JPS60207105A - 光フアイバ−の自動調心装置 - Google Patents

光フアイバ−の自動調心装置

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JPS60207105A
JPS60207105A JP6452184A JP6452184A JPS60207105A JP S60207105 A JPS60207105 A JP S60207105A JP 6452184 A JP6452184 A JP 6452184A JP 6452184 A JP6452184 A JP 6452184A JP S60207105 A JPS60207105 A JP S60207105A
Authority
JP
Japan
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actuator
voltage
outputs
output
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP6452184A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumio Goto
純夫 後藤
Hiroyuki Imai
今井 寛之
Toshiaki Sunada
砂田 敏明
Toshiyuki Miyamoto
俊幸 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Juki Corp
Original Assignee
Tokyo Juki Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Juki Industrial Co Ltd filed Critical Tokyo Juki Industrial Co Ltd
Priority to JP6452184A priority Critical patent/JPS60207105A/ja
Publication of JPS60207105A publication Critical patent/JPS60207105A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3801Permanent connections, i.e. wherein fibres are kept aligned by mechanical means
    • G02B6/3803Adjustment or alignment devices for alignment prior to splicing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

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】 〔技術分野〕 この発明は、光ファイバーの接続時にその光軸を合わせ
るための自動調心装置に係わり、特に電圧によっ又光フ
ァイバーのガイドブロックを微小変位させるアクチュエ
ータを備えた光ファイバーの自動調心装置に関する。
〔従来技術〕
従来、光ファイバーの接続時における自動調心装置とし
て、第1図に示すようなものが知られている。図におい
てlは基台、2.3はそれぞれその基部2a、8aにお
いて互に直角なX方向、Y方向に揺動可能に基台IK対
面して支持し接続すべき光ファイバー4,4載置用のガ
イドブロックである。5,6はそれぞれガイドブロック
2,3を揺動させるためのりニアモータ、7,8はそれ
ぞれリニアモータ5,6とガイドプロ・ンク2と3の間
に介在させたコイルスプリングである。
コイルスプリング?、8は、リニアモータ5゜6の動き
を縮小してカイドブ0.7り2,3に伝達する。
上記のように構成された従来の自動調心装置は、光ファ
イバー4,4の接続する端面4a 、4aを通過する光
パワーをフィードパ・ツクしてリニアモー タ5 、6
 ’を動作させ、コイルスプリング7.8を介してガイ
ドブ0.7り2,3を微小変位させ光ファイバー4,4
の光軸を自動的に一致させるようにしたものである。
このような、従来の自動調心装置ではりニアモーl’5
.6の動トがコイルスプリング7.8’(i=介してツ
ノイドブロック2.3に伝達されるから、リニアモータ
5,6の動きに対するカイトブロック2.3の応答性が
悪く、従って光ファイツク4,4の調心に多大な時間を
要するという欠点があった。
〔発明の目的〕
この発明は、叙上の欠点に着目してなされたもので、ガ
イドロックを光ファイバーの光軸に対し直角で、しかも
互に直角方向に微小変位させるアクチュエータとして、
圧電素子または電磁石等の電圧変位型の駆動素子を用い
、このアクチュエータによって直接ガイドブロックを駆
動するとともに、アクチュエータを直流バイアス電圧に
正弦波、三角波などの交流電圧全重畳させて作動するこ
とによりガイドブロックの応答性が良く、速やかに調心
できる光フアイバー調心装置を得ることを目的とする。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を第2図以下に基づ(・て説明
する。前記した従来例と同一部分または相当部分は同一
符号で表わしその説明を省く。
第2図において、9.lOはそれぞれ被接続用の光ファ
イバー4,4の端面4a 、4aをほぼ光軸を合せて対
面させるV字型溝9m、lOmを頂面に刻設した可動部
9に、lOkを基部9a。
10aにおいてX方向、Y方向にそれぞれ揺動可能に基
台lTL支持したガイドブロックである011.12は
それぞれガイドブロック9.lO’を互に直角なX方向
、Y方向に振動させる圧電素子等のアクチュエータであ
る。ここでアクチュエータ11は第3図に示すように可
動部91(と固定部9eの間に挾着されてお9第5図に
示す圧*特性のように印加電圧に比例して長さが変化す
る性質によってX方向に伸縮してガイドブ0.7り9を
揺動さぜるものである。アクチーエータ12は第4図に
示すよ5に可動部inkと固定部10eとの間に挾着さ
れY方向(図において縦方向)にカイトブロック10の
可動部101くを揺動させるものである。
第2図において、13は一方の光ファイバー4の外側端
面に接続された参照元の発生装置、14は他の光ファイ
バー4の外側端面に接続された光センサ14aおよび光
パワーメータ14k(第6図)を内蔵する光パワー訓示
装置である。
次に調心装置の制御回路全ブロック回路図第6図によっ
て説明する。
図において、光七ン”シー14aの出力は光パワーメー
タ14bによって増幅され同期検波器15に入力される
。同期検波器15によって直流成分を濾過して交流成分
のみが取り出され、極性判定回路16と光パワー比較器
1’7に分割して入力される!ここで極性判定回路16
は、例えば第7図に示すような回路であって、正弦波信
号Aを基準電圧Vsと比較して矩形波パルヌc4−出力
するコンパレータCO1と、別の正弦波信号13の 入
力により矩形波パルスDを出力するコノパレータCO2
を設け、この各コンパレータC(J、 、C(J2の各
出力矩形波パルスC,DfアンドゲートA N Dに入
力し、そのアンド出力Eを(Uるものである。
この回路においては、正弦波信号Aと13が同相0) 
トキハ、第8図、(1) 、 (IJ) 、 (III
)、(IV)、(V) VC示スように、(1)におい
て、基準電圧Vsより大きな正弦波信号への部分だけ(
11)のような矩形波ノzルヌ出力Cが出力され(Il
)で示す正弦波信号13は(IV)に示す矩形波信号出
力りとなる。この場合基準電圧はゼロであるから、正弦
波信号Bの半波分全体が矩形波となり、アントゲ−)A
NDにおいて出力Cと同形のアンド出力Eが高レベルj
−1として得もれる。正弦波信号へと正弦波信号Bの位
相のずれが180°ずれた場合、すなわち逆相のときは
、第9図のように+INK示された正弦波信号Aは(l
[)のような出力CVc対し、逆相の了弦波13 K対
するコンパレータCO7の出力りは(lv)のように出
力Cに対し、180°位相のずれた矩形波1号が得られ
、このA、 N I)は(V)に示すようにゼロとなり
、低レベルLどなる。従ってアンドゲートANIJの出
力Eの11がLにょっ又正弦波信号Aと13とが同相か
、逆相かが分る。
光パワー比較器17は第1O図に示すような回路であっ
て、演算増幅器Pす、とコンデンサC1、抵抗1(,1
からなる積分回路■の入力側にダイオード1〕改介して
正弦波信号Aが入力され、積分回路lの出力し1基準電
圧’、3HV sとするコンパレータCO3に入力され
矩形波出力Ji得るものである。
第】1図に上記光パワー比較器17の各部の出力波形を
示す。(1)は入力正弦波形、(旧はダイオード1)1
 の出力Fの波形すなわち半波正弦波である。(1■)
は演算増幅器OPlの出力Gであシ、(IV)ハコンバ
レータCO3の出力である。
正弦波信号への振幅を半波について積立した波形が基準
電圧■S、J:!llも大きいと、その大きい部分につ
いて(IV)に示すように矩形波が出力する。
しかし第12図(1) 、 (1)、 (11) 、 
(IV)に示すように正弦波信号への振幅全半波につい
て積分した波形が基準電圧Vsよシも小さいと、(IV
)のように出力はしない。
従って、入力した正弦波信号へのパワーがある一定レベ
ル以上であるか、以下であるかを判定することができる
第6図にもどって、極性判定回路16と光パワー比較器
17の出力はそれぞれマイクロコンピュータ18にデー
タとして入力される。
マイクロコンピュータ18の2種類のデジタル出力すな
わちX方向の振動に関するデジタル出力Dx、Y方向の
振動に関する出力Dyはそれぞれデジタルアナログ変換
器19.20を介してアナログ変換され加算回路21.
22の一方の入力端に入力される。
ここで加算回路21.22は例えば第13図に示すよう
に演算増幅器(JP2と抵抗H,2,l(,3,l七。
かもなる回路構成であって、抵抗’z 、 H,3を介
してそれぞれ入力した電圧■+、■z’に例する′電圧
が得られるものである。
加算回路21.22のそれぞれの他方の入力側には半導
体スイッチ28.24i介して発振器25の出力する交
流波形信号(正弦波、三角波、矩形波等)ヲマイクロコ
ンピューター8の指令によりゲートして加えるようにな
っている。
ここで半導体スイッチ28.24は第14図に示すよう
に、電界効果トランジスター’ 12 ’L’のゲート
qに加える電圧によってソースSとドレインDeO間の
導通を遮断できるものである。
増幅器26.27はそれぞれ加算回路21.22かもの
入力を増幅してアクチュエータ11.12にそれぞれ印
加するように接続されている。増幅器26.27はリニ
アな特性をもったものである。
次に、マイクロコンピュータ−80機能を70−チャー
ト第15図により説明する。なお、図中P1〜P2Gは
フローチャートの各ステップを示す。
P、で装置をスタートし、P2のイニシャルセットでX
軸のアクチュエータ11およびY軸のアクチュエータ1
2に所定の直流バイアス電圧VB(第16図+1)参照
)を加え、続いてバイアス電圧VBに交流電圧Vc f
重畳し、P3でアクチュエータ11のX軸振動を開始し
、ガイドブロック9゛をX軸方向に振動させる。
この振動により光パワーメータ14bの指示値がゆらぐ
(第17図参照)、そしてP、において、光パワー比較
器17により光パワーメータ14の値のゆらぎΔQ l
 +ΔQ2・・・を見る。
このことを第17図により説明すると、縦軸は光パワー
メータの指示値Q、横軸はX方向の調節位置Xを示す。
図において振動x、 と振動×2 とが同じ振幅であっ
たとしても、光パワー曲線の極太値により近い振動x2
のゆらぎΔQ2の方が振動X、に対するゆらぎΔQ+ 
−Jニジも小さい。
ここでめざすべきは、光パワーQの頂上p yに対する
Xの値であるから、光パワーQのゆらぎ△Qの値がある
一定の値Δ(之。より小さくなったとき、そこのXの位
置は頂上に十分近いものと見てよい。
次にP6 で極性判定回路16により光パワー(Jの振
動がアクチーエータ11の振動と同相か否かを判断する
。ここで同相とは第17図の振動x1のようなもので、
調節位置xが増加すれば光パワー(9も増加する。この
ときは、カイトブロック9を調節位置Xの増加する方向
へ進めるべく・第16図())に示す、J:5にバイア
ス電圧Vnを△■(この値はあらかじめ定められている
。)だけ増加させる。ところが、x3の位置では、調節
位置Xが増加すれば光パワーQは減少する。このときは
光パワーQの振動とアクチュエータ11の振動が逆相で
あり、ガイドブロック9を光パワーQが極太化する位置
まで移動するためには、バイアス電圧VnをΔ■だり一
減少させて調節位置Xの減少する方向へ動かす。
このような判断動作が終了するとΔIIIだけのWa口
待時間置いて、上記と同様の動作を数回繰り返して、つ
いに光パワー振幅Q<Q。どなるまで行なう。
この動作はP [1+ P7 + P8 + ”Or 
Ploの各ステップで行われる。そして判断が終了する
と、PII でX方向の振動を止めるためX方向のアク
チュエータ11への交流電圧VB0)重畳を停止し、次
いでY方向のアクチーエータ12に対して同様にP12
〜P+o VCJ: ’)上記X方向の場合と同様に行
い、調心が終ったときP2Oによりガイドブロック9.
lOをその位置に停止させる。
なお、ガイドブロック9を振動させるアクチュエータと
して第18図に示すように電磁コイルMの吸引力による
ものを用いてもよい。ガイドブロックIOKついても同
様である。
〔発明の効果〕
この発明は、アクチーエータによって直接ガイドブロッ
クを揺動させるように構成したから、応答性が早く、速
やかな調心動作が可能であり、構造が小型簡単であるか
ら低コストなものとなる。
更にアクチュエータを交流駆動しているから信号の増幅
が容易であり回路構成が簡単になる等幾多の効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光ファイバーの自動調Iシ・装置の要部
を示す一部断裁した斜視図、第2図乃至第18図はいず
れものこの発明に係わるもので、第2図は自動調心装置
の一実施例を示す要部斜視図、第3図、第4図はそれぞ
れX方向、Y方向に揺動可能なカイトブロックの側面図
、第5図は圧電素子の特性図、第6図は全体ブロック回
路図、第7図は同期検波回路の一例を示す′電気回路図
、第8図は第7図における正弦波信号式ツバA、15の
同相の場合の要部の電圧波形図、第9図は同じく逆相の
場合の要部の電圧波形図、第10図は第6図におり゛る
光パワー比較器の一実施例を示す回路図、第】1図、第
12図は第10図における要部の電圧波形を示すもので
第11図は光パワーが一定しヘル以上の場合を、第12
図は一定しベル以下ノ場合をそれぞれ示す波形図である
。 第13図は加算回路0月例を示す回路図、第14図は半
導体スイッチの一例を示す回路図、第15図は全体動作
過程を示すフローチャート、第16図(1)はアクチュ
エータへの印加電圧の波形、(旧は光パワーの波形を示
す図、第17図は光パワーメータの出方電圧とガイドブ
Oツクの調整位置との関係を示すグラフ、第18図はア
クチュエータの他の実施例を示す側面図である。 4.4・・光ファイバー 9、■0・ ガイドブロック 31.12・・アクチュエータ 14a・・光センサ 141)・・光パワーメータ 14 ・光パワー測定装置 16・・・極性判定回路 】?・・・光パワー比較器 18・・・マイクロコンピュータ 21.22・・・加算回路 23.24・・半導体スイッチ 25・・発振器 出願人の名称 東京重機工業株式会社 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基台上に揺動可能に支持した被接続光フアイバー載置用
    の一対のカイトブロックと、これらのガイドブロックに
    それぞれ直接連結した電圧駆動形式のアクチュエータと
    、このアクチーエータを直流バイアス電圧に交流電圧を
    重畳して駆動する手段と、前記板接続光ファイバーの対
    向する端面を通過する光パワーを測定する手段と、この
    光パワーの振動と011記アクチーエータの振動の位相
    を比較する手段と、この位相の比較によりアクチーエー
    タを正または逆方向に移動させる手段と、前記光パワー
    の振動の振幅が一定値以下になったとぎ前記ガイドブロ
    ックをその位置に停止さぜる手段とからなる光ファイバ
    ーの自動調心装置。
JP6452184A 1984-03-31 1984-03-31 光フアイバ−の自動調心装置 Pending JPS60207105A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62127503U (ja) * 1986-02-04 1987-08-13

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51130237A (en) * 1975-05-07 1976-11-12 Hitachi Ltd Method of connecting light fiber

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