縛りつ
けるものであってもよい。重要なことは、光ファイバの
出射端面13a,13b,13c,…13gを密集化させ、一体的に
（点光源のように）出射する点である。
b,11c…11gで導かれた光を集約して一体的に出射させ
る。従って、ライトガイド用光ファイバ11a,11b,11c,
…,11gの他端をスリーブ12で束ねて光束を集中させる。
束ねる手段は、特にスリーブに限らず、ひも等で縛りつ
けるものであってもよい。重要なことは、光ファイバの
出射端面13a,13b,13c,…13gを密集化させ、一体的に
（点光源のように）出射する点である。
次の入射工程103では、一体的に集約されて出射され
た光を平行化し、被測定光ファイバ３の光軸垂直方向か
ら照射する。従って、上記被測定光ファイバ３には、高
輝度の平行単色光が入射されることになる。
た光を平行化し、被測定光ファイバ３の光軸垂直方向か
ら照射する。従って、上記被測定光ファイバ３には、高
輝度の平行単色光が入射されることになる。
ファイバ内で屈折した光（透過光）の強度分布は、対
物レンズ等を介して撮像素子で観測される。照明光とし
て平行度の高い単色光を用いた場合、クラッド外周部に
回折縞が表れるが、外径中心はこの回折パターンの対称
性により求められる。また、コア中心はファイバ内で屈
折し集光された部分の光の強度分布を読み取ることによ
り求められる。このようにして、被測定光ファイバの構
造パラメータが測定される。
物レンズ等を介して撮像素子で観測される。照明光とし
て平行度の高い単色光を用いた場合、クラッド外周部に
回折縞が表れるが、外径中心はこの回折パターンの対称
性により求められる。また、コア中心はファイバ内で屈
折し集光された部分の光の強度分布を読み取ることによ
り求められる。このようにして、被測定光ファイバの構
造パラメータが測定される。
測定結果を従来の単一光源を用いる方法（第３図）と
比較して示すと、第４図のようになる。画像のとり込み
時間は従来方法に比べ、約1/4になり、測定再現性（５
回の測定時のσn-1）も改善された。なお、この実験に
おいて、画像とり込み時間は、検出器としてCCD素子を
用い、画像とり込みに必要な蓄積時間を比較することに
より求めている。
比較して示すと、第４図のようになる。画像のとり込み
時間は従来方法に比べ、約1/4になり、測定再現性（５
回の測定時のσn-1）も改善された。なお、この実験に
おいて、画像とり込み時間は、検出器としてCCD素子を
用い、画像とり込みに必要な蓄積時間を比較することに
より求めている。
以上詳細に説明したように、この発明によればライト
ガイド用光ファイバの出射端面を束ねて一体化している
ので、照射光の高輝度化が図れ、画像とり込み時間の短
縮化が図れる。
ガイド用光ファイバの出射端面を束ねて一体化している
ので、照射光の高輝度化が図れ、画像とり込み時間の短
縮化が図れる。
特に、コヒーレンシー（可干渉性）が高い高輝度のLE
Dは、その結果により干渉縞が画像の一部に重畳され、
測定再現性が低下するが、この発明は相互に干渉性を有
しない複数の光源を用いることにより上記干渉縞による
測定再現性の劣化が抑制され、測定再現性が向上する。
Dは、その結果により干渉縞が画像の一部に重畳され、
測定再現性が低下するが、この発明は相互に干渉性を有
しない複数の光源を用いることにより上記干渉縞による
測定再現性の劣化が抑制され、測定再現性が向上する。
また、簡単な構造で照明光の高輝度化が図れる。
特に、複数のLEDを用いて高輝度化を図る照明装置と
比べ、照明光の平行性に優れ、上記光ファイバの構造パ
ラメータの測定において高精度な測定が実現する。
比べ、照明光の平行性に優れ、上記光ファイバの構造パ
ラメータの測定において高精度な測定が実現する。
第１図はこの発明に係る光ファイバの構造パラメータ測
定装置を示す図、第２図はこの発明に係る光ファイバの
構造パラメータ測定方法を説明するための工程図、第３
図はこの発明による装置と従来の照明装置の照明光を比
較した図、第４図はこの発明による測定装置と従来の測
定装置による実験結果を示す図、第５図は従来の光ファ
イバの構造パラメータ測定装置を説明するための図であ
る。 １……光源（LED）、２……コリメータレンズ、３……
被測定光ファイバ、４……対物レンズ、５……撮像素
子、６……TVモニタ、７……カメラコントローラ、８…
…CPU、９……プリンタ、10……集光レンズ、11……ラ
イトガイド用光ファイバ、12……スリーブ、13……光フ
ァイバの出射端面。
定装置を示す図、第２図はこの発明に係る光ファイバの
構造パラメータ測定方法を説明するための工程図、第３
図はこの発明による装置と従来の照明装置の照明光を比
較した図、第４図はこの発明による測定装置と従来の測
定装置による実験結果を示す図、第５図は従来の光ファ
イバの構造パラメータ測定装置を説明するための図であ
る。 １……光源（LED）、２……コリメータレンズ、３……
被測定光ファイバ、４……対物レンズ、５……撮像素
子、６……TVモニタ、７……カメラコントローラ、８…
…CPU、９……プリンタ、10……集光レンズ、11……ラ
イトガイド用光ファイバ、12……スリーブ、13……光フ
ァイバの出射端面。
Claims (2)
- 【請求項１】被測定光ファイバの光軸垂直方向から点光
源性、単色性の照明光を前記被測定光ファイバ側面に入
射し、前記被測定光ファイバの透過光の屈折状態を観測
することによって前記光ファイバの構造パラメータを測
定する光ファイバの構造パラメータ測定装置において、 複数の単色光の光源と、 前記複数の光源からの単色光をそれぞれ入射する複数の
ライドガイド用光ファイバと、 前記複数のライトガイド用光ファイバの出射端面を密集
させ一体化した光束として集中的に出射する集中出射手
段と、 出射された光束を平行化するとともに前記被測定光ファ
イバ側面に照射する照射手段を備えて構成されることを
特徴とする光ファイバの構造パラメータ測定装置。 - 【請求項２】前記ライトガイド用光ファイバの入射端面
で前記単色光を集光した集光スポット径を前記光ファイ
バのコア径とほぼ同一にし、前記光ファイバの入射角と
集光スポットからの拡り角をほぼ同一にすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバの構造パ
ラメータ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18418587A JPH0812125B2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 光ファイバの構造パラメ−タ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18418587A JPH0812125B2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 光ファイバの構造パラメ−タ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428533A JPS6428533A (en) | 1989-01-31 |
| JPH0812125B2 true JPH0812125B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=16148848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18418587A Expired - Lifetime JPH0812125B2 (ja) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | 光ファイバの構造パラメ−タ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812125B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5180704B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-04-10 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡用ライトガイド |
| JP5250318B2 (ja) | 2008-06-30 | 2013-07-31 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡用ライトガイド |
| US9289669B2 (en) * | 2009-09-15 | 2016-03-22 | Jey Ho Suk | Method for measuring the physical quantity of an object using a single light source and a flat surface sensor unit, and virtual golf system using the method |
-
1987
- 1987-07-23 JP JP18418587A patent/JPH0812125B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6428533A (en) | 1989-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009544015A (ja) | コンパクトな反射屈折分光計 | |
| EP0764866B1 (en) | Confocal microscope | |
| CN105675574A (zh) | 用于实时荧光定量pcr的多荧光通道检测系统 | |
| CN102183359B (zh) | 对光束的准直性进行检测的方法和装置 | |
| US7495762B2 (en) | High-density channels detecting device | |
| JPH07117622B2 (ja) | パツケ−ジ内に発光体を配列する方法および装置 | |
| CN107931784A (zh) | 一种平面电弧成像与光谱同步采集装置 | |
| CN111349553A (zh) | 一种基因测序仪光学系统 | |
| JP4645176B2 (ja) | 分光顕微鏡装置 | |
| JP2017116493A (ja) | 共焦点変位計 | |
| JPS6113130A (ja) | 光フアイバ集合体の検査装置 | |
| US7268871B2 (en) | Measuring head for planar measurement of a sample | |
| JP2013538375A (ja) | 屈折表面部と反射表面部とを備えた透明なモノリシック構造体を有する光学プローブ | |
| JP6654893B2 (ja) | 共焦点変位計 | |
| EP0429332B1 (fr) | Procédé et dispositif pour la détermination des caractéristiques d'une lentille, et notamment, de sa puissance | |
| CN218470007U (zh) | 一种步进式Micro LED光强光谱检测用光学模组 | |
| JP2005277153A (ja) | 画像露光装置 | |
| JP6876207B1 (ja) | 検査装置 | |
| JPH1047938A (ja) | レーザビーム拡がり角測定装置 | |
| JPH06331319A (ja) | 光学式高さ測定装置 | |
| JP3494148B2 (ja) | フォーカス検出装置及びレーザ検査加工装置 | |
| CN218782169U (zh) | 流式细胞仪 | |
| JPH08240481A (ja) | 多芯テープファイバ用光パワー測定装置 | |
| JP2831705B2 (ja) | 円錐レンズの透過光波面収差の検査方法及びその装置 | |
| JPH01304339A (ja) | 屈折角測定装置 |