JP2009522594A - 光ファイバを融着接続するためのコアの軸合わせ - Google Patents
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Abstract
Description
T.カテクリら、アイ・イー・イー・イー、ジャーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロジー(IEEE J.Lightwave Technol.)、2巻、ページ277−283、1984年 FSU975 PM−A,利用者用説明書94ST005R1D, 1998年, ページ39
(1)ファイバのレンズ効果を用いて中心−焦点軸合わせ工程を行うステップ。この工程は分離して用いることも、コアを持たないファイバに対して用いることもできる。
(2)第1のパラメータH1を用いて物体面の位置の領域を探すことによりコアの画像を見つけ出すステップ。
(3)第2のパラメータH2を用いてコア14'を観測するための最良の物体面の位置を決定するステップ。
(4)異なる方向における位置ずれを所定の値にまで迅速に低減するステップ。特に縦続工程を用いてコアの位置ずれを所定の値にまで低減するステップ。
1. 2つのファイバ終端部の片方を、他のファイバ終端部に対して最初の位置に動かす。これは例えば静的に行われるのがよく、それ故、この最初の位置に動かすときに、機械システムの遊びは吸収されていて、またそれ故に、位置ずれを最小にするために、または位置ずれを所定の値にするために、ファイバ終端部は、遊びを吸収するために用いたのと同じ動きの方向に動かさねばならない。
2. この位置でファイバ終端部の写真を取得し、写真の中の考慮すべき位置ずれまたは距離Δ1を決める。
3.決定された位置ずれまたは距離が所望の値から所定値、所定の品質値とも言うが、この値より小さい量だけ位置ずれしているかどうかを決める。もし小さければ、手続きを終了する。
4. 前のステップ2で決定された、写真の中の位置ずれまたは距離よりも小さな位置ずれまたは距離に対応する移動ステップを計算する。
5. 計算された移動ステップに対応する距離だけステップ1と同じ運動方向にファイバを動かす。
6. この位置でファイバ終端部の写真を取得して、写真の中で考慮すべき位置ずれまたは距離Δ2を決定する。
7.決定された位置ずれまたは距離が所望の値から所定の品質値より小さい量だけ位置ずれしているかどうかを決める。もし小さければ、手続きを終了する。
8. 前のステップ6で決定された、写真の中の位置ずれまたは距離よりも小さな位置ずれまたは距離に対応する移動ステップを計算する。
9. ステップ7にて終了するまでステップ5−8を繰り返す。
よりよい統計としては、各位置xiに対してm個の画像を撮る。それぞれの画像に対する対応する強度がhil(xi)、l=1,2,...,m,であるとしたときに、値Fi(xi)は、画像から得られる測定された強度を平均化することによって決定される。すなわち、
図11bの概略図では、自動化ファイバ接続装置の電気的な、より詳細のいくつかを表す。このように、接続装置は固定冶具または保持器31を有していて、その中にファイバ13、13'の終端部分が配置され、位置合わせ工程と接続工程の間はしっかりと保持される。固定冶具は3つの直交する座標の方向に、すなわちファイバの縦方向の方向、すなわちZ方向に平行に、およびこの方向に垂直な2つの方向、すなわちXとY方向に平行に動かすことができる。固定冶具31は、このように不図示の適当な機械的ガイドに沿って制御モータ33によって移動する。電極21へ、および光源1、モータ33およびカメラ6への電線は、この図では1つしか示していないが、電子回路モジュール35から、駆動回路39と41から、および電子回路モジュール35内のビデオ・インターフェース43から伸びている。カメラへの制御線はそれぞれのカメラに含まれている光学系の物体面を移動させるために用いられる。適当な画像信号が、ビデオ・インターフェース43から画像処理および画像解析ユニット11へ配信される。色々な作業工程のステップが、例えば、1つ以上の適当な電子的マイクロプロセッサを含む制御回路ユニット45によって制御される。制御回路45は、上に言及した作業工程のステップを行い、このように、モータ33を動かすことによって適当な移動方向に相対的にファイバ終端部を移動させる工程を制御し、画像処理および画像解析ユニット11へ信号を供給して、得られた色々な種類の写真の解析操作をスタートさせる。さらに、制御回路45は融解電流を電極21へ供給するための開始時間、およびこの電流が供給されている時間間隔と電流強度とを制御する。
1. 例えば選択されたファイバ終端部から離れるように、方向を選択する。
2. 物体面15を、選択した方向に、移動ステップs2だけ移動させる。
3. 選択されたファイバ終端部の写真を撮り、W1を決定するステップを続ける。
4. 決定されたW1の値が増加する傾向を持つ場合は、上に決定された新しいスタート位置に戻って、方向を反対方向に、例えば選択されたファイバ終端部の方へ近づく方向に、変える。
5. ステップ2−4を再び行う。
ここに本発明の特定の実施形態を示し記述してきたが、多くの付加的な利点と改良と変形が当業者には容易に思い浮かぶであろうことが理解される。それ故、より広い側面において、本発明はここに示し記述した特定の詳細、代表的な装置および示された例には限定されるものではない。したがって、付属の請求項およびその等価なものによって規定される一般的な発明の概念の精神または技術範囲から逸脱することなしに色々な改良がなされてもよい。それ故に、付属の請求項は、本発明の真の精神と技術範囲の範囲内に入る、そのような改良と変形の全てをカバーするように意図されているものと理解すべきである。
Claims (38)
- 光学系の物体面の調整位置を探索する方法であって、2つの光ファイバ端を相互に軸合わせする際に、該調整位置は、前記光学系の光軸に沿って画像を取得するのに適した位置であり、
前記方法は、
前記物体面を初期位置に配置する配置工程と、
前記光学系を使用して、前記2つの光ファイバ端のうち1つの光ファイバ端の像を含んだ画像を取得する取得工程と、
取得された前記画像に含まれる前記1つの光ファイバ端の像を評価する評価工程と、
前記1つの光ファイバ端の像の評価結果に基づいて、前記光軸に沿って、前記初期位置から前記物体面を移動させながら、前記光学系によって取得された前記調整位置についての画像と前記1つの光ファイバ端の像とにおいて、前記物体面の調整位置である前記1つの光ファイバ端の調整位置を探索する探索工程と
を含み、
前記光学系によって取得された前記調整位置についての画像において、前記1つの光ファイバ端の像における該1つの光ファイバ端のコアの像領域についての局所的なコントラスト値が最大値となるかまたは最大値からせいぜい所定値だけ偏差した値となる位置を、前記物体面の調整位置として決定し、
前記局所的なコントラスト値は、前記1つの光ファイバ端のコアの像領域の輝度(とりわけ該コアの像領域における輝度の最大値)と、記1つの光ファイバ端の像における該1つの光ファイバ端のコアの像に隣接した、長手方向における相対的に明るい分離した複数の像領域の輝度(とりわけ該複数の像領域における輝度の最大値)との差であることを特徴とする方法。 - 前記探索工程は、
前記物体面を所定の長さのステップずつ移動する工程と、
前記物体面を1つのステップ移動するごとに前記1つの光ファイバ端の像を含む画像を取得する工程と、
前記局所的なコントラスト値が最大値となるか該最大値からせいぜい所定値だけ離れた値となった場合にそのときの前記物体面の位置を前記調整位置として決定し、一方、前記局所的なコントラスト値が最大値でなく該最大値からせいぜい所定値だけ離れた値でもない場合は、前記局所的なコントラスト値が最大値となるか該最大値からせいぜい所定値だけ離れた値となるまで、前記物体面を前記所定の長さのステップずつ移動させる処理を繰り返し実行する工程と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記評価工程は、
前記画像に含まれる前記像から、前記1つの光ファイバ端に対応した前記画像に含まれる前記1つの光ファイバ端の像における長手方向に対して垂直となる直線に沿った短手方向の強度分布を決定する工程と、
前記短手方向の強度分布から、前記局所的なコントラスト値を決定し、とりわけ、中央のピーク群における第1ピークの高さと該第1ピークに隣接した2つのサイドピークまたは第2ピークの高さとの差を該コントラスト値として決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 前記物体面の初期位置は、前記光学系と対向した前記1つの光ファイバ端の側面から相対的に大きな距離だけ離れた位置または前記側面から遠く離れた位置であり、前記物体面が前記1つの光ファイバ端に向かって所定のステップずつ移動し、各ステップごとに、画像が取得されて評価されて前記画像における前記1つの光ファイバ端の像において比較的に明るい中央の複合ピークをなしている長手領域についてのトータルでのコントラスト値が算出され、該トータルでのコントラスト値は、該長手領域における輝度の最大値または輝度の平均値であり、算出された前記トータルでのコントラスト値が所定の閾値となったときかまたは前記トータルでのコントラスト値が所定の閾値となってからさらに数ステップの範囲内もしくはその範囲の中央に移動したときに、前記物体面の移動を停止し、そのときの最初の位置を前記調整位置として採用することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記トータルでのコントラスト値は、前記長手領域における輝度の最大値または平均値と、前記1つのファイバ端の像の周囲の領域の輝度値との差である相対的なコントラスト値として決定されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記物体面の初期位置は、前記光学系と対向した前記1つの光ファイバ端の側面から相対的に大きな距離だけ離れた位置または前記1つの光ファイバ端の側面から遠く離れた位置であり、
前記探索工程は、
前記物体面を記1つの光ファイバ端に向かって所定のステップだけ移動させる工程と、
前記所定のステップのうち1つのステップだけ移動するごとに前記1つの光ファイバ端の像を含む画像を取得する工程と、
前記画像における前記1つの光ファイバ端の像から、前記1つの光ファイバ端に対応した前記画像に含まれる前記1つの光ファイバ端の像における長手方向に対して垂直となる直線に沿った短手方向の強度分布を決定する工程と、
前記短手方向の強度分布から、トータルでのコントラスト値を決定し、とりわけ、前記短手方向の強度分布における中央のピークの高さとして、前記トータルでのコントラスト値を決定する工程と
前記トータルでのコントラスト値が所定の閾値となったときかまたは前記トータルでのコントラスト値が所定の閾値となってからさらに数ステップの範囲内もしくはその範囲の中央に移動したときに、前記物体面の移動を停止し、そのときの最初の位置を前記調整位置として採用する工程と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記トータルでのコントラスト値は、前記中央の複合ピークの領域の高さの最大値または平均値と、前記1つの像の周囲の領域の高さとの差である相対的なコントラスト値として決定されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記最初の位置が採用された後で、前記調整位置を探索するために、前記最初の位置の周囲でより小さな所定ステップだけ移動することを特徴とする請求項4または6に記載の方法。
- 前記所定の閾値は、前記画像を取得するために前記光学系に含まれている撮像センサの飽和レベルよりもとりわけ顕著に低いレベルに相当することを特徴とする請求項4または6に記載の方法。
- 物体面を有した光学系を使用して該光学系の光軸に沿って画像を取得し2つの光ファイバ端をお互いに軸合わせする方法であって、
請求項1に記載した方法を使用して、前記2つの光ファイバ端のうち少なくとも1つの光ファイバ端について前記物体面の調整位置を探索する工程と、
前記光学系を使用して、前記少なくとも1つの光ファイバ端の前記調整位置へと配置された前記光学系の物体面でもって、前記2つの光ファイバ端についての1つ以上の画像を取得する工程と、
前記光学系の光軸に沿って観測される、取得された前記画像を評価して前記2つの光ファイバ端にあるコアとコアとの間の短手方向の位置ずれを探索する工程と、
前記位置ずれが所望値、すなわち、ゼロと等しくなるように、前記光軸に対して垂直な平面内で前記2つの光ファイバ端を相互に移動させる工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記位置ずれを探索する工程は、
前記2つの光ファイバ端についてのそれぞれの像から、コアの位置、とりわけ該コアの中心の位置を決定する工程と、
決定された前記コアの位置から、取得された前記画像内での短手方向の位置ずれを、前記2つの光ファイバ端の像の長手方向に対して垂直な方向での距離として決定する工程と、
決定された前記位置ずれに前記光学系の倍率を反映させて、前記光学系の前記光軸に沿って観察される前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれを決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記コアの位置を決定する工程は、
取得された前記画像に含まれる前記コアの像内で複数点の位置を決定する工程と、
決定した前記位置に対して直線をフィッティングする工程と
を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記位置ずれを決定する工程は、
継ぎ合わせ線と複数の前記直線とが交差する複数の交点を決定する工程と、
前記複数の交点間の距離を決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記位置ずれを探索する工程は、
前記2つの光ファイバ端のそれぞれについて短手方向の光強度分布を決定する工程と、
中央のピークの位置として、該中央のピークにおける最大値の位置を、決定された前記短手方向の光強度分布のそれぞれについて決定し、決定した該位置のうち、前記光ファイバ端の像において該コアの中心を表している位置を採用する工程と、
前記中央のピークについて決定された位置から、取得された前記画像における短手方向の位置ずれを決定し、とりわけ、決定された前記位置間の距離であって、前記2つの光ファイバ端の像における長手方向に対して垂直な方向での距離を決定する工程と、
前記画像から決定された短手方向の位置ずれから、前記光学系の倍率を反映させて、前記光学系の光軸に沿って観測される前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれを決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記位置ずれを探索する工程は、
前記2つの光ファイバ端のそれぞれについて短手方向の光強度分布を決定する工程と、
決定した前記短手方向の光強度分布のそれぞれについて滑らかな曲線を、ガウス分布と定数との和としてフィッティングする工程と、
前記画像における各光ファイバ端についての前記コアの位置、とりわけ該コアの中心位置を表すために、前記滑らかな曲線の最大値の位置を取得する工程と、
前記最大値の位置から前記画像での短手方向の位置ずれを決定し、とりわけ、決定した2つの前記最大値となる各位置間の距離を、前記2つの光ファイバ端の像における長手方向に対して垂直な方向での距離として決定する工程と、
前記画像での短手方向の位置ずれから、前記光学系の前記光軸に沿って観測される前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれを、該光学系の倍率を反映して決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記画像を取得する工程において、
前記2つの光ファイバ端のそれぞれについて適切となる調整位置に配置された前記物体面を用いて該画像が取得され、
前記位置ずれを探索する工程において、
取得された前記画像のそれぞれが評価され、取得された該画像のそれぞれについて対応する光ファイバ端についての前記コアの位置、とりわけ該コアの中心が決定され、該コアの位置は、各ファイバ端の像における長手方向に対して垂直となる方向内での短手方向の位置として決定され、
決定された前記位置から前記画像内での前記短手方向の位置ずれを、複数の前記短手方向の位置間での距離として決定することを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記2つの光ファイバ端の端面をそれぞれ端面間の距離が所定距離となるように配置する工程をさらに含み、
該配置する工程は、
前記2つの光ファイバ端の各端面についての像内での複数の位置を決定するために、取得された前記画像を評価する工程と、
前記端面の像のそれぞれについて決定された前記位置へ直線の線分をフィッティングする工程と、
フィッティングされた前記直線の線分から、前記画像における前記端面間の距離を決定する工程と、
前記画像における前記端面間の距離から、前記端面間の物理的な距離を決定する工程と、
前記物理的な距離が所定の距離となるように、前記画像を取得したときの前記光軸に対して垂直な平面内で前記2つの光ファイバ端を移動させる工程と
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 接続対象となっている前記2つの光ファイバ端の各直径を比較するステップをさらに含み、
前記各直径が等しいかまたは該各直径間の差が相対的に小さな差である場合には、
請求項1に記載の方法を使用して、前記2つの光ファイバ端のうち、より小さな直径を有している光ファイバ端についてのみ前記物体面の調整位置を探索し、
前記画像を取得する工程において、前記より小さな直径を有している光ファイバ端について決定された前記調整位置に前記物体面を配置して、前記2つの光ファイバ端の画像を取得し、
取得した2つの前記画像を評価する際に、いずれか一方の画像のみを評価し、
前記各直径間の差が相対的に大おきな差である場合には、
請求項1に記載の方法を使用して、前記2つの光ファイバ端の双方について前記物体面の調整位置を探索し、
前記画像を取得する工程において、前記2つの光ファイバ端についてそれぞれ決定された前記調整位置に前記物体面を配置して、前記2つの光ファイバ端の画像を取得し、
取得した2つの前記画像を評価する際に、取得した双方の画像を評価する
ことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記画像を取得する前に、前記2つの光ファイバ端を予備的に軸合わせする工程をさらに含み、
前記予備的に軸合わせをする工程は、
前記2つの光ファイバ端のうち少なくとも一方について前記光学系の前記物体面の予備的な調整位置を探索する工程と、
前記光学系を使用して、前記2つの光ファイバ端のうち少なくとも一方についての前記予備的な調整位置へ配置された前記光学系の前記物体面で、前記2つの光ファイバ端の画像を取得する工程と、
前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれ、とりわけ、前記2つの光ファイバ端の長手方向の軸間、または、前記2つの光ファイバ端のクラッドの中心線間で前記光軸に沿って観測される位置ずれを探索するために、取得された前記画像を評価する工程と、
前記光軸に対して垂直な平面内で、前記短手方向の位置ずれが所望の値と等しくなるような前記予備的な調整位置へ、前記2つの光ファイバ端を移動させる工程と
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記画像を評価する工程は、
取得された前記画像における前記2つの光ファイバ端のそれぞれについての像において相対的に明るい中央領域の長手方向の位置、とりわけ長手方向における中心線の位置を決定する工程と、
前記2つの光ファイバ端の像から決定された前記位置から前記短手方向の位置ずれを導出する工程と
を含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記短手方向の位置ずれを導出する工程は、
決定した前記位置間の差として前記画像における短手方向の位置ずれを決定する工程と、
前記画像における前記短手方向の位置ずれに前記光学系の倍率を反映させて、前記光学系における前記光軸に沿って観測される前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれを決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 前記位置を決定する工程は、
前記2つの光ファイバ端の各像について短手方向の光強度分布を決定する工程と、
決定された前記短手方向の光強度分布のそれぞれについて導関数を決定する工程と、
前記短手方向の光強度分布における中央のピークの両端を示す、前記導関数における正のピークの位置と負のピークの位置とを決定する工程と、
決定した前記正のピークの位置と前記負のピークの位置との平均値を決定する工程と
を含み、
前記決定した平均値は、長手方向における相対的に明るい中央領域の位置を示しているとともに、とりわけ前記画像における各光ファイバ端の中心線の位置を示しいてる
ことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記画像を評価する工程は、
前記2つの光ファイバ端の各像について短手方向の光強度分布を決定する工程と、
決定した前記短手方向の光強度分布のそれぞれについて滑らかな曲線を、ガウス分布と定数との和としてフィッティングする工程と、
前記画像における各光ファイバの端についての前記コアの位置、とりわけ該コアの中心位置を表すために、前記滑らかな曲線の最大値の位置を取得する工程と、
前記2つの光ファイバ端の像から決定された前記最大値の位置から前記画像での短手方向の位置ずれを導出する工程と
を含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記短手方向の位置ずれを導出する工程は、
前記2つの光ファイバ端の前記像の長手方向に対して垂直となる方向での、決定された前記最大値の位置間の距離として、前記短手方向の位置ずれを決定する工程と、
前記画像において決定した短手方向の位置ずれに、前記光学系の倍率を反映して、前記光学系の光軸に沿って観測される前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれを決定する工程と
を含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。 - 前記画像を取得する工程において、
前記2つの光ファイバ端のそれぞれについて適切となる調整位置に配置された前記物体面を用いて該画像が取得され、
前記画像を評価する工程において、
取得された前記画像のそれぞれが評価され、取得された該画像のそれぞれについて対応するファイバ端についての長手方向の軸の位置、または、取得された前記画像の1つに対応するファイバ端におけるクラッドの中心線の位置が決定され、該位置は、短手方向の位置であり、各光ファイバ端の前記像における長手方向に対して垂直な方向の位置であり、
決定された前記位置から前記画像内での前記短手方向の位置ずれを、複数の前記短手方向位置間での距離として決定する
ことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 遊びを有した機械システムを使用して前記2つの光ファイバ端を相互に移動させる工程を含み、さらに、
前記2つの光ファイバ端を使用して画像を取得する工程において、取得された前記画像を評価し、前記短手方向の位置ずれが所望の値と等しくなるよう前記2つの光ファイバ端を相互に移動させ、さらに、
第1過程において、前記2つの光ファイバ端を前記平面内で該2つの光ファイバ端に共通の長手方向に対して垂直な第1の方向に向かう離れた位置へと移動させ、第2過程において、前記遊びを吸収するためにスタート位置へと向かう反対方向に移動させ、前記離れた位置と前記スタート位置は、前記2つの光ファイバ端を該スタート位置から所望の短手方向位置ずれを達成できる第2の方向へと移動させることができるように選択された位置であり、さらに、
前記光学系を使用して、前記2つの光ファイバ端のうち一方の光ファイバ端の前記調整位置に配置された該光学系の物体面で、または、前記2つの光ファイバ端のそれぞれの前記調整位置に配置された該光学系の物体面で、該2つの光ファイバ端の画像を取得する工程と、
前記光学系の光軸に沿って観測される前記2つの光ファイバ端の各コア間の短手方向の位置ずれを探索するために、取得された前記画像を評価する工程と、
探索された前記短手方向の位置ずれが前記所望値に対して、予め定められた最大の偏差よりも異なっている場合には、
移動距離を確保するために、探索した前記短手方向の位置ずれを削減する工程と、
前記平面内で前記第2の方向に前記2つの光ファイバ端を前記移動距離だけ移動させる工程と、
上記画像を取得する工程と、上記評価する工程と、上記削減する工程と、上記移動させる工程とを繰り返し実行する工程と、
探索された前記短手方向の位置ずれが前記所望値に対して前記最大の偏差以下のずれに収まった場合に、前記2つの光ファイバ端の所望の位置が確定される工程と
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記短手方向の位置ずれを削減する工程において、
前記短手方向の位置ずれに1未満の定数が乗算され、とりわけ該定数は1/2に等しいことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記短手方向の位置ずれを削減する工程において、
前記短手方向の位置ずれに1未満ないし1/2以上の定数が乗算される
ことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記短手方向の位置ずれを削減する工程において、
前記短手方向の位置ずれに1未満の定数が乗算され、2つの前記短手方向の位置ずれのうち、より大きな短手方向の位置ずれに乗算される定数は、より小さな短手方向の位置ずれに乗算される定数よりも大きい
ことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記短手方向の位置ずれを削減する工程において、
前記短手方向の位置ずれに距離に応じた定数が乗算され、該定数は、前記短手方向の位置ずれに対して指数関数的な依存性を有しており、より大きな短手方向の位置ずれについてのより大きな値からより小さな短手方向の位置ずれについてのよち小さな値まで減少してゆくような依存性である
ことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 2つの光ファイバ端を相互に融着接続する方法であって、
請求項10に記載の方法を用いて、前記2つの光ファイバ端を相互に軸合わせする工程と、
前記2つの光ファイバ端を各端面において接続し、とりわけ、前記端面の部分を加熱し、前記端面において前記2つの光ファイバ端を溶融する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 2つの光ファイバ端を相互に融着接続する装置であって、
前記2つの光ファイバ端の各長手方向が実質的に平行となるように、該2つの光ファイバ端のそれぞれを固定する複数の固定冶具と、
前記2つの光ファイバ端を移動させるために前記固定冶具を移動させる、前記固定冶具に接続されたモータと、
前記2つの光ファイバ端の端面を構成する部材を溶融させて該2つの光ファイバ端を融着接続するために、該端面の領域を加熱する電気アークを複数のポイント間に発生させる複数の電極と、
光学系を含み、観察方向において前記2つの光ファイバ端の画像を取得する撮像システムと、
電子回路ユニットと
を含み、
前記電子回路ユニットは、
前記モータを駆動するために該モータに接続され、電圧を印加するために前記複数の電極に接続され、前記撮像システムを調整して画像の取得を命令するために該撮像システムに接続された制御ユニットと、
取得された前記画像を表す情報を受信するために前記撮像システムに接続された画像ユニットと、
前記光学系の設定を決定する設定決定ユニットであって、1つの前記固定冶具によって支持されている光ファイバ端について前記光学系の物体面の調整位置を探索するために請求項1に記載された方法を実行する設定決定ユニットと、
前記2つの光ファイバ端の各コア間の短手方向の位置ずれを探索するために調整位置に配置された前記物体面で取得された前記画像を評価するユニットと、
前記短手方向の位置ずれが、所望の位置ずれ、とりわけ、ゼロとなるように、前記画像を取得したときの光軸に対して垂直となる平面内で前記2つの光ファイバ端を相互に移動させるユニットと、
前記2つの光ファイバ端を相互に融着接続するために前記複数の電極に電圧を印加するユニットと
を含むことを特徴とする装置。 - 前記設定決定ユニットは、
初期位置に物体面が位置するように前記光学系を設定するユニットと、
前記2つの光ファイバ端のうち1つの光ファイバ端の像を含む画像を取得するように前記撮像システムに命令するユニットと、
取得された前記画像に含まれる前記像について評価する評価ユニットと、
前記2つの光ファイバ端のうち1つの光ファイバ端についての調整位置を探索するために、前記像について評価するユニットにおける評価結果に基づいて、前記初期位置から前記光軸に沿って前記物体面を移動させる移動ユニットと
を含み、
前記移動ユニットは、
前記光学系によって取得された前記調整位置についての画像において、前記1つの光ファイバ端の像における該1つの光ファイバ端のコアの像領域についての局所的なコントラスト値が最大値となるかまたは最大値からせいぜい所定値だけ偏差した値となる位置を前記物体面の調整位置として探索するユニットであり、
前記局所的なコントラスト値は、前記1つの光ファイバ端のコアの像領域の輝度(とりわけ該コアの像領域における輝度の最大値)と、記1つの光ファイバ端の像における該1つの光ファイバ端のコアの像に隣接した、長手方向における相対的に明るい分離した複数の像領域の輝度(とりわけ該複数の像領域における輝度の最大値)との差である
ことを特徴とする請求項32に記載の装置。 - 前記評価ユニットは、
取得された前記画像に含まれている前記像から、前記1つの光ファイバ端に対応した前記画像に含まれる前記1つの光ファイバ端の像における長手方向に対して垂直となる直線に沿って短手方向の強度分布を決定するか、または、決定するよう命令するユニットと、
前記短手方向の強度分布から、前記局所的なコントラスト値を決定し、とりわけ、中央における第1ピークの高さと該第1ピークに隣接した2つのサイドピークまたは第2ピークの高さとの差を該コントラスト値として決定するか、または、決定するよう命令するユニットと
を含み、
前記移動ユニットは、
前記1つの光ファイバ端についての前記調整位置において前記コントラスト値が最大値となるか該最大値からせいぜい所定値だけ離れた値となるような該調整位置を探索するために、前記光軸に沿って前記初期位置から前記物体面を移動させるように構成されていることを特徴とする請求項33に記載の装置。 - 前記電子回路ユニットは、
前記2つの光ファイバ端を相互に予備的に軸合わせするために前記モータに命令する予備軸合わせユニットを含むことを特徴とする請求項32に記載の装置。 - 前記予備軸合わせユニットは、
前記2つの光ファイバ端のうち少なくとも1つの光ファイバ端について前記光学系の物体面の予備的な調整位置を探索するユニットと、
前記光学系を使用し、前記予備的な調整位置に配置された物体面で、前記2つの光ファイバ端の画像を取得するよう命令するユニットと、
前記2つの光ファイバ端間の短手方向の位置ずれであって、前記光軸に沿って観測され、前記2つの光ファイバ端の長手方向の軸間または前記2つの光ファイバ端のクラッドの中心線間における短手方向の位置ずれを探索するために、取得された前記画像を評価する評価ユニットと、
前記短手方向の位置ずれが所望の値に等しくなったときの予備的な調整位置へ、前記光軸に対して垂直となる平面内で前記2つの光ファイバ端を相互に移動させる移動ユニットと
を含むことを特徴とする請求項35に記載の装置。 - 前記電子回路ユニットは、
融着対象となっている前記2つの光ファイバ端の直径を表す値を受信または測定するユニットと、
融着対象となっている前記2つの光ファイバ端の各直径を比較する比較ユニットと、
決定ユニットと
を含み、
前記決定ユニットは、
前記2つの光ファイバ端の各直径が等しいか該各直径間の差が相対的に小さな差である場合に、
前記設定決定ユニットが、前記2つの光ファイバ端のうち1つの光ファイバ端、とりわけ相対的に小さな直径を有した光ファイバ端についてだけ物体面の調整位置を探索するよう該設定決定ユニットを制御し、
前記2つの光ファイバ端のうち1つの光ファイバ端についての物体面の調整位置に前記光学系の物体面を配置させて、前記2つの光ファイバ端の画像を取得するよう前記撮像システムを制御し、
取得された単一の前記画像についてだけ評価するよう、前記画像を評価するユニットを制御し、
一方、前記2つの光ファイバ端の各直径間の差が相対的に大きな差である場合に、
前記設定決定ユニットが、前記2つの光ファイバ端のうち双方について物体面の調整位置を探索するよう該設定決定ユニットを制御し、
前記2つの光ファイバ端についての物体面の各調整位置に前記光学系の物体面を配置させて、前記2つの光ファイバ端の双方について画像を取得するよう前記撮像システムを制御し、
取得された双方の前記画像について評価するよう、前記画像を評価するユニットを制御する
ことを特徴とする請求項32に記載の装置。 - 前記電子回路ユニットは、
第1過程において、前記2つの光ファイバ端を前記平面内で該2つの光ファイバ端に共通の長手方向に対して垂直な第1の方向に向かう離れた位置へと移動させ、第2過程において、前記モータの遊びを吸収するためにスタート位置へと向かう反対方向に移動させるように、前記モータを制御するユニットと、
前記平面内での前記第1の方向および前記第2の方向について前記2つの光ファイバ端のそれぞれのコアの位置を決定するユニットと、
決定された前記それぞれのコアの位置の差を算出するユニットと、
算出された前記差が、所望の位置ずれに対してせいぜい所定の最大偏差だけずれているか否かを比較する比較器と、
算出された前記差が、所望の位置ずれに対してせいぜい所定の最大偏差だけずれている場合には、低減ユニットと制御ユニットとを駆動するユニットと
を含み、
前記低減ユニットは、移動距離を確保するために、前記算出された差を低減するユニットであり、
前記制御ユニットは、固定冶具を移動させるよう前記モータを制御して、前記2つの光ファイバ端を前記平面内で前記移動距離の値に対応した距離だけ前記2つの光ファイバ端を移動させるユニットであり、
前記電圧を印加するユニットは、算出された前記差が所望の位置ずれに対してせいぜい所定の最大偏差だけずれていると前記比較器が判定した場合に、前記2つの光ファイバ端を融着するために前記複数の電極に電圧を印加するゆにっとであり、
前記離れた位置と前記スタート位置は、前記2つの光ファイバ端を該スタート位置から所望の横方向の位置ずれを達成できる第2の方向へと移動させることができるように選択されていることを特徴とする請求項32に記載の装置。
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