JP2014123157A - Optical fiber discrimination method and optical fiber fusion splicing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ判別方法及び光ファイバの融着接続方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber discrimination method and an optical fiber fusion splicing method.
例えば、光ファイバの端面を側方からカメラで撮像して得られる輝度分布の明部端とこの明部端に最も近い輝度ピークとの距離を明部端の両側で求め、前記距離の和が最小になるように調整して、両光ファイバの応力付与部を一致させて融着接続する技術が開示されている(例えば、特許文献1に記載)。 For example, the distance between the bright part end of the luminance distribution obtained by imaging the end face of the optical fiber with a camera from the side and the brightness peak closest to the bright part end is obtained on both sides of the bright part end, and the sum of the distances is obtained. A technique is disclosed in which adjustment is performed so as to be minimized and the stress applying portions of both optical fibers are made to coincide with each other to be fusion spliced (for example, described in Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の技術では、光ファイバの端面を側方からカメラで撮像した透過光像に画像処理を施しているため、複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円コア光ファイバのように輝度波形の特徴が掴みづらい場合には、光ファイバの種類判別を行うことが難しい。
However, in the technique described in
そこで、本発明は、複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円コア光ファイバのように輝度波形の特徴が掴みづらい場合でも正確に光ファイバの種類判別を行うことのできる光ファイバ判別方法及び光ファイバの融着接続方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an optical fiber discrimination method and an optical fiber that can accurately determine the type of an optical fiber even when it is difficult to grasp the characteristics of the luminance waveform, such as an optical fiber having a complicated refractive index distribution or an elliptical core optical fiber. An object of the present invention is to provide a fusion splicing method for fibers.
第1の本発明は、一対の光ファイバの端面同士を融着接続するに際して、前記光ファイバの端面を撮像した画像から光ファイバの種類を判別する光ファイバ判別方法において、前記光ファイバの端面と対面配置した撮像手段で、該光ファイバの端面を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合して、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求めて光ファイバの種類を判別することを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical fiber discrimination method for discriminating the type of an optical fiber from an image obtained by imaging the end faces of the optical fiber when the end faces of a pair of optical fibers are fused and connected. The luminance pattern of the end face of the optical fiber obtained by imaging the end face of the optical fiber from the front with the imaging means arranged in a face-to-face comparison with the basic brightness pattern stored in advance for each type of optical fiber, It is characterized in that the type of optical fiber is determined by obtaining a matching basic luminance pattern.
第2の発明は、第1の発明において、前記光ファイバの端面に放電した後に、前記撮像手段で光ファイバ端面を撮像することを特徴としている。 The second invention is characterized in that, in the first invention, after the discharge to the end face of the optical fiber, the end face of the optical fiber is imaged by the imaging means.
第3の発明は、第1または第2の発明の光ファイバ判別方法で光ファイバの種類を判別した後、光ファイバを軸回り方向に回転して調心させた後に、両光ファイバの端面同士を融着接続することを特徴とする光ファイバの融着接続方法。 According to a third aspect of the invention, after the type of the optical fiber is determined by the optical fiber determination method of the first or second aspect of the invention, the optical fibers are rotated around the axis and aligned, and then the end faces of both optical fibers are aligned. An optical fiber fusion splicing method characterized by comprising:
本発明の光ファイバ判別方法によれば、撮像手段で光ファイバの端面を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを使用しているので、光ファイバの端面を斜めから撮像した場合に比べて正確な輝度パターンを得ることができる。これにより、正確な輝度パターンと、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンとを照合すれば、その輝度パターンと合致する基本輝度パターンを迅速且つ正確に求めることができ、光ファイバの種類を容易に判別することができる。 According to the optical fiber discrimination method of the present invention, since the luminance pattern of the optical fiber end surface obtained by imaging the end surface of the optical fiber from the front is used by the imaging means, the end surface of the optical fiber is imaged obliquely. Compared to the above, an accurate luminance pattern can be obtained. As a result, if an accurate luminance pattern is compared with a basic luminance pattern stored in advance for each type of optical fiber, a basic luminance pattern that matches the luminance pattern can be quickly and accurately obtained. Can be easily determined.
以下、本発明を適用した具体的な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。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の光ファイバ判別方法を説明する前に、一対の光ファイバの端面同士を融着接続する融着接続装置について説明する。図1に示すように、一対の光ファイバ1,3は、その軸線方向に互いに対向した状態で、かつ、その端面1a,3aを互いに離間した状態で、光ファイバ1,3にそれぞれ対応して設けてある図2に示すファイバホルダ5によって把持されている。ファイバホルダ5は、ホルダベース7上に着脱可能に取り付けてあるホルダ本体9の凹部に光ファイバ1,3を収容した状態で、上部から開閉可能な押さえ板11で押し付けて光ファイバ1,3を固定する。
Before describing the optical fiber discrimination method of the present invention, a fusion splicing device for fusion splicing the end faces of a pair of optical fibers will be described. As shown in FIG. 1, the pair of
光ファイバ1,3は、図2に示すように、石英のガラスファイバ1A,3Aの外周を被覆した被覆樹脂1B,3Bを備えており、その被覆樹脂1B,3Bを備えた部位を、ファイバホルダ5が把持する。なお、ここでの光ファイバ1,3は、通常の光ファイバの他、定偏波光ファイバが使用される。
As shown in FIG. 2, the
また、上記したファイバホルダ5よりも光ファイバ1,3の端面1a,3a側は、V溝台13,15によって光ファイバ1,3を位置決め保持している。V溝台13,15も、ファイバホルダ5同様に被覆樹脂1B,3Bを備えた部分を位置決め固定しているが、ガラスファイバ1A,3A部分を位置決め固定してもよい。
Further, the end faces 1 a and 3 a of the
なお、V溝台13,15に対し、そのV溝13a,15a内に一部が入り込んで光ファイバ1,3をV溝台13,15との間で押さえる図示しないクランプを備えている。
The V-
上記したファイバホルダ5は、後述する方法で一対の光ファイバ1,3の端面1a,3aを撮像して観察した後は、光ファイバ1,3相互間の調心あるいは軸心合わせのために、その全体が光ファイバ1,3の軸心を中心として回転するものとする。
The
また、図1に示すように、一対の光ファイバ1,3の適宜位置には、側方から光ファイバ1,3内に光を投射するLEDランプ17,19を配置している。LEDランプ17,19によって光ファイバ1,3内に投射された光は、光ファイバ1,3の端面1a,3aから放射される。
As shown in FIG. 1,
なお、LEDランプ17,19で光を投射する部分の光ファイバ1,3は、ガラスファイバ1A,3A部分であっても、被覆樹脂1B,3Bを備える部分であってもよいが、被覆樹脂1B,3Bを備える部分の場合には被覆樹脂1B,3Bを透明とする必要がある。また、LEDランプ17,19で光を投射する部分の光ファイバ1,3に対しては、投射した光が外部に漏れないように、外周部を覆う必要がある。
The portions of the
また、図1では光ファイバ1,3の側部にLEDランプ17,19を配置しているが、光ファイバ1,3が短尺の場合には、端面1a,3aと反対側の端面からLEDランプの光を投射してもよい。
Further, in FIG. 1, the
そして、一対の光ファイバ1,3の端面1a,3a相互間には、光ファイバ1,3の軸線方向に直交する上下方向に延びる反射部材としてのミラー軸21を、上下動可能かつ回転可能に配置している。ミラー軸21の先端(上端)付近の一側部には凹部21aを形成してあり、この凹部21aに反射面を構成するミラー23を取り付けている。
Between the end faces 1a and 3a of the pair of
ミラー23は、ミラー軸21が図1のように上昇端に位置する状態で、光ファイバ1,3の端面1a,3aのうちいずれか一方の像を反射させる。ミラー23の反射光は側方に配置してある第1の撮像手段としての第1のテレビカメラ25と第2の撮像手段としての第2のテレビカメラ27とのいずれか一方に指向させる。これら第1,第2のテレビカメラ25,27の光学系の光軸が、水平面に対し傾斜した状態で配置してあり、先端側に第1,第2のレンズ25a,27aをそれぞれ備えている。
The
ここでは、図1の状態に対応する図3に示すように、第1の状態として、一方の光ファイバ1の端面1aの像を、ミラー23で反射させて第1のレンズ25aに入射させる。また、図1、図3の状態からミラー軸21を180度回転させた状態では、図4に示すように、第2の状態として、他方の光ファイバ3の端面3aの像を、ミラー23で反射させて第2のレンズ27aに入射させる。ミラー23の反射面はミラー軸21の回転軸線を含むように位置づけられるため、ミラー軸21が180度回転しても反射面の位置は変わらない。
Here, as shown in FIG. 3 corresponding to the state of FIG. 1, in the first state, the image of the
次に、光ファイバ1,3の軸線に直交するミラー軸21の回転軸線を中心として回転する回転機構について説明する。図5は、図1と同様にミラー軸21が上昇端に位置する状態を示し、図6は、ミラー軸21が下降端に位置する状態を示し、かつ、図6の状態は、図5の状態に対し、ミラー軸21がその回転軸線を中心として、図5の上方から見て時計回りに90度回転している。
Next, a rotation mechanism that rotates about the rotation axis of the
ミラー軸21は、固定ブラケット29に対して上下動可能であり、固定ブラケット29は、上板部29aから上方に突出するようにして下部を取り付けてあるガイド筒31を備え、このガイド筒31内に挿入した状態のミラー軸21が上下動する。ミラー軸21のガイド筒31よりも先端側のミラー23側には、ストッパフランジ32を取り付けてあり、ミラー軸21が図6のように下降したときに、ガイド筒31の上端がストッパフランジ32に当接して、ミラー軸21のそれ以上の下降を規制する。
The
ミラー軸21の下端には円筒形状部材33を設けて一体化しており、円筒形状部材33の外周部の半円弧部分の一方に、図6(a)で正面視として図示される溝35を形成している。この溝35は、ミラー軸21のミラー23と軸方向反対側の端部付近からミラー23側の端部付近にわたり螺旋状となる第1の傾斜溝35aと、第1の傾斜溝35aの上端からミラー23と反対側の下方に向けて螺旋状となる第2の傾斜溝35bとを備えている。
A
ここで、第1の傾斜溝35aのミラー23側の面がガイド傾斜面37となる。一方、第2の傾斜溝35bでは、ミラー23と反対側の面がガイド傾斜面39となる。これら各ガイド傾斜面37,39は、互いに傾斜方向が異なり、かつ、互いに対向する形状となる少なくとも一対のカム面を構成している。
Here, the surface on the
また、各ガイド傾斜面37,39は、図5(b)に示すように、回転方向に沿って近接して形成され、これら一対のガイド傾斜面37,39の互いに近接する部分が円周方向で互いに重なり合っている。すなわち、図5(b)に示すように、ガイド傾斜面37の上端37aとガイド傾斜面39の上端39aとが、回転方向に互いにオーバラップしている。
Further, as shown in FIG. 5B, the guide inclined
また、図5(a)に示すように、円筒形状部材33におけるガイド傾斜面37に対向する軸方向下部には、上下方向に延びる下部軸方向溝41を形成し、図5(b)に示すように、円筒形状部材33におけるガイド傾斜面39に対向する軸方向上部には、上下方向に延びる上部軸方向溝43を形成している。これら各軸方向溝41,43相互は円周方向に90度の角度を隔てた位置に設定してある。
Further, as shown in FIG. 5A, a lower
そして、これらの螺旋形状の溝35及び各軸方向溝41,43に沿って相対移動する被ガイド部としての突起部45を、前記した固定ブラケット29に設けている。この突起部45は、固定ブラケット29の上板部29aの一側部から下方に延びるアーム部29bの先端にて、内側に向けて突出し、溝35や軸方向溝41,43内に入り込むように形成している。なお、この突起部45は、図5では下部軸方向溝41内に位置し、図6では上部軸方向溝43内に位置し、各軸方向溝41,43内に位置することで、ミラー軸23の回転が規制されている。
The fixed
これらの螺旋形状の溝35及び各軸方向溝41,43は、円筒形状部材33の外周部の半円弧部分の他方、すなわち図5(b)において紙面の裏側にも同様に形成されている。
The
上記した溝35や各軸方向溝41,43を備えた円筒形状部材33の上端面と固定ブラケット29の上板部29aとの間には弾性手段としてのスプリング47を設けており、このスプリング47によりミラー軸21を常時下方に押し付けている。
A
図5(b)、図6(b)に示すように、固定ブラケット29のミラー軸21を間に挟んで前記したアーム部29bと反対側には、ミラー軸駆動機構取付部49を形成している。ミラー軸駆動機構取付部49は、ミラー軸21と反対の外側にて上方に屈曲するモータ取付アーム51と、ミラー軸21と反対の外側にて下方に屈曲する回動リンク取付アーム53とを備えている。
As shown in FIGS. 5B and 6B, a mirror shaft drive
そして、モータ取付アーム51の上部に駆動手段としてのモータ55を取り付け、回動リンク取付アーム53の先端には、回動支持ピン57を介して回動リンク59を回動可能に取り付けている。モータ55の回転駆動軸61は、ボールねじのねじ軸63に連結しており、回転駆動軸61の回転に伴うねじ軸63の回転によって、ねじ軸63が図示しないナットに対して回転しながら軸方向に移動する。
A
ねじ軸63の先端は回動リンク59の一方の端部59aに当接し、回動リンク59の他方の端部59bは円筒形状部材33の下端面に当接している。
The tip of the
図1、図5のようにミラー軸21が上昇端に位置する状態では、ねじ軸63は前進しており、このとき回動リンク59の他方の端部59bが円筒形状部材33の下端面を上方に向けて押し付けることで、スプリング47が圧縮された状態となる。この状態から、モータ55を駆動してねじ軸63を後退移動させると、回動リンク59は図5(b)中で反時計方向に回動し、これに伴ないスプリング47が伸長して該スプリング47の弾性力によって円筒形状部材33がミラー軸21とともに図6のように下降した状態となる。
In the state where the
図5の状態から円筒形状部材33が下方に移動するときに、突起部45が、下部軸方向溝41から相対的に上方に移動してその直上のガイド傾斜面37に当接し、当接後は、ガイド傾斜面37に対して押し付けられながら相対移動することになる。ここで、突起部45は、固定ブラケット29に設けてあって固定されたものであるから、上記した相対移動によって円筒形状部材33が、図5(a)の上方から見た平面視で時計方向に90度回転して図6(a)の状態となる。すなわち、ミラー軸21は下降端に位置し、このとき突起部45は上部軸方向溝43に入り込んだ状態であり、スプリング47は伸びた状態である。
When the
続いて、図6の状態から、モータ55を前記とは逆方向に回転駆動してねじ軸63を進出移動させると、回動リンク59は図6(b)中で時計方向に回動し、円筒形状部材33をスプリング47に抗して上昇させることになる。円筒形状部材33が上昇すると、図6(a)のように上部軸方向溝43内に位置する突起部45は、その直下のガイド傾斜面39に対し、当接して押し付けることになるので、円筒形状部材33はさらに90度前記と同じ方向に回転する。
Subsequently, from the state of FIG. 6, when the
このように、ミラー軸21は、図1、図5の上昇端位置にある状態から、モータ55を駆動してねじ軸63が後退移動することで90度回転しつつ下降し、さらにねじ軸63が前進移動することで同方向に90度回転して上昇する。これにより、ねじ軸63の後退及び前進移動を1回繰り返すことで、ミラー軸21は上昇端位置でミラー23の向きを180度回転した状態とすることができる。
As described above, the
つまり、図1、図5の状態では、一方の光ファイバ1の端面1aの像が、ミラー23で反射して第1のレンズ25aに入射し、第1のテレビカメラ25で撮像することができる。この状態から、上記したようなモータ55の駆動によってミラー軸21を180度回転させることで、他方の光ファイバ3の端面3aの像が、ミラー23で反射して第2のレンズ27aに入射し、第2のテレビカメラ27で撮像することができる。
That is, in the state of FIGS. 1 and 5, the image of the
ミラー軸21が180度回転した後に、さらにモータ55の駆動によりねじ軸63の後退及び前進移動を1回繰り返すことで、ミラー23の向きが元の状態、つまり図1の一方の光ファイバ1の端面1aの像を反射させる状態に戻る。
After the
第1,2のテレビカメラ25,27で撮像した各画像は、図7に示すように、制御部65の画像処理回路で個別に画像処理して別々のデータを取得し、これら各データに基づいて、図2に示したファイバホルダ5の全体を光ファイバ1,3の軸心を中心として回転して調心作業を行う。あるいは、V溝台13,15のみを径方向に移動させて軸心合わせを行う。また、光ファイバ1,3の別々の画像データは、第1の表示部69及び第2の表示部70でそれぞれ個別に表示する。
As shown in FIG. 7, the images taken by the first and
調心作業や軸心合わせを行った後は、光ファイバ1,3の端面1a,3a同士を当接させた状態で、図示しない放電電極を利用して融着接続する。融着接続する際には、ミラー軸21は図6のように下降端位置としてミラー軸21が邪魔にならないようにする。なお、端面1a,3a同士を当接させる際には、ファイバホルダ5を軸方向に移動させることで行う。
After the alignment operation and the axial alignment, the end faces 1a and 3a of the
このように、本実施形態では、融着接続する一対の光ファイバ1,3の端面1a,3aを撮像する際に、180度回転するミラー軸21に設けた1つのミラー23を利用して、光ファイバ1,3の端面1a,3aを正面から個別に画像を取得するようにしている。このため、正面から端面1a,3aを撮像することで光ファイバを側方から撮像する場合に比較して高精度な画像を取得できる上、一対の光ファイバ1,3の各端面1a,3aに対応する第1のテレビカメラ25及び第2のテレビカメラ27によって個別に撮像することで、高精度な画像を取得できる。
As described above, in the present embodiment, when imaging the end faces 1a and 3a of the pair of
この際、第1のテレビカメラ25は一方の光ファイバ1の端面1aの像を撮像しているので、その像を第1のレンズ25aの中心で受光でき、第2のテレビカメラ27は他方の光ファイバ3の端面3aの像を撮像しているので、その像を第2のレンズ27aの中心で受光できる。これにより、ファイバ径が大きい場合であっても、テレビカメラの撮像範囲に収めることが容易となり、一対の光ファイバの両方を1つのテレビカメラで同時に撮像するときのような不完全な画像となることを回避することができ、高精度な画像を得ることができる。
At this time, since the
また、各光ファイバ1,3の端面1a,3aを撮像して観察することで、該端面1a,3aに欠けなどの損傷部位を見つけることもでき、融着接続前の不良品を未然に発見することもできる。
In addition, by imaging and observing the end faces 1a and 3a of the
また、本実施形態では、ミラー軸21は、ミラー23を1つ備え、第1の状態と第2の状態との間で、光ファイバ1,3の軸線に直交する回転軸線を中心として180度回転可能であり、前記第1の状態で反射した一方の端面1aの像を撮像する第1のテレビカメラ25と、前記第2の状態で反射した他方の端面3aの像を撮像する第2のテレビカメラ27とを備えている。
Moreover, in this embodiment, the mirror axis |
これにより、各端面1a,3aの像を、1つのミラー23を使用して第1、第2のテレビカメラ25,27に向けて個別に反射させることができ、これら第1、第2のテレビカメラ25,27によって撮像した画像を、一対の光ファイバ1,3のいずれかであるかを容易に特定することができる。
Thereby, the image of each
また、本実施形態では、ミラー軸21に設けられ、上記回転軸線の軸線方向に対向しかつ回転軸線の周囲を旋回する螺旋形状に傾斜したガイド傾斜面37,39と、このガイド傾斜面37,39に対してガイドされつつガイド傾斜面37,39に沿って相対移動することで、ミラー軸21を前記回転軸線の軸線方向に移動させると同時に回転軸線の軸線を中心として回転させる突起部45と、をそれぞれ有している。そして、ガイド傾斜面37,39は、互いに傾斜方向が異なりかつ互いに対向する形状となる少なくとも一対のガイド傾斜面37,39が回転方向に沿って近接して形成され、この一対のガイド傾斜面37,39の互いに近接する部分が円周方向で互いに重なり合っている。
In the present embodiment, the guide inclined
これにより、ミラー軸21が上下方向に往復移動することで、突起部45がガイド傾斜面37,39に順次ガイドされて、ミラー軸21を同一方向に90度ずつ回転させて180度回転させることが可能となる。
As a result, the
また、本実施形態では、ミラー軸21は、上記回転軸線の軸線方向の一方に移動することで、一対のガイド傾斜面37,39の一方が突起部45に接触しつつ移動して90度回転し、前記回転軸線の軸線方向の他方に移動することで、前記一対のガイド傾斜面37,39の他方が突起部45に接触しつつ移動して90度回転する。
In the present embodiment, the
このため、ミラー軸21を、上下動させるだけで同一方向に90度ずつ回転させて180度回転させることできる。
For this reason, it is possible to rotate the
また、本実施形態では、ミラー軸21を上記回転軸線の軸線方向の一方に移動させるスプリング47と、ミラー軸21をスプリング47に抗して上記回転軸線の軸線方向の他方に移動させるモータ55とを備えている。このためミラー軸21は、スプリング47に抗してモータ55を駆動させることで一方に移動し、逆にモータ55によるスプリング47への圧縮方向の駆動を解除することで、スプリング47によって他方に容易に移動させることができる。この際、モータ55は1つで済むので、部品点数を少なくでき、構造も簡素化することができる。
In the present embodiment, a
さらに、本実施形態では、第1のテレビカメラ25及び第2のテレビカメラ27で撮像したぞれぞれの画像を表示する第1の表示部69及び第1の表示部70を備え、これら各表示部69,70によって上記それぞれの画像を個別に表示する。これにより、一対の光ファイバ1,3の各端面1a,3aの観察を極めて容易に行うことができる。
Furthermore, in the present embodiment, a
なお、上記した実施形態では、撮像部として2つの第1,第2のテレビカメラ25,27を設けているが、図3(a)の状態からミラー軸23を反時計方向に90度回転させることで、各端面1a,3aの像の反射光を同一方向(図3(a)中で下方)とし、これにより1台のテレビカメラでも対応することが可能である。ただし、この場合には、ミラー軸23は回転する際に上下動しない構造とする必要があり、回転のみさせる駆動機構と、融着時に下方に退避移動させるための上下動のみさせる駆動機構が必要となる。
In the above-described embodiment, the two first and
また、上記した実施形態では、突起部45をアーム部29bの下端に1つ設けただけであるが、この突起部45に対向する位置のミラー軸駆動機構取付部49の下端に、突起部45と同様な突起部を、図5(b)中で突起部45と左右対称に設けてもよい。この別の突起部も突起部45と同様に溝35内を相対移動して突起部45と同様の機能を果たす。
In the above-described embodiment, only one
また、上記別の突起部を突起部45に対して軸方向の異なる位置に設け、これに対応して上記溝35と同様な溝を軸方向の異なる位置に設けてもよい。
Further, the other protrusion may be provided at a different position in the axial direction with respect to the
図8、図9に示す他の実施形態は、ミラー軸210に、その軸方向に沿って2つのミラー23A,23Bを互いに離間した状態で設けている。ミラー軸210は、図8(a)、図9(a)中の紙面に直交する軸方向に移動可能であり、2つのミラー23A,23Bは、ミラー軸210の軸心を中心として180度位置が異なっている。したがって、ミラー10を軸方向に移動させることで、2つのミラー23A,23Bのいずれかを光ファイバ1,3の軸線上に位置させることができる。
In other embodiments shown in FIGS. 8 and 9, two
図8は、ミラー軸210を上昇させた状態であり、この状態では、基部側に位置するミラー23Aが光ファイバ1,3の軸線上に位置し、このときミラー23Aは、第1の状態として、一方の光ファイバ1の端面1aの像を反射させて第1のテレビカメラ25の第1のレンズ25aに入射させる。
FIG. 8 shows a state in which the
一方、図9は、ミラー軸210を下降させた状態であり、この状態では、先端側に位置するミラー23Bが光ファイバ1,3の軸線上に位置し、このときミラー23Bは、第2の状態として、他方の光ファイバ3の端面3aの像を反射させて第2のテレビカメラ27の第2のレンズ27aに入射させる。
On the other hand, FIG. 9 shows a state in which the
このように、本実施形態においても、一対の光ファイバ1,3の各端面1a,3aをそれぞれ個別に正面から撮像して観察できるので、光ファイバを側方から撮像する場合に比較して高精度な画像を取得できる上、一対の光ファイバ1,3の各端面1a,3aに対応する第1のテレビカメラ25及び第2のテレビカメラ27によって高精度な画像を取得できる。
As described above, also in the present embodiment, the end faces 1a and 3a of the pair of
また、本実施形態では、2つのミラー23A,23Bを使用しているが、これら各ミラー23A,23Bを取り付けたミラー軸210をその軸方向に移動させるだけで、一対の光ファイバ1,3の端面1a,3aうちいずれかの端面を正面から撮像でき、ミラー軸を回転させる機構を備えた前記した実施形態に比較して全体の構造を簡素化することができる。
In this embodiment, the two
なお、本実施形態においても、ミラー軸210を回転させる機構を設けることで、例えば図8の状態から、ミラー軸210を下降かつ図8(a)中で時計方向に90度回転させることで、図8、図9中で下部のテレビカメラ25の1台とすることもできる。
Also in this embodiment, by providing a mechanism for rotating the
次に、前記した融着接続装置で光ファイバ1,3の端面1a,3a同士を融着接続するに際しては、光ファイバ1,3の端面1a,3aを第1のテレビカメラ25及び第2のテレビカメラ27で撮像して得られた画像から光ファイバ1,3の種類を判別する光ファイバ判別方法について説明する。
Next, when the end faces 1a and 3a of the
光ファイバ1,3には、コア部に直交する2方向から異なる応力を与えることにより等価的に複屈折性を持たせた定偏波光ファイバがある。定偏波光ファイバは、図10に示すように、例えばコア100の両側に応力付与部101,101を設けた構造である。定偏波光ファイバには、その断面形状により、例えば図10(a)のパンダ型光ファイバ1(3)、図10(b)のボウタイ型光ファイバ1(3)、図10(c)の楕円ジャケット型光ファイバ1(3)と称されるものがある。この定偏波光ファイバを融着接続するには、互いの偏波面を一致させる必要があることから、その光ファイバ1(3)の断面形状がどの種類の光ファイバであるかを判別する必要がある。なお、光ファイバ1,3の種類は、定偏波光ファイバに限らず、通常の光ファイバであってもよい。
As the
本実施形態では、前記融着接続装置を使用して融着接続する前に、光ファイバ1,3の種類を、以下のように判別する。図11は、光ファイバの種類を判別するためのフローチャートを示す。先ず、ステップS1の処理では、前記した融着接続装置に設けた図示を省略する放電電極間に電圧を印加することで放電を発生させる。そして、両光ファイバ1,3の端面1a,3aに放電する。光ファイバ1,3の端面1a,3aは、放電されることで添加物がある場所と無い場所で溶け方が異なることから端面1a,3aに凹凸が生じ、応力付与部101,101が強調される。こうすることで、光ファイバ1,3の端面1a,3aの画像から屈折率分布等の特徴が観察し易くなる。
In this embodiment, before the fusion splicing device is used for fusion splicing, the types of the
次に、ステップS2の処理では、ミラー23の向きを一方の光ファイバ1の端面1aに向けて第1のテレビカメラ25でその端面1aの画像を撮像し、同様にしてミラー23の向きを他方の光ファイバ3の端面3aに向けて第2のテレビカメラ27でその端面3aの画像を撮像する。そして、両光ファイバ1,3の画像を、第1及び第2の表示部69,70にそれぞれ表示する。図12(a)は、表示部69,70に表示された光ファイバ1(3)の画像を示す。ここでは、パンダ型光ファイバ1の画像が表示されている。
Next, in the process of step S2, the image of the
そして、このパンダ型光ファイバ1,3の端面1a,3aを撮像して得られた画像データを処理することで、図12(b)に示すような輝度パターンを作成する。図12(a)の輝度パターンは、光ファイバ1(3)のコア部100とその両側に設けられた応力付与部101,101の中心を結ぶ直線X上の輝度を示している。この図では、応力付与部101,101に対応する部位の輝度Aとコア部100に対応する部位の輝度Bは、共に同一の輝度であると共にその他の部位の輝度よりも低くなっている。
Then, by processing the image data obtained by imaging the end faces 1a and 3a of the panda type
次に、ステップS3の処理では、光ファイバ1(3)の端面1a(3a)を正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターン(図12(b)に示す輝度パターン)を、予め光ファイバの種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合する。この実施形態では、基本輝度パターンとして、パンダ型光ファイバとボウタイ型光ファイバと楕円ジャケット型光ファイバの3種類の輝度パターンを予め記憶手段に記憶しておく。もちろん、これら3種類の光ファイバ以外の光ファイバにおける輝度パターンを基本輝度パターンとして記憶手段に記憶しておくこともできる。
Next, in the process of step S3, the luminance pattern (luminance pattern shown in FIG. 12B) of the optical fiber end surface obtained by imaging the
そして、実際に求めた図12(b)の輝度パターンを、記憶手段に記憶した基本輝度パターンと照合する。次に、ステップS4の処理では、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求め、その基本輝度パターンから光ファイバ1(3)の種類を判別する。 Then, the actually obtained luminance pattern of FIG. 12B is collated with the basic luminance pattern stored in the storage means. Next, in step S4, a basic luminance pattern that matches the luminance pattern is obtained, and the type of the optical fiber 1 (3) is determined from the basic luminance pattern.
図12では、パンダ型光ファイバの例であるが、図13はボウタイ型光ファイバ、図14は楕円ジャケット型光ファイバの例を示している。表示部69,70に表示されるボウタイ型光ファイバ1(3)の画像は、図13(a)に示すように、コア部100とその両側に設けられた略矩形状をなす応力付与部101,101の輝度がその他の部位よりも小さく表示される。そして、このボウタイ型光ファイバ1(3)の輝度パターンは、図13(b)に示すように、パンダ型光ファイバ1(3)の輝度パターンに対して応力付与部101,101に対応する部位の輝度範囲が小さくなっている。
FIG. 12 shows an example of a panda type optical fiber. FIG. 13 shows an example of a bow tie type optical fiber, and FIG. 14 shows an example of an elliptical jacket type optical fiber. As shown in FIG. 13A, the image of the bow tie optical fiber 1 (3) displayed on the
表示部69,70に表示される楕円ジャケット型光ファイバ1(3)の画像は、図14(a)に示すように、楕円形状とされたコア部100の輝度のみが表示される。そして、この楕円ジャケット型光ファイバ1(3)の輝度パターンは、図14(b)に示すように、パンダ型光ファイバ及びボウタイ型光ファイバとは異なり応力付与部101が存在しない。
In the image of the elliptical jacket type optical fiber 1 (3) displayed on the
このように、光ファイバ1,3の端面1a,3aを正面から撮像して得られた光ファイバ端面の輝度パターンを、予め光ファイバ1,3の種類毎に記憶した基本輝度パターンと照合して、前記輝度パターンと合致する基本輝度パターンを求めることで光ファイバ1,3の種類を判別するようにする。本発明におけるように、光ファイバ1、3の端面1a,3aを斜めからではなく正面から撮像するので、正確な輝度パターンを得ることができる。そのため、複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや楕円ジャケット型光ファイバのように輝度パターンの特徴が掴みにくい場合でも、光ファイバの種類判定を容易に行うことができる。
Thus, the luminance pattern of the optical fiber end face obtained by imaging the end faces 1a and 3a of the
また、本発明では、光ファイバ1,3の端面に放電した後に、撮像手段で光ファイバ端面を撮像するようにしているので、添加物がある部位と無い部位で溶け方が異なることにより端面1a,3aに凹凸が生じ、応力付与部101が強調されて見えるようになる。これにより、撮像手段で撮像される光ファイバ端面の輝度パターンを正確に得ることができる。
Further, in the present invention, since the optical fiber end face is imaged by the imaging means after discharging to the end faces of the
以上のようにして光ファイバ1,3の種類判別が判ったら両光ファイバ1,3を融着接続する。例えば、定偏波光ファイバである場合は、両光ファイバ1,3の偏波面を一致させるように該光ファイバ1,3を、その軸線を中心として回転させて調心する。その後、両光ファイバ1,3の端面同士を融着接続する。このようにして融着接続された光ファイバ1,3では、両光ファイバ1,3の偏波面を正確に合わせられた状態で接続されるため、伝送損失の少ない光ファイバケーブルが得られる。
When the types of the
本発明は、光ファイバの端面を撮像した画像から得られた輝度パターンを利用して光ファイバの種類を判別するのに利用することができる。 The present invention can be used to determine the type of an optical fiber by using a luminance pattern obtained from an image obtained by imaging the end face of the optical fiber.
1,3…光ファイバ
23…ミラー(撮像手段)
25,27…テレビカメラ(撮像手段)
100…コア部
101…応力付与部
1, 3 ...
25, 27 ... TV camera (imaging means)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光ファイバの端面を撮像手段で正面から前記光ファイバの軸周りの特定の1つの回転角について撮像して得られた画像のみに基き、偏波面を特定しつつ光ファイバの種類を判別する
光ファイバ判別方法。 In the optical fiber discriminating method for discriminating the type of the optical fiber from the image obtained by imaging the end face of the optical fiber when the end faces of the pair of optical fibers having the polarization planes are fusion-spliced,
The type of optical fiber is determined while specifying the plane of polarization based only on the image obtained by imaging the end face of the optical fiber from the front with a specific one rotation angle around the axis of the optical fiber by the imaging means. Fiber identification method.
前記光ファイバは、コア部を有しさらに応力付与部を有する可能性もあり、
前記撮像手段で撮像して得られた前記画像おける前記コア部を通る直線上で求めた前記応力付与部に関する特徴に基づき、偏波面を特定しつつ光ファイバの種類を判別する
光ファイバ判別方法。 The optical fiber discrimination method according to claim 1,
The optical fiber may have a core portion and further a stress applying portion,
An optical fiber discriminating method for discriminating a type of an optical fiber while identifying a polarization plane based on a characteristic relating to the stress applying portion obtained on a straight line passing through the core portion in the image obtained by imaging with the imaging means.
前記応力付与部に関する特徴は、前記撮像手段で撮像して得られた前記画像における前記コア部を通る直線上で求めた前記応力付与部の範囲を少なくとも含む
光ファイバ判別方法。 An optical fiber discrimination method according to claim 2,
The feature relating to the stress applying portion includes at least a range of the stress applying portion obtained on a straight line passing through the core portion in the image obtained by imaging with the imaging means.
前記光ファイバの端面に放電した後に、前記撮像手段で光ファイバ端面を撮像する
光ファイバ判別方法。 An optical fiber discrimination method according to any one of claims 1 to 3,
An optical fiber discriminating method for imaging an optical fiber end face with the imaging means after discharging to the end face of the optical fiber.
光ファイバの融着接続方法。 After discriminating the type of the optical fiber by the optical fiber discriminating method according to any one of claims 1 to 4, after rotating the optical fiber in the direction of the axis and aligning, the end faces of both optical fibers are aligned with each other. Fusion splicing method for optical fibers.
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