JP2003057481A - 光ファイバ融着接続機および光ファイバ融着接続法 - Google Patents
光ファイバ融着接続機および光ファイバ融着接続法Info
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- 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
- G02B6/255—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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- 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
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モードフィールド径の異なる光ファイバ同士
を低損失に融着接続する。 【解決手段】 接続すべき光ファイバ１０、２０の側面
方向からの光透過画像を得るＴＶカメラ３２と、該画像
における光ファイバ横断方向での輝度分布から各光ファ
イバのモードフィールド径を演算するとともにそれらの
径差を求める画像処理装置３３と、アーク放電により放
電加熱する放電電極４１、４２と、光ファイバ突き合わ
せ部を放電ビーム位置に対して相対的に移動させる移動
ベース５７および駆動装置３５と、突き合わせ部に対す
る融着用放電加熱を行った後モードフィールド径が小さ
いと判定された光ファイバ側へと放電ビーム位置を移動
させつつ追加の放電加熱を行うよう駆動装置３５および
放電用電源装置３６を制御する制御装置３４とを有す
る。
を低損失に融着接続する。 【解決手段】 接続すべき光ファイバ１０、２０の側面
方向からの光透過画像を得るＴＶカメラ３２と、該画像
における光ファイバ横断方向での輝度分布から各光ファ
イバのモードフィールド径を演算するとともにそれらの
径差を求める画像処理装置３３と、アーク放電により放
電加熱する放電電極４１、４２と、光ファイバ突き合わ
せ部を放電ビーム位置に対して相対的に移動させる移動
ベース５７および駆動装置３５と、突き合わせ部に対す
る融着用放電加熱を行った後モードフィールド径が小さ
いと判定された光ファイバ側へと放電ビーム位置を移動
させつつ追加の放電加熱を行うよう駆動装置３５および
放電用電源装置３６を制御する制御装置３４とを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モードフィール
ド径の異なる２本の光ファイバ同士をアーク放電により
融着接続する光ファイバ融着接続機および光ファイバ融
着接続法に関する。
ド径の異なる２本の光ファイバ同士をアーク放電により
融着接続する光ファイバ融着接続機および光ファイバ融
着接続法に関する。
【０００２】
【従来の技術】互いにモードフィールド径が異なる２本
の光ファイバ同士を融着接続することは、通信ケーブル
網の構築や光ファイバを使用した機器を製作する際にし
ばしば生じる。その場合、単にアーク放電融着接続機を
使用して、これら２本の光ファイバ同士を融着接続する
と、モードフィールド径が等しい光ファイバ同士を接続
する場合に比べて接続損失が大きくなってしまう。
の光ファイバ同士を融着接続することは、通信ケーブル
網の構築や光ファイバを使用した機器を製作する際にし
ばしば生じる。その場合、単にアーク放電融着接続機を
使用して、これら２本の光ファイバ同士を融着接続する
と、モードフィールド径が等しい光ファイバ同士を接続
する場合に比べて接続損失が大きくなってしまう。
【０００３】そこで、従来より、なるべく低損失で接続
するための工夫がなされている。たとえば、特開平２０
００−０９８１７１号公報では、モードフィールド径の
小さい一方側の光ファイバとモードフィールド径の大き
い他方側の光ファイバを融着接続する場合に、それぞれ
の光ファイバの端面同士を突き合わせ、この突き合わせ
部を放電加熱して融着接続した後、放電加熱位置をモー
ドフィールド径の小さい一方側の光ファイバ側へずらし
て加熱量の少ない追加の放電加熱を行い、これによって
一方側の光ファイバのコアのドーパントを拡散させ、一
方側の光ファイバのモードフィールド径のみを長手方向
に緩やかに拡大するようにしている。
するための工夫がなされている。たとえば、特開平２０
００−０９８１７１号公報では、モードフィールド径の
小さい一方側の光ファイバとモードフィールド径の大き
い他方側の光ファイバを融着接続する場合に、それぞれ
の光ファイバの端面同士を突き合わせ、この突き合わせ
部を放電加熱して融着接続した後、放電加熱位置をモー
ドフィールド径の小さい一方側の光ファイバ側へずらし
て加熱量の少ない追加の放電加熱を行い、これによって
一方側の光ファイバのコアのドーパントを拡散させ、一
方側の光ファイバのモードフィールド径のみを長手方向
に緩やかに拡大するようにしている。
【０００４】このように、モードフィールド径の小さな
一方側の光ファイバのモードフィールド径をテーパ状に
拡大すれば、接続部において両方の光ファイバのモード
フィールド径を概略マッチングさせることができて、接
続損失を低下させることができる。また、そのテーパ長
を長くすることにより、テーパ長が短いことによる損失
増加を抑えて接続することができ、より一層低損失化で
きる。
一方側の光ファイバのモードフィールド径をテーパ状に
拡大すれば、接続部において両方の光ファイバのモード
フィールド径を概略マッチングさせることができて、接
続損失を低下させることができる。また、そのテーパ長
を長くすることにより、テーパ長が短いことによる損失
増加を抑えて接続することができ、より一層低損失化で
きる。
【０００５】また、特開平２０００−２７５４６９号公
報では、上記のようにいったん放電加熱による融着接続
を行った後追加の放電加熱を行ってモードフィールド径
のマッチングを図る際に、融着接続後の光ファイバの透
過画像を求め、その輝度分布曲線からモードフィールド
径の値を推定し、その推定値を利用して前記追加加熱を
行った光ファイバのモードフィールド径の値を推定する
ことによって、両光ファイバのモードフィールド径のマ
ッチングの様子を観察し、それが十分達成されたと判断
できた時点で、追加加熱を停止するようにしている。
報では、上記のようにいったん放電加熱による融着接続
を行った後追加の放電加熱を行ってモードフィールド径
のマッチングを図る際に、融着接続後の光ファイバの透
過画像を求め、その輝度分布曲線からモードフィールド
径の値を推定し、その推定値を利用して前記追加加熱を
行った光ファイバのモードフィールド径の値を推定する
ことによって、両光ファイバのモードフィールド径のマ
ッチングの様子を観察し、それが十分達成されたと判断
できた時点で、追加加熱を停止するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
特開平２０００−０９８１７１号公報による方法では、
モードフィールド径の異なる光ファイバ同士を接続する
際に、いずれがモードフィールド径が小さいかをあらか
じめ知って、光ファイバのセットを行う必要がある。こ
れを間違うとまったく逆の結果となってしまうため、作
業に神経を使う。
特開平２０００−０９８１７１号公報による方法では、
モードフィールド径の異なる光ファイバ同士を接続する
際に、いずれがモードフィールド径が小さいかをあらか
じめ知って、光ファイバのセットを行う必要がある。こ
れを間違うとまったく逆の結果となってしまうため、作
業に神経を使う。
【０００７】また、特開平２０００−２７５４６９号公
報では、最初の加熱（融着用加熱）と追加加熱を行った
光ファイバについて画像観察によりモードフィールド径
を推定しているにすぎないので、加熱位置をモードフィ
ールド径の小さい一方側の光ファイバ側へずらして追加
の放電加熱を行う際の、そのずらす距離などは、作業者
が手動で設定しなければならず、煩雑な作業となってい
るばかりでなく、適切な設定を行うには十分な経験など
が必要となり、簡単に行うことはできない。
報では、最初の加熱（融着用加熱）と追加加熱を行った
光ファイバについて画像観察によりモードフィールド径
を推定しているにすぎないので、加熱位置をモードフィ
ールド径の小さい一方側の光ファイバ側へずらして追加
の放電加熱を行う際の、そのずらす距離などは、作業者
が手動で設定しなければならず、煩雑な作業となってい
るばかりでなく、適切な設定を行うには十分な経験など
が必要となり、簡単に行うことはできない。
【０００８】この発明は、上記に鑑み、モードフィール
ド径の異なる光ファイバ同士を接続する際に、作業者が
小さいモードフィールド径の光ファイバはいずれである
かを知ってセットする必要がなく、セットされた光ファ
イバのいずれがモードフィールド径が小さいかを自動的
に判定し、融着用放電加熱の後、その小さい方の光ファ
イバ側へと放電ビームを自動的に移動させつつ追加の放
電加熱を行うよう改善した、光ファイバ融着接続機を提
供することを目的とする。
ド径の異なる光ファイバ同士を接続する際に、作業者が
小さいモードフィールド径の光ファイバはいずれである
かを知ってセットする必要がなく、セットされた光ファ
イバのいずれがモードフィールド径が小さいかを自動的
に判定し、融着用放電加熱の後、その小さい方の光ファ
イバ側へと放電ビームを自動的に移動させつつ追加の放
電加熱を行うよう改善した、光ファイバ融着接続機を提
供することを目的とする。
【０００９】この発明の第２の目的は、融着用加熱の
後、放電ビームを移動させつつ追加の放電加熱を行う際
の、その移動量を自動的に最適なものにすることができ
るよう改善した、光ファイバ融着接続機を提供すること
にある。
後、放電ビームを移動させつつ追加の放電加熱を行う際
の、その移動量を自動的に最適なものにすることができ
るよう改善した、光ファイバ融着接続機を提供すること
にある。
【００１０】この発明の第３の目的は、融着用加熱の
後、放電ビームを移動させつつ追加の放電加熱を行う際
の、その加熱量を自動的に最適なものにすることができ
るよう改善した、光ファイバ融着接続機を提供すること
にある。
後、放電ビームを移動させつつ追加の放電加熱を行う際
の、その加熱量を自動的に最適なものにすることができ
るよう改善した、光ファイバ融着接続機を提供すること
にある。
【００１１】この発明の第４の目的は、モードフィール
ド径の異なる光ファイバ同士を接続する際に、作業者が
小さいモードフィールド径の光ファイバはいずれである
かを知ってセットする必要がなく、セットされた光ファ
イバのいずれがモードフィールド径が小さいかを自動的
に判定し、融着用放電加熱の後、その小さい方の光ファ
イバ側へと放電ビームを自動的に移動させつつ追加の放
電加熱を行うようにするとともに、その追加の放電加熱
時の移動量および加熱量が自動的に最適なものとなるよ
う改善した、光ファイバ融着接続法を提供することにあ
る。
ド径の異なる光ファイバ同士を接続する際に、作業者が
小さいモードフィールド径の光ファイバはいずれである
かを知ってセットする必要がなく、セットされた光ファ
イバのいずれがモードフィールド径が小さいかを自動的
に判定し、融着用放電加熱の後、その小さい方の光ファ
イバ側へと放電ビームを自動的に移動させつつ追加の放
電加熱を行うようにするとともに、その追加の放電加熱
時の移動量および加熱量が自動的に最適なものとなるよ
う改善した、光ファイバ融着接続法を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明による光ファイバ融着接続機に
おいては、融着接続すべき２本の互いにモードフィール
ド径の異なる光ファイバの突き合わせ部の、側面方向か
らの透過光による光透過画像を得る撮像手段と、該画像
における光ファイバ横断方向での輝度分布からそれぞれ
の光ファイバのモードフィールド径を演算する画像処理
手段と、上記の突き合わせ部をアーク放電により放電加
熱する放電加熱手段と、該放電ビームの位置を上記の突
き合わせ部に対して光ファイバ軸方向に相対的に移動さ
せる移動手段と、上記の突き合わせ部に対する融着用放
電加熱を行った後上記画像処理手段によってモードフィ
ールド径が小さいと判定された光ファイバ側へと放電ビ
ーム位置を移動させつつ追加の放電加熱を行ってこの小
さなモードフィールド径を拡大するよう上記放電加熱手
段および移動手段を制御する制御手段とが備えられるこ
とが特徴となっている。
め、請求項１記載の発明による光ファイバ融着接続機に
おいては、融着接続すべき２本の互いにモードフィール
ド径の異なる光ファイバの突き合わせ部の、側面方向か
らの透過光による光透過画像を得る撮像手段と、該画像
における光ファイバ横断方向での輝度分布からそれぞれ
の光ファイバのモードフィールド径を演算する画像処理
手段と、上記の突き合わせ部をアーク放電により放電加
熱する放電加熱手段と、該放電ビームの位置を上記の突
き合わせ部に対して光ファイバ軸方向に相対的に移動さ
せる移動手段と、上記の突き合わせ部に対する融着用放
電加熱を行った後上記画像処理手段によってモードフィ
ールド径が小さいと判定された光ファイバ側へと放電ビ
ーム位置を移動させつつ追加の放電加熱を行ってこの小
さなモードフィールド径を拡大するよう上記放電加熱手
段および移動手段を制御する制御手段とが備えられるこ
とが特徴となっている。
【００１３】２本の光ファイバの側面方向からの光透過
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径を演算するため、いずれの光フ
ァイバがモードフィールド径が小さいかを自動的に判定
できる。そのため、作業者は、モードフィールド径の異
なる２本の光ファイバを接続するためにこれらを融着接
続機にセットするとき、あらかじめどちらがモードフィ
ールド径の小さな光ファイバであるかを調べておく必要
がなく、ランダムにこれらをセットしても、自動的にモ
ードフィールド径の小さな光ファイバが検出されて、そ
ちらの光ファイバ側へと放電ビーム位置を移動させなが
ら追加の放電加熱がなされる。そのため、作業者の間違
い・勘違いなどによって正しくセットできなかったこと
の帰結として低損失の接続ができない、という不都合な
結果は生じることが回避され、作業者が間違いを犯さな
いようにと神経を使うことから開放され、作業者の負担
が軽減させられる。このように作業者の手違いなどとは
無縁に、つねにモードフィールド径の小さい方の光ファ
イバ側へと放電ビームを移動させつつ追加の放電加熱を
行ない、その小さいモードフィールド径を拡大させて接
続損失を少なくすることができる。
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径を演算するため、いずれの光フ
ァイバがモードフィールド径が小さいかを自動的に判定
できる。そのため、作業者は、モードフィールド径の異
なる２本の光ファイバを接続するためにこれらを融着接
続機にセットするとき、あらかじめどちらがモードフィ
ールド径の小さな光ファイバであるかを調べておく必要
がなく、ランダムにこれらをセットしても、自動的にモ
ードフィールド径の小さな光ファイバが検出されて、そ
ちらの光ファイバ側へと放電ビーム位置を移動させなが
ら追加の放電加熱がなされる。そのため、作業者の間違
い・勘違いなどによって正しくセットできなかったこと
の帰結として低損失の接続ができない、という不都合な
結果は生じることが回避され、作業者が間違いを犯さな
いようにと神経を使うことから開放され、作業者の負担
が軽減させられる。このように作業者の手違いなどとは
無縁に、つねにモードフィールド径の小さい方の光ファ
イバ側へと放電ビームを移動させつつ追加の放電加熱を
行ない、その小さいモードフィールド径を拡大させて接
続損失を少なくすることができる。
【００１４】請求項２記載の発明による光ファイバ融着
接続機においては、上記請求項１の構成に加えて、上記
の画像処理手段は各光ファイバのモードフィールド径か
ら両者の差をも求めるものであり、かつ上記制御手段は
上記のモードフィールド径差に基づき追加放電加熱時の
上記移動手段による移動量を制御するものであることが
特徴となっている。
接続機においては、上記請求項１の構成に加えて、上記
の画像処理手段は各光ファイバのモードフィールド径か
ら両者の差をも求めるものであり、かつ上記制御手段は
上記のモードフィールド径差に基づき追加放電加熱時の
上記移動手段による移動量を制御するものであることが
特徴となっている。
【００１５】２本の光ファイバの側面方向からの光透過
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径が求められるとともにそれらの
差が自動的に求められる。このモードフィールド径差
と、小さなモードフィールド径が拡大して最適なものと
なるための追加放電加熱時の移動量との間には相関関係
があり、その相関関係は実験によってあらかじめ求めて
おくことができる。そのため、モードフィールド径差に
基づいて追加放電加熱時の移動量を最適なものへと自動
的に制御することができ、小さなモードフィールド径を
拡大して最適なものとすることができ、接続損失を改善
することができる。十分な経験・知識のない作業者で
も、モードフィールド径の異なる２本の光ファイバを低
損失に接続することを簡単に行うことができる。
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径が求められるとともにそれらの
差が自動的に求められる。このモードフィールド径差
と、小さなモードフィールド径が拡大して最適なものと
なるための追加放電加熱時の移動量との間には相関関係
があり、その相関関係は実験によってあらかじめ求めて
おくことができる。そのため、モードフィールド径差に
基づいて追加放電加熱時の移動量を最適なものへと自動
的に制御することができ、小さなモードフィールド径を
拡大して最適なものとすることができ、接続損失を改善
することができる。十分な経験・知識のない作業者で
も、モードフィールド径の異なる２本の光ファイバを低
損失に接続することを簡単に行うことができる。
【００１６】請求項３記載の発明による光ファイバ融着
接続機においては、上記請求項１の構成に加えて、上記
の画像処理手段は各光ファイバのモードフィールド径か
ら両者の差をも求めるものであり、かつ上記制御手段は
上記のモードフィールド径差に基づき追加放電加熱時の
上記放電加熱手段による加熱量を制御するものであるこ
とが特徴となっている。
接続機においては、上記請求項１の構成に加えて、上記
の画像処理手段は各光ファイバのモードフィールド径か
ら両者の差をも求めるものであり、かつ上記制御手段は
上記のモードフィールド径差に基づき追加放電加熱時の
上記放電加熱手段による加熱量を制御するものであるこ
とが特徴となっている。
【００１７】２本の光ファイバの側面方向からの光透過
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径が求められるとともにそれらの
差が自動的に求められる。このモードフィールド径差
と、小さなモードフィールド径が拡大して最適なものと
なるための追加放電加熱時の加熱量との間には相関関係
があり、その相関関係は実験によってあらかじめ求めて
おくことができる。そのため、モードフィールド径差に
基づいて追加放電加熱時の加熱量を最適なものへと自動
的に制御することができ、小さなモードフィールド径を
拡大して最適なものとすることができ、接続損失を改善
することができる。十分な経験・知識のない作業者で
も、モードフィールド径の異なる２本の光ファイバを低
損失に接続することを簡単に行うことができる。
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径が求められるとともにそれらの
差が自動的に求められる。このモードフィールド径差
と、小さなモードフィールド径が拡大して最適なものと
なるための追加放電加熱時の加熱量との間には相関関係
があり、その相関関係は実験によってあらかじめ求めて
おくことができる。そのため、モードフィールド径差に
基づいて追加放電加熱時の加熱量を最適なものへと自動
的に制御することができ、小さなモードフィールド径を
拡大して最適なものとすることができ、接続損失を改善
することができる。十分な経験・知識のない作業者で
も、モードフィールド径の異なる２本の光ファイバを低
損失に接続することを簡単に行うことができる。
【００１８】請求項４記載の発明による光ファイバ融着
接続法においては、融着接続すべき２本の互いにモード
フィールド径の異なる光ファイバの突き合わせ部の、側
面方向からの透過光による光透過画像を得て、該画像に
おける光ファイバ横断方向での輝度分布からそれぞれの
光ファイバのモードフィールド径を演算するとともにそ
れらの径差を求める画像処理を行なう工程と、上記の突
き合わせ部をアーク放電により放電加熱して両光ファイ
バを融着接続する工程と、上記の突き合わせ部に対する
融着用放電加熱を行った後、該放電ビームの位置を上記
の突き合わせ部に対して光ファイバ軸方向に、上記画像
処理手段によってモードフィールド径が小さいと判定さ
れた光ファイバ側へと、相対的に移動させつつ、その移
動量と放電加熱量とを上記のモードフィールド径差に基
づいて定めながら、追加の放電加熱を行ない、該モード
フィールド径が小さい方の光ファイバのモードフィール
ド径を拡大させる工程とが備えられることが特徴となっ
ている。
接続法においては、融着接続すべき２本の互いにモード
フィールド径の異なる光ファイバの突き合わせ部の、側
面方向からの透過光による光透過画像を得て、該画像に
おける光ファイバ横断方向での輝度分布からそれぞれの
光ファイバのモードフィールド径を演算するとともにそ
れらの径差を求める画像処理を行なう工程と、上記の突
き合わせ部をアーク放電により放電加熱して両光ファイ
バを融着接続する工程と、上記の突き合わせ部に対する
融着用放電加熱を行った後、該放電ビームの位置を上記
の突き合わせ部に対して光ファイバ軸方向に、上記画像
処理手段によってモードフィールド径が小さいと判定さ
れた光ファイバ側へと、相対的に移動させつつ、その移
動量と放電加熱量とを上記のモードフィールド径差に基
づいて定めながら、追加の放電加熱を行ない、該モード
フィールド径が小さい方の光ファイバのモードフィール
ド径を拡大させる工程とが備えられることが特徴となっ
ている。
【００１９】２本の光ファイバの側面方向からの光透過
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径を演算するため、いずれの光フ
ァイバがモードフィールド径が小さいかを自動的に判定
できる。そのため、作業者は、モードフィールド径の異
なる２本の光ファイバを接続するためにこれらを融着接
続機にセットするとき、あらかじめどちらがモードフィ
ールド径の小さな光ファイバであるかを調べておく必要
がなく、ランダムにこれらをセットしても、自動的にモ
ードフィールド径の小さな光ファイバが検出されて、そ
ちらの光ファイバ側へと放電ビーム位置を移動させなが
ら追加の放電加熱がなされる。さらに、追加の放電加熱
時の移動量と放電加熱量とが上記のモードフィールド径
差に基づいて自動的に定められるので、モードフィール
ド径が小さい方の光ファイバのモードフィールド径を適
切に拡大させて接続損失を低減せしめることが、作業者
の経験・能力などとは無縁に、容易に実現される。
画像を画像処理することによって、それぞれの光ファイ
バのモードフィールド径を演算するため、いずれの光フ
ァイバがモードフィールド径が小さいかを自動的に判定
できる。そのため、作業者は、モードフィールド径の異
なる２本の光ファイバを接続するためにこれらを融着接
続機にセットするとき、あらかじめどちらがモードフィ
ールド径の小さな光ファイバであるかを調べておく必要
がなく、ランダムにこれらをセットしても、自動的にモ
ードフィールド径の小さな光ファイバが検出されて、そ
ちらの光ファイバ側へと放電ビーム位置を移動させなが
ら追加の放電加熱がなされる。さらに、追加の放電加熱
時の移動量と放電加熱量とが上記のモードフィールド径
差に基づいて自動的に定められるので、モードフィール
ド径が小さい方の光ファイバのモードフィールド径を適
切に拡大させて接続損失を低減せしめることが、作業者
の経験・能力などとは無縁に、容易に実現される。
【００２０】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の実施形態にかかる光ファイバ融着接続機を概念
的に示す模式図である。この図１において、Ｖ溝ブロッ
ク５２、５２は、接続しようとする２本の光ファイバ１
０、２０をそれぞれセットするためのもので、移動ブロ
ック５１、５１上に搭載されている。これらの移動ブロ
ック５１、５１はＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能なも
のである。なお、ここでは、光ファイバ１０、２０の軸
方向（水平方向）をＺ軸、光ファイバ１０、２０の軸に
直角な水平方向をＸ軸、光ファイバ１０、２０の軸に直
角な鉛直方向をＹ軸としている。これらの移動ブロック
５１、５１は、移動ベース５７上に載置されていて、移
動ベース５７がＺ軸に移動することによって、移動ブロ
ック５１、５１およびＶ溝ブロック５２、５２がそのま
ま一体にＺ軸方向に移動できるようになっている。これ
らの移動は、駆動装置３５によって行われる。
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の実施形態にかかる光ファイバ融着接続機を概念
的に示す模式図である。この図１において、Ｖ溝ブロッ
ク５２、５２は、接続しようとする２本の光ファイバ１
０、２０をそれぞれセットするためのもので、移動ブロ
ック５１、５１上に搭載されている。これらの移動ブロ
ック５１、５１はＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能なも
のである。なお、ここでは、光ファイバ１０、２０の軸
方向（水平方向）をＺ軸、光ファイバ１０、２０の軸に
直角な水平方向をＸ軸、光ファイバ１０、２０の軸に直
角な鉛直方向をＹ軸としている。これらの移動ブロック
５１、５１は、移動ベース５７上に載置されていて、移
動ベース５７がＺ軸に移動することによって、移動ブロ
ック５１、５１およびＶ溝ブロック５２、５２がそのま
ま一体にＺ軸方向に移動できるようになっている。これ
らの移動は、駆動装置３５によって行われる。
【００２１】放電電極（棒）４１、４２がここではＸ方
向に対向配置され、適宜な機構によって固定されてい
る。これらの放電電極４１、４２には、放電用電源装置
３６から高電圧が供給されて、放電電極４１、４２の間
にアーク放電が発生させられる。このアーク放電の熱で
光ファイバ１０、２０の突き合わせ部が加熱されてこれ
らの融着接続がなされる。
向に対向配置され、適宜な機構によって固定されてい
る。これらの放電電極４１、４２には、放電用電源装置
３６から高電圧が供給されて、放電電極４１、４２の間
にアーク放電が発生させられる。このアーク放電の熱で
光ファイバ１０、２０の突き合わせ部が加熱されてこれ
らの融着接続がなされる。
【００２２】この両光ファイバ１０、２０の突き合わせ
部に対して、光源３１から光が投射される。その光ファ
イバ１０、２０の突き合わせ部を挟んで光源３１に対向
する位置にＴＶカメラ（撮像装置）３２が配置され、こ
のＴＶカメラ３２によって、両光ファイバ１０、２０の
側面方向からの光透過像が撮像される。ＴＶカメラ３２
からの映像信号出力は画像処理装置３３に送られて画像
処理がなされる。この画像処理によって光ファイバ１
０、２０のそれぞれのモードフィールド径が演算される
とともにそれらのモードフィールド径の差が求められ
る。こうして求められた光ファイバ１０、２０の情報が
制御装置３４に送られ、制御装置３４はその情報に基づ
き駆動装置３５を制御して移動ブロック５１、５１およ
び移動ベース５７の移動を制御するとともに、放電用電
源装置３６を制御して放電電流・放電時間等を調整す
る。
部に対して、光源３１から光が投射される。その光ファ
イバ１０、２０の突き合わせ部を挟んで光源３１に対向
する位置にＴＶカメラ（撮像装置）３２が配置され、こ
のＴＶカメラ３２によって、両光ファイバ１０、２０の
側面方向からの光透過像が撮像される。ＴＶカメラ３２
からの映像信号出力は画像処理装置３３に送られて画像
処理がなされる。この画像処理によって光ファイバ１
０、２０のそれぞれのモードフィールド径が演算される
とともにそれらのモードフィールド径の差が求められ
る。こうして求められた光ファイバ１０、２０の情報が
制御装置３４に送られ、制御装置３４はその情報に基づ
き駆動装置３５を制御して移動ブロック５１、５１およ
び移動ベース５７の移動を制御するとともに、放電用電
源装置３６を制御して放電電流・放電時間等を調整す
る。
【００２３】Ｖ溝ブロック５２、５２およびそれらの保
持機構（移動機構）についてさらに具体的に説明する
と、この例では、図２に示すように、移動ブロック５
１、５１上にはＶ溝ブロック５２、５２に加えて、シー
スクランプ５３、５３が搭載される。このシースクラン
プ５３、５３は、光ファイバ１０、２０のシース（保護
膜）（なお、図３、図４ではシースは１３、２３で示さ
れている）をクランプして固定するためのものである。
移動ブロック５１、５１は、モーター５４、５４の回転
を直線運動に変換するマイクロメータ５５、５５などの
運動伝達機構により矢印で示すように、光ファイバ１
０、２０の軸方向（Ｚ軸方向）に相互に近づきまたは離
れるように移動させられる。なお、移動ブロック５１、
５１は、Ｘ軸およびＹ軸にも移動させられるようになっ
ているが、ここではその機構の説明は省略する（図でも
省略されている）。
持機構（移動機構）についてさらに具体的に説明する
と、この例では、図２に示すように、移動ブロック５
１、５１上にはＶ溝ブロック５２、５２に加えて、シー
スクランプ５３、５３が搭載される。このシースクラン
プ５３、５３は、光ファイバ１０、２０のシース（保護
膜）（なお、図３、図４ではシースは１３、２３で示さ
れている）をクランプして固定するためのものである。
移動ブロック５１、５１は、モーター５４、５４の回転
を直線運動に変換するマイクロメータ５５、５５などの
運動伝達機構により矢印で示すように、光ファイバ１
０、２０の軸方向（Ｚ軸方向）に相互に近づきまたは離
れるように移動させられる。なお、移動ブロック５１、
５１は、Ｘ軸およびＹ軸にも移動させられるようになっ
ているが、ここではその機構の説明は省略する（図でも
省略されている）。
【００２４】これら移動ブロック５１、５１およびモー
ター５４、５４は、移動ベース５７上に設けられてお
り、この移動ベース５７もまた、モーター５８およびマ
イクロメータ５９等の運動伝達機構によって、固定のベ
ース５６上で矢印で示すようにＺ軸方向に移動させられ
る。なお、この図２のモーター５４、５８が図１の駆動
装置３５に相当する。
ター５４、５４は、移動ベース５７上に設けられてお
り、この移動ベース５７もまた、モーター５８およびマ
イクロメータ５９等の運動伝達機構によって、固定のベ
ース５６上で矢印で示すようにＺ軸方向に移動させられ
る。なお、この図２のモーター５４、５８が図１の駆動
装置３５に相当する。
【００２５】２本の光ファイバ１０、２０を接続しよう
とするとき、図３に示すようにそれらの接続側端部のシ
ース１３、２３を剥離し、心線の光ファイバ１０、２０
の端部を突き合わせる。そのために、これら光ファイバ
（心線）１０、２０をＶ溝ブロック５２、５２にセット
する。そしてシースクランプ５３、５３でシース１３、
２３の部分を固定した後、突き合わせられた光ファイバ
１０、２０の軸が一致するよう、たとえばＴＶカメラ３
２から得られた画像を用いることによって、移動ブロッ
ク５１、５１のＸ，Ｙ方向での位置調整を行う。
とするとき、図３に示すようにそれらの接続側端部のシ
ース１３、２３を剥離し、心線の光ファイバ１０、２０
の端部を突き合わせる。そのために、これら光ファイバ
（心線）１０、２０をＶ溝ブロック５２、５２にセット
する。そしてシースクランプ５３、５３でシース１３、
２３の部分を固定した後、突き合わせられた光ファイバ
１０、２０の軸が一致するよう、たとえばＴＶカメラ３
２から得られた画像を用いることによって、移動ブロッ
ク５１、５１のＸ，Ｙ方向での位置調整を行う。
【００２６】こうして光ファイバ１０、２０が調心され
た状態で突き合わせられたとき、放電電極４１、４２に
高電圧を印加してアーク放電を起こす。この放電電極４
１、４２の間に放電ビーム４３が形成され、その熱で両
光ファイバ１０、２０の突き合わせ端部が加熱されて溶
融されてくる。その時、これらの光ファイバ１０、２０
を矢印に示すように突き合わせ方向に押し込んで両者の
端面を融着接続する。
た状態で突き合わせられたとき、放電電極４１、４２に
高電圧を印加してアーク放電を起こす。この放電電極４
１、４２の間に放電ビーム４３が形成され、その熱で両
光ファイバ１０、２０の突き合わせ端部が加熱されて溶
融されてくる。その時、これらの光ファイバ１０、２０
を矢印に示すように突き合わせ方向に押し込んで両者の
端面を融着接続する。
【００２７】このようにして融着用加熱を終了した後、
追加加熱を行う。この追加加熱は図４に示すように放電
ビーム４３の位置を移動させながら、移動している間の
時間だけ行う。移動する方向は、光ファイバ１０、２０
のうち、モードフィールド径の小さい方であるが、いず
れがモードフィールド径が小さいかは、融着用放電によ
る加熱の前に、画像処理装置３３における画像処理によ
って自動判定される。ここでは光ファイバ１０の方がモ
ードフィールド径の小さいと判定されたとすると、融着
用加熱によって融着接続されたばかりの両光ファイバ１
０、２０がその状態を維持したまま、右方向に一体に移
動させられる。図２に示したような具体的な構成では、
移動ベース５７を右方向に移動させることになる。
追加加熱を行う。この追加加熱は図４に示すように放電
ビーム４３の位置を移動させながら、移動している間の
時間だけ行う。移動する方向は、光ファイバ１０、２０
のうち、モードフィールド径の小さい方であるが、いず
れがモードフィールド径が小さいかは、融着用放電によ
る加熱の前に、画像処理装置３３における画像処理によ
って自動判定される。ここでは光ファイバ１０の方がモ
ードフィールド径の小さいと判定されたとすると、融着
用加熱によって融着接続されたばかりの両光ファイバ１
０、２０がその状態を維持したまま、右方向に一体に移
動させられる。図２に示したような具体的な構成では、
移動ベース５７を右方向に移動させることになる。
【００２８】すなわち、融着用加熱においては、放電ビ
ーム４３の位置は、図５に示すように、光ファイバ１
０、２０の突き合わせ部の中心に一致しており、これに
よって光ファイバ１０、２０のそれぞれの端部が均等に
溶融して、融着接続される。このように、融着用加熱に
よって単に融着接続されただけの状態では、図５のよう
に両光ファイバ１０、２０のコア部（モードフィールド
部）１１、２１の直径に段差がある状態での接合とな
る。追加加熱時には、図６に示すように、この突き合わ
せ部の位置よりも光ファイバ１０側へと放電ビーム４３
の加熱中心を移動させながら放電加熱する。この例で
は、融着接続された光ファイバ１０、２０を一体に右方
向（矢印方向）に移動させながらの放電となる。その結
果、モードフィールド径の小さな光ファイバ１０のコア
部１１のドーパントがその周囲のクラッド部１２に拡散
してきて、モードフィールド径の大きな光ファイバ２０
のコア部２１の直径と近くなる。また、モードフィール
ド径はテーパ状に緩やかに拡大し、そのテーパ長が長く
なる。
ーム４３の位置は、図５に示すように、光ファイバ１
０、２０の突き合わせ部の中心に一致しており、これに
よって光ファイバ１０、２０のそれぞれの端部が均等に
溶融して、融着接続される。このように、融着用加熱に
よって単に融着接続されただけの状態では、図５のよう
に両光ファイバ１０、２０のコア部（モードフィールド
部）１１、２１の直径に段差がある状態での接合とな
る。追加加熱時には、図６に示すように、この突き合わ
せ部の位置よりも光ファイバ１０側へと放電ビーム４３
の加熱中心を移動させながら放電加熱する。この例で
は、融着接続された光ファイバ１０、２０を一体に右方
向（矢印方向）に移動させながらの放電となる。その結
果、モードフィールド径の小さな光ファイバ１０のコア
部１１のドーパントがその周囲のクラッド部１２に拡散
してきて、モードフィールド径の大きな光ファイバ２０
のコア部２１の直径と近くなる。また、モードフィール
ド径はテーパ状に緩やかに拡大し、そのテーパ長が長く
なる。
【００２９】光ファイバ１０、２０を移動させる距離
ｄ、および追加加熱時の放電加熱量は、モードフィール
ド径の小さな光ファイバ１０のコア部１１のドーパント
を最適に拡散させて、モードフィールド径の大きな光フ
ァイバ２０のコア部２１の直径と近くなるようにし、か
つその拡散がテーパ状に緩やかなものとなり、そのテー
パ長が長いものとなるために重要なファクターである
が、これらは、融着用放電の前に画像処理装置３３によ
って得られた情報に基づき制御装置３４が自動設定す
る。
ｄ、および追加加熱時の放電加熱量は、モードフィール
ド径の小さな光ファイバ１０のコア部１１のドーパント
を最適に拡散させて、モードフィールド径の大きな光フ
ァイバ２０のコア部２１の直径と近くなるようにし、か
つその拡散がテーパ状に緩やかなものとなり、そのテー
パ長が長いものとなるために重要なファクターである
が、これらは、融着用放電の前に画像処理装置３３によ
って得られた情報に基づき制御装置３４が自動設定す
る。
【００３０】上記のように、融着用放電加熱の前の、突
き合わされた状態の両光ファイバ１０、２０の突き合わ
せ部の側面方向からの光透過像がＴＶカメラ３２によっ
て得られる。光ファイバの側面方向からの光透過像にお
いて、光ファイバの横断方向での輝度分布を求めると、
大きな傾向としては図７の曲線のようになっている。具
体的にはさらに複雑であり、図８の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）のようになったりする。
き合わされた状態の両光ファイバ１０、２０の突き合わ
せ部の側面方向からの光透過像がＴＶカメラ３２によっ
て得られる。光ファイバの側面方向からの光透過像にお
いて、光ファイバの横断方向での輝度分布を求めると、
大きな傾向としては図７の曲線のようになっている。具
体的にはさらに複雑であり、図８の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）のようになったりする。
【００３１】これらの輝度分布曲線において、中心ピー
クとその両脇の谷との差（高さ）をＨ、中心ピークの両
脇の谷の間隔をＷとすると、（Ｈ／Ｗ）は図９に示すよ
うに光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）と強い
相関関係を持っている。すなわち、ＭＦＤ＝Ｆ（Ｈ／
Ｗ）と表現できる。
クとその両脇の谷との差（高さ）をＨ、中心ピークの両
脇の谷の間隔をＷとすると、（Ｈ／Ｗ）は図９に示すよ
うに光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）と強い
相関関係を持っている。すなわち、ＭＦＤ＝Ｆ（Ｈ／
Ｗ）と表現できる。
【００３２】ＴＶカメラ３２によって撮像された画像に
は、両光ファイバ１０、２０の光透過像が含まれている
ため、光ファイバ１０、２０をそれぞれ横切る線上で輝
度分布曲線を求め、Ｆ（Ｈ／Ｗ）から、光ファイバ１
０、２０の各々についてのモードフィールド径ＭＦＤを
求めることができる。なお、この関数Ｆは、光源３１の
波長やＴＶカメラ３２で使用のレンズの特性などの観察
系により決まるため、あらかじめ求めておく。このよう
な演算が画像処理装置３３において行われる。さらに画
像処理装置３３は、両光ファイバ１０、２０のモードフ
ィールド径の差をも求める。
は、両光ファイバ１０、２０の光透過像が含まれている
ため、光ファイバ１０、２０をそれぞれ横切る線上で輝
度分布曲線を求め、Ｆ（Ｈ／Ｗ）から、光ファイバ１
０、２０の各々についてのモードフィールド径ＭＦＤを
求めることができる。なお、この関数Ｆは、光源３１の
波長やＴＶカメラ３２で使用のレンズの特性などの観察
系により決まるため、あらかじめ求めておく。このよう
な演算が画像処理装置３３において行われる。さらに画
像処理装置３３は、両光ファイバ１０、２０のモードフ
ィールド径の差をも求める。
【００３３】なお、ここでモードフィールド径について
述べておくと、このモードフィールド径はシングル・モ
ード光ファイバの構造パラメータの一つであり、図１０
に示すように、径方向の光強度分布が曲線のようであっ
たとすると、その最大値（通常はコア部の中心に相当）
に対して１／ｅ２（ｅは自然対数の底：２．７１８２
８）になるところの直径である。
述べておくと、このモードフィールド径はシングル・モ
ード光ファイバの構造パラメータの一つであり、図１０
に示すように、径方向の光強度分布が曲線のようであっ
たとすると、その最大値（通常はコア部の中心に相当）
に対して１／ｅ２（ｅは自然対数の底：２．７１８２
８）になるところの直径である。
【００３４】こうして画像処理装置３３によって光ファ
イバ１０、２０の各々のモードフィールド径が求められ
るため、いずれのモードフィールド径が小さいかの自動
判定ができ、それに応じて制御装置３４が、追加加熱時
に移動させる方向を自動的に決定することができる。
イバ１０、２０の各々のモードフィールド径が求められ
るため、いずれのモードフィールド径が小さいかの自動
判定ができ、それに応じて制御装置３４が、追加加熱時
に移動させる方向を自動的に決定することができる。
【００３５】さらに、追加加熱時の移動距離ｄおよび加
熱量は、両光ファイバ１０、２０間のモードフィールド
径の差に基づいて定めることによって、上記のような理
想的なテーパ状拡散が得られる。モードフィールド径の
異なる光ファイバの組み合わせで複数回融着接続を行な
い、最適な移動量ｄを求める実験を行なうと、ＭＦＤ差
と最適移動量ｄとのデータの組が数組得られる。これら
を図１１に示すような、横軸をＭＦＤ差、縦軸を移動量
としたグラフにプロットすると、これら両者の間には直
線近似の関係があることがわかる。そこで、実験によっ
てこれらの近似的な関数Ｆを求めることができる。この
関数Ｆがあらかじめ制御装置３４に与えられており、制
御装置３４は、画像処理装置３３から送られたＭＦＤ差
により、移動量ｄ＝Ｆ（ＭＦＤ差）の演算によって移動
量を求めて駆動装置３５を制御することになる。なお、
この場合、直線的な近似関係であるから、関数Ｆのパラ
メータは係数とオフセット量ということになる。
熱量は、両光ファイバ１０、２０間のモードフィールド
径の差に基づいて定めることによって、上記のような理
想的なテーパ状拡散が得られる。モードフィールド径の
異なる光ファイバの組み合わせで複数回融着接続を行な
い、最適な移動量ｄを求める実験を行なうと、ＭＦＤ差
と最適移動量ｄとのデータの組が数組得られる。これら
を図１１に示すような、横軸をＭＦＤ差、縦軸を移動量
としたグラフにプロットすると、これら両者の間には直
線近似の関係があることがわかる。そこで、実験によっ
てこれらの近似的な関数Ｆを求めることができる。この
関数Ｆがあらかじめ制御装置３４に与えられており、制
御装置３４は、画像処理装置３３から送られたＭＦＤ差
により、移動量ｄ＝Ｆ（ＭＦＤ差）の演算によって移動
量を求めて駆動装置３５を制御することになる。なお、
この場合、直線的な近似関係であるから、関数Ｆのパラ
メータは係数とオフセット量ということになる。
【００３６】また、モードフィールド径の異なる光ファ
イバの組み合わせで複数回融着接続を行ない、最適な加
熱量を求める実験を行なうと、ＭＦＤ差と最適加熱量と
のデータの組が数組得られる。これらを図１２に示すよ
うな、横軸をＭＦＤ差、縦軸を移動量としたグラフにお
いて表現すると、これら両者の間には図１２の曲線で近
似されるような相関関係があることがわかる。その近似
関数ｆはあらかじめ実験によって求められ、制御装置３
４に与えられている。そこで、制御装置３４は、画像処
理装置３３から送られたＭＦＤ差により、加熱量＝ｆ
（ＭＦＤ差）の演算によって加熱量を求めて放電用電源
装置３６を制御することになる。放電加熱量は、放電電
流値と放電時間によって定められるが、放電時間は自由
に定められないことが多いため、主に放電電流値を制御
する。
イバの組み合わせで複数回融着接続を行ない、最適な加
熱量を求める実験を行なうと、ＭＦＤ差と最適加熱量と
のデータの組が数組得られる。これらを図１２に示すよ
うな、横軸をＭＦＤ差、縦軸を移動量としたグラフにお
いて表現すると、これら両者の間には図１２の曲線で近
似されるような相関関係があることがわかる。その近似
関数ｆはあらかじめ実験によって求められ、制御装置３
４に与えられている。そこで、制御装置３４は、画像処
理装置３３から送られたＭＦＤ差により、加熱量＝ｆ
（ＭＦＤ差）の演算によって加熱量を求めて放電用電源
装置３６を制御することになる。放電加熱量は、放電電
流値と放電時間によって定められるが、放電時間は自由
に定められないことが多いため、主に放電電流値を制御
する。
【００３７】なお、光ファイバのモードフィールド径
は、光ファイバの規格ごとにあらかじめ決まっているも
のであるから、各種類の光ファイバの組み合わせごと
に、移動量と放電加熱量とをあらかじめ求めておいて制
御装置３４に保持させておき、画像処理装置３３によっ
て得られた情報に応じて移動量と加熱量を選択するよう
に構成することもできる。こうすると、いちいち関数を
用いて移動量と放電加熱量とを演算することがなく、実
際的である。
は、光ファイバの規格ごとにあらかじめ決まっているも
のであるから、各種類の光ファイバの組み合わせごと
に、移動量と放電加熱量とをあらかじめ求めておいて制
御装置３４に保持させておき、画像処理装置３３によっ
て得られた情報に応じて移動量と加熱量を選択するよう
に構成することもできる。こうすると、いちいち関数を
用いて移動量と放電加熱量とを演算することがなく、実
際的である。
【００３８】さらに、追加放電時の加熱量は、モードフ
ィールド径の拡大量を徐々に下げていってモードフィー
ルド径をテーパ状とするために、放電ビーム４３の位置
が突き合わせ中心から離れるにしたがって、低下させる
ようにすることが望ましい。つまり、放電ビーム４３の
位置が徐々に離れるにしたがって放電電流値を少なくし
たり、あるいは離れるにしたがって移動速度が速くなる
ようにする。このような制御は制御装置３４によって行
なわせることもできる。画像処理装置３３から送られた
光ファイバ１０、２０のモードフィールド径差に基づい
て制御装置３４が上記のような制御を行なうよう構成す
ることによって、モードフィールド径の小さな光ファイ
バ１０のコア部１１のドーパントの拡散度を位置に応じ
て最適にコントロールし、理想的なテーパ状拡散を達成
できる。
ィールド径の拡大量を徐々に下げていってモードフィー
ルド径をテーパ状とするために、放電ビーム４３の位置
が突き合わせ中心から離れるにしたがって、低下させる
ようにすることが望ましい。つまり、放電ビーム４３の
位置が徐々に離れるにしたがって放電電流値を少なくし
たり、あるいは離れるにしたがって移動速度が速くなる
ようにする。このような制御は制御装置３４によって行
なわせることもできる。画像処理装置３３から送られた
光ファイバ１０、２０のモードフィールド径差に基づい
て制御装置３４が上記のような制御を行なうよう構成す
ることによって、モードフィールド径の小さな光ファイ
バ１０のコア部１１のドーパントの拡散度を位置に応じ
て最適にコントロールし、理想的なテーパ状拡散を達成
できる。
【００３９】また、上記では、光ファイバ１０、２０側
を、放電電極４１、４２および放電ビーム４３に対し
て、移動させる構成としたが、反対に、放電電極４１、
４２を光ファイバ１０、２０側に対して移動させるよう
にもできる。放電電極４１、４２は動かさず、偏向電極
を用いて放電ビーム４３を偏向させることによって、放
電ビーム４３のみを移動させるようにしてもよい。
を、放電電極４１、４２および放電ビーム４３に対し
て、移動させる構成としたが、反対に、放電電極４１、
４２を光ファイバ１０、２０側に対して移動させるよう
にもできる。放電電極４１、４２は動かさず、偏向電極
を用いて放電ビーム４３を偏向させることによって、放
電ビーム４３のみを移動させるようにしてもよい。
【００４０】光ファイバ１０、２０を固定するＶ溝ブロ
ック５２、５２およびそれらの保持機構（移動機構）に
ついての具体的な構成などは、上記以外の種々の構成を
とり得ることももちろんである。その他、この発明の趣
旨を逸脱しない範囲で変更することは可能である。
ック５２、５２およびそれらの保持機構（移動機構）に
ついての具体的な構成などは、上記以外の種々の構成を
とり得ることももちろんである。その他、この発明の趣
旨を逸脱しない範囲で変更することは可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ファ
イバ融着接続機および光ファイバ融着接続法によれば、
モードフィールド径の異なる２本の光ファイバ同士を、
いずれがモードフィールド径が小さいかをあらかじめ調
べておくことなく、任意にセットして低損失で融着接続
することができる。また、融着接続する２本の光ファイ
バの各々のモードフィールド径が画像処理によって求め
られるとともにその径差が求められるため、追加加熱時
の移動量や加熱量をその径差に応じた最適なものに自動
設定して低損失な融着接続を簡単に行うことができる。
さらに、光ファイバの光透過像を得るための撮像装置
は、調心用観察系のものを流用できるので、付加すべき
構成は少なく、簡便・安価に実現可能である。
イバ融着接続機および光ファイバ融着接続法によれば、
モードフィールド径の異なる２本の光ファイバ同士を、
いずれがモードフィールド径が小さいかをあらかじめ調
べておくことなく、任意にセットして低損失で融着接続
することができる。また、融着接続する２本の光ファイ
バの各々のモードフィールド径が画像処理によって求め
られるとともにその径差が求められるため、追加加熱時
の移動量や加熱量をその径差に応じた最適なものに自動
設定して低損失な融着接続を簡単に行うことができる。
さらに、光ファイバの光透過像を得るための撮像装置
は、調心用観察系のものを流用できるので、付加すべき
構成は少なく、簡便・安価に実現可能である。
【図１】この発明の実施の形態を概念的に示す模式図。
【図２】Ｖ溝ブロックおよびその保持機構の具体例を示
す側面図。
す側面図。
【図３】融着用加熱の様子を示す側面図。
【図４】追加加熱の様子を示す側面図。
【図５】融着用加熱時の各光ファイバのコア・クラッド
の状態を示す側面図。
の状態を示す側面図。
【図６】追加加熱時の各光ファイバのコア・クラッドの
状態を示す側面図。
状態を示す側面図。
【図７】光ファイバの側面からの光透過像における光フ
ァイバ横断方向での輝度分布の傾向を表す曲線を示す
図。
ァイバ横断方向での輝度分布の傾向を表す曲線を示す
図。
【図８】光ファイバの側面からの光透過像における光フ
ァイバ横断方向での、より複雑な実際の輝度分布曲線の
複数例を示す図。
ァイバ横断方向での、より複雑な実際の輝度分布曲線の
複数例を示す図。
【図９】（Ｈ／Ｗ）とモードフィールド径との間の相関
関係を示すグラフ。
関係を示すグラフ。
【図１０】モードフィールド径を説明するためのグラ
フ。
フ。
【図１１】モードフィールド径の差と追加放電時の移動
量との間の関係を示すグラフ。
量との間の関係を示すグラフ。
【図１２】モードフィールド径の差と追加放電時の加熱
量との間の関係を示すグラフ。
量との間の関係を示すグラフ。
１０ モードフィールド径の小さい光ファイ
バ １１ 細径のコア部 １２、２２ クラッド部 １３、２３ シース ２０ モードフィールド径の大きい光ファイ
バ ２１ 太径のコア部 ３１ 光源 ３２ ＴＶカメラ ３３ 画像処理装置 ３４ 制御装置 ３５ 駆動装置 ３６ 放電用電源装置 ４１、４２ 放電電極 ４３ 放電ビーム ５１ 移動ブロック ５２ Ｖ溝ブロック ５３ シースクランプ ５４、５８ モーター ５５、５９ マイクロメータ ５６ ベース ５７ 移動ベース
バ １１ 細径のコア部 １２、２２ クラッド部 １３、２３ シース ２０ モードフィールド径の大きい光ファイ
バ ２１ 太径のコア部 ３１ 光源 ３２ ＴＶカメラ ３３ 画像処理装置 ３４ 制御装置 ３５ 駆動装置 ３６ 放電用電源装置 ４１、４２ 放電電極 ４３ 放電ビーム ５１ 移動ブロック ５２ Ｖ溝ブロック ５３ シースクランプ ５４、５８ モーター ５５、５９ マイクロメータ ５６ ベース ５７ 移動ベース
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 窪 敏喜
千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジク
ラ佐倉工場内
Ｆターム(参考） 2H036 MA12 MA18 NA09 NA17 NA18
Claims (4)
- 【請求項１】 融着接続すべき２本の互いにモードフィ
ールド径の異なる光ファイバの突き合わせ部の、側面方
向からの透過光による光透過画像を得る撮像手段と、該
画像における光ファイバ横断方向での輝度分布からそれ
ぞれの光ファイバのモードフィールド径を演算する画像
処理手段と、上記の突き合わせ部をアーク放電により放
電加熱する放電加熱手段と、該放電ビームの位置を上記
の突き合わせ部に対して光ファイバ軸方向に相対的に移
動させる移動手段と、上記の突き合わせ部に対する融着
用放電加熱を行った後上記画像処理手段によってモード
フィールド径が小さいと判定された光ファイバ側へと放
電ビーム位置を移動させつつ追加の放電加熱を行ってこ
の小さなモードフィールド径を拡大するよう上記放電加
熱手段および移動手段を制御する制御手段とを有するこ
とを特徴とする光ファイバ融着接続機。 - 【請求項２】 上記の画像処理手段は各光ファイバのモ
ードフィールド径から両者の差をも求めるものであり、
かつ上記制御手段は上記のモードフィールド径差に基づ
き追加放電加熱時の上記移動手段による移動量を制御す
るものであることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ融着接続機。 - 【請求項３】 上記の画像処理手段は各光ファイバのモ
ードフィールド径から両者の差をも求めるものであり、
かつ上記制御手段は上記のモードフィールド径差に基づ
き追加放電加熱時の上記放電加熱手段による加熱量を制
御するものであることを特徴とする請求項１記載の光フ
ァイバ融着接続機。 - 【請求項４】 融着接続すべき２本の互いにモードフィ
ールド径の異なる光ファイバの突き合わせ部の、側面方
向からの透過光による光透過画像を得て、該画像におけ
る光ファイバ横断方向での輝度分布からそれぞれの光フ
ァイバのモードフィールド径を演算するとともにそれら
の径差を求める画像処理を行なう工程と、上記の突き合
わせ部をアーク放電により放電加熱して両光ファイバを
融着接続する工程と、上記の突き合わせ部に対する融着
用放電加熱を行った後、該放電ビームの位置を上記の突
き合わせ部に対して光ファイバ軸方向に、上記画像処理
手段によってモードフィールド径が小さいと判定された
光ファイバ側へと、相対的に移動させつつ、その移動量
と放電加熱量とを上記のモードフィールド径差に基づい
て定めながら、追加の放電加熱を行ない、該モードフィ
ールド径が小さい方の光ファイバのモードフィールド径
を拡大させる工程とを備えることを特徴とする光ファイ
バ融着接続法。
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