JPS6229763B2 - - Google Patents
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- JPS6229763B2 JPS6229763B2 JP58153055A JP15305583A JPS6229763B2 JP S6229763 B2 JPS6229763 B2 JP S6229763B2 JP 58153055 A JP58153055 A JP 58153055A JP 15305583 A JP15305583 A JP 15305583A JP S6229763 B2 JPS6229763 B2 JP S6229763B2
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- optical fiber
- core
- microscope
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- optical
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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
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3801—Permanent connections, i.e. wherein fibres are kept aligned by mechanical means
- G02B6/3803—Adjustment or alignment devices for alignment prior to splicing
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は透過形の顕微鏡によつて、光フアイバ
特にコア径の小さな単一モード光フアイバのコア
を正確に軸合せし、効率よく低損失に接続する方
法及びその装置に関するものである。 ＜従来の技術およびその問題点＞ 光フアイバの接続を低損失に行う場合には、光
フアイバのコア自体を軸合せする必要がある。従
来のこの種の光フアイバのコア軸合せ方法には次
に示す(a)〜(e)の方法があつた。 (a) 第１図はパワーモニタ法と呼ばれる光フアイ
バのコア軸合せ方法である。この方法は相互に
接続される単一モード光フアイバ（以下光フア
イバと略称する）１，１′に光源２および受光
器３を配し、接続点の透過パワーが最大になる
ように光フアイバ１，１′のコアをｘ，ｙ方向
に軸合せする方法である。しかし、この方法は
接続するための作業箇所が光源、接続点、受光
点の３か所に分散するので、人員や機材が多
く、作業能率が悪い欠点があつた。 (b) 文献、昭和57年度電子通信学会総合全国大会
934「単一モード光フアイバのコア軸合せ方
法」P.4−131に見られるように、Geがドープ
された光フアイバの紫外線励起による螢光現象
を利用し螢光を発したコアを観測して軸合せを
する方法がある。しかし、この方法はGeドー
パントを含んだコアの場合に制限されること
や、紫外領域のレーザ光源を要するため装置が
大型化する欠点があつた。 (c) 文献、電子通信学会論文誌 ’82／5Vol.J65
−Ｂ、No.５、P.662「シングルモード光フアイ
バのモニター無し接続方法」などに見られるよ
うに、光フアイバをそのクラツドと同じ屈折率
の液体で浸し、位相差顕微鏡でコアを検出し軸
合せする方法がある。しかし、この方法は、空
気中でコアを検出できないことなどに欠点があ
る。 (d) 文献、昭和58年電子通信学会総合全国大会
2009「単一モード光フアイバのコア直接観察に
よる接続損失の推定」P.7−390に見られるよう
に、微分干渉顕微鏡を使用して空気中で光フア
イバのコアを検出し、コアを軸合せする方法が
ある。しかし、この方法は、微分干渉顕微鏡と
いう特別な装置を必要とするために装置が大型
化することや装置が高価になる欠点がある。一
般に、単一モード光フアイバのコアは偏心して
いるため、真のコア位置は、光フアイバをクラ
ツドと同じ屈折率の液体で浸す場合を除き、コ
ア像から求めた見かけ上のコア位置とは一致し
ない。光フアイバにピントを合わせる位置によ
つて、コア像から求めた見かけ上のコア位置も
変化する。したがつて、微分干渉顕微鏡で単一
モード光フアイバのコア像が検出できても正確
な軸合せができない欠点があつた。 (e) 通常の顕微鏡で単一モード光フアイバのコア
像が観測できる事実は知られていた。しかし、
コア像の検出条件が明らかにされていなかつた
ため、安定した検出ができない欠点があつた。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明はこれらの欠点を除去するため、光フア
イバの照明装置と受光装置の設計条件および光フ
アイバにピントを合わせる位置範囲を明らかにし
て、通常の顕微鏡でも鮮明なコア像を得られるよ
うにし、また光フアイバの真のコア位置とコア像
から得られる見かけ上のコア位置との関係を示す
特性曲線を導入し、コアの軸合せを正確に行える
ようにしたものである。また特定の位置に焦点を
合わせることにより、光フアイバのレンズ効果を
考慮せずにコアの軸合せが行えるようにしたもの
である。 ＜実施例＞ 以下本発明を詳細に説明する。 第２図は照明光として一様な平行光線４を単一
モード光フアイバ１にあてた場合について、光フ
アイバ透過光の光強度分布５を求めるモデルを示
す説明図である。光フアイバ透過光の光強度分布
５は、一定の階級（ヒストグラムにおいてｙ方向
に分割した横幅）で分割した光強度ヒストグラム
として、次の手順により計算機シミユレーシヨン
から求まる。即ち、 (1) 単一モード光フアイバ１に対して、平行光線
４は３種類の光路６，７，８を通る。但し、６
は直接対物レンズ１３に至る光路、７はクラツ
ド９だけを通る光路、８はクラツド９とコア１
０の両方を通る光路を示す。また、クラツド９
とコア１０への入射面では反射光１１，１２を
考える。但し、１１はクラツド９で反射する光
線、１２はコア１０で反射しクラツド９を通つ
て光フアイバ１外に出る光線である。 (2) 光路７，８の光路は、空気−クラツドおよび
クラツド−コアの境界部にスネルの法則を適用
し、コア部１０はグレーデツド形屈折率分布と
している。 (3) 顕微鏡の対物レンズ１３が受光できる入射光
は、対物レンズ１３の開口数と受光口径および
作動距離によつて決定できる。 (4) また、光路７，８を通る光線及び反射光１
１，１２の光強度はフレネルの式から求まる。 (5) 上記(3)の条件を満足する光線は、例えば光路
７を通る光線の場合、対物レンズ１３からは、
第２図に示すように顕微鏡の焦点位置（ｘ＝
Ｇ）上にあつて点Ａから破線で延長した位置Ｂ
の光としてみえる。このとき、上記(4)から求ま
る光強度１４を、既に求まつている同じ階級内
の光強度１５に加える。但し、光強度１４，１
５は、ｘ−ｙ座標内で表現したものではなく
て、Ｘ＝Ｇをヒストグラムの高さの基準とし、
横方向に光強度をとつて、光強度ヒストグラム
の一部を表現したものである。 但し、第２図において、ｘ軸は対物レンズ１３
の光軸方向と一致しており、また、ｘ−ｙ座標は
光フアイバ１の中心を原点にとつており、また、
図中のＰは光強度を示し、また、y1は光フアイバ
１の中心（ｘ軸）とコア１０の中心とのｙ方向の
距離即ち偏心量を示し、ｙ＾１は光強度分布におい
て光線６によつて仕切られた部分として観測され
る光フアイバ像の中心（ｙ＝０）と２本の暗線幅
２ａ＾として観測されるコア像の中心との距離、即
ちコア像の偏心量を示し、以下ではコア像の位置
と称す。なお、以下において、文字変数の上につ
けた記号「＾」は像を示す。 第３図に、以上のようにして、平行光線の密度
を２万本／mmとして求めた光フアイバ像の光強度
ヒストグラム、即ち光強度分布のシミユレーシヨ
ンした結果の例を示す。第３図の３つの光強度分
布は、左から順に焦点位置をｘ正方向に移動させ
たときに変化する様子を示したものである。つま
り、光強度分布のうち左側のものはＧ＝０［μ
ｍ］、中間のものはＧ＝30［μｍ］、右側のものは
Ｇ＝62.5［μｍ］、の分布特性を示している。シ
ミユレーシヨン計算に用いた光フアイバ１のパラ
メータおよび対物レンズ１３のパラメータを第１
表に示したが、表中のn2はコア中心の屈折率であ
る。但し、第３図のＰは光強度を示す。また第２
図のｙGとｙG′は光フアイバ像の端にできる暗部
の幅であり光フアイバのレンズ効果と対物レンズ
１３の受光条件即ち、対物レンズ１３の開口数と
設定した焦点位置ｘ＝Ｇにより決定される。また
１６は２本の暗線として観測されるコア像であ
る。なお、以上の例では、コア１０の屈折率分布
をグレーデツド形として説明したが、ステツプ形
としてもシミユレーシヨン結果に差異は認められ
なかつた。また、第３図において、対物レンズ１
３が決まれば、焦点位置Ｇとこの焦点位置Ｇで得
られる光強度分布は１対１に対応するため、例え
ば、第２図の暗部の幅ｙGとｙG′から、対物レン
ズ位置に対するその光軸方向の焦点位置即ち光フ
アイバ位置を検出できる。
特にコア径の小さな単一モード光フアイバのコア
を正確に軸合せし、効率よく低損失に接続する方
法及びその装置に関するものである。 ＜従来の技術およびその問題点＞ 光フアイバの接続を低損失に行う場合には、光
フアイバのコア自体を軸合せする必要がある。従
来のこの種の光フアイバのコア軸合せ方法には次
に示す(a)〜(e)の方法があつた。 (a) 第１図はパワーモニタ法と呼ばれる光フアイ
バのコア軸合せ方法である。この方法は相互に
接続される単一モード光フアイバ（以下光フア
イバと略称する）１，１′に光源２および受光
器３を配し、接続点の透過パワーが最大になる
ように光フアイバ１，１′のコアをｘ，ｙ方向
に軸合せする方法である。しかし、この方法は
接続するための作業箇所が光源、接続点、受光
点の３か所に分散するので、人員や機材が多
く、作業能率が悪い欠点があつた。 (b) 文献、昭和57年度電子通信学会総合全国大会
934「単一モード光フアイバのコア軸合せ方
法」P.4−131に見られるように、Geがドープ
された光フアイバの紫外線励起による螢光現象
を利用し螢光を発したコアを観測して軸合せを
する方法がある。しかし、この方法はGeドー
パントを含んだコアの場合に制限されること
や、紫外領域のレーザ光源を要するため装置が
大型化する欠点があつた。 (c) 文献、電子通信学会論文誌 ’82／5Vol.J65
−Ｂ、No.５、P.662「シングルモード光フアイ
バのモニター無し接続方法」などに見られるよ
うに、光フアイバをそのクラツドと同じ屈折率
の液体で浸し、位相差顕微鏡でコアを検出し軸
合せする方法がある。しかし、この方法は、空
気中でコアを検出できないことなどに欠点があ
る。 (d) 文献、昭和58年電子通信学会総合全国大会
2009「単一モード光フアイバのコア直接観察に
よる接続損失の推定」P.7−390に見られるよう
に、微分干渉顕微鏡を使用して空気中で光フア
イバのコアを検出し、コアを軸合せする方法が
ある。しかし、この方法は、微分干渉顕微鏡と
いう特別な装置を必要とするために装置が大型
化することや装置が高価になる欠点がある。一
般に、単一モード光フアイバのコアは偏心して
いるため、真のコア位置は、光フアイバをクラ
ツドと同じ屈折率の液体で浸す場合を除き、コ
ア像から求めた見かけ上のコア位置とは一致し
ない。光フアイバにピントを合わせる位置によ
つて、コア像から求めた見かけ上のコア位置も
変化する。したがつて、微分干渉顕微鏡で単一
モード光フアイバのコア像が検出できても正確
な軸合せができない欠点があつた。 (e) 通常の顕微鏡で単一モード光フアイバのコア
像が観測できる事実は知られていた。しかし、
コア像の検出条件が明らかにされていなかつた
ため、安定した検出ができない欠点があつた。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明はこれらの欠点を除去するため、光フア
イバの照明装置と受光装置の設計条件および光フ
アイバにピントを合わせる位置範囲を明らかにし
て、通常の顕微鏡でも鮮明なコア像を得られるよ
うにし、また光フアイバの真のコア位置とコア像
から得られる見かけ上のコア位置との関係を示す
特性曲線を導入し、コアの軸合せを正確に行える
ようにしたものである。また特定の位置に焦点を
合わせることにより、光フアイバのレンズ効果を
考慮せずにコアの軸合せが行えるようにしたもの
である。 ＜実施例＞ 以下本発明を詳細に説明する。 第２図は照明光として一様な平行光線４を単一
モード光フアイバ１にあてた場合について、光フ
アイバ透過光の光強度分布５を求めるモデルを示
す説明図である。光フアイバ透過光の光強度分布
５は、一定の階級（ヒストグラムにおいてｙ方向
に分割した横幅）で分割した光強度ヒストグラム
として、次の手順により計算機シミユレーシヨン
から求まる。即ち、 (1) 単一モード光フアイバ１に対して、平行光線
４は３種類の光路６，７，８を通る。但し、６
は直接対物レンズ１３に至る光路、７はクラツ
ド９だけを通る光路、８はクラツド９とコア１
０の両方を通る光路を示す。また、クラツド９
とコア１０への入射面では反射光１１，１２を
考える。但し、１１はクラツド９で反射する光
線、１２はコア１０で反射しクラツド９を通つ
て光フアイバ１外に出る光線である。 (2) 光路７，８の光路は、空気−クラツドおよび
クラツド−コアの境界部にスネルの法則を適用
し、コア部１０はグレーデツド形屈折率分布と
している。 (3) 顕微鏡の対物レンズ１３が受光できる入射光
は、対物レンズ１３の開口数と受光口径および
作動距離によつて決定できる。 (4) また、光路７，８を通る光線及び反射光１
１，１２の光強度はフレネルの式から求まる。 (5) 上記(3)の条件を満足する光線は、例えば光路
７を通る光線の場合、対物レンズ１３からは、
第２図に示すように顕微鏡の焦点位置（ｘ＝
Ｇ）上にあつて点Ａから破線で延長した位置Ｂ
の光としてみえる。このとき、上記(4)から求ま
る光強度１４を、既に求まつている同じ階級内
の光強度１５に加える。但し、光強度１４，１
５は、ｘ−ｙ座標内で表現したものではなく
て、Ｘ＝Ｇをヒストグラムの高さの基準とし、
横方向に光強度をとつて、光強度ヒストグラム
の一部を表現したものである。 但し、第２図において、ｘ軸は対物レンズ１３
の光軸方向と一致しており、また、ｘ−ｙ座標は
光フアイバ１の中心を原点にとつており、また、
図中のＰは光強度を示し、また、y1は光フアイバ
１の中心（ｘ軸）とコア１０の中心とのｙ方向の
距離即ち偏心量を示し、ｙ＾１は光強度分布におい
て光線６によつて仕切られた部分として観測され
る光フアイバ像の中心（ｙ＝０）と２本の暗線幅
２ａ＾として観測されるコア像の中心との距離、即
ちコア像の偏心量を示し、以下ではコア像の位置
と称す。なお、以下において、文字変数の上につ
けた記号「＾」は像を示す。 第３図に、以上のようにして、平行光線の密度
を２万本／mmとして求めた光フアイバ像の光強度
ヒストグラム、即ち光強度分布のシミユレーシヨ
ンした結果の例を示す。第３図の３つの光強度分
布は、左から順に焦点位置をｘ正方向に移動させ
たときに変化する様子を示したものである。つま
り、光強度分布のうち左側のものはＧ＝０［μ
ｍ］、中間のものはＧ＝30［μｍ］、右側のものは
Ｇ＝62.5［μｍ］、の分布特性を示している。シ
ミユレーシヨン計算に用いた光フアイバ１のパラ
メータおよび対物レンズ１３のパラメータを第１
表に示したが、表中のn2はコア中心の屈折率であ
る。但し、第３図のＰは光強度を示す。また第２
図のｙGとｙG′は光フアイバ像の端にできる暗部
の幅であり光フアイバのレンズ効果と対物レンズ
１３の受光条件即ち、対物レンズ１３の開口数と
設定した焦点位置ｘ＝Ｇにより決定される。また
１６は２本の暗線として観測されるコア像であ
る。なお、以上の例では、コア１０の屈折率分布
をグレーデツド形として説明したが、ステツプ形
としてもシミユレーシヨン結果に差異は認められ
なかつた。また、第３図において、対物レンズ１
３が決まれば、焦点位置Ｇとこの焦点位置Ｇで得
られる光強度分布は１対１に対応するため、例え
ば、第２図の暗部の幅ｙGとｙG′から、対物レン
ズ位置に対するその光軸方向の焦点位置即ち光フ
アイバ位置を検出できる。
【表】
【表】
第４図は、第３図から作成したもので、平行光
線４を光フアイバ１にあてた場合の光フアイバ１
にピントを合わせる焦点位置（ｘ＝Ｇ）に対する
コア像１６の大きさとコントラストの関係を示
す。なお、コントラストは、第３図のコア像の両
端の暗線１６−１に対するコア像中心の光強度の
比である。第４図から、コア像１６の大きさは焦
点位置Ｇに応じて変化し、真のコア直径10μｍよ
り大きくも小さくも見えることがわかる。したが
つて、対物レンズ１３の焦点深度が浅いほど鮮明
なコア像が得られることになる。また、光フアイ
バ１のコア像１６のコントラストは、焦点位置Ｇ
の値が大きい方がよくなる傾向がある。ただしコ
ア像１６は小さくなるので、焦点位置Ｇの大きさ
は、対物レンズ１３など受光系の諸元や画像検出
センサの動作仕様などにより制限される。また、
照明光に斜め入射の成分を加えれば、焦点位置Ｇ
が小さな場合の像のコントラストを高めることも
可能である。 ところで、コア直径と同様に、コア１０の真の
偏心量（例えばy1）も、Ｇに応じて拡大あるいは
縮小されて観察されるため、コア像の位置（例え
ばｙ＾１）とその検出誤差ｅ（ｙ＾１）の関係を、第
２図のようにして第３図から求める必要がある。 第５図は、光フアイバ１にピントを合わせる焦
点位置Ｇが一定の条件で、第３図をｙ軸方向に拡
大してコア像１６の中心位置ｙ＾１を検出し、これ
から光フアイバ１の真のコア位置y1を求めるた
め、コア像１６の位置ｙ＾１と検出誤差ｅ（ｙ＾１）
（＝ｙ＾１−y1）の関係を示したものである。但し、
第５図は、一例として、第４図でＧ＜30μｍのと
き、即ち、コア偏心量y1が拡大されて観察される
場合であり、特性曲線の勾配は正となる。一方、
Ｇ＞30μｍでは、y1は縮小されて観察され、その
勾配は負となる。第５図から、コア像１６の位置
そのものを使つて光フアイバのコアを正確に軸合
せできないことが明らかである。 しかし、例外として、光フアイバのコア直径２
ａとコア像１６の直径２ａ＾が一致する条件、すな
わち、第４図に示すごとく、外径125μｍの光フ
アイバのときは焦点位置Ｇ〓30μｍ（正確には
31.3μｍ）となるように、つまり、フアイバ外径
との比が30／125〓１／４となるようにピントを
合わせれば、真のコア位置とコア像の位置は一致
することになる。フアイバの外径が変化した場合
も、このフアイバ径の1/4の位置に顕微鏡の焦点
を合わせたときに真のコア位置とコア像の位置が
一致するという関係は変わらない。 第６図及び第６図をｙ−ｚ平面で示した第７図
は本発明に係るコア検出・軸合せ装置を示す。但
し、ｘはよこ軸、ｙはたて軸、ｚは光フアイバ軸
方向を示す。図面中、１，１′は接続される単一
モードの光フアイバ、１７，１７′は電動モー
タ、１８，１８′は固定台微動機構、１９，１
９′は光フアイバ固定台、２０は光フアイバ像検
出部、２１は計算機、２２は電動モータ、２３は
ポテンシヨメータ、２４は照明光源、２５，２
５′はレンズ、２６は絞り、２７，２７′はライト
ガイド、２８は光フアイバ像検出部駆動部、２９
は中間接続リング、３０はフレームメモリ、３１
は自動焦点用電動モータ、３２は顕微鏡微動機
構、３３はミラーである。そして対物レンズ１３
と中間接続リング２９とで顕微鏡が形成されてい
る。 第８図は、第６図及び第７図に示すコア検出・
軸合せ装置の動作手順を示すフローチヤートであ
る。 第６図及び第７図に示す装置を作動するには、
第８図に示すフローチヤートに従つて説明する
と、電動モータ１７，１７′で駆動される固定台
微動機構１８，１８′により、ｘ、ｙ、ｚ方向に
移動する光フアイバ固定台１９，１９′上に被覆
除去と所定の長さに切断の完了した被接続単一モ
ード光フアイバ１，１′を対向させて固定する。
微動機構系１７，１８，１９，１７′，１８′，１
９′により光フアイバ１，１′をｚ方向に送り、予
め定めた一定の端面間隔（例えば30μｍ）になつ
たところで停止する。光フアイバ固定台１９，１
９′は、光フアイバ１，１′の中心軸が概ね一致す
るように原点位置に初期設定できるように構成さ
れている。次に、第２図の光路６の光線につい
て、光フアイバ像検出部２０の受光強度が飽和し
ないような適切な強度になるように、計算機２１
によつて電動モータ２２に接続されたポテンシヨ
メータ２３を回転し、照明光源２４の電流を調節
設定し、その先端に平行光線が得られるように構
成されたレンズ２５，２５′、絞り２６をもつラ
イトガイド２７，２７′を介して、光フアイバ
１，１′を照明する。まず、光フアイバ１をライ
トガイド２７でｙ方向に照明し、光フアイバ１の
コアのｘ方向の真の偏心量x1を次のようにして求
める。即ち、顕微鏡の対物レンズ１３に入射した
光フアイバ透過光が、画像分解能が少くとも１μ
ｍ以内になるように構成した光フアイバ像検出部
２０において光フアイバ像を結ぶように、対物レ
ンズ１３の倍率と中間接続リング２９の長さが決
定されており、かつ光フアイバ固定台１９，１
９′に対して相対位置が変化しないように対物レ
ンズ１３及び中間接続リング２９でなる顕微鏡並
びに光フアイバ像検出部２０で構成される光学系
が剛に支持されている。光フアイバ像は、必要に
応じてフレームメモリ３０に書き換えられる。第
９図は、光フアイバ像からサンプルラインz1，
z2，z3，z1′，z2′，z3′上の光強度分布を求める様
子を説明する図である。なお、図中で、光フアイ
バ突合せ端部の近くでは、便宜上、光フアイバ像
の暗部（第２図のｙGとｙG′に対応する暗部）を
示すハツチングは省略している。第９図に示すよ
うに、光フアイバ１について、光フアイバ軸に垂
直なサンプルラインz1，z2，z3上の第２図中の５
に対応する光強度分布を、フレームメモリ３０か
ら計算機２１内に取り込む。サンプルラインを複
数にするのは、平均化のためである。次に、第２
図に示す光強度分布５のうち、コア像１６の直径
２ａ＾が所定の値になるようにするか、または光フ
アイバ像暗部の幅が所定の値になるように自動焦
点用電動モータ３１を駆動し、顕微鏡微動機構３
２を介して、光学系１３，２０，２９をｙ方向に
上下させ、光フアイバ１にピントを合わせる位置
Ｇを常に一定にし、第５図に示すコア像の位置の
検出誤差特性曲線を常に一定に保つ。但し、以上
の説明では、顕微鏡を動かして光フアイバに焦点
位置を設定したが、光フアイバ固定台１９，１
９′を顕微鏡の移動量だけ動かすことができるよ
うに、固定台微動機構１８，１８′を構成すれ
ば、顕微鏡は固定してもよい。なおこのとき、光
フアイバ像暗部の幅ｙG、ｙG′は光フアイバ１の
光強度分布について、光強度のしきい値を与える
か、あるいは微分処理を施すことによつて、暗黒
部の境界点を求める方法で測定する。以上のよう
にして、顕微鏡の焦点位置Ｇを一定にした後、第
９図に示すように、光フアイバ像の中心部に２本
の暗線として現われるコア像１６のｘ方向の中心
と光フアイバ像の中心との距離をコア像の位置ｘ＾
１とし、光フアイバ１についてｘ＾１を計算機２１
で検出した光強度分布から求める。このとき、得
られたｘ＾１から第５図に示した特性曲線を用いて
コア位置の検出誤差ｅ（ｘ＾１）を求め光フアイバ
１のｘ方向の真のコア位置x1＝ｘ＾１−ｅ（ｘ＾１）
を計算機２１で求める。あるいは、コア像の位置
から真のコア位置を求める別の方法として、コア
直径の規格値（あるいは事前の測定値）に顕微鏡
の倍率を乗じた値と観測されたコア像のコア径の
大きさとの比を、ｘ＾１にかけ合わせることにより
真のコア位置x1を求める計算ができる。一方、光
フアイバ１′についてもサンプルラインz1′，z2′，
z3′上の光強度分布から光フアイバ像の端にでき
る暗部の幅をモニターしつつ、今度は逆に顕微鏡
を固定したまま固定台微動機構１８′により光フ
アイバ１′をｙ方向に動かして、Ｇを適正化し即
ち該暗部の幅が同じになるように光フアイバ１′
のｙ方向位置を定めた後、同様の手順でコア像か
ら真のコア位置x1′を求める。以上によつて光フ
アイバ１，１′についてコア像からｘ方向の真の
コア位置x1，x1′が求まる。 次に、光フアイバ１をライトガイド２７′でｘ
方向に照明し、光フアイバ１，１′のコア像のｙ
方向の偏心量ｙ＾１，ｙ＾1′を求める。このとき、対
物レンズ１３を１３′の位置に移動し、ミラー３
３を介して光フアイバ１，１′の所定の位置にピ
ントを合わせた光フアイバ像が得られるように、
上述と同様にして焦点位置がＧとなるように自動
焦点調整する。以下、上記手順と全く同様にし
て、見かけ上のコア像位置を測定し、この値から
真のコア位置y1，y1′を求める。 以上の手続きを第１０図に示す。但し、第１０
図は、第４図においてコアが縮小されて観測され
るＧ＞30μｍの場合を例にとつて示したもので、
この場合検出誤差ｅは負となり、例えば光フアイ
バ１については、x1とy1の絶対値はｘ＾１とｙ＾１の
絶対値より大きくなる。また、第１０図におい
て、ｘ＾１，ｘ＾1′およびｙ＾１，ｙ＾1′は、それぞ
れ光
フアイバ１，１′のコア像のｘおよびｙ方向の見
かけ上の位置であり、x1，x1′およびy1，y1′は、
それぞれ光フアイバ１，１′のコアのｘおよびｙ
方向の真の位置を示す。また、通常、コア偏心量
は最大でも４μｍであるが、コア直径は10μｍと
大きいため、コアを示す円が重なり合わないよう
に、コアは小円で示している。第１０図から判る
ように対向した被接続光フアイバの真の軸ずれ量
Δｘ＝｜x1−x1′｜、Δｙ＝｜y1−y1′｜を計算機
２１で算出する。電動モータ１７，１７′を駆動
し、固定台微動機構１８，１８′を介して、光フ
アイバ固定台１９，１９′上に固定した光フアイ
バ１，１′の軸ずれをなくすようにｘ、ｙ方向へ
送り、正確な光フアイバ１，１′のコア軸合せを
自動的に行う。なお以上の手法は、光フアイバの
コア直径とコア像１６の直径が一致しない場合に
有効であるが、両者を一致させた条件下ではコア
像の位置補正の演算は不要となる。すなわち、コ
ア像の大きさが、コア径の規定値（あるいは事前
の測定値）に顕微鏡の倍率を乗じた値に等しくな
るようにするか、又は、光フアイバ像暗部の幅を
焦点位置Ｇ＝30μｍで観測したときの値とするこ
とにより、光フアイバの中心から顕微鏡側に向つ
て光フアイバの外径の約1/4の位置に顕微鏡の焦
点を合わせるようにすれば、光フアイバのレンズ
効果による位置補正のため演算を省略することが
できる。このように光フアイバの中心から顕微鏡
側に向つて光フアイバの外径の約1/4の位置に顕
微鏡の焦点を合わせる装置構成とすれば、実測さ
れた軸ずれを光フアイバのレンズ効果を考慮して
補正する必要がないために、計転算機２１はΔｘ
＝｜x1−x1′｜、Δｙ＝｜y1−y1′｜の算出のみに
用いられる。 コアの検出・軸合せの後は光フアイバ微動送り
系１７，１８，１９，１７′，１８，１９′によ
り、光フアイバ１，１′をｚ方向に送り、同時に
放電加熱し、光フアイバ１，１′を融着接続す
る。光フアイバ融着接続後のコア像を上記と同様
にして直角２方向から検出し、軸ずれ量√2＋
Δy2がある一定値以下であるかを計算機２１で判
断し、接続の是非を決定する。なお、このとき、
コア像の融着接続部に黒い部分が認められるとき
は小気泡であるため接続をやり直す必要がある。 なお、光フアイバ像によつて、自動焦点用の暗
部の幅ｙG、ｙG′やコア像位置ｘ＾１、ｘ＾1′、ｙ＾
１、ｙ＾1′を求める場合、光フアイバ像画像に混入
した雑音の影響を回避するため、第９図に示すよ
うに画像の数箇所z2，z3，z2′，z3′等について光
強度分布５を考え、数箇所の検出信号の類似性に
ついて計算機２１内で処理してもよい。 また、上述した実施例では、見かけ上のコア像
１６による真のコア位置の補正を１回だけ行つて
いるが、信頼性を向上するため複数回行つてもよ
い。 また、本発明を用いれば、光フアイバを融着接
続後、コア接続点あるいはその近傍の領域に関し
て、コアの直径や変形、あるいは受光光強度を検
出することにより、接続の良否をも検査すること
ができる。更に、上述した実施例では、単一モー
ド光フアイバについて述べているが、多モードフ
アイバについても上述の技術を全く同様に応用で
きる。 次に本発明を実際に適用したときの実験結果を
示す。周知のごとく、単一モード光フアイバのコ
ア軸ずれが１μｍであると、0.1dB以上の接続損
失となり問題となる。 第２表に示す２種類の単一モード光フアイバに
ついて、本発明の方法を用いて、軸合せをし、突
合せ接続してその接続損失を評価した。比較的偏
心率の小さい光フアイバＡでは平均接続損失
0.045dB、標準偏差0.047dBが得られた。光フア
イバＡに関しては従来の微分干渉顕微鏡とGeド
ープコアの螢光現象
線４を光フアイバ１にあてた場合の光フアイバ１
にピントを合わせる焦点位置（ｘ＝Ｇ）に対する
コア像１６の大きさとコントラストの関係を示
す。なお、コントラストは、第３図のコア像の両
端の暗線１６−１に対するコア像中心の光強度の
比である。第４図から、コア像１６の大きさは焦
点位置Ｇに応じて変化し、真のコア直径10μｍよ
り大きくも小さくも見えることがわかる。したが
つて、対物レンズ１３の焦点深度が浅いほど鮮明
なコア像が得られることになる。また、光フアイ
バ１のコア像１６のコントラストは、焦点位置Ｇ
の値が大きい方がよくなる傾向がある。ただしコ
ア像１６は小さくなるので、焦点位置Ｇの大きさ
は、対物レンズ１３など受光系の諸元や画像検出
センサの動作仕様などにより制限される。また、
照明光に斜め入射の成分を加えれば、焦点位置Ｇ
が小さな場合の像のコントラストを高めることも
可能である。 ところで、コア直径と同様に、コア１０の真の
偏心量（例えばy1）も、Ｇに応じて拡大あるいは
縮小されて観察されるため、コア像の位置（例え
ばｙ＾１）とその検出誤差ｅ（ｙ＾１）の関係を、第
２図のようにして第３図から求める必要がある。 第５図は、光フアイバ１にピントを合わせる焦
点位置Ｇが一定の条件で、第３図をｙ軸方向に拡
大してコア像１６の中心位置ｙ＾１を検出し、これ
から光フアイバ１の真のコア位置y1を求めるた
め、コア像１６の位置ｙ＾１と検出誤差ｅ（ｙ＾１）
（＝ｙ＾１−y1）の関係を示したものである。但し、
第５図は、一例として、第４図でＧ＜30μｍのと
き、即ち、コア偏心量y1が拡大されて観察される
場合であり、特性曲線の勾配は正となる。一方、
Ｇ＞30μｍでは、y1は縮小されて観察され、その
勾配は負となる。第５図から、コア像１６の位置
そのものを使つて光フアイバのコアを正確に軸合
せできないことが明らかである。 しかし、例外として、光フアイバのコア直径２
ａとコア像１６の直径２ａ＾が一致する条件、すな
わち、第４図に示すごとく、外径125μｍの光フ
アイバのときは焦点位置Ｇ〓30μｍ（正確には
31.3μｍ）となるように、つまり、フアイバ外径
との比が30／125〓１／４となるようにピントを
合わせれば、真のコア位置とコア像の位置は一致
することになる。フアイバの外径が変化した場合
も、このフアイバ径の1/4の位置に顕微鏡の焦点
を合わせたときに真のコア位置とコア像の位置が
一致するという関係は変わらない。 第６図及び第６図をｙ−ｚ平面で示した第７図
は本発明に係るコア検出・軸合せ装置を示す。但
し、ｘはよこ軸、ｙはたて軸、ｚは光フアイバ軸
方向を示す。図面中、１，１′は接続される単一
モードの光フアイバ、１７，１７′は電動モー
タ、１８，１８′は固定台微動機構、１９，１
９′は光フアイバ固定台、２０は光フアイバ像検
出部、２１は計算機、２２は電動モータ、２３は
ポテンシヨメータ、２４は照明光源、２５，２
５′はレンズ、２６は絞り、２７，２７′はライト
ガイド、２８は光フアイバ像検出部駆動部、２９
は中間接続リング、３０はフレームメモリ、３１
は自動焦点用電動モータ、３２は顕微鏡微動機
構、３３はミラーである。そして対物レンズ１３
と中間接続リング２９とで顕微鏡が形成されてい
る。 第８図は、第６図及び第７図に示すコア検出・
軸合せ装置の動作手順を示すフローチヤートであ
る。 第６図及び第７図に示す装置を作動するには、
第８図に示すフローチヤートに従つて説明する
と、電動モータ１７，１７′で駆動される固定台
微動機構１８，１８′により、ｘ、ｙ、ｚ方向に
移動する光フアイバ固定台１９，１９′上に被覆
除去と所定の長さに切断の完了した被接続単一モ
ード光フアイバ１，１′を対向させて固定する。
微動機構系１７，１８，１９，１７′，１８′，１
９′により光フアイバ１，１′をｚ方向に送り、予
め定めた一定の端面間隔（例えば30μｍ）になつ
たところで停止する。光フアイバ固定台１９，１
９′は、光フアイバ１，１′の中心軸が概ね一致す
るように原点位置に初期設定できるように構成さ
れている。次に、第２図の光路６の光線につい
て、光フアイバ像検出部２０の受光強度が飽和し
ないような適切な強度になるように、計算機２１
によつて電動モータ２２に接続されたポテンシヨ
メータ２３を回転し、照明光源２４の電流を調節
設定し、その先端に平行光線が得られるように構
成されたレンズ２５，２５′、絞り２６をもつラ
イトガイド２７，２７′を介して、光フアイバ
１，１′を照明する。まず、光フアイバ１をライ
トガイド２７でｙ方向に照明し、光フアイバ１の
コアのｘ方向の真の偏心量x1を次のようにして求
める。即ち、顕微鏡の対物レンズ１３に入射した
光フアイバ透過光が、画像分解能が少くとも１μ
ｍ以内になるように構成した光フアイバ像検出部
２０において光フアイバ像を結ぶように、対物レ
ンズ１３の倍率と中間接続リング２９の長さが決
定されており、かつ光フアイバ固定台１９，１
９′に対して相対位置が変化しないように対物レ
ンズ１３及び中間接続リング２９でなる顕微鏡並
びに光フアイバ像検出部２０で構成される光学系
が剛に支持されている。光フアイバ像は、必要に
応じてフレームメモリ３０に書き換えられる。第
９図は、光フアイバ像からサンプルラインz1，
z2，z3，z1′，z2′，z3′上の光強度分布を求める様
子を説明する図である。なお、図中で、光フアイ
バ突合せ端部の近くでは、便宜上、光フアイバ像
の暗部（第２図のｙGとｙG′に対応する暗部）を
示すハツチングは省略している。第９図に示すよ
うに、光フアイバ１について、光フアイバ軸に垂
直なサンプルラインz1，z2，z3上の第２図中の５
に対応する光強度分布を、フレームメモリ３０か
ら計算機２１内に取り込む。サンプルラインを複
数にするのは、平均化のためである。次に、第２
図に示す光強度分布５のうち、コア像１６の直径
２ａ＾が所定の値になるようにするか、または光フ
アイバ像暗部の幅が所定の値になるように自動焦
点用電動モータ３１を駆動し、顕微鏡微動機構３
２を介して、光学系１３，２０，２９をｙ方向に
上下させ、光フアイバ１にピントを合わせる位置
Ｇを常に一定にし、第５図に示すコア像の位置の
検出誤差特性曲線を常に一定に保つ。但し、以上
の説明では、顕微鏡を動かして光フアイバに焦点
位置を設定したが、光フアイバ固定台１９，１
９′を顕微鏡の移動量だけ動かすことができるよ
うに、固定台微動機構１８，１８′を構成すれ
ば、顕微鏡は固定してもよい。なおこのとき、光
フアイバ像暗部の幅ｙG、ｙG′は光フアイバ１の
光強度分布について、光強度のしきい値を与える
か、あるいは微分処理を施すことによつて、暗黒
部の境界点を求める方法で測定する。以上のよう
にして、顕微鏡の焦点位置Ｇを一定にした後、第
９図に示すように、光フアイバ像の中心部に２本
の暗線として現われるコア像１６のｘ方向の中心
と光フアイバ像の中心との距離をコア像の位置ｘ＾
１とし、光フアイバ１についてｘ＾１を計算機２１
で検出した光強度分布から求める。このとき、得
られたｘ＾１から第５図に示した特性曲線を用いて
コア位置の検出誤差ｅ（ｘ＾１）を求め光フアイバ
１のｘ方向の真のコア位置x1＝ｘ＾１−ｅ（ｘ＾１）
を計算機２１で求める。あるいは、コア像の位置
から真のコア位置を求める別の方法として、コア
直径の規格値（あるいは事前の測定値）に顕微鏡
の倍率を乗じた値と観測されたコア像のコア径の
大きさとの比を、ｘ＾１にかけ合わせることにより
真のコア位置x1を求める計算ができる。一方、光
フアイバ１′についてもサンプルラインz1′，z2′，
z3′上の光強度分布から光フアイバ像の端にでき
る暗部の幅をモニターしつつ、今度は逆に顕微鏡
を固定したまま固定台微動機構１８′により光フ
アイバ１′をｙ方向に動かして、Ｇを適正化し即
ち該暗部の幅が同じになるように光フアイバ１′
のｙ方向位置を定めた後、同様の手順でコア像か
ら真のコア位置x1′を求める。以上によつて光フ
アイバ１，１′についてコア像からｘ方向の真の
コア位置x1，x1′が求まる。 次に、光フアイバ１をライトガイド２７′でｘ
方向に照明し、光フアイバ１，１′のコア像のｙ
方向の偏心量ｙ＾１，ｙ＾1′を求める。このとき、対
物レンズ１３を１３′の位置に移動し、ミラー３
３を介して光フアイバ１，１′の所定の位置にピ
ントを合わせた光フアイバ像が得られるように、
上述と同様にして焦点位置がＧとなるように自動
焦点調整する。以下、上記手順と全く同様にし
て、見かけ上のコア像位置を測定し、この値から
真のコア位置y1，y1′を求める。 以上の手続きを第１０図に示す。但し、第１０
図は、第４図においてコアが縮小されて観測され
るＧ＞30μｍの場合を例にとつて示したもので、
この場合検出誤差ｅは負となり、例えば光フアイ
バ１については、x1とy1の絶対値はｘ＾１とｙ＾１の
絶対値より大きくなる。また、第１０図におい
て、ｘ＾１，ｘ＾1′およびｙ＾１，ｙ＾1′は、それぞ
れ光
フアイバ１，１′のコア像のｘおよびｙ方向の見
かけ上の位置であり、x1，x1′およびy1，y1′は、
それぞれ光フアイバ１，１′のコアのｘおよびｙ
方向の真の位置を示す。また、通常、コア偏心量
は最大でも４μｍであるが、コア直径は10μｍと
大きいため、コアを示す円が重なり合わないよう
に、コアは小円で示している。第１０図から判る
ように対向した被接続光フアイバの真の軸ずれ量
Δｘ＝｜x1−x1′｜、Δｙ＝｜y1−y1′｜を計算機
２１で算出する。電動モータ１７，１７′を駆動
し、固定台微動機構１８，１８′を介して、光フ
アイバ固定台１９，１９′上に固定した光フアイ
バ１，１′の軸ずれをなくすようにｘ、ｙ方向へ
送り、正確な光フアイバ１，１′のコア軸合せを
自動的に行う。なお以上の手法は、光フアイバの
コア直径とコア像１６の直径が一致しない場合に
有効であるが、両者を一致させた条件下ではコア
像の位置補正の演算は不要となる。すなわち、コ
ア像の大きさが、コア径の規定値（あるいは事前
の測定値）に顕微鏡の倍率を乗じた値に等しくな
るようにするか、又は、光フアイバ像暗部の幅を
焦点位置Ｇ＝30μｍで観測したときの値とするこ
とにより、光フアイバの中心から顕微鏡側に向つ
て光フアイバの外径の約1/4の位置に顕微鏡の焦
点を合わせるようにすれば、光フアイバのレンズ
効果による位置補正のため演算を省略することが
できる。このように光フアイバの中心から顕微鏡
側に向つて光フアイバの外径の約1/4の位置に顕
微鏡の焦点を合わせる装置構成とすれば、実測さ
れた軸ずれを光フアイバのレンズ効果を考慮して
補正する必要がないために、計転算機２１はΔｘ
＝｜x1−x1′｜、Δｙ＝｜y1−y1′｜の算出のみに
用いられる。 コアの検出・軸合せの後は光フアイバ微動送り
系１７，１８，１９，１７′，１８，１９′によ
り、光フアイバ１，１′をｚ方向に送り、同時に
放電加熱し、光フアイバ１，１′を融着接続す
る。光フアイバ融着接続後のコア像を上記と同様
にして直角２方向から検出し、軸ずれ量√2＋
Δy2がある一定値以下であるかを計算機２１で判
断し、接続の是非を決定する。なお、このとき、
コア像の融着接続部に黒い部分が認められるとき
は小気泡であるため接続をやり直す必要がある。 なお、光フアイバ像によつて、自動焦点用の暗
部の幅ｙG、ｙG′やコア像位置ｘ＾１、ｘ＾1′、ｙ＾
１、ｙ＾1′を求める場合、光フアイバ像画像に混入
した雑音の影響を回避するため、第９図に示すよ
うに画像の数箇所z2，z3，z2′，z3′等について光
強度分布５を考え、数箇所の検出信号の類似性に
ついて計算機２１内で処理してもよい。 また、上述した実施例では、見かけ上のコア像
１６による真のコア位置の補正を１回だけ行つて
いるが、信頼性を向上するため複数回行つてもよ
い。 また、本発明を用いれば、光フアイバを融着接
続後、コア接続点あるいはその近傍の領域に関し
て、コアの直径や変形、あるいは受光光強度を検
出することにより、接続の良否をも検査すること
ができる。更に、上述した実施例では、単一モー
ド光フアイバについて述べているが、多モードフ
アイバについても上述の技術を全く同様に応用で
きる。 次に本発明を実際に適用したときの実験結果を
示す。周知のごとく、単一モード光フアイバのコ
ア軸ずれが１μｍであると、0.1dB以上の接続損
失となり問題となる。 第２表に示す２種類の単一モード光フアイバに
ついて、本発明の方法を用いて、軸合せをし、突
合せ接続してその接続損失を評価した。比較的偏
心率の小さい光フアイバＡでは平均接続損失
0.045dB、標準偏差0.047dBが得られた。光フア
イバＡに関しては従来の微分干渉顕微鏡とGeド
ープコアの螢光現象
【表】
を利用したコア像モニタ法による平均接続損失は
0.04〜0.095dBであつた。一方、光フアイバＢは
比較的偏心量の大きいフアイバであり、本発明の
方法では、この光フアイバについても光フアイバ
Ａと同等の平均接続損失0.065dB、標準偏差
0.082dBが接続ができた。なお、1.25μｍを超え
るコア偏心量の大きい光フアイバについてのコア
像モニタ法による接続は行なわれた例は報告され
ていない。現在、実用に供されている光フアイバ
の代表的な製造規格では、コアの最大偏心量は約
3.75μｍであり、本発明の方法は実用に供されて
いる一般のフアイバに十分に適用が可能なことが
明らかになつた。 ＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の光フアイバのコ
ア検出・軸合せ方法及びその装置は所定の光学系
の設定を行うことにより、通常の顕微鏡でも単一
モード光フアイバのコア像を安定して検出でき、
特別な装置や手段が全く不要になるなど、コア検
出装置の構成が非常に簡単になる利点があるほ
か、コアが偏心している一般の単一モード光フア
イバの場合でも、光フアイバにピントを合わせる
位置を一定にしているため、コア像の位置から真
の光フアイバのコア位置を検出・補正できるた
め、コア像による軸合せが極めて正確にでき、接
続失敗が非常に少なくなると同時に接続損失の小
さい接続ができる利点がある。また、接続作業箇
所が接続点だけでよくなり、作業能率が数段向上
する利点がある。 したがつて、光フアイバケーブルを用いた通信
システムの実用化に大きく寄与するものである。
0.04〜0.095dBであつた。一方、光フアイバＢは
比較的偏心量の大きいフアイバであり、本発明の
方法では、この光フアイバについても光フアイバ
Ａと同等の平均接続損失0.065dB、標準偏差
0.082dBが接続ができた。なお、1.25μｍを超え
るコア偏心量の大きい光フアイバについてのコア
像モニタ法による接続は行なわれた例は報告され
ていない。現在、実用に供されている光フアイバ
の代表的な製造規格では、コアの最大偏心量は約
3.75μｍであり、本発明の方法は実用に供されて
いる一般のフアイバに十分に適用が可能なことが
明らかになつた。 ＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の光フアイバのコ
ア検出・軸合せ方法及びその装置は所定の光学系
の設定を行うことにより、通常の顕微鏡でも単一
モード光フアイバのコア像を安定して検出でき、
特別な装置や手段が全く不要になるなど、コア検
出装置の構成が非常に簡単になる利点があるほ
か、コアが偏心している一般の単一モード光フア
イバの場合でも、光フアイバにピントを合わせる
位置を一定にしているため、コア像の位置から真
の光フアイバのコア位置を検出・補正できるた
め、コア像による軸合せが極めて正確にでき、接
続失敗が非常に少なくなると同時に接続損失の小
さい接続ができる利点がある。また、接続作業箇
所が接続点だけでよくなり、作業能率が数段向上
する利点がある。 したがつて、光フアイバケーブルを用いた通信
システムの実用化に大きく寄与するものである。
第１図は従来のパワモニタによる被接続光フア
イバのコア軸合せ方法を説明するための説明図、
第２図は光フアイバに平行光線をあてた場合の光
フアイバ像の光強度分布を求めるモデルを示す説
明図、第３図は第２図のモデルについて計算機シ
ミユレーシヨンした光強度分布例を示す分布図、
第４図は光フアイバをピントを合わせる焦点位置
に対する光フアイバコア像の大きさとコア像のコ
ントラストの関係を示す図、第５図は光フアイバ
にピントを合わせる位置が一定の場合の、コア像
から得られる見かけ上のコア位置とその検出誤差
との関係を示す特性曲線を示す特性図、第６図は
本発明の一実施例を示す構成図、第７図は第６図
をｙ−ｚ平面で示す構成図、第８図は単一モード
光フアイバのコア検出・軸合せ装置の動作手順を
示すフローチヤート、第９図は光フアイバ像から
サンプルライン上の光強度分布を求める様子を説
明する図、第１０図は見かけ上の光フアイバコア
像から真のコア位置を求める場合の補正関係を示
す説明図である。 図面中、１，１′は光フアイバ、２は光源、３
は受光器、４は一様な平行光線、５は光強度分
布、６，７，８は光路、９は光フアイバのクラツ
ド、１０は光フアイバのコア、１１，１２は反射
光、１３は顕微鏡の対物レンズ、１４は一つの光
線の受光光強度、１５は既に求まつている同階級
内の光強度、１６はコア像、１６−１はコア像両
端の暗線、１７，１７′は電動モータ、１８，１
８′は固定台微動機構、１９，１９′は光フアイバ
固定台、２０は光フアイバ像検出部、２１は計算
機、２２は電動モータ、２３はポテンシヨメー
タ、２４は照明光源、２５，２５′はレンズ、２
６は絞り、２７，２７′はライトガイド、２８は
光フアイバ像検出部駆動部、２９は顕微鏡の中間
接続リング、３０はフレームメモリ、３１は自動
焦点用電動モータ、３２は顕微鏡微動機構、３３
はミラーである。
イバのコア軸合せ方法を説明するための説明図、
第２図は光フアイバに平行光線をあてた場合の光
フアイバ像の光強度分布を求めるモデルを示す説
明図、第３図は第２図のモデルについて計算機シ
ミユレーシヨンした光強度分布例を示す分布図、
第４図は光フアイバをピントを合わせる焦点位置
に対する光フアイバコア像の大きさとコア像のコ
ントラストの関係を示す図、第５図は光フアイバ
にピントを合わせる位置が一定の場合の、コア像
から得られる見かけ上のコア位置とその検出誤差
との関係を示す特性曲線を示す特性図、第６図は
本発明の一実施例を示す構成図、第７図は第６図
をｙ−ｚ平面で示す構成図、第８図は単一モード
光フアイバのコア検出・軸合せ装置の動作手順を
示すフローチヤート、第９図は光フアイバ像から
サンプルライン上の光強度分布を求める様子を説
明する図、第１０図は見かけ上の光フアイバコア
像から真のコア位置を求める場合の補正関係を示
す説明図である。 図面中、１，１′は光フアイバ、２は光源、３
は受光器、４は一様な平行光線、５は光強度分
布、６，７，８は光路、９は光フアイバのクラツ
ド、１０は光フアイバのコア、１１，１２は反射
光、１３は顕微鏡の対物レンズ、１４は一つの光
線の受光光強度、１５は既に求まつている同階級
内の光強度、１６はコア像、１６−１はコア像両
端の暗線、１７，１７′は電動モータ、１８，１
８′は固定台微動機構、１９，１９′は光フアイバ
固定台、２０は光フアイバ像検出部、２１は計算
機、２２は電動モータ、２３はポテンシヨメー
タ、２４は照明光源、２５，２５′はレンズ、２
６は絞り、２７，２７′はライトガイド、２８は
光フアイバ像検出部駆動部、２９は顕微鏡の中間
接続リング、３０はフレームメモリ、３１は自動
焦点用電動モータ、３２は顕微鏡微動機構、３３
はミラーである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 接続される一対の光フアイバを双方の端面が
対向するように保持し、光フアイバの軸に直角に
２方向から光フアイバに光を照射し、該光フアイ
バを透過してくる光を顕微鏡で受光・拡大した光
フアイバ像を光フアイバ像検出器で観測し、観測
した光フアイバ像の端にできる暗部の幅に基づい
て、または双方の光フアイバについて前もつて測
定されたコア径あるいはコア径の規格値に顕微鏡
の倍率を乗じた値と観測されたコア像のコア径の
大きさとの比に基づいて顕微鏡の焦点位置を設定
した後、該焦点位置に対応する検出誤差特性曲線
に基づいて、前記顕微鏡で観測されたコア像の見
かけ上の位置をそれぞれ前記２方向について補正
して、その補正したコア位置をもとに一対の光フ
アイバのコアの軸合せを前記２方向について行う
ことを特徴とする光フアイバのコア検出・軸合せ
方法。 ２ 接続される一対の光フアイバを双方の端面が
対向するように保持し、光フアイバの軸に直角に
２方向から光フアイバに光を照射し、光フアイバ
の中心から顕微鏡側に向つて光フアイバの外径の
約1/4の位置に顕微鏡の焦点を合わせ、該顕微鏡
で光フアイバを透過してくる光を受光・拡大した
光フアイバ像を光フアイバ像検出器で観測し、一
対の光フアイバのコア像の位置を前記２方向につ
いて夫々一致させることにより光フアイバのコア
の軸合せを行うことを特徴とする光フアイバのコ
ア検出・軸合せ方法。 ３ 特許請求の範囲第２項において、光フアイバ
像中のコア像の大きさが真のコア径に顕微鏡の倍
率を乗じた値と等しくなるようにすることによ
り、光フアイバの中心から顕微鏡側に向つて光フ
アイバの外径の約1/4の位置に顕微鏡の焦点を合
せることを特徴とする光フアイバのコア検出・軸
合せ方法。 ４ 特許請求の範囲第２項において、光フアイバ
像暗部の幅を所定の値とすることにより、光フア
イバの中心から顕微鏡側に向つて光フアイバの外
径の約1/4の位置に顕微鏡の焦点を合せることを
特徴とする光フアイバのコア検出・軸合せ方法。 ５ 一対の光フアイバをその端面相互が対向する
ように保持する光フアイバ固定台と、光フアイバ
へその軸に直角に２方向から光を照射する照射部
と、光フアイバを透過してきた光を受光・拡大し
て光フアイバ像を得るための顕微鏡と、該光フア
イバ像を前記２方向について検出する光フアイバ
像検出器と、検出した光フアイバ像をもとに前記
一対の光フアイバに対して顕微鏡の焦点位置をそ
れぞれ前記２方向について算出するとともにコア
の真の位置をそれぞれ前記２方向について算出す
る計算機と、該計算機から求まる前記一対の光フ
アイバのコア間の軸ずれ量を前記２方向について
補正する固定台微動機構とからなることを特徴と
する光フアイバのコア検出・軸合せ装置。 ６ 一対の光フアイバをその端面相互が対向する
ように保持する光フアイバ固定台と、光フアイバ
へその軸に直角に２方向から光を照射する照射部
と、光フアイバを透過してきた光を受光・拡大し
て光フアイバ像を得るための顕微鏡と、光フアイ
バの中心から該顕微鏡側に向つて光フアイバの外
径の約1/4の位置に顕微鏡の焦点を合せる機構
と、前記光フアイバ像を前記２方向について検出
する光フアイバ像検出器と、該光フアイバ像検出
器により測定された前記一対の光フアイバのコア
間の軸ずれ量を前記２方向について補正する固定
台微動機構とからなることを特徴とする光フアイ
バのコア検出・軸合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15305583A JPS6046509A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 光フアイバのコア検出・軸合せ方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15305583A JPS6046509A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 光フアイバのコア検出・軸合せ方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046509A JPS6046509A (ja) | 1985-03-13 |
| JPS6229763B2 true JPS6229763B2 (ja) | 1987-06-29 |
Family
ID=15553987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15305583A Granted JPS6046509A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 光フアイバのコア検出・軸合せ方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046509A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2596531A1 (fr) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | Massua Gerard | Appareil automatique de raccordement des fibres optiques monomodes et son procede de fonctionnement |
| JPH01205108A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの融着接続装置 |
| JP3866585B2 (ja) | 2002-02-14 | 2007-01-10 | 日本板硝子株式会社 | フィルタモジュールの製造方法 |
| DE102004054805A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-05-24 | CCS Technology, Inc., Wilmington | Verfahren zur Bestimmung der Exzentrizität eines Kerns eines Lichtwellenleiters sowie Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Lichtwellenleitern |
| SE530854C2 (sv) * | 2005-12-30 | 2008-09-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning |
| US8998511B2 (en) | 2008-07-08 | 2015-04-07 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Cladding alignment for fusion splicing optical fibers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5461547A (en) * | 1977-10-25 | 1979-05-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Monitor for alignment of optical fibers |
| JPS54126555A (en) * | 1978-03-24 | 1979-10-01 | Nec Corp | Automatic coupler of optical fibers |
| JPS57186718A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-17 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Optical fiber connecting device |
| JPS5821709A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シングルモ−ド光ファイバの接続方法 |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP15305583A patent/JPS6046509A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046509A (ja) | 1985-03-13 |
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