JP2008541146A

JP2008541146A - ２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める方法と装置

Info

Publication number: JP2008541146A
Application number: JP2008509393A
Authority: JP
Inventors: ツァムツォフベルト
Original assignee: CCS Technology Inc
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2008-11-20
Also published as: WO2006119949A1; DE102005021119A1

Abstract

２つの光ファイバ（１０ａ，１０ｂ）を接続する際に２つの光ファイバのそれぞれのファイバ端部（ＢＳ１，ＢＳ２）における領域（ＬＢ１，ＬＢ２）がスプライス装置（４０）によって加熱される。加熱された領域（ＬＢ１，ＬＢ２）では発光現象が生じる。２つの光ファイバの接続個所における欠損部（１２ａ，１２ｂ）または汚れ（Ｖ１，Ｖ２）はスプライス工程の間の発光現象の放射強度を高める。放射が光電性の構成素子（６１）によって検出され、続いて評価される。検出された放射の放射強度により２つの光ファイバ（１０ａ，１０ｂ）の接続個所（ＶＳ）におけるスプライス減衰を推測することができる。

Description

本発明は、少なくとも２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置に関する。さらに本発明は、少なくとも２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める方法に関する。

光ファイバを有する光ケーブルを敷設する際には、２地点間の長いケーブル接続を実現するために少なくとも２つの光ケーブルと相互に接続することがしばしば必要とされる。また同様にケーブルが破損した場合には、２つの破損個所における２つのケーブル部分を再び相互に接続する必要がある。図１は光ケーブル２０ａおよび光ケーブル２０ｂを示す。それぞれの光ケーブルの内部には光ファイバ１０ａないし光ファイバ１０ｂがあり、これらの光ファイバ１０ａ、１０ｂはそれぞれ光エネルギを伝送するために使用され、またシース２１ａないし２１ｂによって覆われている。２つの光ケーブルを接続するために、それぞれの光ファイバ１０ａおよび１０ｂはケーブル端部においてシース２１ａおよび２１ｂが剥かれることにより露出される。実際の接続工程の前に、２つのファイバ端部ＢＳ１およびＢＳ２が相互に位置合わせされる。

通常の場合２つの光ファイバの接続はスプライス工程により行われ、このスプライス工程においては光ファイバ１０ａのファイバ端部ＢＳ１における領域ＬＢ１および光ファイバ１０ｂのファイバ端部ＢＳ２における領域ＬＢ２が加熱される。２つの光ファイバを接続するために、加熱され既に相互に位置合わせされているファイバ端部が接触され、相互に溶接される。相互に接続されている光ファイバを介して光を伝送する際には、殊に２つの光ファイバの接続個所において著しい減衰、いわゆるスプライス減衰（接続損失）が生じる。スプライス減衰に関して接続個所の高品質を実現するために、ファイバ端部ＢＳ１およびＢＳ２は直線状の経過を有することが望ましい。これは図１において破線１１ａおよび１１ｂにより示唆されている。しかしながら光ファイバ切断個所ないしファイバ端部においては欠損部１２ａおよび１２ｂが生じることもある。この種の欠損部ないし直線的でない切断線を有するファイバ端部が相互に接続されると、その接続個所を介して光が伝送される際に大きなスプライス減衰が認められる可能性がある。光ファイバのファイバ端部における欠損部の他に汚れＶ１およびＶ２も大きい接続減衰を惹起する。

したがって一般的に、２つの光ファイバを接続した後に接続個所におけるスプライス減衰が求められ、接続個所が必要に応じて再度処理される。このために通過光測定（スルーライト技術）においては、光エネルギが光ケーブル２０ａの自由な端部において光ファイバ１０ａに供給され、２つの光ケーブルの接続個所を介して伝送される。光ケーブル２０ｂの自由な端部においては、光ファイバ１０ｂから出てくる光エネルギが測定される。光ファイバ１０ａに供給される光エネルギと光ファイバ１０ｂの自由な端部から出力結合される光エネルギとの差は接続個所における接続減衰に対する尺度を表す。

２つのファイバ端部の接続個所における減衰を求めるための別の方法は光時間領域反射測定法（OTDR, Optical Time Domain Reflectometry）である。ＯＴＤＲ法は後方散乱の測定を基礎とする。光パルスが接続個所を介して伝送され、この際に最初の減衰を被る。反射に基づき、光パルスの一部が接続個所の後方において反射される。この光成分が接続個所を再び通過すると、２度目の減衰を被る。

通過光測定も後方散乱測定も論理的に非常に煩雑である。光ケーブルの自由な端部とスプライス個所は相互に数１００ｋｍまでも相互に離れて位置しているので、殊に通過光測定の場合には異なる測定班が光ケーブルの２つの自由な端部に居ることが必要である。これら２つの方法においてスプライス個所が過度に大きい減衰を有することが確認される場合には、スプライス個所の処理が必要である。スプライス個所と測定個所との間の空間的な距離は別の論理的な問題を表す。

したがって、２つの光ファイバの接続個所において直接的に実施される、スプライス減衰を測定および評価する方法が存在する。これらの方法により、大きい接続減衰が確認されると接続個所をその場で再度処理することができる。

スプライス減衰のその種の局所的な測定減衰としてＬ−ＰＡＳ（Lens Profile Alignment System）法が挙げられる。この方法においてはシースの画像がマイクロスコープ光学系を介してカメラに投影される。カメラはシースの立体的な構造を検出する。この幾何学的な情報に基づき、接続個所におけるスプライス減衰を推測することができる。しかしながらＬ−ＰＡＳ法を実施するためには一般的に高価な構成要素、例えばマイクロスコープ光学系、照明系、カメラおよび画像処理プロセッサが必要とされる。高価なＬ−ＰＡＳ系は３次元の立体的な画像を形成するために光学的な情報を２つの相互に直交する方向から評価する。このことはさらに付加的な費用の要因となる。

ＣＤＳ（Core Detection System）法ないしＤＣＭ（Direct Core Monitoring）法はＬ−ＰＡＳ法の発展形態である。これらの方法においては高精度のマイクロスコープ光学系が使用され、ファイバコアの２次元の画像がカメラに投影される。続いてファイバコアの２次元の構造が画像処理部により評価される。ファイバコアの２次元の構造からなる幾何学的な情報に基づき、２つの光ケーブルの接続個所におけるスプライス減衰を推測することができる。これらの方法を実施するためにはファイバコアの２次元の構造を評価しなければならないので、やはり高価な光学系が必要となる。掛かる費用は一般的にＬ−ＰＡＳ法を基礎とするシステムの費用よりも高い。相互に垂直関係にある２つの方向からなる光学的な情報をＣＤＳ法またはＤＣＭ法を用いて評価することによりファイバコアの立体的な画像が求められる場合には、この費用はほぼ二倍になる。

スプライス減衰を求めるためのＬ−ＰＡＳ法、ＣＤＳ法またＤＣＭ法はファイバコアまたはファイバシースの２次元的な配置構成を求めること、またそのようにして得られた情報を用いてスプライス減衰を推測することを基礎とする。２次元の画像を形成するためには、複数のフォト検出器が行列状に配置されているカメラを備えた費用の掛かる光学系が必要とされる。しかしながらシースまたはファイバコアの２次元の位置の検出は、殊に取得された２次元の情報をさらに利用できる場合にのみ好適である。これは例えば、２つの光ファイバが可動性の保持部内に配置されており、且つスプライス工程の前にファイバコアおよびシースの求められた位置に基づき正確に相互に位置合わせされている場合である。しかしながら２つの光ファイバはスプライス装置の固定のＶ溝において相互に位置合わせされることが多い。上述の方法のうちの１つによって取得されるファイバコアないしシースの長さに関する２次元の情報に基づいた事後的な調整は、その種のシステムにおいては２つの光ファイバの正確な位置合わせに使用することができない。

ＬＩＤ（Local Injection and Detection）法では、光が２つの光ファイバの接続個所において局所的に曲げ結合器（bendig coupler）を介して供給される。接続個所の後方においては、供給された光を別の曲げ結合器を通過させて再び出力結合させることができる。したがってスプライス個所の領域における２つの曲げ結合器を使用することによって通過光測定を実施することができる。しかしながらこの方法も高価な曲げ結合器によって費用が高くなる。

加熱スプライス撮像法（(Warm Splice Imaging Method）においては、スプライス工程の間に光ファイバを加熱する際に生じる例えばゲルマニウムのようなコアのドーパントの蛍光がスプライス減衰を求めるために使用される。スプライス減衰を求めるためのこれらの方法も非常にコストが掛かる。

本発明の課題は、２つの光ファイバの接続個所における減衰を確実且つ低コストで求めることができる装置を提供することである。本発明の別の課題は、２つの光ファイバの接続個所における減衰を確実且つ低コストで求めることができる方法を提供することである。

少なくとも２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための本発明による装置は、第１の光ケーブルの第１の光ファイバのファイバ端部と第２の光ケーブルの第２の光ファイバのファイバ端部とを接続するためのスプライス装置を包含する。スプライス装置は、第１の光ファイバと第２の光ファイバを接続するために第１の光ファイバのファイバ端部における領域および第２の光ファイバのファイバ端部における領域を加熱し、これによって第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域において発光現象が生じるように構成されている。さらに本発明による装置は第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域から放出された放射を検出するための感光性領域を備えた処理ユニットを包含する。処理ユニットは感光性領域において検出された放射の放射強度に依存して強度信号のレベルを決定するよう構成されている。さらには出力信号を形成するための評価ユニットが設けられており、出力信号のレベルは第１の光ファイバと第２の光ファイバの接続個所における減衰を特徴付ける。評価ユニットは、第１の放射強度が第２の放射強度に比べて高い場合に、加熱された領域に由来する第１の放射強度を検出すると大きい減衰を表すレベルを有する出力信号を形成し、加熱された領域に由来する第２の放射強度を検出すると小さい減衰を表すレベルを有する出力信号を形成するように構成されている。

本発明による装置の別の実施形態においては、強度信号が評価ユニットに供給される。評価ユニットは強度信号のレベルに依存して出力信号を形成するように構成されている。

実施形態においては、感光性領域に第１の光ファイバと第２の光ファイバの加熱された領域に由来する放射を検出するための光電性の構成素子が配置されている。

２つの光ファイバの接続個所における減衰は殊に接続すべき２つの光ファイバのファイバ端部の品質に依存する。接続個所における減衰は殊に、ファイバ端部が平坦な断面を有さずに、欠損部に起因して粗い表面を有する場合に増す。同様に、接続すべきファイバ端部の領域における汚れによる汚染、また殊にファイバ端部の切断面における汚れは接続個所における減衰に不利に作用する。２つの光ファイバのファイバ端部における領域を加熱すると発光現象が生じる。ファイバ端部が欠損部ないし汚れを有する場合には、この発光現象の放射強度ないし輝度が増加する。したがって本発明によれば、スプライス工程において２つの光ファイバの加熱された接続個所に由来する放射の強度がその放射強度に関して評価されるべきことが提案される。放射は比較的簡単なやり方で光電性の構成素子によって検出され、強度信号、例えば電圧または電流に変換され、評価ユニットによって評価される。一般的に、感光性領域に光電性の１つの構成素子が設けられていれば十分である。感光性領域内に複数の光電性の構成素子が配置されている場合には、処理ユニットが光電性の構成素子によって検出された放射強度の平均的な放射強度を求める。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための装置の別の実施形態においては、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバと処理ユニットとの間に少なくとも１つのレンズが配置されている。レンズは、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域に由来する放射を処理ユニットの感光性領域に集束し、感光性領域が第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域よりも小さいように構成され配置されている。したがってレンズとして凸レンズを使用することができる。

発光現象に由来する放射を処理ユニットの感光性領域に集束させることによって、発光現象に由来する放射の輝度ないし放射強度を簡単に求めることができる。従来の方法のような２次元の放射分布ないし立体的な放射分布の評価は本発明による装置によって回避される。

本発明による装置の有利な実施形態においては、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバとレンズとの間に光学絞りが配置されている。光学絞りは、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域に由来し、レンズに入射する放射を部分放射に制限し、この部分放射が第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域に由来する放射よりも狭い領域に由来するように構成されている。

光学絞りを設けることにより、接続すべき光ファイバのファイバ端面の直ぐ近くに由来する放射の輝度情報のみが評価されることが保証される。２つの光ファイバのファイバ端部における狭い領域に存在する欠損部および汚れのみがスプライス個所における減衰に作用する。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための装置の別の実施形態によれば、レンズと処理ユニットとの間に光学フィルタが配置されている。光学フィルタは、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域に由来する放射から、第１の光ファイバの加熱された領域における第１の光ファイバのファイバ端部の欠損部および第２の光ファイバの加熱された領域における第２の光ファイバのファイバ端部の欠損部に起因する放射成分をフィルタリングし、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域における欠損部に起因する放射成分が処理ユニットの感光性領域に衝突するよう構成されている。

本発明による装置の別の実施形態において光学フィルタは、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域に由来する放射から、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域における汚れに起因する放射成分をフィルタリングし、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域における汚れに起因する放射成分が処理ユニットの感光性領域に衝突するよう構成されている。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための装置の別の実施形態によれば、評価ユニットは、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域から放射が放出される期間にわたり強度信号を評価するように構成されている。

これによって、光電性の構成素子に衝突する放射を狭い時間窓において評価することができる。これによって発光現象を評価するために、スプライス装置のアークの点弧後に欠損部が溶融されるまで、もしくは汚れが燃え尽きるまでの時間のみが考慮される。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための装置の別の実施形態によれば、評価ユニットは閾値比較器および出力ユニットを包含する。閾値比較器には処理ユニットから強度信号および基準信号が供給される。閾値比較器は入力信号のレベルを基準信号のレベルと比較した後に制御信号を形成するよう構成されている。制御信号は出力ユニットに供給される。出力ユニットは制御信号に依存して、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの接続個所における減衰を特徴付ける出力信号を形成するよう構成されている。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための装置の別の実施形態によれば、評価ユニットにはプログラミング可能な制御ユニットが設けられており、この制御ユニットに制御特性曲線がプログラミングされる。プログラミング可能な制御ユニットは有利にはマイクロプロセッサとして構成されている。プログラミング可能な制御ユニットには処理ユニットから強度信号および基準信号が供給される。プログラミング可能な制御ユニットは、この制御ユニットに供給される強度信号のレベルをプログラミングされた制御特性曲線に基づいて評価し、その評価に依存して制御信号のレベルを形成するよう構成されている。制御信号は出力ユニットに供給される。出力ユニットは制御信号に依存して、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの接続個所における減衰を特徴付ける出力信号を形成するよう構成されている。

光電性の構成素子は有利にはフォト抵抗、フォトダイオードまたはフォトセルとして構成されている。

以下では２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める方法を説明する。第１の光ケーブルの第１の光ファイバが第１の保持部に配置される。第２の光ケーブルの第２の光ファイバが第２の保持部に配置される。続いて、第１の保持部および／または第２の保持部、もしくはそれぞれの保持部における第１の光ファイバおよび／または第２の光ファイバが、第１の光ファイバのファイバ端部および第２の光ファイバのファイバ端部が相互に間隔をおいて位置合わせされているように移動される。続いて２つの光ファイバを接続するためのスプライス工程の間に、第１の光ファイバのファイバ端部における領域および第２の光ファイバのファイバ端部における領域が加熱される。その後、第１の保持部および／または第２の保持部は、第１の光ファイバのファイバ端部および第２の光ファイバのファイバ端部が接触し、続いて相互に溶融されるまで移動される。続いて、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバの加熱された領域における発光現象の放射強度が検出される。２つのファイバ端部の加熱がスプライス装置のアークによって行われる場合には、発光現象は有利にはアークが点弧されている間に検出される。発光現象の検出された放射強度を評価することによって、第１の放射強度が第２の放射強度よりも高い場合には、加熱された領域に由来する第１の放射強度の検出時に、第２の放射強度の検出時に求められる減衰よりも大きい減衰が求められるように第１の光ファイバと第２の光ファイバの接続個所における減衰を求めることができる。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための方法の別の実施形態によれば、第１の色の発光ダイオードの第１のグループと第２の色の発光ダイオードの第２のグループとを有する評価ユニットが設けられている。検出された放射強度に依存して、第１のグループまたは第２のグループの複数の発光ダイオードがアクティブにされる。

２つの光ファイバの接続個所における減衰を求めるための方法の別の実施形態によれば、評価ユニットには閾値比較器が設けられている。放射強度の閾値は閾値比較器において調節される。検出された放射強度を放射強度の調節された閾値と比較することによって、第１の光ファイバと第２の光ファイバの接続個所における減衰を求めることができる。検出された放射強度が調節された閾値を上回るか下回るかに依存して、第１の光ファイバと第２の光ファイバの接続個所における減衰を特徴付ける出力信号を形成することができる。

以下では本発明の実施例が示されている図面に基づき本発明を詳細に説明する。ここで、
図１は、接続すべき２つの光ケーブルを示し、
図２Ａは、後続のスプライス工程のために２つの光ファイバを予熱した際の発光現象を示し、
図２Ｂ、は２つの光ファイバのスプライス工程中の発光現象を示し、
図３は、本発明の第１の実施形態による２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置を示し、
図４は、本発明の第２の実施形態による２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置を示し、
図５は、本発明の第３の実施形態による２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置を示し、
図６は、本発明による発光現象の放射強度を評価するための評価ユニットの第１の実施形態を示し、
図７は、本発明による発光現象の放射強度を評価するための評価ユニットの第２の実施形態を示す。

図２Ａは相互に直交する２つの方向、Ｘ方向およびＹ方向においてスプライス装置のＶ溝に配置されている２つの光ファイバ１０ａおよび１０ｂの発光現象を示す。スプライス接続を実施するために２つの光ファイバが予熱される。この予熱に基づき、接続個所ＶＳの両側において光ファイバ１０ａおよび１０ｂの均等な発光現象が生じる。

図２Ｂは、ファイバ端部を相互に溶融させるために必要とされる加熱を高めた際のＶ溝における２つの光ファイバの発光現象を示す。接続個所ＶＳにおいては高い放射強度を観測することができる。ファイバ端部におけるこの明るい発光現象は、図示していないスプライス装置のアークが点弧されるやいなや、欠損部が短時間で熱せられることにより、または汚れが短時間で熱せられることにより生じる。明るい発光現象は欠損部が溶融されるまで、もしくは汚れが燃え尽きるまでの短時間持続する。接続個所における欠損部および汚れに基づき、後の時点における光エネルギの伝送時には大きなスプライス減衰が生じる。この減衰は０．２ｄＢ以上になる可能性がある。

本発明はファイバ端部における欠損部または汚れが熱せられることによって惹起される高い放射強度を利用する。図３は、２つの光ファイバ１０ａおよび１０ｂの接続個所ＶＳにおける減衰を求めるための本発明による装置１００の第１の実施形態を示す。本発明による装置１００は保持部３０ａを有し、この保持部３０ａに光ケーブル２０ａの光ファイバ１０ａが固定されている。別の保持部３０ｂには光ケーブル２０ｂの剥かれて露出された光ファイバ１０ｂが固定されている。２つの保持部３０ａおよび３０ｂは相接する方向に移動することができるので、光ファイバのファイバ端部はスプライス工程の間に相互に接触される。スプライス装置４０は光ファイバ１０ａのファイバ端部における領域ＬＢ１および光ファイバ１０ｂのファイバ端部における領域ＬＢ２を加熱するために使用される。

領域ＬＢ１およびＬＢ２を加熱した後では、これらの領域において光学ファイバの発光現象が生じる。加熱された領域ＬＢ１およびＬＢ２に由来する散乱放射ＳＬはレレンズ５０によって収束される。収束された放射ＢＬは処理ユニット６０の感光性領域ＦＢに衝突する。処理ユニット６０は感光性領域において、入射する放射を検出するための光電性の構成素子６１を有する。処理ユニット６０は、入射した放射の放射強度に依存して強度信号ＩＳを形成し、その強度信号ＩＳのレベルが検出された放射の放射強度に関する情報を表すよう構成されている。強度信号は評価ユニット７０に転送される。評価ユニット７０は強度信号ＩＳを評価し、検出された放射強度のレベルに依存して出力信号を形成し、この出力信号は第１の光ファイバとび第２の光ファイバの接続箇所における減衰を特徴付ける。

図４は、２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置の第２の実施例を示す。表示を簡素化することを目的としてここでは保持部３０ａおよび３０ｂ、スプライス装置４０ならびに評価ユニット７０は図示していない。２つの光ファイバ１０ａおよび１０ｂの加熱後に、これらの加熱された領域ＬＢ１およびＬＢ２はファイバ端部において散乱放射ＳＬを放出する。図３の実施形態とは異なり、２つの光ファイバとレンズ５０との間の放射路には光学絞り８０が配置されている。光学絞り８０は加熱された領域ＬＢ１およびＬＢ２に由来する散乱放射ＳＬを部分放射ＴＳＬに制限する。この部分放射はファイバ端部の直ぐ近くの狭い領域にのみ起因する。これによって、殊にこの領域における欠損部および汚れが高まった接続減衰に寄与するので、実際にはファイバ端部の周囲の僅かな領域における欠損部または汚れから放出される放射のみが処理ユニット６０によって評価されることが保証される。

図５は、２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める本発明による装置の別の実施形態を示す。図４の実施形態とは異なり、この実施形態においてはレンズ５０と処理ユニット６０との間に光学フィルタ９０が配置されている。この実施形態においては、２つの光ファイバ１０ａおよび１０ｂの接続すべきファイバ端部の領域における欠損部および汚れが、加熱工程の間に所定の帯域幅ないし所定の波長の放射を放出するということを利用する。波長は有利には可視波長領域または赤外線波長領域にある。したがって光学フィルタ９０はこの波長領域からなる放射に対して透過性であるように構成されている。したがって処理ユニット６０の感光性領域ＦＢには、欠損部および汚れの発光現象に起因する放射成分ＦＬのみが衝突する。

図６は光電性の構成素子６０によって検出された放射を評価するための評価ユニット７０の第１の実施形態を示す。評価ユニット７０は閾値比較器７１を有し、この閾値比較器７１には処理ユニット６０から強度信号ＩＳが供給される。この強度信号ＩＳは検出された放射の放射強度を特徴付けるものである。さらに閾値比較器には基準信号ＲＳが供給される。閾値比較器７１は強度信号ＩＳのレベルを基準信号ＲＳのレベルと比較する。強度信号のレベルが基準信号のレベルを上回るか下回るかに依存して、閾値比較器は出力側において制御信号Ｓを形成し、この制御信号Ｓは出力ユニット７２に供給される。

出力ユニット７２は例えば、発光ダイオード７４ａのグループＧ１と発光ダイオード７４ｂのグループＧ２を包含する。発光ダイオード７４ａは例えば赤色で発光し、これに対し発光ダイオード７４ｂは緑色で発光する。基準信号ＲＳのレベルが強度信号ＩＳのレベルをどの程度上回っていたか、または下回っていたかに依存して、グループＧ１の複数の赤色発光ダイオードまたはグループＧ２の複数の緑色発光ダイオードが発光する。例えば基準信号ＲＳのレベルが強度信号ＩＳのレベルを上回る場合には、グループＧ２の複数の緑色発光ダイオードが発光する。発光すべき緑色発光ダイオードの数は、強度信号ＩＳのレベルが基準信号ＲＳのレベルをどれほど下回っているかに依存する。グループＧ１の複数の赤色発光ダイオードが発光される場合には、強度信号ＩＳのレベルが基準信号ＲＳのレベルを上回っている。発光すべき赤色発光ダイオードの数は、強度信号のレベルが基準信号のレベルをどれほど上回っているかに依存する。したがって発光する発光ダイオードの色および数は検出された放射強度に関する情報を表す。

基準信号ＲＳのレベルは求めるべきスプライス減衰に依存して調節することができる。スプライス個所が非常に僅かな減衰を有するべき場合には、基準信号ＲＳのレベルは低く調節される。これに対してスプライス個所が比較的大きい減衰を有していてもよい場合には、基準信号ＲＳのレベルは相応に高く調節される。

図７は検出された放射強度を評価するための評価ユニット７０の第２の実施形態を示す。評価ユニット７０は制御特性曲線がプログラミングされるプログラミング可能な制御ユニット７３と出力ユニット７２を包含する。プログラミング可能な制御ユニットは、この制御ユニットに供給される強度信号ＩＳのレベルをプログラミングされた制御特性曲線の経過に依存して評価するよう構成されている。この評価に依存して、評価ユニットは出力側において制御信号Ｓのレベルを決定し、この制御信号Ｓによって出力ユニット７２が制御される。

プログラミングされた特性曲線に基づきプログラミング可能な制御ユニット７３は、出力ユニット７２が検出された放射強度の値を示せるように、供給されたアナログ強度信号ＩＳを例えばフォト電流またはフォト電圧へと処理することができる。出力ユニット７２は例えばＬＣＤディスプレイ７５を有し、このＬＣＤディスプレイ７５は検出された放射強度の値を表示する。したがって、図６の実施例のように、閾値比較のみが実施されたのではない。

プログラミング可能な制御ユニットは有利にはマイクロプロセッサとして構成されている。

さらに図６および図７は光電性の構成素子６１の別の実施形態を示し、この構成素子６１は処理ユニット６０の感光性領域ＦＢに配置されている。光電性の構成素子６１は入射した放射を検出するために例えばフォト抵抗６１ａ、フォトダイオード６１ｂまたはフォトセル６１ｃを包含する。スプライス減衰を求めるためにシースまたはファイバコアの立体的な画像を形成して評価しなければならない冒頭で述べた方法とは異なり、本発明においてはファイバ端部における加熱された狭い領域によって形成される放射強度の評価が行われるだけである。冒頭で述べた方法においてはファイバコアまたはシースの立体的な構造を検出するために、フォト検出器の２次元アレイを有するカメラが設けられなければならない。これに対して本発明においては、立体的な情報を取得する必要なく、輝度情報ないし放射強度が評価されるだけである。したがって本発明においては一般的に、処理ユニット６０の感光性領域ＦＢにおいて単一のフォト抵抗６１、単一のフォトダイオード６２または単一のフォトセル６３が配置されているだけで十分である。その種のシステムのコストはＬＰＡＳシステム、ＣＤＳシステムまたはＬＩＤシステムに比べて著しく低減されている。

接続すべき２つの光ケーブル。後続のスプライス工程のために２つの光ファイバを予熱した際の発光現象。２つの光ファイバのスプライス工程中の発光現象。本発明の第１の実施形態による２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置。本発明の第２の実施形態による２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置。本発明の第３の実施形態による２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置。本発明による発光現象の放射強度を評価するための評価ユニットの第１の実施形態。本発明による発光現象の放射強度を評価するための評価ユニットの第２の実施形態。

符号の説明

１０光ファイバ、１１ファイバ端部における理想的な断面線、１２ファイバ端部の領域における欠損部、２０光ケーブル、２１シース、３０保持部、４０スプライス装置、５０レンズ、６０処理ユニット、６１光電性の構成素子、６１ａフォト抵抗、６１ｂフォトダイオード、６１ｃフォトセル、７０評価ユニット、７１閾値比較器、７２出力ユニット、７３プログラミング可能な制御ユニット、７４発光ダイオード、７５ディスプレイ、８０絞り、９０フィルタ、ＢＬ収束された放射、ＢＳファイバ端部、ＦＬフィルタリングされた放射、ＦＢ感光性の領域、ＩＳ強度信号、ＬＢ加熱された領域、ＲＳ基準信号、Ｓ制御信号、ＳＬ散乱放射、ＴＳＬ放射成分、Ｖ汚れ

Claims

少なくとも２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める装置において、
第１の光ケーブル（２０ａ）の第１の光ファイバ（１０ａ）のファイバ端部を第２の光ケーブル（２０ｂ）の第２の光ファイバ（１０ｂ）のファイバ端部（ＢＳ２）と接続するスプライス装置（４０）を有し、
前記スプライス装置（４０）は、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバを接続するために、該第１の光ファイバのファイバ端部（ＢＳ１）および該第２の光ファイバのファイバ端部（ＢＳ２）を加熱し、該加熱により該第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および該第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）において発光現象が生じるよう構成されており、
前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）に由来する放射を検出する感光性領域（ＦＢ）を備えた処理ユニット（６０）を有し、
前記処理ユニット（６０）は、前記感光性領域（ＦＢ）において検出された放射の放射強度に依存して強度信号（ＩＳ）のレベルを決定し、
出力信号を形成する評価ユニット（７０）を有し、前記出力信号のレベルは前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所（ＶＳ）における減衰を表し、
前記評価ユニット（７０）は、前記加熱された領域（ＬＢ１，ＬＢ２）に由来する第１の放射強度が第２の放射強度よりも高い場合に、第１の放射強度が検出されると大きい減衰を表すレベルを有する出力信号を形成し、第２の放射強度が検出されると小さい減衰を表すレベルを有する出力信号を形成することを特徴とする、光ファイバの接続個所における減衰を求める装置。
前記強度信号（ＩＳ）が前記評価ユニット（７０）に供給され、
前記評価ユニット（７０）は該強度信号（ＩＳ）のレベルに依存して前記出力信号を形成するよう構成されている、請求項１記載の装置。
前記感光性領域（ＦＢ）には、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）に由来する放射を検出するための光電性の構成素子（６１）が配置されている、請求項１または２記載の装置。
前記第１の光ファイバ（１０ａ）および前記第２の光ファイバ（１０ｂ）と前記処理ユニット（６０）との間に配置されている少なくとも１つのレンズ（５０）を有し、
前記レンズ（５０）は、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）に由来する放射（ＳＬ）が前記処理ユニット（６０）の前記感光性領域（ＦＢ）に集束されるよう構成および配置されており、前記感光性領域（ＦＢ）は前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）よりも小さい、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
前記レンズは凸状レンズ（５０）として構成されている、請求項４記載の装置。
前記第１の光ファイバ（１０ａ）および前記第２の光ファイバ（１０ｂ）と前記レンズ（５０）との間に光学絞り（８０）が配置されており、
前記光学絞り（８０）は、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）に由来し、且つ前記レンズ（５０）に入射する放射（ＳＬ）が部分放射（ＴＳＬ）に制限されるよう構成されており、前記部分放射は前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）よりも狭い領域に由来する、請求項４または５項記載の装置。
前記レンズ（５０）と前記処理ユニット（６０）との間に光学フィルタ（９０）が配置されており、
前記光学フィルタ（９０）は、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）に由来する放射（ＢＬ）から、前記第１の光ファイバ（１０ａ）の加熱された領域（ＬＢ１）における前記第１の光ファイバの前記ファイバ端部（ＢＳ１）の欠損部（１２ａ）および前記第２の光ファイバ（１０ｂ）の加熱された領域（ＬＢ２）における前記第２の光ファイバの前記ファイバ端部（ＢＳ２）の欠損部（１２ｂ）に起因する放射成分（ＦＬ）をフィルタリングし、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）における欠損部（１２ａ）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）における欠損部（１２ｂ）に起因する放射成分が前記処理ユニットの前記感光性領域（ＦＢ）に衝突するよう構成されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の装置。
前記光学フィルタ（９０）は、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）に由来する放射から、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）における汚れ（Ｖ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）における汚れ（Ｖ２）に起因する放射成分をフィルタリングし、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）における汚れ（Ｖ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）における汚れ（Ｖ２）に起因する放射成分（ＦＬ）が前記処理ユニットの前記感光性領域（ＦＢ）に衝突するよう構成されている、請求項７記載の装置。
前記評価ユニット（７０）は、前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）から放射が放出される期間にわたり前記強度信号（ＩＳ）を評価するよう構成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
前記評価ユニット（７０）は閾値比較器（７１）および出力ユニット（７２）を包含し、
前記閾値比較器（７１）には前記処理ユニット（６０）から前記強度信号（ＩＳ）および基準信号（ＲＳ）が供給され、
前記閾値比較器（７１）は、前記強度信号（ＩＳ）のレベルを前記基準信号（ＲＳ）のレベルと比較した後に制御信号（Ｓ）を形成するよう構成されており、
前記制御信号（Ｓ）は前記出力ユニット（７２）に供給され、
前記出力ユニット（７２）は、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所における減衰を表す出力信号を前記制御信号（Ｓ）に依存して形成するよう構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
前記評価ユニット（７０）は制御特性曲線がプログラミングされるプログラミング可能な制御ユニット（７３）および出力ユニット（７２）を包含し、
前記プログラミング可能な制御ユニット（７３）には前記処理ユニット（６０）から前記強度信号（ＩＳ）および基準信号（ＲＳ）が供給され、
前記プログラミング可能な制御ユニット（７３）は、供給された前記強度信号（ＩＳ）のレベルをプログラミングされた前記制御特性曲線に基づき評価し、該評価に依存して制御信号（Ｓ）のレベルを決定するよう構成されており、
前記制御信号（Ｓ）は前記出力ユニット（７２）に供給され、
前記出力ユニット（７２）は、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所における減衰を表す出力信号を前記制御信号（Ｓ）に依存して形成するよう構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
前記プログラミング可能な制御ユニットはマイクロプロセッサ（７３）として構成されている、請求項１１記載の装置。
前記出力ユニット（７２）は少なくとも１つの発光ダイオード（７４ａ）を有する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の装置。
前記出力ユニット（７２）は第１の色の発光ダイオード（７４ａ）の第１のグループ（Ｇ１）と第２の色の発光ダイオード（７４ｂ）の第２のグループ（Ｇ２）を有する、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の装置。
前記出力ユニット（７２）は前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所における減衰の減衰値を表示するディスプレイ（７４）を有する、請求項１１または１２記載の装置。
前記光電性の構成素子（６０）はフォト抵抗（６１ａ）として構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
前記光電性の構成素子（６０）はフォトダイオード（６１ｂ）として構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
前記光電性の構成素子（６０）はフォトセル（６１ｃ）として構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
少なくとも２つの光ファイバの接続個所における減衰を求める方法において、
第１の光ケーブル（２０ａ）の第１の光ファイバ（１０ａ）を第１の保持部（３０ａ）に配置するステップと、
第２の光ケーブル（２０ｂ）の第２の光ファイバ（１０ｂ）を第２の保持部（３０ｂ）に配置するステップと、
前記第１の光ファイバの前記第１の保持部（３０ａ）および／または前記第２の光ファイバの前記第２の保持部（３０ｂ）を、前記第１の光ファイバ（１０ａ）のファイバ端部（ＢＳ１）および前記第２の光ファイバ（１０ｂ）のファイバ端部（ＢＳ２）が相互に間隔をおいて位置合わせされているように移動させるステップと、
前記第１の光ファイバ（１０ａ）と前記第２の光ファイバ（１０ｂ）を接続するスプライス工程の間に、前記第１の光ファイバ（１０ａ）のファイバ端部（ＢＳ１）における領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバ（１０ｂ）のファイバ端部（ＢＳ２）における領域（ＬＢ２）を加熱するステップと、
前記第１の光ファイバのファイバ端部（ＢＳ１）と前記第２の光ファイバのファイバ端部（ＢＳ２）が接触し相互に溶融するまで前記第１の保持部および／または前記第２の保持部を移動させるステップと、
前記第１の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ１）および前記第２の光ファイバの加熱された領域（ＬＢ２）における発光現象の放射強度を検出するステップと、
前記発光現象の検出された放射強度を評価することにより、前記加熱された領域（ＬＢ１，ＬＢ２）に由来する第１の放射強度が第２の放射強度よりも高い場合には、第１の放射強度が検出されると第２の放射強度が検出される場合よりも大きい減衰が求められるように前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所（ＶＳ）における減衰を求めるステップとを有することを特徴とする、光ファイバの接続個所における減衰を求める方法。
閾値比較器（７１）を備えた評価ユニット（７０）を設けるステップと、
前記閾値比較器（７１）において前記放射強度の閾値を調整するステップと、
検出された放射強度を、放射強度の調整された前記閾値と比較することにより、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所における減衰を求めるステップと、
検出された放射強度が調整された前記閾値を上回ったか下回ったかに依存して、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバの接続個所における減衰を表す出力信号を形成するステップとを有する、請求項１９記載の方法。
第１の色の発光ダイオード（７４ａ）の第１のグループ（Ｇ１）および第２の色の発光ダイオード（７４ｂ）の第２のグループ（Ｇ２）を有する評価ユニット（７０）を設けるステップと、
検出された放射強度に依存して前記第１のグループまたは前記第２のグループの複数の発光ダイオードをアクティブにするステップとを有する、請求項１９記載の方法。