JP2016136178A - 光ファイバ融着接続装置及び光ファイバの融着接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの融着接続の作業時間の短縮、及び大幅な接続損失の発生を抑制できる光ファイバ融着接続装置及び光ファイバの融着接続方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ融着接続装置１は、第１光源１２から出射される光を受けることにより、第１方向から光ファイバ１００，１０１を観察する第１顕微鏡１４と、第２光源１３から出射される光を受けることにより、第１方向と交差する第２方向から光ファイバ１００，１０１を観察する第２顕微鏡１６と、光ファイバ１００の端部及び光ファイバ１０１の端部を融着接続する融着接続機構４と、融着接続機構４を制御する制御部５とを備える。第１顕微鏡１４は第１軸方向Ｌ１に沿って移動可能であり、第２顕微鏡１６は第２軸方向Ｌ２に沿って移動しないように固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ融着接続装置及び光ファイバの融着接続方法に関する。

一方の光ファイバの端部と他方の光ファイバの端部とを接続する方法として、融着接続法が挙げられる。下記特許文献１には、一方の光ファイバの端部と他方の光ファイバの端部とを融着接続するための融着接続装置が記載されている。この融着接続装置には、互いに異なる角度から光ファイバの側面を観察する一対の顕微鏡が設けられている。これらの顕微鏡は、移動可能な構成となっており、光ファイバのコアを正確に観察できる。

特開２００２−１６９０５０号公報

上記特許文献１では、一対の顕微鏡がそれぞれ異なったタイミングで移動することにより、光ファイバのコアを観察するための焦点調整が行われる。この場合、光ファイバの融着接続の作業時間が長くなってしまう。この作業時間を短縮するために固定された顕微鏡を用いると、光ファイバ同士の位置合わせ時にコアがずれ、大幅な接続損失が発生する可能性が高くなる。

本発明は、光ファイバの融着接続の作業時間の短縮、及び大幅な接続損失の発生を抑制できる光ファイバ融着接続装置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。

本発明の一側面に係る光ファイバ融着接続装置は、第１光源から出射される光を受けることにより、第１方向から第１及び第２光ファイバを観察する第１顕微鏡と、第２光源から出射される光を受けることにより、第１方向と交差する第２方向から第１及び第２光ファイバを観察する第２顕微鏡と、第１光ファイバの端部及び第２光ファイバの端部を融着接続する融着接続機構と、融着接続機構を制御する制御部と、を備え、第１顕微鏡は第１方向に沿って移動可能であり、第２顕微鏡は第２方向に沿って移動しないように固定されている。

本発明の他の一側面に係る、上記光ファイバ融着接続装置を用いた光ファイバ融着接続方法は、固定された第２顕微鏡により第２方向から第１及び第２光ファイバを観察し、第２顕微鏡の観察結果から第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を認識し、第１及び第２光ファイバのコアの中心位置の少なくとも一方が認識できない場合、コアの中心位置が認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出し、第１及び第２光ファイバの位置合わせを行った後、第１及び第２光ファイバの端部同士を融着接続する。

本発明によれば、光ファイバの融着接続の作業時間の短縮、及び大幅な接続損失の発生を抑制できる光ファイバ融着接続装置及び光ファイバの融着接続方法を提供できる。

実施形態に係る融着接続装置を示す概略構成図である。 実施形態に係る光ファイバの融着接続方法を説明するためのフローチャートである。 光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。 図４は、本実施形態の変形例に係る光ファイバの融着接続方法を説明するフローチャートである。 光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。 光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。 光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。 光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。 光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。

本願発明の一実施形態は、第１光源から出射される光を受けることにより、第１方向から第１及び第２光ファイバを観察する第１顕微鏡と、第２光源から出射される光を受けることにより、第１方向と交差する第２方向から第１及び第２光ファイバを観察する第２顕微鏡と、第１光ファイバの端部及び第２光ファイバの端部を融着接続する融着接続機構と、融着接続機構を制御する制御部と、を備え、第１顕微鏡は第１方向に沿って移動可能であり、第２顕微鏡は第２方向に沿って移動しないように固定されている光ファイバ融着接続装置である。

この光ファイバ融着接続装置では、第２顕微鏡は第２軸方向に沿って移動しないように固定されている。これにより、当該光ファイバ融着接続装置を用いて光ファイバの融着接続を行う際に、第１顕微鏡は第１及び第２光ファイバに対して焦点調整を行うが、第２顕微鏡は第１及び第２光ファイバに対して焦点調整を行わない。したがって、第２顕微鏡の焦点調整に必要な時間を省略でき、第１及び第２光ファイバの融着接続の作業時間を短縮することができる。また、第１顕微鏡は、第１及び第２光ファイバに対して焦点調整を行うことにより、精度よく第１及び第２光ファイバのコアの中心を観察可能である。これにより、第１及び第２光ファイバを融着接続する際に、第１顕微鏡及び第２顕微鏡の両方が固定されている場合と比較して、大幅な接続損失が発生することを抑制できる。

また、制御部は、第２顕微鏡の観察結果から第１及び第２光ファイバの少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合、コアの中心位置を認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出してもよい。第２顕微鏡は固定されているので、第１及び第２光ファイバの径及び種類等に応じた焦点調整を行うことができない。よって、第２顕微鏡により第１及び第２光ファイバの少なくとも一方のコアの中心位置が観察できない場合がある。この場合、制御部によって第１及び第２光ファイバの一方または両方の外径の中心の検出結果を用いることにより、融着接続時の第１及び第２光ファイバのコアの中心位置が大幅にずれる可能性が低下し、融着接続による大幅な接続損失の発生をより抑制できる。

また、制御部は、第１顕微鏡及び第２顕微鏡のそれぞれが撮像した画像を取得する画像取得部を有し、制御部が、第２顕微鏡によって撮像された画像から第１及び第２光ファイバの少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合、画像から、コアの中心位置を認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出してもよい。この場合、制御部が、第２顕微鏡によって撮像され、画像取得部によって取得された画像から検出した第１及び第２光ファイバの一方または両方の外径の中心をコアの中心位置とみなす。これにより、融着接続時の第１及び第２光ファイバのコアの中心位置が大幅にずれる可能性が低下し、融着接続による大幅な接続損失の発生をより一層抑えることができる。

また、制御部は、第１顕微鏡によって撮像された画像、及び第２顕微鏡によって撮像された画像から、第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を認識できるか否かを判定する中心位置判定部と、第１及び第２光ファイバのコアの中心位置をそれぞれ決定する中心位置決定部と、をさらに備えてもよい。このように第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を認識できたと判定された後、第１及び第２光ファイバのコアの中心位置をそれぞれ決定することにより、決定される第１及び第２光ファイバのコアの中心位置の精度を向上できる。

また、中心位置判定部が認識した第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を誤った位置であると判定した場合、中心位置決定部は、画像から、コアの中心位置が誤った位置であると判定された第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出してもよい。このような場合、第１及び第２光ファイバの一方または両方の外径の中心をコアの中心位置とみなすことにより、融着接続時の第１及び第２光ファイバのコアの中心位置が大幅にずれる可能性が低下する。これにより、融着接続による大幅な接続損失の発生をより一層抑えることができる。

また、本願発明の他の一実施形態は、上記の光ファイバ融着接続装置を用い、固定された第２顕微鏡により第２方向から第１及び第２光ファイバを観察し、第２顕微鏡の観察結果から第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を認識し、第１及び第２光ファイバのコアの中心位置の少なくとも一方が認識できない場合、コアの中心位置が認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出し、第１及び第２光ファイバの位置合わせを行った後、第１及び第２光ファイバの端部同士を融着接続する、光ファイバの融着接続方法である。

この光ファイバの融着接続方法では、第１顕微鏡は光ファイバに対して焦点調整を行うが、固定された第２顕微鏡は光ファイバに対して焦点調整を行わないので、第２顕微鏡の焦点調整に必要な時間を省略できる。これにより、光ファイバの融着接続の作業時間を短縮することができる。また、第２顕微鏡の観察結果から第１及び第２光ファイバの少なくとも一方のコアの中心位置を認識されない場合に、第１及び第２光ファイバの一方又は両方の外径の中心を検出することにより、融着接続時の第１及び第２光ファイバのコアの中心位置が大幅にずれる可能性が低下し、融着接続による大幅な接続損失の発生を抑えることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、実施形態に係る融着接続装置を示す概略構成図である。図１に示されるように、光ファイバを融着接続するための光ファイバ融着接続装置１は、一対の光ファイバ１００，１０１（第１及び第２光ファイバ）を観察する画像観察機構２と、画像観察機構２にて観察された光ファイバ１００，１０１の画像等を表示する画像表示部３と、光ファイバ１００の端部及び光ファイバ１０１の端部を融着接続する融着接続機構４と、画像観察機構２、画像表示部３、及び融着接続機構４を制御する制御部５を備える。制御部５は、画像観察機構２、画像表示部３、及び融着接続機構４のそれぞれに接続されている。

画像観察機構２は、光ファイバ１００，１０１が配置される載置部１１と、それぞれ異なる方向から光ファイバ１００，１０１に向かって光を出射する第１光源１２及び第２光源１３と、載置部１１を挟んで第１光源１２と対向している第１顕微鏡１４と、第１顕微鏡１４を駆動可能なフォーカス駆動部１５と、載置部１１を挟んで第２光源１３と対向している第２顕微鏡１６と、第２顕微鏡１６を固定する固定部１７とを備える。

第１光源１２及び第２光源１３は、例えば発光ダイオード等の発光素子である。第１光源１２及び第２光源１３は、例えば赤色光を出射する。

第１顕微鏡１４は、第１光源１２から出射される光を受けることにより、光ファイバ１００，１０１の側面（特に光ファイバ１００，１０１のコアの中心及び外径）を観察する部材であり、例えばＣＣＤカメラ（Charge-Coupled Device Camera）、ＣＭＯＳカメラ（ComplementaryMetal Oxide Semiconductor Camera）等である。第１顕微鏡１４は、載置部１１に載置された光ファイバ１００，１０１を精度よく観察できるように、上述したフォーカス駆動部１５によって移動可能となっている。第１顕微鏡１４による観察結果は撮像可能であり、撮像された画像（以下、観察結果または第１画像とする）は、データとなって制御部５へ送信される。

第２顕微鏡１６は、第２光源１３から出射される光を受けることにより、光ファイバ１００，１０１の側面（特に光ファイバ１００，１０１のコアの中心及び外径）を観察する部材であり、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ等である。第２顕微鏡１６は、上述した固定部１７によって移動しないように固定されている。第２顕微鏡１６による観察結果は撮像可能であり、撮像された画像（以下、観察結果または第２画像とする）は、データとなって制御部５へ送信される。

以下では、第１光源１２から第１顕微鏡１４に向かって出射される光の軸方向を第１軸方向Ｌ１（第１方向）とし、第２光源１３から第２顕微鏡１６に向かって出射される光の軸方向を第２軸方向Ｌ２（第２方向）とする。第１軸方向Ｌ１と第２軸方向Ｌ２とが載置部１１上にて互いに交差するように、第１光源１２、第２光源１３、第１顕微鏡１４、及び第２顕微鏡１６がそれぞれ配置される。よって、第１顕微鏡１４及び第２顕微鏡１６は、互いに異なる方向（角度）から光ファイバ１００，１０１を観察するように設置される。なお、第１軸方向Ｌ１と第２軸方向Ｌ２とがなす角度は、例えば６０°〜１２０°である。

画像表示部３は、第１顕微鏡１４及び第２顕微鏡１６のそれぞれの観察結果等を表示する。画像表示部３として、例えば種々のディスプレイ（液晶ディスプレイ等）が用いられる。

融着接続機構４は、互いに突き合わせた光ファイバ１００，１０１の端部同士に放電を行うことにより、融着接続を行う機構である。融着接続機構４は、例えば載置部１１を移動させることにより、光ファイバ１００，１０１の位置合わせを行う。

制御部５は、画像観察機構２から撮像された画像を取得する画像取得部２１と、画像取得部２１によって取得された画像から、光ファイバのコアの中心位置が認識可能か否かを判定する中心位置判定部２２と、光ファイバのコアの中心位置を決定する中心位置決定部２３とを備える。制御部５として、例えば一又は複数の集積回路（ＩＣ）で形成されたＣＰＵ（中央演算装置）が用いられる。

画像取得部２１は、画像観察機構２において、第１顕微鏡１４及び第２顕微鏡１６のそれぞれが撮像した光ファイバ１００，１０１の画像（観察結果）を取得する。また、画像取得部２１は、取得した上記画像の輝度分布波形を検出する。

中心位置判定部２２は、第１顕微鏡１４によって撮像された第１画像、及び第２顕微鏡１６によって撮像された第２画像から、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置がそれぞれ認識できるか否かを判定する。中心位置判定部２２は、例えば画像取得部２１によって得られた（第１顕微鏡１４によって撮像された）第１画像の輝度分布波形を用いて、第１軸方向Ｌ１から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が認識できるか否かを判定する。同様に、中心位置判定部２２は、画像取得部２１によって得られた（第２顕微鏡１６によって撮像された）第２画像の輝度分布波形を用いて、第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が認識できるか否かを判定する。中心位置判定部２２による上記判定の詳細については、後に説明する。

中心位置決定部２３は、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置をそれぞれ決定する。中心位置決定部２３は、例えば第１画像の輝度分布波形を用いて、第１軸方向Ｌ１から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置をそれぞれ決定する。同様に、中心位置決定部２３は、第２画像の輝度分布波形を用いて、第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置をそれぞれ決定する。中心位置判定部２２による光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置の決定方法の詳細については、後に説明する。中心位置決定部２３は、中心位置判定部２２によって光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置の少なくとも一方が認識できなかった場合、コアの中心位置が認識できなかった光ファイバ１００，１０１の外径を検出する。検出した光ファイバ１００，１０１の外径の中心は、コアの中心位置とみなされる。

次に、本実施形態に係る光ファイバの融着接続装置を用いた光ファイバの融着接続方法について、図２を用いながら説明する。図２は、実施形態に係る光ファイバの融着接続方法を説明するためのフローチャートである。

図２に示されるように、第１ステップとして、光ファイバ１００，１０１を載置部１１に固定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、光ファイバ１００の端部と光ファイバ１０１の端部とが対向するように、当該光ファイバ１００，１０１を載置部１１に固定する。

次に、第２ステップとして、第１光源１２から光を受けた第１顕微鏡１４が、第１軸方向Ｌ１から光ファイバ１００，１０１を観察する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、第１顕微鏡１４により光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を観察できるように、フォーカス駆動部１５が第１顕微鏡１４の焦点位置を調整する。

次に、第３ステップとして、画像取得部２１が、第１顕微鏡１４により撮像された第１画像を取得する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、画像取得部２１は、第１画像から光ファイバ１００，１０１の径方向に沿った輝度分布波形を検出する。

次に、第４ステップとして、中心位置決定部２３が、取得された第１画像から、第１軸方向Ｌ１から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を決定する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、中心位置判定部２２が第１軸方向Ｌ１から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を認識した後、中心位置決定部２３が、第１画像の輝度分布波形を用いて光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を決定する。

ここで、画像取得部２１によって取得された第１画像の輝度分布波形、及び当該輝度分布波形を用いた光ファイバのコアの中心位置の決定方法について図３を用いながら説明する。図３は、光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の一例を示す模式図である。図３の縦軸は輝度の強度を、横軸は光ファイバの径方向を示す。図３における輝度分布波形３１において、径方向の中央部に明部３２が形成されており、当該明部３２の径方向両側に暗部３３が形成されている。これらの明部３２及び暗部３３は、光ファイバを構成する材料の透過率の違いによって生じる。また、明部３２において、径方向中心部にピーク３５が、当該ピーク３５の径方向両側にピーク３６が生じている。これらのピーク３５，３６の強度の違いは、光ファイバを構成するコアとクラッドとの屈折率の違いによって生じる。なお、それぞれの暗部３３における明部３２の径方向反対側に形成される明部３４は、光ファイバ外の輝度の強度（バックグラウンド）を示している。

中心位置決定部２３は、輝度分布波形３１における最大強度となる径方向の位置を、光ファイバのコアの中心位置と決定してもよい。中心位置決定部２３は、輝度の強度について所定閾値を設定し、輝度分布波形３１において所定閾値となる２つの径方向の位置を認識し、これらの２つの位置の中心を光ファイバのコアの中心位置と決定してもよい。もしくは、輝度分布波形３１において、明部３２における極小値となる２つの径方向の位置（ピーク３５，３６の間の極小値３７）を認識し、これらの極小値３７の中心をコアの中心位置と決定してもよい。

図２に戻って、第５ステップとして、第２光源１３から光を受けた第２顕微鏡１６が、第２軸方向Ｌ２から光ファイバ１００，１０１を観察する（ステップＳ５）。ステップＳ５では、第２顕微鏡１６は固定部１７により固定されているので、第２顕微鏡１６の焦点位置の調整は行われない。

次に、第６ステップとして、画像取得部２１が、第２顕微鏡１６により撮像された第２画像を取得する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、画像取得部２１は、第２顕微鏡１６により撮像された第２画像から光ファイバ１００，１０１の径方向に沿った輝度分布波形を検出する。

次に、第７ステップとして、第２顕微鏡１６によって撮像された第２画像から、第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が認識可能か否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、中心位置判定部２２が、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置の少なくとも一方を認識できない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、第８ステップとして、中心位置決定部２３は、画像取得部２１によって取得された第２画像からコアの中心位置を認識できなかった光ファイバ１００，１０１の外径の中心を検出する（ステップＳ８）。

中心位置判定部２２が、第２軸方向Ｌ２から見て光ファイバ１００，１０１の少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合とは、例えば第２顕微鏡１６の焦点が合わずに、光ファイバ１００，１０１のコアが観察できない場合等である。これは、第２顕微鏡１６は固定部１７により固定されており、光ファイバ１００，１０１の径及び種類等に応じた焦点の調整ができないことによって発生し得る。なお、光ファイバの外径の中心は、例えば図３に示される輝度分布波形を用いて検出される。図３を用いながら具体的に説明すると、暗部３３と明部３４との変曲点３８がそれぞれ光ファイバの外径を示す。よって、中心位置決定部２３は、互いの変曲点３８の中心点を光ファイバの外径として検出する。

図２に戻って、ステップＳ７において、中心位置判定部２２が第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を認識できた場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、中心位置決定部２３は、第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を決定する（ステップＳ９）。もしくは、ステップＳ８後、上記ステップＳ９を行う。ステップＳ７がＹＥＳだった場合、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置は、ステップＳ４と同様にして決定される。一方、ステップＳ７がＮＯだった場合、中心位置決定部２３は、ステップＳ８にて検出された、コアの中心位置を認識できなかった光ファイバ１００，１０１の外径の中心をコアの中心位置とみなす。

次に、第１０ステップとして、ステップＳ４，Ｓ９によって決定された光ファイバ１００，１０１の中心位置を用いて、光ファイバ１００，１０１の位置合わせを行う（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、ステップＳ１〜Ｓ４によって得られた、第１軸方向Ｌ１から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置同士の位置合わせ、及びステップＳ５〜Ｓ９によって得られた、第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置同士の位置合わせをそれぞれ行う。

次に、第１１ステップとして、融着接続機構４が、突き合わせ放電により光ファイバ１００，１０１の端部同士を融着接続する（ステップＳ１１）。

以上に説明した実施形態に係る光ファイバ融着接続装置１によって得られる効果について説明する。本実施形態に係る光ファイバ融着接続装置１では、第２顕微鏡１６は第２軸方向Ｌ２に沿って移動しないように固定されている。これにより、当該光ファイバ融着接続装置１を用いて光ファイバ１００，１０１の融着接続を行う際に、第１顕微鏡１４は光ファイバ１００，１０１に対して焦点調整を行うが、第２顕微鏡１６は光ファイバ１００，１０１に対して焦点調整を行わない。したがって、第２顕微鏡１６の焦点調整に必要な時間を省略でき、光ファイバ１００，１０１の融着接続の作業時間を短縮することができる。また、第１顕微鏡１４は、光ファイバ１００，１０１に対して焦点調整を行うことにより、精度よく光ファイバ１００，１０１のコアの中心を観察可能である。これにより、光ファイバ１００，１０１を融着接続する際に、第１顕微鏡１４及び第２顕微鏡１６の両方が固定されている場合と比較して、大幅な接続損失が発生することを抑制できる。

また、制御部５は、第２顕微鏡１６の観察結果から光ファイバ１００，１０１の少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合、コアの中心位置を認識できなかった光ファイバ１００，１０１の外径の中心を検出してもよい。第２顕微鏡１６は固定されているので、光ファイバ１００，１０１の径及び種類等に応じた焦点の調整を行うことができない。よって、第２顕微鏡１６により光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が観察できない場合がある。この場合、制御部５が検出した、コアの中心位置を認識できなかった光ファイバ１００，１０１の外径の中心をコアの中心位置と見なす。これにより、融着接続時の光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が大幅にずれる可能性が低下し、融着接続による大幅な接続損失の発生をより抑制できる。

また、制御部５は、第１顕微鏡１４及び第２顕微鏡１６のそれぞれが撮像した画像を取得する画像取得部２１を有し、制御部５が、第２顕微鏡１６によって撮像された画像から光ファイバ１００，１０１の少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合、画像から、コアの中心位置を認識できなかった光ファイバ１００，１０１の外径の中心を検出してもよい。この場合、制御部５が、第２顕微鏡１６によって撮像され、画像取得部２１によって取得された画像から検出した一方又は両方の光ファイバ１００，１０１の外径の中心をコアの中心位置とみなす。これにより、融着接続による大幅な接続損失の発生を一層抑えることができる。

また、制御部５は、第１顕微鏡１４によって撮像された画像、及び第２顕微鏡１６によって撮像された画像から、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を認識できるか否かを判定する中心位置判定部２２と、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置をそれぞれ決定する中心位置決定部２３と、をさらに備えてもよい。このように光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を認識できたと判定された後、光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置をそれぞれ決定することにより、決定される光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置の精度を向上できる。

以下では、上記実施形態の変形例に係る光ファイバの融着接続方法について説明する。変形例の説明において上記実施形態と重複する記載は省略し、上記実施形態と異なる部分を記載する。

図４は、本実施形態の変形例に係る光ファイバの融着接続方法を説明するフローチャートである。図４に示されるように、本変形例では、ステップＳ７にて、中心位置判定部２２が光ファイバ１００，１０１の中心位置を認識できたと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ９の前にステップＳ２１を行う。

上記ステップＳ２１では、第２画像から認識した、第２軸方向Ｌ２から観察された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が正しい位置であるか否かを判定する。ステップＳ２１において、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が正しい位置であると中心位置判定部２２が判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、中心位置決定部２３は、認識された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置を正しいものと決定する（ステップＳ９）。一方、ステップＳ２１において、認識された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置であると中心位置判定部２２が判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、コアの中心位置が誤った位置であると判定された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置は、認識できなかったとみなされる。そして、中心位置決定部２３は、ステップＳ８にて、コアの中心位置が誤った位置であると判定された光ファイバ１００，１０１の外径の中心を検出する。そしてステップＳ９において、ステップＳ８にて検出した光ファイバ１００，１０１の外径の中心をコアの中心位置とみなす。

ここで、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置となる例について、図５〜９を用いながら説明する。図５〜９は、光ファイバの径方向に沿った輝度分布波形の他の一例を示す模式図である。図３と同様に、図５〜９の縦軸は輝度の強度を、横軸は光ファイバの径方向を示す。

中心位置決定部２３が、輝度分布波形における最大強度の位置を光ファイバのコアの中心位置と決定する場合、中心位置判定部２２は、輝度分布波形内の各ピークの位置、強度、及び数等を検出する。例えば図５に示されるように、輝度分布波形３１における最大強度の径方向の位置が、明部３２における中心位置近傍のピーク３５ではないと判定された場合、中心位置判定部２２は、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置と判定する。

中心位置決定部２３が、輝度の強度について所定閾値を設定し、取得した輝度分布波形において所定閾値となる２つの径方向の位置を認識し、これらの２つの位置の中心を光ファイバのコアの中心位置と決定する場合、中心位置判定部２２は、所定閾値となる２つの径方向の位置の間における輝度の強度分布を検出する。例えば図６に示されるように、輝度分布波形３１において所定閾値となる２つの位置３９の間における輝度の強度分布の対称性が大きく異なると判定された場合、中心位置判定部２２は、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置と判定する。

中心位置決定部２３が、輝度分布波形において、明部における極小値となる２つの径方向の位置を認識し、これらの極小値の中心をコアの中心位置と決定する場合、中心位置判定部２２は、２つの極小値の間における輝度の強度分布を検出する。そして、例えば図７に示されるように、輝度分布波形３１において２つの極小値３７の間における輝度の強度分布の対称性が大きく異なると判定された場合、中心位置判定部２２は、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置と判定する。また、中心位置判定部２２は、明部における極小値の数を検出する。そして、例えば図８に示されるように、輝度分布波形３１において、明部３２に極小値が３つ以上存在する場合、中心位置判定部２２は、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置と判定する。また、図９（ａ），（ｂ）に示されるように、明部３２に存在する極小値が１つ以下である場合も同様に、中心位置判定部２２は、認識した光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が誤った位置と判定する。なお、明部３２に存在する極小値が１つ以下である場合、中心位置判定部２２は、光ファイバ１００，１０１の中心位置を認識できないと判定してもよい。

以上に説明した上記実施形態における変形例においても、上記実施形態によって奏される作用効果を得ることができる。また本変形例によれば、中心位置決定部２３によって決定された光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が、実際の位置よりも大幅にずれている可能性がある場合に、光ファイバ１００，１０１の外径の中心をコアの中心位置とみなす。これにより、融着接続時の光ファイバ１００，１０１のコアの中心位置が大幅にずれる可能性を一層低下することができる。したがって、融着接続による大幅な接続損失の発生をより一層抑えることができる。

本発明による光ファイバ融着接続装置、及び当該装置を用いた光ファイバの融着接続方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態において、ステップＳ５〜Ｓ９を行った後にステップＳ１〜Ｓ４を行ってもよい。また、ステップＳ４の後に光ファイバ１００，１０１の位置合わせを一度行った後、ステップＳ５以降を行ってもよい。また、ステップＳ８では、ステップＳ７，Ｓ２１にてコアの中心位置が認識された光ファイバ１００，１０１の外径の中心を検出してもよい。

１…光ファイバ融着接続装置、２…画像観察機構、３…画像表示部、４…融着接続機構、５…制御部、１１…載置部、１２…第１光源、１３…第２光源、１４…第１顕微鏡、１５…フォーカス駆動部、１６…第２顕微鏡、１７…固定部、２１…画像取得部、２２…中心位置判定部、２３…中心位置決定部、１００，１０１…光ファイバ、Ｌ１…第１軸方向、Ｌ２…第２軸方向。

Claims (6)

1. 第１光源から出射される光を受けることにより、第１方向から第１及び第２光ファイバを観察する第１顕微鏡と、
   第２光源から出射される光を受けることにより、前記第１方向と交差する第２方向から前記第１及び第２光ファイバを観察する第２顕微鏡と、
   前記第１光ファイバの端部及び前記第２光ファイバの端部を融着接続する融着接続機構と、
   前記融着接続機構を制御する制御部と、
   を備え、
   前記第１顕微鏡は前記第１方向に沿って移動可能であり、
   前記第２顕微鏡は前記第２方向に沿って移動しないように固定されている、
   光ファイバ融着接続装置。
2. 前記制御部は、前記第２顕微鏡の観察結果から前記第１及び第２光ファイバの少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合、前記コアの中心位置を認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出する、請求項１に記載の光ファイバ融着接続装置。
3. 前記制御部は、前記第１顕微鏡及び前記第２顕微鏡のそれぞれが撮像した画像を取得する画像取得部を有し、
   前記制御部が、前記第２顕微鏡によって撮像された前記画像から前記第１及び第２光ファイバの少なくとも一方のコアの中心位置を認識できない場合、前記画像から、前記コアの中心位置を認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出する、請求項１又は２に記載の光ファイバ融着接続装置。
4. 前記制御部は、
   前記第１顕微鏡によって撮像された前記画像、及び前記第２顕微鏡によって撮像された前記画像から、前記第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を認識できるか否かを判定する中心位置判定部と、
   前記第１及び第２光ファイバのコアの中心位置をそれぞれ決定する中心位置決定部と、
   をさらに備える、請求項３に記載の光ファイバ融着接続装置。
5. 前記中心位置判定部が認識した前記第１及び第２光ファイバのコアの中心位置の少なくとも一方を誤った位置であると判定した場合、前記中心位置決定部は、前記画像から、前記コアの中心位置を誤った位置であると判定された第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出する、請求項４に記載の光ファイバ融着接続装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ファイバ融着接続装置を用いた光ファイバの融着接続方法であって、
   固定された前記第２顕微鏡により前記第２方向から前記第１及び第２光ファイバを観察し、
   前記第２顕微鏡の観察結果から前記第１及び第２光ファイバのコアの中心位置を認識し、
   前記第１及び第２光ファイバのコアの中心位置の少なくとも一方が認識できない場合、前記コアの中心位置が認識できなかった第１及び第２光ファイバの外径の中心を検出し、
   前記第１及び第２光ファイバの位置合わせを行った後、前記第１及び第２光ファイバの端部同士を融着接続する、
   光ファイバの融着接続方法。

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