JP2018500579A - マルチモードファイバー形状測定などのファイバー測定に使用する装置、システムおよび方法 - Google Patents

マルチモードファイバー形状測定などのファイバー測定に使用する装置、システムおよび方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018500579A
JP2018500579A JP2017543889A JP2017543889A JP2018500579A JP 2018500579 A JP2018500579 A JP 2018500579A JP 2017543889 A JP2017543889 A JP 2017543889A JP 2017543889 A JP2017543889 A JP 2017543889A JP 2018500579 A JP2018500579 A JP 2018500579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
circularity
optical fiber
cladding
characteristic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017543889A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6802173B2 (ja
JP2018500579A5 (ja
Inventor
ヨハンネス フローリス サンデル
ヨハンネス フローリス サンデル
ボルハール トン
ボルハール トン
ピーテル デ ホン バスティアーン
ピーテル デ ホン バスティアーン
Original Assignee
コムスコープ アジア ホールディングス べスローテン フェンノートシャップ
コムスコープ アジア ホールディングス べスローテン フェンノートシャップ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コムスコープ アジア ホールディングス べスローテン フェンノートシャップ, コムスコープ アジア ホールディングス べスローテン フェンノートシャップ filed Critical コムスコープ アジア ホールディングス べスローテン フェンノートシャップ
Publication of JP2018500579A publication Critical patent/JP2018500579A/ja
Publication of JP2018500579A5 publication Critical patent/JP2018500579A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6802173B2 publication Critical patent/JP6802173B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/08Testing mechanical properties
    • G01M11/088Testing mechanical properties of optical fibres; Mechanical features associated with the optical testing of optical fibres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/33Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

光ファイバーの検査方法は、光学検査機材を用いて光ファイバーの光軸を中心とした複数の回転角で、クラッド非円形度などの特性を測定する工程を含む。測定値から、対応する回転角での測定された特性の値を示すデータ点が生成される。特性を変数とする光ファイバーのモデルが作成され、モデルから、特性の期待測定値と回転角と変数との間の関数関係が生成される。変数を変動させることで、最小二乗法による当てはめなどの1以上の所定の基準に従った関数関係のデータ点への当てはめが行われる。この当てはめに基づき特性の値が決定される。ファイバーのずれおよび切断角といった機材の変数も、この方法で確認される。【選択図】図16

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2014年11月7日に出願された米国特許出願第62/077,036号の利益を主張し、その開示内容はここに参照することにより全体として援用される。
通信リンクには着脱可能なマルチモード光ファイバー相互接続が含まれ、その数は増加している。接続あたりの最大許容減衰量は低下するため、ファイバー形状測定の正確な実施が求められている。商業的に入手可能な機材により伝送ニアフィールド(TNF:transmitted near-field)法での測定を行う場合、ファイバーサンプルを再切断するたびに記録されるマルチモードファイバー形状が変動することが認識されている。
本発明の態様は、汎用共焦点顕微鏡におけるファイバー切断角を決定する装置、システムおよび方法に関する。他の態様は、真のクラッド非円形度および見掛け上のファイバーのずれの一貫したやり方で評価するためのモデルを伴う装置、システムおよび方法に関する。
ファイバーコア径および非円形度と、ファイバークラッド径および非円形度と、コア−クラッド同心度と、を含むファイバー形状の測定にはいくつかの方法がある。伝送ニアフィールド法(TNF)を用いる方法が知られている。少なくとも2メートルのファイバーサンプルが両端で切断され、一端がLEDで照射され、他端がCCDカメラ検出器により測定される。このアプローチの問題は、再切断後の測定の再現性が低いことである。
本出願では、商業的に入手可能なTNF装置のカメラ検出器の前でのファイバーのその光軸を中心とした回転およびファイバー形状要素の挙動の観察を可能とする、新たな工具が用いられる。機材が報告するファイバークラッドの非円形度は、ファイバーが光軸を中心に360度回転すると高い回転高調波を有する周期的パターンを示した。ファイバーの非円形度(および方向)と、切断角(および方向)と、検出器に対するファイバーのずれ角度(および方向)と、を考慮して、ファイバーおよびその外周の検出器平面への投影の、形状モデルが作成された。モデルの出力は、検出器平面上に投影される外周の非円形度である。固定された(既知の)方向でのファイバー非円形度の少なくとも6つの測定値への、モデルの(上述の6つのパラメータを入力として用いる)最小二乗法による当てはめを用いて、ユーザは真のファイバー非円形度を出力することができる。この方法により、他のファイバー形状要素の測定の正確性と繰り返し性を改善することができる。ファイバー配置とファイバー切断欠陥の、ファイバー回転法を用いたモデルベースの推定により、ファイバークラッド径および非円形度のより正確な測定が可能となる。これは、コア径および非円形度についても同様に適用可能である。この改善は、こうした装置の製造者にとって興味深いものであろう。さらに、この改善は機材に対するファイバーのずれの測定にも用いることができ、機材を調整することができる。この改善は、ファイバー製造者と、ファイバー部品製造者およびユーザと、にとっても興味深いものである。
有効リンクパワーバジェットとデータレートとの間の関係を示す図であり、データレートの増加に伴い有効リンクパワーバジェットは減少する。 いくつかのサンプルにおいて記録されるコア径の変動を示す図である。 切断されたファイバー端面の側面から見た共焦点測定の例を示す図である。 いくつかのサンプルにおける切断角測定値を示す図である。 方向の関数としてクラッド非円形度の測定値を示す図であり、測定値は方向に依存した繰り返し性を示している。 本発明の態様における、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図、(b)切断されたファイバーをTNF検出器から見た図、(c)モデル(線)と切断されたファイバーの測定データ(×印)との間の最小二乗法による当てはめを示す図である。 ファイバーの曲げのTNF法で測定されるコア径への影響を示すグラフである。 実効クラッド非円形度ゼロ、切断角ゼロ、およびファイバー角度ずれゼロの組み合わせについてモデルにより予測された、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図、(b)切断されたファイバーをTNF検出器から見た図、(c)ファイバー方向の関数としてのクラッド非円形度の値を示す図である。 実効クラッド非円形度ゼロ、切断角非ゼロ、およびファイバー角度ずれゼロの組み合わせについてモデルにより予測された、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図、(b)切断されたファイバーをTNF検出器から見た図、(c)ファイバー方向の関数としてのクラッド非円形度の値を示す図である。 実効クラッド非円形度ゼロ、切断角非ゼロ、およびファイバー角度ずれ非ゼロの組み合わせについてモデルにより予測された、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図、(b)切断されたファイバーをTNF検出器から見た図、(c)ファイバー方向の関数としてのクラッド非円形度の値を示す図である。 実効クラッド非円形度非ゼロ、切断角ゼロ、およびファイバー角度ずれ非ゼロの組み合わせについてモデルにより予測された、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図、(b)切断されたファイバーをTNF検出器から見た図、(c)ファイバー方向の関数としてのクラッド非円形度の値を示す図である。 実効クラッド非円形度非ゼロ、切断角非ゼロ、およびファイバー角度ずれ非ゼロの組み合わせについてモデルにより予測された、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図、(b)切断されたファイバーをTNF検出器から見た図、(c)ファイバー方向の関数としてのクラッド非円形度の値を示す図である。 TNF測定において光ファイバーを保持するクランプおよびファイバー回転工具の例を示す図である。 図13に示すクランプを異なる視点から見た図である。 図13に示すファイバー回転工具を異なる視点から見た図である。 TNF画像セットアップを模式的に示す図である。 光軸を中心としてファイバーを回転させることで光ファイバーを異なる回転角に向けることを模式的に示す図である。
1.序論
データセンタに展開される光ネットワークでは通常、様々な理由によりマルチモードファイバーが用いられる。これらのファイバーにおける帯域長さ積は年を追って改善され、有効距離での高速データ伝送要求に対応してきている。送信器や受信器といった、これらのマルチモードファイバー用の能動部品の製造技術は、通常はシングルモードファイバー用のものに比べて安い。さらに、減衰、埃または欠陥の観点からの接続時のファイバーのずれへの要求は、通常はシングルモードファイバーの接続に比べて少ない。
増加する帯域への要求に対応するため、ますます多くのマルチモードファイバーリンクが並列に展開され得る。このようなネットワークの基幹を構造化された手法で運用するため、幹線ケーブルは多数のファイバーを含み、例えばマルチファイバープッシュオン(MPO:Multi-fiber Push-On)コネクタなどのコネクタで終端処理される。カセットを併用することにより、基幹ケーブル内の個々のファイバーを他のコネクタタイプに経路変更することができ、個々のトランシーバに容易に接続できる。これらの部品により、リンクごとに多重相互接続があっても、全体ネットワークトポロジーを柔軟かつ構造化された手法で構成することができる。
データレートが増加すると、図1に示すように有効リンクパワーバジェットは急速に減少する。伝送距離やリンクごとに多重相互接続を提供する能力を犠牲にすることなく、パワーバジェットに合わせることが求められる。
したがって、コネクタあたりの最大許容減衰量は減少することになる。ファイバーに内在する減衰要因を削減するため、ファイバー形状の要素の許容範囲は、コア径および開口数について、制限されることがある。
コア径の測定方法には、伝送ニアフィールド(TNF)法、屈折ニアフィールド(RNF:refractive near-field)法および横方向干渉(TI:transverse interferometric)法が含まれる。後二者の方法は屈折率分布の形状を直接測定することを目的とするところ、1つ目の方法は全モード励振(OFL:overfilled launch)を用いて励起されたときにファイバーの端部で近接場(ニアフィールド)を測定する。
TNF法は通常、通常はRNF測定と比較してより手間や時間がかからないため、ファイバー形状測定のための望ましい方法の1つである。ファイバーの外(クラッド)径および非円形度、ファイバーコア径および非円形度、およびコア−クラッド同心度を含むファイバー形状要素が、一度のTNF測定で取得できる。通常は2メートルのサンプルにおける両端のコーティングが除去された後、ファイバーは両端で切断され、測定装置に挿入される。850nmの発光ダイオード(LED:light emitting diode)がファイバーコアに光を結合し、ファイバーの他端はCCDカメラに投影される。理想的な環境では、照射されたファイバーの端面画像1つで、ファイバー形状要素を決定するに足りる。図16にTNF画像セットアップが模式的に示されている。
しかし、ファイバーを再切断すると、TNF形状の測定値の出力が変動し得る。このコア径測定値の変動は、容易に数十マイクロメートルに及ぶことがある。新たに測定するたびにファイバーは、突出するファイバーの周囲のコーティングが除去された後に固定具に再配置され、露出したファイバーが再切断される。ファイバー形状装置の標準工具を置き換える機械工具により、ユーザは、光軸を中心にファイバーを回転させることができる。測定方法はファイバーの光軸に対する端面の角度を決定し、工具に対するファイバーの角度ずれを決定する。
記録されるクラッド非円形度は、機材の光軸に対するファイバーの向きに依存する。モデルを用いて、観察されるクラッドの非円形度の変動に、いくつかの要因が働く。円形ファイバーであっても、有限の切断角と、光軸に対する工具の角度ずれ、または、機材のカメラにおける2つの直交座標軸の不適切な較正、またはその両方の組み合わせと、により、クラッドは方向に依存して見掛け上非円形となる。その上、ファイバーが実際には非円形のことがあり、この場合より高い回転角高調波が検出されるようになる。
様々な切断面の測定により、真のクラッド非円形度および機材上の工具の見掛け上のずれ(または機材の誤較正)の一貫した結果が取得される。これらすべての測定値について、ファイバーへの励振は変更されずそのままであった。カメラ側でファイバーを回転させる効果に加えて、記録されるコア径のファイバーにおいて曲げ半径を変更する効果もあり得る。
2.ファイバー形状測定
ファイバーサンプルがTNF測定装置に配置される。以降のすべての測定において工具とLED側の切断面とが触れないように保持しつつ、9つの方向、0度から45度刻みで360度まで、で受信側にて測定が行われた。受信側の12の切断面について、記録されるコア径の結果を図2に示す。
それぞれの切断面とそれぞれの方向について、ファイバー形状要素が測定された。TNFコア径は、測定された輪郭に2.5%強度レベルで楕円を当てはめて得られる直径と定義される。そして、非円形度は以下の数1の式で定義される。
ここで、ncは非円形度(non-circularity)を示し、DmaxおよびDminは当てはめた楕円の長軸および短軸で、DmeanはTNFコア径である。サンプルの測定後、ファイバーは工具の後ろで直接切断されたので、方向の関係を維持しつつ汎用共焦点顕微鏡まで移動することができる。走査の例が図3に示される。切断の開始される前端にとがった形状の欠陥が明らかに見えている。測定された各端面の表面の間を通るように平面が規定された。平面が形状を十分に表していないように見えるかも知れないが、画像が一定の縮尺で表示されているのではないことに留意しなければならない。描画された(顕微鏡の光軸に対して測定された)高低差は、この例では2.5μm未満であり、一方直径は125μmである。既知の(ファイバー軸に対する)回転を伴う少なくとも2回の走査により、切断角および切断面に対する方向と、顕微鏡の光軸に対するファイバーの角度(および方向)と、を区別することができる。4つの方向での走査が行われ、1つの切断角(および方向)およびファイバー−工具のずれ(および方向)となる6つの配列が得られる。これらの結果の平均が、切断角(および方向)の推定に用いられた。切断角の標準偏差は0.05度未満であるが、普段はこれよりよい。顕微鏡に対するファイバー軸のずれは約0.1度だった。
この例で、切断角が1度程度であることがしばしばある。12のサンプルについて得られた切断角が以下の図4に示される。
サンプル4の切断角は小さく、このサンプルは分析に好適であろう。さらに、図2と図4とを比較すると、切断角と記録されるコア径における変動との間には直接的な関連がないように見える。例えば、サンプル4は、図2のサンプル7に比べて記録されたコア径における変動が小さいわけではない。
切断角測定と同様のやり方で、工具内のファイバーは回転されたが、現在は商業的に入手可能なTNF測定装置上にある。これに対する動機付けは、もし標準固定具が使用されれば、ファイバーが機材に対しずれることがあり、この判断が難しいということにある。記録されるクラッド非円形度は、固定具内のファイバーの回転について周期的であった。非円形度が小さくても、ファイバーが3回転された以下の図5に示すように、測定値はまさしく繰り返し性を有するものであった。
135度における明らかな異常値を除くと、測定方法は繰り返し性を有するものである。
3.モデルベースのデータ解釈
ファイバークラッドの外周の概要を作成するのに、非円形度および方法についての楕円のパラメータ記述が用いられた。切断角および切断方向は、適切な切断面を取ることで説明される。検出器平面上に切断面を投影することで、カメラに対して角度のずれたファイバーのモデルが作成される。検出器の直交座標軸の2つの拡大係数の設定誤りは見掛け上の非円形度にもつながり得、これは検出器の軸に沿った適切なスケーリングにより説明し得る。しかし、この例では、工具のずれと検出器の較正誤りとの区別を意図しておらず、この例ではユニットスケーリング係数を用いてシステムが較正されたものと推定している。
ファイバーが完全に円形とすると、非ゼロの切断角および工具ずれがあるときには、ファイバーを回転させても、記録されるクラッド非円形度が変動するのみである。これは、図10(c)に破線で示す曲線のように360度で1周期となる。ファイバーが有限のクラッド非円形度も有している場合、回転角の2倍高調波は、図6(c)の例に示すように、実線の曲線で示すように認識可能となる(図6は、(a)切断されたファイバーの透視図(側面図)、(b)TNF検出器から切断されたファイバーを見た図、も示している)。
この場合、真のクラッド非円形度は0.16%であることがわかる。最高最低間の振幅は、約2度の工具のずれおよび有限の切断角による。数1の式において非円形度が0.16%のときに方向に依存する直径が125 + 0.10μmとなることを考えると、真のクラッド非円形度はこのアプローチにより一貫して測定可能である。このクラッド非円形度が非常に小さいものであっても、コネクタ製造の観点からは、それがコネクタのフェルールへのファイバーの挿入にあたり問題となる最大寸法となる。
2メートルのファイバーサンプルを機材のレセプタクルに整列するために、ファイバーを曲げなければならないことがある。曲げ半径は、マルチモードファイバーの記録されるコア径に影響を及ぼすことがある。ある実験で、機材上のマーキングに一致する、直径280mmの曲げ直径が、図7の破線で示される。我々は次に、要因2により(by a factor two)弧長を同一に維持したまま、曲げ直径を減少させた。TNFコア径は曲げ直径が減少するとすぐに減少する。第1段階で、直径は0.3μm減少した。第2段階では、曲げ直径が機材上の内部マーキングよりもまだ大きいにもかかわらず、これは既に1マイクロメートルを超えている。ファイバー形状標準では曲げ直径に言及されていないが、信頼できる測定を行うために考慮すべきものと言える。
マルチモードファイバーが曲げられたとき、高次モードはクラッドに漏れやすく、測定されるニアフィールドパターンに影響する。
見掛け上の(測定された)ファイバー特性のモデルを作成する付加的な例が図8−12に記載されている。図8−12のそれぞれには、(a)切断されたファイバーの透視(側面)図および(b)TNF検出器から切断されたファイバーを見た図が示されている。図8(c)で、モデルにより予測された、ファイバー方向の関数としてのクラッドの見掛け上の非円形度の値が、実効クラッド非円形度ゼロ、切断角ゼロ、ファイバー角度ずれゼロの組み合わせについて示されている。予測されるように、ファイバー方向にかかわらず値はゼロである。
図9(c)で、モデルにより予測された、ファイバー方向の関数としてのクラッドの見掛け上の非円形度の値が、実効クラッド非円形度ゼロ、切断角非ゼロ、ファイバー角度ずれゼロの組み合わせについて示されている。ここでも、ファイバー方向にかかわらず値はゼロである。
図10(c)で、モデルにより予測された、ファイバー方向の関数としてのクラッドの見掛け上の非円形度の値が、実効クラッド非円形度ゼロ、切断角非ゼロ(この例では20°)およびファイバー角度ずれ非ゼロ(この例では20°)という機材の不完全性の組み合わせについて示されている。見掛け上のクラッド非円形度は、ファイバーの回転ごとに1回の周期を示す。
図11(c)で、モデルにより予測された、ファイバー方向の関数としてのクラッドの見掛け上の非円形度の値が、実効クラッド非円形度非ゼロ(この例では10%)、切断角ゼロ、ファイバー角度ずれ非ゼロ(この例では20°)の組み合わせについて示されている。見掛け上のクラッド非円形度はより高い高調波変動を示す、すなわち、ファイバーの回転ごとの見掛け上のクラッド非円形度に多重サイクルの変動成分を含む。図12(c)で、モデルにより予測された、ファイバー方向の関数としての見掛け上のクラッド非円形度の値が、実効クラッド非円形度非ゼロ(この例では10%)、切断角非ゼロ(この例では20°)、ファイバー角度ずれ非ゼロ(この例では20°)の組み合わせについて示されている。図11で示した例と同様に、見掛け上のクラッド非円形度はより高い高調波変動を示す。
上述の方法は、実効ファイバー特性(例えばクラッドの非円形度)だけでなく、機材の不完全性(例えば切断角およびファイバー角度のずれ)も得ることができることが示された。図6に示す例で、真のクラッド非円形度の0.16%を得るのに加え、この方法では切断角(0.28°)およびファイバー角度のずれ(4°)を得ることができた。この方法で得られるファイバー特性(例えばクラッド非円形度)は、通常は、すべての測定値の単純平均とは異なることも、あわせて示された。例えば、クラッド非円形度の平均値はおよそ0.26であるが、真のクラッド非円形度は約0.16である。
4.結論
商業的に入手可能なTNF測定装置による一連の実験を通して、記録されるコア径における変動の様々な要因が明らかとなった。これは、ファイバーサンプルが再切断を受けたときに最も顕著となる。さらに、ファイバーが回転されたときに、記録されるクラッド非円形度が周期的に変動することが観察された。モデルを用いて、ユーザは真のクラッド非円形度に加えて、機材上でのファイバーのずれも、一貫した方法で測定することができる。さらに、ファイバーの曲げは記録されるTNFコア径に影響があることが見出された。
図13−15は、ファイバーの測定中にファイバーの回転を可能とする工具の例を示す。Aは既知のTNF装置に付属する標準的なクランプである。これにはファイバーを配列するV溝ブロックBが設けられ、2つのバネによってV溝ブロックが機械的止め具に押しつけられ、ファイバーがV溝内で固定される。つまみCにより、V溝ブロックを機械的止め具から取りはずすことができ、クランプからファイバーを挿入(または取り外し)することができる。この標準的な工具は装置のLED側に用いることができ、ここで光がファイバー内に結合される。
図13および図14は、装置のカメラ側に用いることのできる回転ツールの例Dを示す。これらの図は、フェルールを含むアルミニウムブロックEを示す。円形セラミックフェルールの端面がブロックの前端に見えている。ブロックは、ファイバーを保持しユーザがファイバーを回転可能とする機械部品も含む。ファイバーはフェルールの狭い孔の中に納められるため、ファイバーの突出部分はその軸を中心に回転できるのみである。ファイバーはこのようにしてフェルールの孔の中で回転する。背面図は回転を可能にする部分Fを示す。ここでは、ファイバーの向きを追跡可能とするマーキングが示されている。アルミニウムブロック自体は、このように、測定の間を通して触れないで保持される。標準工具のように、これは機材への磁力固定を備える。ファイバーを回転させる部分のマーキングにより方向の追跡が可能となっているものの、検出器のカメラ画像からクラッドの外形上の小さくても顕著な欠陥または汚れの向きを追跡することも可能である。ファイバーに回転のみを許可する、V溝器具を含む他の器具が使用されてもよい。
ツールの例Dのフェルールは、SCコネクタのような光ファイバコネクタに使用されるフェルールに類似、または同一のものである。
このようにして、本発明の光ファイバーの不完全性の効率的で正確な測定および数量化方法が達成される。本発明の精神および範囲から離れることなく多くの発明の実施形態を作成できるため、発明は添付の請求項の中に存在する。

Claims (13)

  1. 光ファイバーを検査する方法であって、
    光学検査機材を用いて、光ファイバーの光軸を中心とした複数の回転角で光ファイバーの特性を測定し、前記測定に基づいて前記複数の回転角における前記特性の測定値を示す複数のデータ点を生成する工程と、
    前記特性を可変パラメータとして有する前記光ファイバーのモデルを作成し、前記モデルから前記特性の期待測定値と前記回転角と前記可変パラメータとの関数関係を生成する工程と、
    1以上の所定の基準に従って前記関数関係を前記データ点に当てはめるために前記パラメータを変更する工程と、
    前記当てはめに基づいて前記特性の値を決定する工程と、
    を備える、方法。
  2. 前記関数関係を前記データ点に当てはめるために前記パラメータを変更する工程は、前記関数関係と前記データ点との間の相違の数学的ノルムを最小化する工程を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記数学的ノルムを最小化する工程は、前記データ点に対し前記関数関係の最小二乗法による当てはめを行う工程を含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記光ファイバーのモデルを作成する工程は、さらに、追加可変パラメータとして前記検査機材に関連する量を含み、前記モデルから関数関係を生成する工程は、前記特性の期待測定値および前記回転角と、前記可変パラメータおよび前記追加パラメータと、の間の関数関係を前記モデルから生成する工程を含み、前記関数関係を前記データ点に当てはめるために前記パラメータを変更する工程は、前記パラメータと前記追加パラメータとの両方を変更する工程を含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記光ファイバーの特性を測定する工程は、ファイバーコア径または非円形度、ファイバークラッド径または非円形度、もしくはコア−クラッド同心度を測定する工程を含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記検査機材に関連する量は、前記ファイバーと前記機材との間のずれ角度に依存する量を含む、請求項4に記載の方法。
  7. 前記光ファイバーを切断して切断端面を形成する工程をさらに備え、前記検査機材に関連する量は、前記切断端面と前記ファイバーの前記光軸との間の角度に依存する量を含む、請求項4に記載の方法。
  8. 前記光ファイバーの特性を測定する工程は、ファイバーコア径または非円形度、ファイバークラッド径または非円形度、もしくはコア−クラッド同心度を測定する工程を含む、請求項6に記載の方法。
  9. 前記光ファイバーの特性を測定する工程は、ファイバーコア径または非円形度、ファイバークラッド径または非円形度、もしくはコア−クラッド同心度を測定する工程を含む、請求項7に記載の方法。
  10. 前記検査機材に関連する量は、前記ファイバーと前記機材との間のずれ角度に依存する量を含む、請求項7に記載の方法。
  11. 前記光ファイバーの特性を測定する工程は、前記光ファイバーを切断して切断端面を形成する工程と、前記ファイバーの内部から前記端面を照射する工程と、前記端面の画像を形成する工程とを含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記端面の画像を形成する工程は、伝送ニアフィールド顕微鏡検査を用いる工程を含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記光ファイバーの特性の値を決定する工程は、前記特性の測定値の回転角に対する変動が、前記回転角よりも短い周期で変動する要因を含む場合に、前記値を非ゼロと決定する工程を含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
JP2017543889A 2014-11-07 2015-11-09 マルチモードファイバー形状測定などのファイバー測定に使用する装置、システムおよび方法 Active JP6802173B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462077036P 2014-11-07 2014-11-07
US62/077,036 2014-11-07
PCT/EP2015/076048 WO2016071530A1 (en) 2014-11-07 2015-11-09 Devices, systems and methods for use in fiber measurements, such as multi-mode fiber geometry measurements

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018500579A true JP2018500579A (ja) 2018-01-11
JP2018500579A5 JP2018500579A5 (ja) 2018-12-20
JP6802173B2 JP6802173B2 (ja) 2020-12-16

Family

ID=54541049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017543889A Active JP6802173B2 (ja) 2014-11-07 2015-11-09 マルチモードファイバー形状測定などのファイバー測定に使用する装置、システムおよび方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10823637B2 (ja)
EP (1) EP3215822B1 (ja)
JP (1) JP6802173B2 (ja)
CN (1) CN107407617B (ja)
DK (1) DK3215822T3 (ja)
WO (1) WO2016071530A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111207691A (zh) * 2020-02-19 2020-05-29 上海理工大学 光纤形状进行测量的实现方法
CN114088624B (zh) * 2021-11-09 2022-08-26 北京中检葆泰生物技术有限公司 用于谷物颗粒表面规则度检测设备

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52134460A (en) * 1976-05-06 1977-11-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Measurement of core diameter of optical fibre and preform
US4215937A (en) * 1979-01-29 1980-08-05 International Telephone And Telegraph Corporation Method and apparatus for detecting optimum alignment of optical fibers in a connector arrangement
JPH032806Y2 (ja) * 1980-10-30 1991-01-25
FR2526935A1 (fr) * 1982-05-14 1983-11-18 Thomson Csf Procede et dispositif de mesure simultanee de caracteristiques geometriques d'une fibre optique
US4468118A (en) * 1982-09-17 1984-08-28 At&T Technologies, Inc. Method and apparatus for determining index of refraction profiles of optical fibers
EP0111441A1 (fr) * 1982-11-15 1984-06-20 Promogap Appareil de mesure de l'indice de réfraction d'une fibre optique
DE3432216A1 (de) * 1984-09-01 1986-03-13 kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover Verfahren zur pruefung der geometrie eines lichtwellenleiters
US4779978A (en) * 1986-09-08 1988-10-25 Sumitomo Electric Research Triangle, Inc. Method of measuring the refractive index profile of optical fibers
DE3810057A1 (de) * 1988-03-25 1989-10-05 Philips Patentverwaltung Verfahren zur messung der exzentrizitaet eines in einem zylindrischen steckerstift eingebetteten lichtwellenleiters
US5131745A (en) * 1990-11-02 1992-07-21 The Charles Stark Draper Lab., Inc. Method and apparatus for aligning the optical axis of a fiber optic element with the axis of rotation
US5140167A (en) * 1990-11-14 1992-08-18 Photon Kinetics, Inc. Method and apparatus for determining cleave end angle of an optical fiber
IT1250341B (it) * 1991-11-15 1995-04-07 Procedimento e apparecchiatura per la misura delle caratteristiche geometriche di strutture guidanti nominalmente cilindriche.
FR2689230B1 (fr) * 1992-03-26 1994-05-20 Souriau Cie Procede de mesure relative de l'axe d'une ouverture et de l'axe d'un contour cylindrique.
US5459564A (en) * 1994-02-18 1995-10-17 Chivers; James T. Apparatus and method for inspecting end faces of optical fibers and optical fiber connectors
DE29504071U1 (de) * 1994-03-15 1995-07-20 Minnesota Mining & Mfg Vorrichtung zum Trennen optischer Fasern
US5632739A (en) * 1994-10-13 1997-05-27 The General Hospital Corporation Two-pulse, lateral tissue illuminator
US5657131A (en) * 1995-08-02 1997-08-12 Lucent Technologies Inc. Alignment and lighting system and method for aligning and lighting an object for an inspection system that contactlessly measures an offset of a central feature of the object
US5854852A (en) * 1995-08-02 1998-12-29 Lucent Technologies Inc. Eccentricity determination system and method for accurately computing an offset of a central feature of an object
US5729622A (en) * 1995-08-02 1998-03-17 Lucent Technologies Inc. Automatic inspection system for contactlessly measuring an offset of a central feature of an object
GB9711133D0 (en) * 1997-05-30 1997-07-23 Murgatroyd I J Device for cleaving angled ends onto optical fibers
US6011616A (en) * 1998-10-02 2000-01-04 Lucent Technologies, Inc. Systems and methods for measuring the concentricity of a core to a ferrule
US6456369B1 (en) * 1999-01-29 2002-09-24 Ando Electric Co., Ltd. Multi-core optical fiber inspecting method and apparatus
US6421118B1 (en) * 2000-08-21 2002-07-16 Gn Nettest (Oregon), Inc. Method of measuring concentricity of an optical fiber
US6983065B1 (en) * 2001-12-28 2006-01-03 Cognex Technology And Investment Corporation Method for extracting features from an image using oriented filters
US6941016B1 (en) * 2001-12-31 2005-09-06 Cognex Technology And Investment Method for finding contours in an image of an object
US6710864B1 (en) * 2003-03-05 2004-03-23 David L. Grant Concentricity measuring instrument for a fiberoptic cable end
US20050109177A1 (en) * 2003-08-22 2005-05-26 Wiley Robert G. Rotary large diameter fiber cleaver
US7110657B1 (en) * 2004-02-23 2006-09-19 Photon Kinetics, Inc. Method of measuring circularity of an optical fiber
US7306378B2 (en) * 2004-05-06 2007-12-11 Intel Corporation Method and apparatus providing an electrical-optical coupler
FR2889585B1 (fr) * 2005-08-05 2007-09-14 Data Pixel Soc Par Actions Sim Procede et dispositif de mesure de concentricite d'un coeur de fibre optique.
US20070237459A1 (en) * 2005-10-28 2007-10-11 Jan Watte Connector device for coupling optical fibres, and method of production thereof
CN201159638Y (zh) * 2008-01-24 2008-12-03 宁波东联光通信设备有限公司 光纤插芯内外圆尺寸及同心度的测试装置
CN101339093B (zh) * 2008-08-29 2010-06-09 苏州光环科技有限公司 光纤陀螺用光纤环质量的测量方法及其装置
CA2735143A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-15 Afl Telecommunications Llc Thermal rounding of non-circular shaped optical fiber
CN102414548B (zh) * 2009-04-22 2014-10-22 东洋制罐集团控股株式会社 光纤出射角度测定方法及装置
CN101634603A (zh) * 2009-05-21 2010-01-27 沈群华 改进的光纤几何参数测试仪
EP2592997A4 (en) * 2010-07-14 2016-09-21 Univ Columbia FORCE-FORCE SPECTROMETER AND METHODS OF USE
US8538132B2 (en) * 2010-09-24 2013-09-17 Apple Inc. Component concentricity
US8876407B2 (en) * 2011-05-25 2014-11-04 Tyco Electronics Corporation Cable anchoring system
SG11201405020TA (en) * 2012-02-20 2014-09-26 Adc Telecommunications Inc Fiber optic connector, fiber optic connector and cable assembly, and methods for manufacturing
US8840318B2 (en) * 2012-10-15 2014-09-23 Corning Cable Systems Llc Ferrule with stress-isolation feature
US9279741B2 (en) * 2012-11-30 2016-03-08 Corning Incorporated Method of measuring multi-mode fiber optical properties during processing of the fiber
WO2014121034A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Commscope, Inc. Of North Carolina Transitioning multi-core fiber to plural single core fibers
CN103115568B (zh) * 2013-02-06 2016-04-20 上海电缆研究所 一种光纤涂覆层几何参数的检测方法
CN103438802B (zh) * 2013-09-17 2016-04-20 上海理工大学 光纤涂覆层几何参数测量方法
US9612177B2 (en) * 2013-12-19 2017-04-04 Corning Optical Communications LLC Ferrule-core concentricity measurement systems and methods
CN209028258U (zh) * 2016-03-17 2019-06-25 康宁光电通信有限责任公司 可调谐光纤连接器、连接器子组件、电缆组件和子组件

Also Published As

Publication number Publication date
EP3215822A1 (en) 2017-09-13
JP6802173B2 (ja) 2020-12-16
EP3215822B1 (en) 2020-10-28
WO2016071530A1 (en) 2016-05-12
US20170343450A1 (en) 2017-11-30
US10823637B2 (en) 2020-11-03
CN107407617B (zh) 2019-11-19
DK3215822T3 (da) 2021-02-01
CN107407617A (zh) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10185096B2 (en) Ferrule-core concentricity measurement systems and methods
US5367372A (en) Method of and apparatus for measuring the geometric characteristics of nominally cylindrical guiding structures
JPS58213225A (ja) 光フアイバの幾何学的特性同時測定方法及び該測定用装置
JP6802173B2 (ja) マルチモードファイバー形状測定などのファイバー測定に使用する装置、システムおよび方法
US9915525B2 (en) Interferometric measurement method for end face surface angle of multi-fiber ferrules and connectors
CN112171459B (zh) 一种全参数监控的光纤侧抛工艺装置与方法
US9644944B2 (en) Method and device for measuring polishing amount of optical fiber component
JP2018096880A (ja) モードフィールド径測定方法
JP7347673B2 (ja) 光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法
US9983364B2 (en) Interferometric measurement method for angular misalignment, fiber core concentricity and end face polish angle of single fiber connectors and ferrules
JP5966672B2 (ja) 光ファイバ測定方法
US9829409B2 (en) Interferometric measurement method for guide holes and fiber holes parallelism and position in multi-fiber ferrules
JP3926801B2 (ja) 光ファイバの偏心測定システム
WO2023204121A1 (ja) 光ファイバ母材および光ファイバの屈折率変化位置の測定方法および測定装置
Zheng et al. Fourier analysis method for asymmetric polarization-maintaining fiber alignment
CN2648403Y (zh) 陶瓷插芯开口夹角检测装置
Knigge et al. Fiber Coupling to Polarization‐Maintaining Fibers and Collimation: How measured fiber parameters help to choose the best coupling and collimation optics
Townley-Smith OPtO-MECHANICAL METHOD FOR SUB-MICRON MEASUREMENT OF FERRULE ROUNDNESS AND CONCENTRICITY
Zheng et al. Splice-loss estimation for an automated ribbon-fiber fusion splicer
CHU et al. High-Precision Measurement of Dielectric Microsphere Diameter Using Whispering Gallery Mode Resonance
Hallam et al. Measurement and calibration of fiber coating geometry by grey-scale analysis
Kim Measurement of Near-Field Radiation Patterns
Michtchenko et al. Reconstruction of refractive index profile of optical fibers by near field technique
Niesterowicz et al. The analysis of optical fiber connectors interferometric measurements resultsof selected estimation methods
JP2007046973A (ja) 励振装置および励振方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181107

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200616

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6802173

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150