CN114114544A - 光纤熔接机以及光纤的熔接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光纤熔接机以及光纤的熔接方法,该光纤熔接机具备:可更换的槽形成单元、照明部、透镜、摄像机、一对放电电极、高电压发生电路、可动载置台、图像处理部、熔接条件处理部。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤熔接机以及光纤的熔接方法。
本申请基于2020年8月31日在日本提出的特愿2020-145838号申请主张优先权,并在此引用其内容。
背景技术
专利文献1、2公开了一种光纤熔接机,其以使得相互对置的一对单芯光纤的端部相互连接的方式通过放电加热对构成一个光纤组的多个单芯光纤(多芯光纤)的端部与构成另一个光纤组的多个单芯光纤(多芯光纤)的端部进行熔接。公开了一种方法:在该光纤熔接机中根据单芯光纤的根数来变更熔接条件(例如电压或电流的大小)。另外,专利文献3公开了一种根据单芯光纤的直径来变更熔接条件的光纤的熔接方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-287139号公报
专利文献2:日本特开平5-119226号公报
专利文献3:日本专利第4429540号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
另外,在以往广泛使用的多芯光纤中,多芯光纤的种类较少,彼此相邻的单芯光纤的中心间的距离(以下称为光纤间距)的种类也少。
近年来,随着具有多种规格的多芯光纤的使用,光纤间距的种类也在增加。例如,也使用了光纤间距不是全部相同而是具有不同的多个种类的光纤间距的多芯光纤。
但是,就专利文献1~3的光纤熔接机或熔接方法而言,由于仅根据单芯光纤的根数、直径来设定熔接条件,因此存在如下的技术问题:有可能无法以适当的熔接条件来熔接一对多芯光纤。在熔接条件不适当的情况下,会导致熔接后的多芯光纤中的连接损失变大。
本发明针对上述情况做出,其目的在于,提供一种光纤熔接机以及光纤的熔接方法,能够以对应于光纤间距的熔接条件来熔接光纤。
(二)技术方案
本发明的第一方式的光纤熔接机具备:槽形成单元,其能够更换,且具有:多个第一定位槽,它们将构成第一多芯光纤并且具有多个第一玻璃部的多根第一单芯光纤等间隔地配置;以及多个第二定位槽,它们将构成第二多芯光纤并且具有多个第二玻璃部的多根第二单芯光纤等间隔地配置;照明部,其向配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤及所述多根第二单芯光纤照射光;透镜,其对透过所述多个第一玻璃部、所述多个第一玻璃部的周边区域、所述多个第二玻璃部、所述多个第二玻璃部的周边区域的所述光进行聚光;摄像机,其获取通过所述透镜形成的像;一对放电电极,其通过放电对配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤的所述多个第一玻璃部及所述多根第二单芯光纤的所述多个第二玻璃部进行加热熔融;高电压发生电路,其使所述一对放电电极之间发生放电;可动载置台,其使所述多根第一单芯光纤沿所述第一多芯光纤的长度方向移动,并使所述多根第二单芯光纤沿所述第二多芯光纤的长度方向移动;图像处理部,其基于通过所述摄像机拍摄的图像,求出所述多根第一单芯光纤的光纤间距及所述多根第二单芯光纤的光纤间距中的至少一方;以及熔接条件处理部,其通过选择或者运算来设定与求出的所述光纤间距对应的熔接条件。
在上述的光纤熔接机中,熔接条件处理部设定与通过图像处理部求出的光纤间距对应的熔接条件。由此,能够以与光纤间距对应的熔接条件对构成第一多芯光纤的多根第一单芯光纤与构成第二多芯光纤的多根第二单芯光纤以一对一地对应的方式进行熔接。
在本发明的第一方式的光纤熔接机中,可以是,所述图像处理部基于所述图像来判定所述多根第一单芯光纤的根数及所述多根第二单芯光纤的根数,所述熔接条件处理部通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的根数、以及所述多根第二单芯光纤的根数对应的所述熔接条件。
在本发明的第一方式的光纤熔接机中,可以是,所述图像处理部基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、或者所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,所述熔接条件处理部通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距以及所述多根第一单芯光纤的直径对应的所述熔接条件、或者通过选择或者运算来设定与所述多根第二单芯光纤的光纤间距以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
在本发明的第一方式的光纤熔接机中,可以是,所述图像处理部基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,所述熔接条件处理部通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的直径、以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
本发明的第二方式的光纤的熔接方法使用光纤熔接机对第一多芯光纤与第二多芯光纤进行熔接。所述光纤熔接机具备:槽形成单元,其能够更换,且具有:多个第一定位槽,它们将构成所述第一多芯光纤并且具有多个第一玻璃部的多个第一单芯光纤等间隔地配置;以及多个第二定位槽,它们将构成所述第二多芯光纤并且具有多个第二玻璃部的多个第二单芯光纤等间隔地配置;照明部,其向配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤及所述多根第二单芯光纤照射光;透镜,其对透过所述多个第一玻璃部、所述多个第一玻璃部的周边区域、所述多个第二玻璃部、所述多个第二玻璃部的周边区域的所述光进行聚光;摄像机,其获取通过所述透镜形成的像;一对放电电极,其通过放电对配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤的所述多个第一玻璃部及所述多根第二单芯光纤的所述多个第二玻璃部进行加热熔融;高电压发生电路,其使所述一对放电电极之间发生放电;以及可动载置台,其使所述多根第一单芯光纤沿所述第一多芯光纤的长度方向移动,并使所述多根第二单芯光纤沿所述第二多芯光纤的长度方向移动,所述熔接方法基于通过所述摄像机拍摄的图像,求出所述多根第一单芯光纤的光纤间距及所述多根第二单芯光纤的光纤间距,通过选择或者运算来设定与求出的所述光纤间距对应的熔接条件。
在上述的光纤的熔接方法中,设定与基于通过摄像机拍摄的图像而求出的光纤间距对应的熔接条件。由此,能够以与光纤间距对应的熔接条件对构成第一多芯光纤的多根第一单芯光纤与构成第二多芯光纤的多根第二单芯光纤以一对一地对应的方式进行熔接。
在本发明的第二方式的光纤的熔接方法中,可以是,在对所述第一多芯光纤与所述第二多芯光纤进行熔接之前设定所述熔接条件。
在本发明的第二方式的光纤的熔接方法中,可以是,基于所述图像来判定所述多根第一单芯光纤的根数及所述多根第二单芯光纤的根数,通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的根数、以及所述多根第二单芯光纤的根数对应的所述熔接条件。
在本发明的第二方式的光纤的熔接方法中,可以是,基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、或者所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距以及所述多根第一单芯光纤的直径对应的所述熔接条件,或者通过选择或者运算来设定与所述多根第二单芯光纤的光纤间距以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
在本发明的第二方式的光纤的熔接方法中,可以是,基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的直径、以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
(三)有益效果
根据本发明,能够以与光纤间距对应的熔接条件对构成第一多芯光纤的多根第一单芯光纤与构成第二多芯光纤的多根第二单芯光纤以一对一地对应的方式进行熔接。
附图说明
图1是沿前后方向观察第一实施方式的光纤熔接机的图,是表示光纤熔接机的概要剖视图。
图2A是沿左右方向观察第一实施方式的光纤熔接机的图,是表示光纤熔接机的概要剖视图。
图2B是表示第一实施方式的光纤熔接机的主要部位的图,是将用图2A的附图标记E表示的部位放大示出的概要剖视图。
图3是从上方观察图1及图2A所示的光纤熔接机所具备的槽形成单元的图,是表示槽形成单元的俯视图。
图4是表示在图3所示的槽形成单元上配置了一对放电电极和一对多芯光纤的玻璃部的状态的图。
图5是说明第一实施方式的光纤熔接机的功能的框图。
图6是表示通过图2A及图5所示的光纤熔接机所具备的摄像机拍摄的图像的一例的图。
图7是表示图6所示图像的线段L1上的亮度分布的图表。
图8示出了表示在第一实施方式的光纤熔接机中,光纤间距与放电强度的关系的表的一例。
图9是表示光纤间距较大时的多个单芯光纤的位置、与在一对放电电极间发生的放电所形成的温度区域分布的关系的第一例的图。
图10是表示在使光纤间距比第一例小的情况下的多个单芯光纤的位置、与在一对放电电极间发生的放电所形成的温度区域分布的关系的第二例的图。
图11是说明第二实施方式的光纤熔接机的功能的框图。
图12示出了表示在第二实施方式的光纤熔接机中,光纤间距与熔接条件的关系的表的一例。
图13示出了表示在另一实施方式的光纤熔接机中,光纤间距、单芯光纤的根数、以及放电强度的关系的表的一例。
图14示出了表示在另一实施方式的光纤熔接机中,光纤间距、单芯光纤的直径、以及放电强度的关系的表的一例。
附图标记说明
10、10A-光纤熔接机;11、11L、11R-可动载置台、13-槽形成单元;15、15A、15B-放电电极、15AE、15BE-电极前端;16-照明部;17-透镜;18-摄像机;21-图像处理部;22-熔接条件处理部;24-高电压发生电路;30-条件设定装置;F1、F2-光纤(单芯光纤);G1、G2-玻璃部;MF1-第一多芯光纤;MF2-第二多芯光纤。
具体实施方式
<第一实施方式>
以下参照图1~10对本发明的第一实施方式的光纤熔接机进行说明。
图1、图2A、以及图2B所示的第一实施方式的光纤熔接机10具有熔接两个多芯光纤(第一多芯光纤及第二多芯光纤)的结构。具体而言,光纤熔接机10将构成第一多芯光纤的多根第一单芯光纤中的一根第一单芯光纤、与构成第二多芯光纤的多根第二单芯光纤中的一根第二单芯光纤对应地进行熔接。由此,光纤熔接机10具有熔接构成第一多芯光纤的多根第一单芯光纤与构成第二多芯光纤的多根第二单芯光纤的结构。
在此,“将一根第一单芯光纤与一根第二单芯光纤对应地进行熔接”表示在熔接前,一根第一单芯光纤与一根第二单芯光纤相互对置,在该状态下,将一根第一单芯光纤与一根第二单芯光纤熔接。
另外,多根第一单芯光纤是第一多芯光纤,能够称为第一单芯光纤组。多根第二单芯光纤是第二多芯光纤,能够称为第二单芯光纤组。
在以下的说明中,有时将“以一根第一单芯光纤与一根第二单芯光纤对应地进行熔接的方式将多根第一单芯光纤与多根第二单芯光纤熔接”简称为“熔接多根第一单芯光纤与多根第二单芯光纤”。
在本说明书中,光纤F1相当于本发明的第一单芯光纤,有时将光纤F1称为“第一单芯光纤F1”。多个单芯光纤F1构成第一多芯光纤MF1。
光纤F2相当于本发明的第二单芯光纤,有时将光纤F2称为“第二单芯光纤F2”。多个单芯光纤F2构成第二多芯光纤MF2。
各个光纤F1、F2具备:玻璃部G、以及包覆玻璃部G的包覆部C。
即,第一单芯光纤F1具备:第一玻璃部G1、以及包覆第一玻璃部G1的第一包覆部C1。第二单芯光纤F2具备:第二玻璃部G2、以及包覆第二玻璃部G2的第二包覆部C2。
在本实施方式中,第一多芯光纤MF1由八根光纤F1(第一根光纤F1、第二根光纤F1、···、~第八根光纤F1)构成。
同样地,第二多芯光纤MF2由八根光纤F2(第一根光纤F2、第二根光纤F2、···、~第八根光纤F2)构成。
在本实施方式中,以八根光纤F1与八根光纤F2一对一地对应的方式熔接。
在以下所述的实施方式中,说明构成各个第一多芯光纤MF1及第二多芯光纤MF2的单芯光纤的根数是八根的情况。
在本发明中,单芯光纤的根数不限于八根。单芯光纤的根数既可以比八根少,也可以比八根多。也就是说,单芯光纤的根数N例如可以是2以上的整数。换言之,各个第一多芯光纤MF1及第二多芯光纤MF2由第一单芯光纤~第N光纤的多个光纤构成。
在光纤熔接机10中,能够一并熔接构成多芯光纤MF1、MF2的多根单芯光纤F1、F2。多个单芯光纤F1可以在排列成一列的状态下连结而构成多芯光纤,多个单芯光纤F1也可以不连结。对于多个单芯光纤F2也同样如此。
光纤熔接机10具备:一对可动载置台11(第一可动载置台11L、第二可动载置台11R)、一对光纤保持器12(第一单芯光纤保持器12L、第二单芯光纤保持器12R)、槽形成单元13、一对光纤夹具14(第一单芯光纤夹具14L、第二单芯光纤夹具14R)、以及一对放电电极15(第一放电电极15A、第二放电电极15B)。一对可动载置台11(11L、11R)所排列的方向(X方向)、与一对放电电极15(15A,15B)所排列的方向(Y方向)相互正交。
在本说明书中,有时利用X轴表示一对可动载置台11(11L、11R)所排列的方向,称为左右方向X。另外,一对放电电极15(15A、15B)所排列的方向由Y轴表示,会称为前后方向Y。而且,由Z轴表示与左右方向X及前后方向Y双方正交的方向,会称为上下方向Z。
左右方向X也是光纤F1、F2所延伸的方向。另外,前后方向Y也是多个单芯光纤F1、F2所排列的方向。
一对可动载置台11(11L、11R)沿左右方向X空出间隔配置。各可动载置台11被致动器等驱动源(未图示)驱动,由此能够在未图示的基座上沿左右方向X移动。一对可动载置台11(11L、11R)能够在左右方向X上向相互接近的方向或者远离的方向移动。
一对光纤保持器12(12L、12R)分别构成为,隔着包含包覆部C(C1、C2)的光纤F1、F2进行把持。光纤保持器12(12L、12R)能够把持多芯光纤MF1、MF2。也就是说,在图1中位于左侧的第一单芯光纤保持器12L能够把持多芯光纤MF1。在图1中位于右侧的第二单芯光纤保持器12R能够把持多芯光纤MF2。一对光纤保持器12(12L、12R)以分别相对于一对可动载置台11(11L、11R)可装卸的方式固定。在把持了光纤F1、F2的光纤保持器12(12L、12R)固定于可动载置台11(11L、11R)的状态下,光纤F1、F2的长度方向朝向左右方向X。在该状态下,可动载置台11(11L、11R)能够使光纤F1、F2沿着该光纤F1、F2的长度方向移动。
上述的光纤保持器12(12L、12R)例如可以是相对于可动载置台11(11L、11R)不能装卸。即,光纤保持器12可以一体设置于可动载置台11。
槽形成单元13配置于未图示的基座上,在左右方向X上位于一对可动载置台11(11L、11R)之间。
如图1~3所示,在槽形成单元13上形成有沿上下方向Z贯穿的贯穿孔131。槽形成单元13具有定位槽132。具体而言,在图3中,槽形成单元13具有位于左侧的第一定位槽132L、以及位于右侧的第二定位槽132R。定位槽132(132L、132R)形成于槽形成单元13的上表面中的左右方向X上的贯穿孔131的两侧区域。定位槽132(132L、132R)沿左右方向X延伸。在图2B中,定位槽132的形状是剖面为V字状的槽(V槽),但是例如也可以是U字状的槽、梯形状的槽。如图1、图2A、图2B、以及图4所示,在定位槽132(132L、132R)上,配置有在从光纤保持器12(12L、12R)延伸的光纤F1、F2的前端部暴露的玻璃部G。具体而言,在图4中,在位于左侧的第一定位槽132L上,配置有在光纤F1的前端部暴露的第一玻璃部G1。同样地,在位于右侧的第二定位槽132R上,配置有在光纤F2的前端部暴露的第二玻璃部G2。由此,定位槽132能够对光纤F1、F2的玻璃部G1、G2进行定位(调心)。在图1中,槽形成单元13由穿过定位槽132的底部(参照图2B)沿前后方向Y正交的剖面图表示。因此,在图1中,玻璃部G(G1、G2)远离定位槽132,但实际上,如图2B所示,玻璃部G与定位槽132的内表面接触。
如图3所示,多个定位槽132(132L、132R)在贯穿孔131的两侧沿前后方向Y排列。沿前后方向Y排列的多个定位槽132(132L、132R)以等间隔排列。由此,如图4所示,能够将多个光纤F1的玻璃部G1分别配置于多个定位槽132L中,能够将光纤F2的玻璃部G2分别配置于多个定位槽132R中。由此,能够等间隔地排列多个光纤F1、F2的玻璃部G1、G2。
槽形成单元13相对于未图示的基座可装卸。即,槽形成单元13能够更换。由此,在光纤熔接机10中能够使用从预先准备的多个种类的槽形成单元13中选择的槽形成单元。在多个种类的槽形成单元13中,包含在前后方向Y上相邻的定位槽132的中心间的距离(间距)不同的槽形成单元、沿前后方向Y排列的定位槽132的数量不同的槽形成单元、前后方向Y上的定位槽132的宽度尺寸不同的槽形成单元等。通过更换槽形成单元13,从而能够变更光纤熔接机10处理的多个单芯光纤F1、F2的光纤间距、光纤F1、F2的根数、光纤F1、F2的直径。“光纤F1、F2的光纤间距”是彼此相邻的第一单芯光纤F1的中心间的距离、或者、彼此相邻的第二单芯光纤F2的中心间的距离。也就是说,“光纤F1、F2的光纤间距”表示“多根第一单芯光纤的光纤间距及多根第二单芯光纤的光纤间距”。
以使一对光纤F1、F2的玻璃部G(第一玻璃部G1、第二玻璃部G2)相互对置的方式定位的槽形成单元13例如可以在左右方向X上分开形成为两个槽形成部件(第一槽形成部件、第二槽形成部件)。在这种情况下,第一槽形成部件及第二槽形成部件只要分别具有定位槽132L、132R即可。
一对光纤夹具14(14L、14R)构成为,位于槽形成单元13的上方,并相对于槽形成单元13的上表面开闭。一对光纤夹具14(14L、14R)相对于槽形成单元13的上表面中的左右方向X上的贯穿孔131的两侧的区域开闭。通过相对于槽形成单元13的上表面关闭光纤夹具14,从而将光纤F1、F2的玻璃部G1、G2保持在槽形成单元13与光纤夹具14(14L、14R)之间,能够防止该玻璃部G(G1、G2)从定位槽132(132L、132R)向上方脱出。此外,即使在相对于槽形成单元13的上表面关闭光纤夹具14的状态下,以能够使光纤F1、F2的玻璃部G1、G2沿定位槽132(132L、132R)的长度方向(左右方向X)移动的方式设定光纤夹具14的关闭力。光纤夹具14的关闭力例如根据朝向槽形成单元13对光纤夹具14施力的弹簧或者磁铁、或者光纤夹具14的自重等来确定。
如图2A、图2B以及图4所示,一对放电电极15(15A、15B)沿前后方向Y空出间隔排列。一对放电电极15(15A、15B)位于隔着在槽形成单元13中左右方向X上相互对置的第一定位槽132L与第二定位槽132R之间的区域且从前后方向Y隔着定位槽132的位置。另外,一对放电电极15位于前后方向Y上的贯穿孔131的两侧。一对放电电极15(15A、15B)例如可以通过如图3及图4所示那样配置于在槽形成单元13的上表面形成的电极用槽133(133A、133B),从而相对于槽形成单元13定位。
在左右方向X上相对的一对光纤F1、F2配置于槽形成单元13的状态下,光纤F1、F2的玻璃部G1、G2的端部(如图4所示与贯穿孔131重叠的端部)通过在上述的一对放电电极15之间发生的放电而被加热熔融。
具体对放电电极15(15A、15B)与多芯光纤MF1、MF2的位置关系进行说明。
放电电极15A具有电极前端15AE(第一电极前端)。放电电极15B具有电极前端15BE(第二电极前端)。在前后方向Y上,电极前端15AE与电极前端15BE对置。
在图4中,附图标记W1表示在前后方向Y上位于第一多芯光纤MF1的前后方向Y上的外侧的两个光纤F1的中央部分(玻璃部G1)之间的距离。具体而言,附图标记W1相当于构成第一多芯光纤MF1并且在前后方向Y上排列的八根光纤F1中的最接近电极前端15AE的光纤F1(第一根光纤F1的玻璃部G1)的中央部分的位置与最接近电极前端15BE的光纤F1(第八根光纤F1的玻璃部G1)的中央部分的位置之间的距离。该距离W1的中央的位置用附图标记CL1表示。
附图标记W2表示在第二多芯光纤MF2的前后方向Y上位于外侧的两个光纤F2的中央部分(玻璃部G2)之间的距离。具体而言,附图标记W2相当于构成第一多芯光纤MF2并且在前后方向Y上排列的八根光纤F2中的最接近电极前端15AE的光纤F2(第一根光纤F2的玻璃部G1)的中央部分的位置与最接近电极前端15BE的光纤F2(第八根光纤F2的玻璃部G2)的中央部分的位置之间的距离。该距离W2的中央的位置用附图标记CL2表示。
如图4所示,在被电极前端15AE和电极前端15BE夹持的区域SR配置有构成第一多芯光纤MF1的八根光纤F1、和构成第二多芯光纤MF2的八根光纤F2。具体而言,在电极前端15AE与电极前端15BE之间的中央区域,也就是说,在区域SR的中央,八根光纤F1和八根光纤F2以一对一地对应的方式配置。
换言之,在前后方向Y上,第一多芯光纤MF1的距离W1的中央位置CL1与第二多芯光纤MF2的距离W2的中央位置CL2在中点P上一致。中点P位于连结电极前端15AE与电极前端15BE的假想线的大致中央。
在此,用语“位于大致中央”表示只要能够获得可以实现多个单芯光纤F1、F2通过放电接受的热量的最优化的效果,则从连结电极前端15AE与电极前端15BE的假想线的中央位置起的中点P可以稍微偏移。
如图2A所示,光纤熔接机10还具备:照明部16、透镜17、摄像机18。照明部16向配置于槽形成单元13的光纤F1、F2的玻璃部G1、G2照射光。照明部16配置于槽形成单元13的上方。照明部16的光照射在上下方向Z上位于与槽形成单元13的贯穿孔131重叠的位置的光纤F1、F2的玻璃部G1、G2(参照图4),并通过贯穿孔131。透镜17对透过光纤F1、F2的玻璃部G1、G2及玻璃部G1、G2的周边的区域的照明部16的光进行聚光。摄像机18获取由透镜17形成的像,并拍摄图像。
光纤熔接机10如图2A所例示那样只要具备一个由照明部16、透镜17以及摄像机18构成的光学系统即可,例如也可以具备两个光学系统。在光纤熔接机10具备两个光学系统的情况下,例如,两个照明部16可以从相互不同的两个方向朝向光纤F1、F2的玻璃部G1、G2照射光。也可以从配置有两个透镜17及两个摄像机18的方向(位置)在两轴(两个方向)上拍摄包含光纤F1、F2的玻璃部G1、G2的图像。在这种情况下,能够更准确地获取包含光纤F1、F2的玻璃部G1、G2的图像。
如图5所示,光纤熔接机10还具备:图像处理部21、熔接条件处理部22、存储部23、高电压发生电路24。图像处理部21及熔接条件处理部22例如可以构成后述的条件设定装置30。
图像处理部21基于由摄像机18拍摄的图像,求出多根第一单芯光纤F1的光纤间距及多根第二单芯光纤F2的光纤间距中的至少一方。
熔接条件处理部22通过选择或者运算来设定与通过图像处理部21求出的光纤间距对应的熔接条件。
各个图像处理部21及熔接条件处理部22是具有例如电气电路、电子电路等电路、存储装置、CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等的计算机。计算机执行获取由摄像机18拍摄的图像的获取处理。而且,计算机基于由获取处理获得的图像(图像信息)而进行运算处理、计算处理、判定处理、选择处理、设定处理等处理。计算机例如可以基于用于执行这样的处理的计算机程序来进行操作。计算机程序例如可以存储于图像处理部21、熔接条件处理部22、以及存储部23中。
存储部23连接于熔接条件处理部22。存储部23可以构成上述的计算机的一部分。
(基于图像处理部21的光纤间距的计算方法)
参照图6及图7具体说明基于图像处理部21的光纤间距的计算方法。
图像处理部21为了求出光纤间距,而如图6所例示的那样,获取在前后方向Y上排列的多根(在图示例中是两根)第一单芯光纤F1及多根第二单芯光纤F2拍摄的图像。在图6所示的图像中拍摄有熔接前的两对光纤F1、F2的玻璃部G1、G2、以及一对放电电极15。多个(两个)光纤F1的玻璃部G1在前后方向Y上空出间隔排列,多个(两个)光纤F2的玻璃部G2在前后方向Y上空出间隔排列。
在图6所示的图像中,各像素中的亮度的高度用灰阶表示,亮度越高越白,亮度越低越黑。在图6所示的图像中,前后方向Y(玻璃部G的径向)上的玻璃部G的中央部分的亮度高,前后方向Y上的玻璃部G的两端部分的亮度低。这是因为,与光纤F1、F2的长度方向(左右方向X)正交的玻璃部G的剖面是圆形,当照明部16的光沿玻璃部G的径向透射玻璃部G时,该光在玻璃部G的中央部分聚光。
接着,图像处理部21在获取的图像中的图6所示的线段L1的位置上导出多根第二单芯光纤F2的玻璃部G2排列的方向(前后方向Y)上的亮度的分布。线段L1是沿前后方向Y延伸的线。左右方向X上的线段L1的位置只要设定于在左右方向X上存在光纤F1、F2的玻璃部G1、G2的位置即可。即,线段L1只要不设定于沿左右方向X排列的一对光纤F1、F2之间(间隙)的位置即可。如图6所示,在以跨越多根(两根)第二单芯光纤F2的方式设定线段L1的位置的情况下,能够求出第二单芯光纤F2的光纤间距。在以跨越多根(两根)第一单芯光纤F1的方式设定线段L1的位置的情况下,能够求出第一单芯光纤F1的光纤间距。图像处理部21可以仅求出多根第一单芯光纤F1的光纤间距、以及多根第二单芯光纤F2的光纤间距的一方。另外,图像处理部21可以求出多根第一单芯光纤F1的光纤间距、以及多根第二单芯光纤F2的光纤间距的双方。
图7表示图6所示的线段L1上的亮度的分布。在图7中,纵轴表示前后方向Y(光纤F1、F2的径向)上的位置,横轴表示亮度。另外,亮度值B0是照明部16的光不透射玻璃部G而到达摄像机18的光的亮度值。亮度值B1是通过照明部16的光透射剖面为圆形的玻璃部G从而聚光到前后方向Y上的玻璃部G的中央部分的光的亮度值,比亮度值B0高。
图像处理部21基于导出的亮度的分布来确定在前后方向Y上与亮度值B1对应的两个位置Y1、Y2,并求出两个位置Y1、Y2间的距离D1。图像处理部21将该距离D1确定作为光纤间距。从图像处理部21向熔接条件处理部22输出确定的光纤间距。也就是说,例如,基于在前后方向Y上彼此相邻的第一单芯光纤F1间的距离D1、或者在前后方向Y上彼此相邻的第二单芯光纤F2间的距离D1来求出光纤间距。
(光纤间距计算方法的变形例)
光纤间距的计算方法不限于上述的实施方式。
接下来,对光纤间距的计算方法的变形例进行说明。
在该变形例中,需要如下的条件。
·多根单芯光纤F1沿前后方向Y等间隔排列。
·多根单芯光纤F2沿前后方向Y等间隔排列。
·多根单芯光纤F1的直径K1彼此相同。
·多根单芯光纤F2的直径K2彼此相同。
在该条件下,光纤间距例如可以基于构成第一多芯光纤MF1的多根单芯光纤F1中的在前后方向Y上位于第一多芯光纤MF1的两端的两根光纤F1(第一根光纤F1与第八根光纤F1)之间的距离W1、和多根单芯光纤F1的根数N1来求出。
参照图4、图6、以及图7对该变形例进行具体说明。
与上述的实施方式同样地,首先获得图6所示的图像。在该图像中,图像处理部21以与多根单芯光纤F1交叉的方式设定线段L1的位置。图像处理部21在与多根单芯光纤F1交叉的线段L1上检测用较高的亮度表示的位置的个数。在图7所示的例子中,检测出单芯光纤的根数是两根(Y1、Y2),在图4所示的第一多芯光纤MF1的情况下,图像处理部21检测出单芯光纤的根数N1是八根。
而且,图像处理部21检测八根光纤F1中的在前后方向Y上位于第一多芯光纤MF1的两端的两根单芯光纤(第一根光纤F1和第八根光纤F1)的位置。基于该检测结果,图像处理部21求出图4所示的距离W1。
而且,图像处理部21基于如上述那样获得的与多根单芯光纤F1相关的信息即直径K1、距离W1、以及根数N1来计算光纤F1的光纤间距。
可以利用同样的方法,计算光纤F2的光纤间距。具体而言,图像处理部21以与多个单芯光纤F2交叉的方式设定线段L1的位置,并在线段L1上检测用较高的亮度表示的位置的个数。在图4所示的第二多芯光纤MF2的情况下,图像处理部21检测出单芯光纤的根数N2是八根。图像处理部21检测八根光纤F2中的在前后方向Y上位于第二多芯光纤MF2的两端的两根单芯光纤(第一根光纤F2和第八根光纤F2)的位置。基于该检测结果,图像处理部21求出图4所示的距离W2。而且,图像处理部21基于如上述那样获得的与多根单芯光纤F2相关的信息即直径K2、距离W2、以及根数N2来计算光纤F2的光纤间距。
此外,关于单芯光纤的根数N1、N2,可以不通过基于图像处理部21的自动检测来求出根数N1、N2。例如,操作光纤熔接机10的操作者也可以直接向光纤熔接机10输入单芯光纤的根数N1、N2。
(利用熔接条件处理部22设定熔接条件的方法)
熔接条件处理部22设定与所求出的光纤间距对应的熔接条件。熔接条件的设定是在对左右方向X上相互对置的一对光纤F1、F2进行熔接之前进行。具体而言,熔接条件处理部22从表示光纤间距与熔接条件的关系的信息(条件数据)中选择与光纤间距对应的熔接条件。该信息预先存储于存储部23。在第一实施方式中,表示光纤间距与熔接条件的关系的信息如图8所示是将光纤间距与熔接条件关联的表TB1。在该表TB1中,按照光纤间距而对应有不同的放电强度的设定值。
在图8所示的表TB1中,采用在一对放电电极15之间流动的电流值(放电电流值)作为熔接条件。该电流值是调整放电强度的参数的一种。此外,在图8所示的表TB1中,例如,可以取代电流值而采用向一对放电电极15之间施加的电压值、向一对放电电极15供给的功率值等作为调整放电强度的其它的参数。
图8所示的表TB1,例如关于假想为实际使用的多个种类的光纤间距,可以基于预先通过实验等调查了最佳的放电强度的设定值的结果来制作。图8所例示的光纤间距的种类是三种,但本发明的光纤间距的种类不限于三种。
熔接条件处理部22通过从表TB1中读出与在图像处理部21中求出的光纤间距对应的放电强度的设定值(在图8中是电流值)来设定熔接条件。例如,当在图像处理部21中求出的光纤间距是“165μm”时,熔接条件处理部22从表TB1中读出放电强度的设定值“24.0mA”。熔接条件处理部22向高电压发生电路24输出所设定的熔接条件(放电强度的设定值)。
在如以上所述的实施方式中,说明了熔接条件处理部22通过参照表TB1而选择适当的熔接条件进行设定的情况,但熔接条件处理部22可以通过运算来求出熔接条件,并设定最佳的熔接条件。例如,除了光纤间距之外,可以预先通过实验等求出将气温、气压、湿度等环境原因作为参数的计算公式,并在实际熔接时使用该计算公式计算最佳的熔接条件进行设定。
图5所示的高电压发生电路24根据从熔接条件处理部22输出的放电强度的设定值而在一对放电电极15之间发生放电。
接着,对使用光纤熔接机10熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2的光纤的熔接方法(光纤的熔接方法)的一例进行说明。
当使用光纤熔接机10熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2时,首先,如图1及图2所示,将把持了多根单芯光纤F1的第一单芯光纤保持器12L固定于第一可动载置台11L上。同样地,将把持了多根单芯光纤F2的第二单芯光纤保持器12R固定于第二可动载置台11R上。另外,将在从光纤保持器12L延伸的多根单芯光纤F1的前端部上从包覆部C1暴露的多个玻璃部G1配置在槽形成单元13的多个定位槽132L上(参照图4)。将在从光纤保持器12R延伸的多根单芯光纤F2的前端部上从包覆部C2暴露的多个玻璃部G2配置在槽形成单元13的多个定位槽132R上(参照图4)。接着,关闭一对光纤夹具14(14L、14R),并以多根单芯光纤F1中的一根光纤的玻璃部G1与多根单芯光纤F2中的一根光纤的玻璃部G2对置形成对的方式将多根单芯光纤F1及多根单芯光纤F2的玻璃部G1、G2把持于槽形成单元13。
之后,以多根单芯光纤F1及多根单芯光纤F2的玻璃部G1、G2的前端部分在上下方向Z上与槽形成单元13的贯穿孔131重叠的方式使一对可动载置台11(11L、11R)沿左右方向X移动。由此,调整左右方向上的多根单芯光纤F1及多根单芯光纤F2的玻璃部G1、G2的前端部分的位置。另外,通过使一对可动载置台11(11L、11R)沿左右方向X移动,从而调整多根单芯光纤F1及多根单芯光纤F2的玻璃部G1、G2的相互对置的前端部分之间的间隙。左右方向X上的玻璃部G1、G2的前端部分的位置的调整可以参照摄像机18拍摄的图像(例如,图6所示的图像)来进行。
之后,图像处理部21基于从摄像机18获取的图像来求出多根单芯光纤F1、F2的光纤间距。图像处理部21只要求出多根第一单芯光纤F1的光纤间距及多根第二单芯光纤F2的光纤间距中的至少一方即可。图像处理部21向熔接条件处理部22输出所求出的光纤间距。
而且,熔接条件处理部22将与所求出的光纤间距对应的、作为熔接条件的放电强度的设定值从存储于存储部23的表TB1中读出,并向高电压发生电路24输出。
最后,基于从熔接条件处理部22输出的放电强度的设定值,以熔接成对的一根第一单芯光纤与一根第二单芯光纤的方式熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。此时,使一对可动载置台11(11L、11R)向相互接近的方向移动,以一个第一玻璃部G1与一个第二玻璃部G2对应的方式使多个第一玻璃部G与多个第二玻璃部G对接。在该状态下,高电压发生电路24对应从熔接条件处理部22输出的放电强度的设定值而在一对放电电极15之间发生放电,从而对多个玻璃部G1、G2进行加热熔融。由此,多个第一玻璃部G1与多个第二玻璃部G2成为一体化并熔接。此外,当熔接时,例如,可以在使多个第一玻璃部G1与多个第二玻璃部G2对接前在一对放电电极15之间发生放电,并在经过规时刻间后使多个第一玻璃部G1与多个第二玻璃部G2对接。
如上所述,根据第一实施方式的光纤熔接机10、以及使用了光纤熔接机10的光纤的熔接方法,基于从摄像机18获取的图像来设定与光纤间距对应的放电强度的设定值(熔接条件)。由此,能够在与多根单芯光纤F1的光纤间距以及多根单芯光纤F2的光纤间距对应的最佳的熔接条件下熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。参照图9及图10对这一点进行说明。
图9及图10示意性地示出通过在一对放电电极15之间发生的放电(空气中放电)所形成的温度区域分布。
在图9及图10所示的温度区域中,作为正在放电的区域中的相对的温度分类,而存在高温区域TH、中温区域TM以及低温区域TL。高温区域TH位于各放电电极15的前端部及其周边,在正在放电的区域中是温度最高的区域。中温区域TM位于高温区域TH的外侧,是温度比高温区域TH低的区域。低温区域TL是比中温区域TM还靠向外侧且温度比中温区域TM低的区域。
放电强度等熔接条件在图9及图10双方中相同,因此温度区域分布在图9及图10双方中也相同。
图9及图10在多根单芯光纤F1、F2的光纤间距方面相互不同。在图9所示的例子中,光纤间距较大,在图10所示的例子中,光纤间距较小。在图9所示的例子中,由于光纤间距较大,因此全部光纤F1、F2大致位于中温区域TM。与此相对,在图10所示的例子中,由于光纤间距较小,因此一部分的光纤F1、F2位于低温区域TL。因此,在图10所示的例子中,多根单芯光纤F1、F2因放电而接受的热量比图9所示的例子小。因此,假定在图9所示的例子中多根单芯光纤F1、F2因放电而接受的热量的大小在熔接时最佳,则在图10所示的例子中多根单芯光纤F1、F2因放电而接受的热量的大小不足。另外,虽未图示,在光纤间距比图9所示的例子大的情况下,多根单芯光纤F1、F2因放电而接受的热量的大小过度。在光纤F1、F2所接受的热量的大小不适当的情况下,熔接后的光纤F1、F2的连接损失变大。
与此相对,在第一实施方式中,根据光纤间距来改变放电强度的设定值,因此能够使在一对放电电极15之间发生的放电所形成的温度区域分布对应于光纤间距而发生变化。由此,即使光纤间距发生变化,也能够实现多根单芯光纤F1、F2因放电而接受的热量的最优化。即,能够在与多根单芯光纤F1、F2的光纤间距对应的最佳的熔接条件下熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。由此,能够将熔接后的光纤F1、F2的连接损失抑制为较小。
另外,根据第一实施方式,即使熔接的多根单芯光纤F1、F2的光纤间距改变,也能够将熔接的操作时间的损耗抑制为较小。
如果具体说明,则在不具有根据光纤间距来设定最佳的放电强度功能的光纤熔接机中,每当光纤间距改变,都需要校正放电强度以使多根单芯光纤F1、F2因放电而接受的热量适当。因此,会导致延长熔接的操作时间。
与此相对,在第一实施方式中,根据光纤间距来设定最佳的放电强度。因此,每当改变光纤间距,由于设定最佳的熔接条件而不需要校正放电强度的追加操作,能够将操作时间的损耗抑制为较小。
另外,根据第一实施方式,图像处理部21自动求出多根单芯光纤F1、F2的光纤间距,熔接条件处理部22自动设定与光纤间距对应的熔接条件。由此,仅将多根单芯光纤F1、F2安装于光纤熔接机10,就自动设定与光纤间距对应的最佳的熔接条件。由此,处理光纤熔接机10的操作者不需要手动设定熔接条件,能够防止由于操作者造成的设定错误。
另外,在第一实施方式的光纤的熔接方法中,在熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2之前(光纤F1、F2相互接触进行融合之前)设定熔接条件。因此,能够在短时间内熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。另外,能够以较高的品质来连接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。下面对这一点进行说明。
例如,在进行多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2的熔接时,如果以在光纤F1、F2相互接触进行融合之前不考虑光纤间距的条件开始放电,则光纤F1、F2因放电而接受的热量不适当。因此,在即将熔接之前光纤F1的端部与光纤F2的端部的熔融状态为过度或者不充分,导致连接品质降低。
与此相对,当在熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2之前预先设定熔接条件时,在光纤F1、F2相互接触进行融合之前因放电而接受的热量适当。由此,即将熔接之前的光纤F1的端部与光纤F2的端部的熔融状态适当。因此,能够以较高的品质来连接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。
在第一实施方式的光纤熔接机10中,存储于存储部23的表示光纤间距与熔接条件的关系的信息例如可以是表示光纤间距与放电强度(电流值、电压、功率值等)的关系的近似式。在这种情况下,熔接条件处理部22通过将在图像处理部21中求出的光纤间距作为输入参数并利用近似公式求出放电强度的设定值,从而能够设定熔接条件。在使用近似式求出放电强度的设定值的情况下,与使用表确定放电强度的设定值的情况比较,能够以更高的精度设定熔接条件。即,能够以更适当的熔接条件进行光纤F1、F2的熔接。
<第二实施方式>
接着,主要参照图11及图12对本发明的第二实施方式的光纤熔接机进行说明。在以下的说明中对于和已说明内容相同的结构,标记相同的附图标记并省略重复的说明。
图11所示的第二实施方式的光纤熔接机10A除了与第一实施方式同样的结构(可动载置台11L、11R、光纤保持器12L、12R、槽形成单元13、光纤夹具14L、14R、放电电极15A、15B、照明部16、透镜17、摄像机18、图像处理部21、熔接条件处理部22、存储部23、高电压发生电路24)之外,还具备载置台驱动电路25。
载置台驱动电路25是驱动可动载置台11L、11R的电路。载置台驱动电路25基于从熔接条件处理部22输出的熔接条件来控制可动载置台11L、11R的移动。
在第二实施方式的光纤熔接机10A中,与第一实施方式同样地,表示光纤间距与熔接条件的关系的信息存储于存储部23。在第二实施方式中,表示光纤间距与熔接条件的关系的信息如图12所示是将光纤间距与熔接条件关联的表TB2。在该表TB2中,按照光纤间距而对应有不同的熔接条件。
在图12所示的表TB2中,在熔接条件中包含:放电强度、放电时间、前放电时间、切断角容许值等多个要素(与熔接相关的要素)。放电强度是在第一实施方式中说明的电流值、电压值、功率值等。放电时间是熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2时在一对放电电极15之间放电的时间。前放电时间是从为了熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2而开始放电起到使多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2相互对接为止的时间。切断角容许值是进行熔接时对接的光纤F1、F2的玻璃部G1、G2的端面上的切断角度的容许范围。在玻璃部G1、G2的端面的切断角度处于容许范围的外侧的情况下,由于产生光纤F1、F2的连接缺陷的可能性较高,因此不优选实施熔接。
此外,在熔接条件中例如可以包含光纤间隙的设定值。光纤间隙的设定值是即将开始熔接(放电)之前的多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2之间的间隔(间隙)的设定值。
而且,在图12所示的表TB2中的熔接条件中,可以包含不与光纤F1、F2的熔接相关的要素。包含于熔接条件的“不与熔接相关的要素”例如可以是光纤间距、与光纤间距对应的光纤F1、F2的种类,可以是熔接了光纤F1、F2之后的连接损失的容许值、进行了熔接的多根单芯光纤F1、F2的轴偏移量的容许值。
图12所示的表TB2与第一实施方式的表TB1同样地,关于假想为实际使用的多个种类的光纤间距,可以基于预先通过实验等调查了最佳的熔接条件(尤其是与“熔接相关的要素”)的结果来制作。
熔接条件处理部22通过从图12所示的表TB2中读出与在图像处理部21中求出的光纤间距对应的熔接条件来设定熔接条件。例如,当在图像处理部21中求出的光纤间距是“光纤间距A”时,熔接条件处理部22从图12所示的表TB2中读出”熔接条件1“。熔接条件处理部22从图12所示的表TB2中读出的熔接条件的要素可以是包含于熔接条件的全部的要素,可以仅是包含于熔接条件的多个要素中的一部分要素。
熔接条件处理部22可以通过运算求出熔接条件来设定最佳的熔接条件。例如,除了光纤间距之外,可以预先通过实验等求出将气温、气压、湿度等环境原因作为参数的计算公式,并在实际熔接时使用该计算公式计算最佳的熔接条件进行设定。
熔接条件处理部22向高电压发生电路24、载置台驱动电路25适当输出所读出的熔接条件的要素。
具体而言,向高电压发生电路24输出熔接条件的要素中的放电强度、放电时间。高电压发生电路24根据从熔接条件处理部22输出的放电强度、放电时间而在一对放电电极15之间发生放电。
另外,向载置台驱动电路25输出熔接条件的要素中的前放电时间、光纤间隙的设定值。载置台驱动电路25根据从熔接条件处理部22输出的前放电时间、光纤间隙的设定值而使可动载置台11L、11R移动。
在熔接条件处理部22读出的熔接条件中包含切断角容许值的情况下,图像处理部21只要基于从摄像机18获取的图像预先求出光纤F1、F2的玻璃部G1、G2的端面的切断角度即可。由此,熔接条件处理部22可以判定求出的切断角度是否在切断角容许值的范围内。
在熔接条件处理部22判定为求出的切断角度在切断角容许值的范围内的情况下,熔接条件处理部22输出开始或者继续进行光纤F1、F2的熔接的操作的信号、向处理光纤熔接机10A的操作者通知容许光纤F1、F2的熔接的操作的信息的信号。另一方面,在熔接条件处理部22判定为求出的切断角度不在切断角容许值的范围内的情况下,熔接条件处理部22输出停止光纤F1、F2的熔接的操作的信号、向操作者通知光纤F1、F2的熔接的操作的应该停止的信息的信号。
例如可以向显示图像等信息的显示部(未图示)输出熔接条件处理部22读出的熔接条件的要素(尤其是“不与熔接相关的要素”)。在这种情况下,通过在显示部中显示熔接的光纤F1、F2的各种信息(例如,光纤F1、F2的种类、连接损失的容许值、轴偏移量的容许值等),从而操作光纤熔接机10A的操作者能够容易确认该信息。由此,能够高效地进行光纤F1、F2的熔接的操作。
使用了第二实施方式的光纤熔接机10A的、光纤的熔接方法大致与第一实施方式相同。
但是,在第二实施方式的熔接方法中,熔接条件处理部22从存储于存储部23的表TB2中读出与求出的光纤间距对应的熔接条件,之后将读出的熔接条件的各种要素,适当地向高电压发生电路24、载置台驱动电路25、显示部等输出。
例如,在从熔接条件处理部22输出的熔接条件中包含放电强度、放电时间的情况下,高电压发生电路24根据放电强度、放电时间,在一对放电电极15之间,以规定的放电强度在规定的时间内发生放电。
在从熔接条件处理部22输出的熔接条件中包含前放电时间的情况下,载置台驱动电路25根据该前放电时间,使可动载置台11L、11R在规定的时刻移动,使多根单芯光纤F1的玻璃部G1与多根单芯光纤F2的玻璃部G2对接。
在从熔接条件处理部22输出的熔接条件中包含切断角容许值的情况下,熔接条件处理部22比较在图像处理部21中求出的玻璃部G1、G2的端面的切断角度与切断角容许值,并判定开始或者停止光纤F1、F2的熔接操作。
在从熔接条件处理部22输出的熔接条件中包含光纤间隙的设定值的情况下,载置台驱动电路25在放电开始前根据该光纤间隙的设定值使可动载置台11L、11R移动,调整多根单芯光纤F1的玻璃部G1与多根单芯光纤F2的玻璃部G2之间的间隔。
根据第二实施方式的光纤熔接机10A、以及使用了光纤熔接机10A的光纤的熔接方法,实现与第一实施方式同样的效果。
另外,根据第二实施方式,在与光纤间距对应的熔接条件中包含放电强度、放电时间、前放电时间、切断角容许值等多个要素。因此,能够以更适当的熔接条件熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。由此,能够进一步将熔接后的光纤F1、F2的连接损失抑制为较小。
以上对本发明的详细情况进行了说明,但本发明不限于上述的实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
在本发明的光纤熔接机以及熔接方法中,图像处理部21除了光纤间距的计算之外,可以基于图像判定沿前后方向Y排列的光纤F1、F2(玻璃部G1、G2)的根数。另外,熔接条件处理部22可以设定与求出的光纤间距及判定的光纤F1、F2的根数对应的熔接条件。具体而言,熔接条件处理部22只要基于表示光纤间距及光纤F1、F2的根数与熔接条件的关系的信息导出熔接条件即可。
表示光纤间距及光纤F1、F2的根数与熔接条件的关系的信息例如可以是图13所示的表TB3。图13所示的表TB3可以与图8及图12所例示的表TB1、TB2同样地存储于存储部23。在图13所示的表TB3中,考虑了光纤间距及光纤F1、F2的根数双方的熔接条件对应。即,确定与光纤F1、F2的各根数和多个种类的光纤间距的组合对应的单独的熔接条件。但是,在光纤F1、F2的根数是一根的情况下,由于不存在光纤间距,因此对应的熔接条件仅是一个。在图13所例示的表TB3中,采用与第一实施方式同样的电流值(放电强度)作为熔接条件,表TB3所示的熔接条件不限于电流值。例如,如第二实施方式那样,可以采用包含多个要素的熔接条件。
在如图13所例示那样考虑光纤间距及光纤F1、F2的根数双方设定熔接条件的情况下,不仅改变光纤间距,即使改变光纤F1、F2的根数,也能够以最佳的熔接条件熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。
在本发明的光纤熔接机以及熔接方法中,图像处理部21除了光纤间距的计算之外,可以基于图像求出光纤F1、F2(玻璃部G1、G2)的直径。
另外,熔接条件处理部22可以设定与求出的光纤间距及光纤F1、F2的直径对应的熔接条件。具体而言,熔接条件处理部22只要基于表示光纤间距及光纤F1、F2的直径与熔接条件的关系的信息导出熔接条件即可。
也就是说,图像处理部21基于图像求出多根单芯光纤F1中的至少一个的直径、和多根单芯光纤F2中的至少一个的直径。换言之,图像处理部21求出光纤F1、F2的双方的直径。熔接条件处理部22通过选择或者运算来设定与多根单芯光纤F1的光纤间距、多根单芯光纤F2的光纤间距、多根单芯光纤F1的直径、以及多根单芯光纤F2的直径对应的熔接条件。
另外,作为变形例1,图像处理部21可以基于图像求出多根单芯光纤F1中的至少一个的直径。在这种情况下,熔接条件处理部22通过选择或者运算来设定与多根单芯光纤F1的光纤间距及多根单芯光纤F1的直径对应的熔接条件。
另外,作为变形例2,图像处理部21可以基于图像求出多根单芯光纤F2中的至少一个的直径。在这种情况下,熔接条件处理部22通过选择或者运算来设定与多根单芯光纤F2的光纤间距及多根单芯光纤F2的直径对应的熔接条件。
表示光纤间距及光纤F1、F2的直径与熔接条件的关系的信息例如可以是图14所示的表TB4。图14的表TB4可以存储于存储部23。在图14所示的表TB4中,考虑了光纤间距及光纤F1、F2的直径双方的熔接条件对应。即,确定与光纤F1、F2的各直径和多个种类的光纤间距的组合对应的单独的熔接条件。在图14所示的表TB4中,采用与第一实施方式同样的电流值作为熔接条件,本发明的熔接条件不限于电流值。例如,如第二实施方式那样,可以采用包含多个要素的熔接条件。
在如图14所例示那样考虑光纤间距及光纤F1、F2的直径双方设定熔接条件的情况下,即使不仅改变光纤间距而且改变光纤F1、F2的直径,也能够在最佳的熔接条件下熔接多根单芯光纤F1与多根单芯光纤F2。
在本发明的光纤熔接机以及熔接方法中,例如可以考虑光纤间距、光纤F1、F2的根数、以及光纤F1、F2的直径这三个方面来设定熔接条件。
在本发明的光纤的熔接方法中,就基于图像求出光纤间距、光纤F1、F2的直径、或者判定光纤F1、F2的根数的结构、以及设定与求出的光纤间距、直径、所判定的根数对应的熔接条件的结构而言,并不限于图像处理部21、熔接条件处理部22,可以任意选择。
本发明的光纤熔接机的一部分功能例如可以通过条件设定装置实现。条件设定装置具备:获取部,其获取包含多根单芯光纤F1、F2的图像;运算部,其基于该图像求出光纤间距;以及处理部,其获得与运算结果对应的熔接条件。获取部及运算部例如可以通过图5及图11所示的图像处理部21来实现。另外,处理部例如可以通过图5及图11所示的熔接条件处理部22来实现。而且,如图5及图11所例示的那样,可以构成为条件设定装置30包含图像处理部21及熔接条件处理部22的功能。条件设定装置30例如是具备电气电路、电子电路的计算机。
Claims (9)
1.一种光纤熔接机,其具备:
槽形成单元,其能够更换,且具有:多个第一定位槽,它们将构成第一多芯光纤并且具有多个第一玻璃部的多根第一单芯光纤等间隔地配置;以及多个第二定位槽,它们将构成第二多芯光纤并且具有多个第二玻璃部的多根第二单芯光纤等间隔地配置;
照明部,其向配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤及所述多根第二单芯光纤照射光;
透镜,其对透过所述多个第一玻璃部、所述多个第一玻璃部的周边区域、所述多个第二玻璃部、所述多个第二玻璃部的周边区域的所述光进行聚光;
摄像机,其获取通过所述透镜形成的像;
一对放电电极,其通过放电对配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤的所述多个第一玻璃部及所述多根第二单芯光纤的所述多个第二玻璃部进行加热熔融;
高电压发生电路,其使所述一对放电电极之间发生放电;
可动载置台,其使所述多根第一单芯光纤沿所述第一多芯光纤的长度方向移动,并使所述多根第二单芯光纤沿所述第二多芯光纤的长度方向移动;
图像处理部,其基于通过所述摄像机拍摄的图像,求出所述多根第一单芯光纤的光纤间距及所述多根第二单芯光纤的光纤间距中的至少一方;以及
熔接条件处理部,其通过选择或者运算来设定与求出的所述光纤间距对应的熔接条件。
2.根据权利要求1所述的光纤熔接机,其特征在于,
所述图像处理部基于所述图像来判定所述多根第一单芯光纤的根数及所述多根第二单芯光纤的根数,
所述熔接条件处理部通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的根数、以及所述多根第二单芯光纤的根数对应的所述熔接条件。
3.根据权利要求1所述的光纤熔接机,其特征在于,
所述图像处理部基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、或者所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,
所述熔接条件处理部通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距以及所述多根第一单芯光纤的直径对应的所述熔接条件,或者通过选择或者运算来设定与所述多根第二单芯光纤的光纤间距以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
4.根据权利要求1所述的光纤熔接机,其特征在于,
所述图像处理部基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,
所述熔接条件处理部通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的直径、以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
5.一种光纤的熔接方法,其使用光纤熔接机对第一多芯光纤与第二多芯光纤进行熔接,其特征在于,
所述光纤熔接机具备:
槽形成单元,其能够更换,且具有:多个第一定位槽,它们将构成所述第一多芯光纤并且具有多个第一玻璃部的多根第一单芯光纤等间隔地配置;以及多个第二定位槽,它们将构成所述第二多芯光纤并且具有多个第二玻璃部的多根第二单芯光纤等间隔地配置;
照明部,其向配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤及所述多根第二单芯光纤照射光;
透镜,其对透过所述多个第一玻璃部、所述多个第一玻璃部的周边区域、所述多个第二玻璃部、所述多个第二玻璃部的周边区域的所述光进行聚光;
摄像机,其获取通过所述透镜形成的像;
一对放电电极,其通过放电对配置于所述槽形成单元的所述多根第一单芯光纤的所述多个第一玻璃部及所述多根第二单芯光纤的所述多个第二玻璃部进行加热熔融;
高电压发生电路,其使所述一对放电电极之间发生放电;以及
可动载置台,其使所述多根第一单芯光纤沿所述第一多芯光纤的长度方向移动,并使所述多根第二单芯光纤沿所述第二多芯光纤的长度方向移动,
所述熔接方法基于通过所述摄像机拍摄的图像,求出所述多根第一单芯光纤的光纤间距及所述多根第二单芯光纤的光纤间距,
通过选择或者运算来设定与求出的所述光纤间距对应的熔接条件。
6.根据权利要求5所述的光纤的熔接方法,其特征在于,
在对所述第一多芯光纤与所述第二多芯光纤进行熔接之前设定所述熔接条件。
7.根据权利要求5或6所述的光纤的熔接方法,其特征在于,
基于所述图像来判定所述多根第一单芯光纤的根数及所述多根第二单芯光纤的根数,
通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的根数、以及所述多根第二单芯光纤的根数对应的所述熔接条件。
8.根据权利要求5或6所述的光纤的熔接方法,其特征在于,
基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、或者所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,
通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距以及所述多根第一单芯光纤的直径对应的所述熔接条件,或者通过选择或者运算来设定与所述多根第二单芯光纤的光纤间距以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
9.根据权利要求5或6所述的光纤的熔接方法,其特征在于,
基于所述图像而求出所述多根第一单芯光纤中的至少一个的直径、所述多根第二单芯光纤中的至少一个的直径,
通过选择或者运算来设定与所述多根第一单芯光纤的光纤间距、所述多根第二单芯光纤的光纤间距、所述多根第一单芯光纤的直径、以及所述多根第二单芯光纤的直径对应的所述熔接条件。
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