JP2504763B2 - 光フアイバのコア検出方法 - Google Patents
光フアイバのコア検出方法Info
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- JP2504763B2 JP2504763B2 JP2829887A JP2829887A JP2504763B2 JP 2504763 B2 JP2504763 B2 JP 2504763B2 JP 2829887 A JP2829887 A JP 2829887A JP 2829887 A JP2829887 A JP 2829887A JP 2504763 B2 JP2504763 B2 JP 2504763B2
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- core
- clad
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光ファイバ、特にコア径の小さいシングルモ
ード光ファイバのコア位置を正確に検出する方法に関す
る。
ード光ファイバのコア位置を正確に検出する方法に関す
る。
〈発明の技術的背景〉 光ファイバ、特にコア径の小さなシングルモード光フ
ァイバを接続する場合は、光ファイバのコアを基準にし
て軸合せした後、光ファイバを軸合せする必要があり、
また、接続後についても光ファイバのコアの軸ずれ量を
評価して接続の良否を判定する必要がある。
ァイバを接続する場合は、光ファイバのコアを基準にし
て軸合せした後、光ファイバを軸合せする必要があり、
また、接続後についても光ファイバのコアの軸ずれ量を
評価して接続の良否を判定する必要がある。
従来の光ファイバのコア検出方法として、次のものが
ある。
ある。
昭和58年度電子通信学会総合全国大会において頒布
された講演予稿集の2007,p.7-388において掲載され、同
大会において発表された立蔵公壱他二名の報告「SMF用
コア直視形融着接続装置の設計」に見られるように、Ge
ドープ光ファイバの紫外線励起による蛍光現象を利用し
てコアを検出する方法、 また、昭和58年度電子通信学会総合全国大会におい
て頒布された講演予稿集の2009,p.7-390において掲載さ
れ、同大会において発表された灰原正他二氏の報告「単
一モード光ファイバのコア直接観察による接続損失の推
定」に示されているように、微分干渉顕微鏡を使用して
空気中で、光ファイバのコアを検出し、コアを軸合せす
る方法、 また、『電子通信学会論文誌』'83/12,vol J66-B,N
o.12 pp.1520〜1521に掲載された片桐敏昭他１名により
執筆された論文「単一モード光ファイバのコア検出条件
に関する一考察」などに見られるように、一様な平行光
線を光ファイバにあて、その透過光を観測してコアを検
出する方法である。
された講演予稿集の2007,p.7-388において掲載され、同
大会において発表された立蔵公壱他二名の報告「SMF用
コア直視形融着接続装置の設計」に見られるように、Ge
ドープ光ファイバの紫外線励起による蛍光現象を利用し
てコアを検出する方法、 また、昭和58年度電子通信学会総合全国大会におい
て頒布された講演予稿集の2009,p.7-390において掲載さ
れ、同大会において発表された灰原正他二氏の報告「単
一モード光ファイバのコア直接観察による接続損失の推
定」に示されているように、微分干渉顕微鏡を使用して
空気中で、光ファイバのコアを検出し、コアを軸合せす
る方法、 また、『電子通信学会論文誌』'83/12,vol J66-B,N
o.12 pp.1520〜1521に掲載された片桐敏昭他１名により
執筆された論文「単一モード光ファイバのコア検出条件
に関する一考察」などに見られるように、一様な平行光
線を光ファイバにあて、その透過光を観測してコアを検
出する方法である。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上述した従来の光ファイバのコア検出方法
において、例えばの方法は紫外領域のレーザ光源やそ
の照射装置を要するため装置が大形化する欠点があっ
た。
において、例えばの方法は紫外領域のレーザ光源やそ
の照射装置を要するため装置が大形化する欠点があっ
た。
また、の方法は微分干渉顕微鏡という特別な装置を
必要とすることや、顕微鏡本体の大きさにより光ファイ
バ軸合せ微動機構の設計が制限される欠点がある。
必要とすることや、顕微鏡本体の大きさにより光ファイ
バ軸合せ微動機構の設計が制限される欠点がある。
また、の方法は、一様な平行光線を出す照明源を必
要とするため、装置構成が複雑になる欠点があった。更
に、常に一定のコア像を発生させるために一様な平行光
線などの照明条件、光ファイバの中心から顕微鏡側に向
って光ファイバ外径の約1/4の位置に顕微鏡の観測面を
合わせる条件、顕微鏡の焦点深度が極めて小さい（例え
ば１μ）条件、および微動機構により顕微鏡の観測面を
正しい位置に設定する条件など光ファイバのコア位置を
検出する場合に種々の誤差要因があり、これらすべての
条件を満足しないと正確なコア位置を検出できない欠点
があった。
要とするため、装置構成が複雑になる欠点があった。更
に、常に一定のコア像を発生させるために一様な平行光
線などの照明条件、光ファイバの中心から顕微鏡側に向
って光ファイバ外径の約1/4の位置に顕微鏡の観測面を
合わせる条件、顕微鏡の焦点深度が極めて小さい（例え
ば１μ）条件、および微動機構により顕微鏡の観測面を
正しい位置に設定する条件など光ファイバのコア位置を
検出する場合に種々の誤差要因があり、これらすべての
条件を満足しないと正確なコア位置を検出できない欠点
があった。
この発明は、以上のような従来の光ファイバのコア検
出方法の欠点を除去するためになされたものであって、
特別な装置を用いることなく、簡単な光ファイバのコア
を検出する方法を提供しようとするものである。
出方法の欠点を除去するためになされたものであって、
特別な装置を用いることなく、簡単な光ファイバのコア
を検出する方法を提供しようとするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するためのこの発明の光ファイバの
コア検出方法は、コアとクラッドの吸収損失が互いに相
異なる光ファイバにおいて、光ファイバを加熱すると
き、互いに相異なる光強度で光って見える上記の光ファ
イバの温度放射像からコアを検出することを特徴とする
ものである。
コア検出方法は、コアとクラッドの吸収損失が互いに相
異なる光ファイバにおいて、光ファイバを加熱すると
き、互いに相異なる光強度で光って見える上記の光ファ
イバの温度放射像からコアを検出することを特徴とする
ものである。
〈実施例〉 次に、図面を用いて本発明の代表的な実施例について
説明する。
説明する。
第１図は本発明の温度放射による光ファイバのコアの
検出方法の具体的手法を示す斜視図であり、図中、1,
1′はそれぞれ電動モータで駆動される微動機構で支持
された光ファイバ固定台上のＶ溝、２および２′は先端
部分の被覆除去と切断の完了した光ファイバ、３は一対
の電極4,4′間に放電させるための高周波電源、５は電
極4,4′の放電による加熱範囲を示す。
検出方法の具体的手法を示す斜視図であり、図中、1,
1′はそれぞれ電動モータで駆動される微動機構で支持
された光ファイバ固定台上のＶ溝、２および２′は先端
部分の被覆除去と切断の完了した光ファイバ、３は一対
の電極4,4′間に放電させるための高周波電源、５は電
極4,4′の放電による加熱範囲を示す。
第１図の構成により光ファイバ2,2′のコアを検出し
軸合せ、および接続するには、先ず光ファイバ2,2′の
切断端面を対向させて、それぞれ光ファイバ固定台1,
1′のＶ溝に固定する。
軸合せ、および接続するには、先ず光ファイバ2,2′の
切断端面を対向させて、それぞれ光ファイバ固定台1,
1′のＶ溝に固定する。
次いで微動機構を操作して、光ファイバ2,2′の先端
部を高周波電源から電力を供給されている電極4,4′の
放電加熱部５内に送出する。
部を高周波電源から電力を供給されている電極4,4′の
放電加熱部５内に送出する。
すると、光ファイバ2,2′の先端部は高周波電源３か
らの供給電力によって決まる温度（例えば1,500℃）に
加熱される。
らの供給電力によって決まる温度（例えば1,500℃）に
加熱される。
このとき、光ファイバの断面図である第２図に示すよ
うに通常用いられるクラッド2-1がシリカガラス、コア2
-2がGeドーパントを含むシリカガラスの光ファイバを代
表例として説明すると、コア2-2はクラッド2-1よりも吸
収損失が大きいため、クラッドより大きな放射率をもっ
ている。この結果、この光ファイバ中のコア2-2はクラ
ッド2-1よりも高い光強度で発光する。
うに通常用いられるクラッド2-1がシリカガラス、コア2
-2がGeドーパントを含むシリカガラスの光ファイバを代
表例として説明すると、コア2-2はクラッド2-1よりも吸
収損失が大きいため、クラッドより大きな放射率をもっ
ている。この結果、この光ファイバ中のコア2-2はクラ
ッド2-1よりも高い光強度で発光する。
すなわち、第１図において、加熱部５内にある光ファ
イバ２および２′は温度放射像6,6′として顕微鏡７で
検出できる。
イバ２および２′は温度放射像6,6′として顕微鏡７で
検出できる。
したがって、ｘ軸と、これに直交するｙ軸方向から光
ファイバ2,2′のコアの軸ずれ量を検出できる。この場
合、第２図に示すように、光ファイバ２（２′）の中心
軸７からのコア2-2の位置ずれ量Δｘの大きさは、クラ
ッド2-1のレンズ効果によってクラッドの屈折率倍だけ
拡大されて観測された見かけ上の大きさであり、正確な
コア位置ずれ量は、見かけ上のコア位置ずれ量Δｘにク
ラッドの屈折率（例えばｎ＝1.46）分の１を乗じてΔx/
nと補正しなければならない。第２図はｙ方向から観測
する場合であるが、同様にｘ方向から観測すれば、見か
け上の位置ずれ量Δｙが得られ、クラッドの屈折率分の
１を乗じて正確な位置ずれ量Δy/nが得られる。以上の
ようにして、直交する２方向から検出した正確なコア位
置ずれ量に基づいて、光ファイバ2,2′の融着接続前に
はコア軸合せすることができ、また融着接続後には結果
として生じたコア軸ずれ量から接続の良否を判定するこ
とができる。
ファイバ2,2′のコアの軸ずれ量を検出できる。この場
合、第２図に示すように、光ファイバ２（２′）の中心
軸７からのコア2-2の位置ずれ量Δｘの大きさは、クラ
ッド2-1のレンズ効果によってクラッドの屈折率倍だけ
拡大されて観測された見かけ上の大きさであり、正確な
コア位置ずれ量は、見かけ上のコア位置ずれ量Δｘにク
ラッドの屈折率（例えばｎ＝1.46）分の１を乗じてΔx/
nと補正しなければならない。第２図はｙ方向から観測
する場合であるが、同様にｘ方向から観測すれば、見か
け上の位置ずれ量Δｙが得られ、クラッドの屈折率分の
１を乗じて正確な位置ずれ量Δy/nが得られる。以上の
ようにして、直交する２方向から検出した正確なコア位
置ずれ量に基づいて、光ファイバ2,2′の融着接続前に
はコア軸合せすることができ、また融着接続後には結果
として生じたコア軸ずれ量から接続の良否を判定するこ
とができる。
以上の説明ではグロー放電加熱を例にとったが、加熱
手段としては、この他にニクロム線ヒータ，カーボンヒ
ータ，プロパンガス炎なども適用可能である。
手段としては、この他にニクロム線ヒータ，カーボンヒ
ータ，プロパンガス炎なども適用可能である。
次にコアにGeがドープされているシリカガラスファイ
バの温度放射に関する理論的かつ実験的な検討、および
クラッドのレンズ効果によるコア位置ずれ量の観測誤差
に関する検討を述べる。
バの温度放射に関する理論的かつ実験的な検討、および
クラッドのレンズ効果によるコア位置ずれ量の観測誤差
に関する検討を述べる。
［A.］加熱によるGeドープ光ファイバの温度放射 （１）光ファイバコアの分光放射束発散度 一般に、温度放射体の分光放射束発散度Ｐλは、分光
放射率ε（λ）とブランクの放射式Ｐλとの積として次
式のように与えられる。
放射率ε（λ）とブランクの放射式Ｐλとの積として次
式のように与えられる。
Ｐλ＝ε（λ）Ｐλ （１） 光ファイバのコアとクラッドの分光放射率ε（λ）を
を算出するため、まず、吸収損失αabs、即ち吸収係数
αを求める手順を以下（ａ）（ｂ）に示す。
を算出するため、まず、吸収損失αabs、即ち吸収係数
αを求める手順を以下（ａ）（ｂ）に示す。
（ａ）シリカガラスの吸収損失αabs 文献 D.A.Pinnow,T.C.Rich,F.W.Ostermayor,Jr.and M.
DiDomenico,Jr.,"Fundamental Optical Attenuation Li
mits in the Liquid and Gassy State with applicatio
n to Fiber Optical Wavwguide Materials,"Appl.Phys.
Lett.,22,10,pp527-529（1973）から、シリカガラスの
吸収損失αabs（dB/m）は次式で与えられる。
DiDomenico,Jr.,"Fundamental Optical Attenuation Li
mits in the Liquid and Gassy State with applicatio
n to Fiber Optical Wavwguide Materials,"Appl.Phys.
Lett.,22,10,pp527-529（1973）から、シリカガラスの
吸収損失αabs（dB/m）は次式で与えられる。
αabs＝Aexp（（Ｅ−Eg）／ΔＥ） （２） ただし、ＡとΔＥは定数で、 Ａ＝4.29×104 ΔＥ＝0.704 （３） であり、Egは実効的エネルギギャップで、文献S.Takaha
shi and S.Shibata,"Thermal Variation of Attenuatio
n for Optical Fibers,"J.Non-Crystalline Solids,30,
pp,359-370（1979）から、クラッドとコアの実効的エネ
ルギギャップ、すなわちEgcdとEgcoは次式で与えられ
る。
shi and S.Shibata,"Thermal Variation of Attenuatio
n for Optical Fibers,"J.Non-Crystalline Solids,30,
pp,359-370（1979）から、クラッドとコアの実効的エネ
ルギギャップ、すなわちEgcdとEgcoは次式で与えられ
る。
Egcd＝13.38＋dEgcd/dT（T-20） Egco＝12.91＋dEgco/dT（T-20） （４） ここで、Ｔはシリカガラスの温度（℃）であり、その
実効的エネルギギャップの温度勾配は次式で与えられ
る。
実効的エネルギギャップの温度勾配は次式で与えられ
る。
dEgcd/dT＝−1.2×10-3 dEgco/dT＝−1.8×10-3 （５） ただし、（５）の式の値はＴ＜300℃までの実験から
得られた値であるが、以下の議論では2000℃程度まで一
定と仮定した。
得られた値であるが、以下の議論では2000℃程度まで一
定と仮定した。
また、（２）式において、Ｅはフォトンエネルギ（e
V）で波長λ（μｍ）とは、次の関係がある。
V）で波長λ（μｍ）とは、次の関係がある。
Ｅ＝1.23985/λ （６） 以上（２）ないし（６）式より、波長λとシリカガラ
スの温度Ｔに対する吸収損失αabsを計算によって求め
ることができる。
スの温度Ｔに対する吸収損失αabsを計算によって求め
ることができる。
（ｂ）シリカガラスの吸収係数α シリカガラスの吸収係数α（1/m）は、その吸収損失
αabs（dB/m）と次式のような関係がある。
αabs（dB/m）と次式のような関係がある。
α＝（loge10/10）αabs＝0.2303αabs （７） 第３図は、波長をパラメタとして、波長300nmから700
nmまでについて、シリカガラスの温度吸収係数αとの関
係を示したものである。第３図から、光ファイバのコア
とクラッドの吸収係数の大きさは、上記（４）式から、
すなわち（５）式の実効的エネルギギャップの温度勾配
で決定され、少なくともＴ＞０℃でばコアの勾配がクラ
ッドより大きいため、コアの吸収係数の大きさがクラッ
ドより大きくなる。
nmまでについて、シリカガラスの温度吸収係数αとの関
係を示したものである。第３図から、光ファイバのコア
とクラッドの吸収係数の大きさは、上記（４）式から、
すなわち（５）式の実効的エネルギギャップの温度勾配
で決定され、少なくともＴ＞０℃でばコアの勾配がクラ
ッドより大きいため、コアの吸収係数の大きさがクラッ
ドより大きくなる。
（ｃ）分光放射率ε（λ） 光ファイバの分光放射率ε（λ）を第４図に示すよう
なシリカガラス板でモデル化して考える。いま単位光強
度Ｉの光が、シリカガラス板に入射するとき、空気−シ
リカガラスの境界面では反射・透過があり、シリカガラ
ス内部に入射した光はランバート（Lambert）の法則に
したがって一部吸収される。このとき、シリカガラス板
の外部に放射される光の光強度を無限級数の和として求
めると、次式の分光放射率ε（λ）を求めることができ
る。
なシリカガラス板でモデル化して考える。いま単位光強
度Ｉの光が、シリカガラス板に入射するとき、空気−シ
リカガラスの境界面では反射・透過があり、シリカガラ
ス内部に入射した光はランバート（Lambert）の法則に
したがって一部吸収される。このとき、シリカガラス板
の外部に放射される光の光強度を無限級数の和として求
めると、次式の分光放射率ε（λ）を求めることができ
る。
ε（λ）＝１−ｒ−(1-r)2exp（−αｔ）／（１−rexp
（−αｔ）） （８） となる。ここで、ｒは光がシリカガラスに垂直入射する
場合の反射率、αは吸収係数（1/m）、ｔはシリカガラ
ス板の厚み（ｍ）である。ここで、反射率ｒは、クラッ
ドの屈折率が1.4584であることから、ｒ＝0.03477とし
た。但し、コアの分光放射率は、以下において次の条件
で計算している。即ち、コアとクラッドの屈折率差は１
％以下と小さいため、コアとクラッドの境界面での反射
を無視し、また、シリカガラスの吸収損失は極めて小さ
いため、クラッド中における吸収損失を無視した。
（−αｔ）） （８） となる。ここで、ｒは光がシリカガラスに垂直入射する
場合の反射率、αは吸収係数（1/m）、ｔはシリカガラ
ス板の厚み（ｍ）である。ここで、反射率ｒは、クラッ
ドの屈折率が1.4584であることから、ｒ＝0.03477とし
た。但し、コアの分光放射率は、以下において次の条件
で計算している。即ち、コアとクラッドの屈折率差は１
％以下と小さいため、コアとクラッドの境界面での反射
を無視し、また、シリカガラスの吸収損失は極めて小さ
いため、クラッド中における吸収損失を無視した。
（２）コアとクラッドのコントラスト （ａ）計算 光ファイバを加熱する場合、第３図から分かるよう
に、少なくともＴ＞０℃では、各波長に関するコアの放
射率εcoは温度と無関係にクラッドの放射率εcdより大
きい。したがって、コアはクラッドより強い光強度で光
って見えるはずである。第５図は、光ファイバ温度をパ
ラメタにして、光ファイバが加熱されているときの光フ
ァイバ表面における放射率の計算結果を示したもので、
（ａ）はマルチモード光ファイバの場合、（ｂ）はシン
グルモード光ファイバの場合である。但し、その放射率
を簡単化して考えるため、放射率として、図中に示すよ
うに顕微鏡から見てその光軸方向の光ファイバの厚みを
（８）式に代入して計算した値を用い、また、コアとク
ラッドのレンズ効果を無視して求めたものである。
に、少なくともＴ＞０℃では、各波長に関するコアの放
射率εcoは温度と無関係にクラッドの放射率εcdより大
きい。したがって、コアはクラッドより強い光強度で光
って見えるはずである。第５図は、光ファイバ温度をパ
ラメタにして、光ファイバが加熱されているときの光フ
ァイバ表面における放射率の計算結果を示したもので、
（ａ）はマルチモード光ファイバの場合、（ｂ）はシン
グルモード光ファイバの場合である。但し、その放射率
を簡単化して考えるため、放射率として、図中に示すよ
うに顕微鏡から見てその光軸方向の光ファイバの厚みを
（８）式に代入して計算した値を用い、また、コアとク
ラッドのレンズ効果を無視して求めたものである。
第５図において、コアとクラッドのコントラストを考
えると、マルチモード光ファイバのコアのほうがシング
ルモード光ファイバより観測しやすく、また、コントラ
ストは、両ファイバ共、ファイバ温度の上昇とともに良
くなることが分かる。また、光ファイバが温度の上昇と
ともにより強く光って見える様子が分かる。なお、温度
放射であるため、コントラストは両ファイバとも波長に
無関係に一定である。
えると、マルチモード光ファイバのコアのほうがシング
ルモード光ファイバより観測しやすく、また、コントラ
ストは、両ファイバ共、ファイバ温度の上昇とともに良
くなることが分かる。また、光ファイバが温度の上昇と
ともにより強く光って見える様子が分かる。なお、温度
放射であるため、コントラストは両ファイバとも波長に
無関係に一定である。
（ｂ）実験結果 第６図（ａ）（ｂ）は、光ファイバの温度放射像の実
際の光強度分布を計測したものであって、第６図（ａ）
はマルチモード光ファイバの温度放射像の光強度分布、
第６図（ｂ）はシングルモード光ファイバの温度放射像
の光強度分布である。第６図と第５図をコアとクラッド
のコントラストに関して比較すると、光ファイバは1500
℃程度まで加熱されていると推定される。
際の光強度分布を計測したものであって、第６図（ａ）
はマルチモード光ファイバの温度放射像の光強度分布、
第６図（ｂ）はシングルモード光ファイバの温度放射像
の光強度分布である。第６図と第５図をコアとクラッド
のコントラストに関して比較すると、光ファイバは1500
℃程度まで加熱されていると推定される。
ところで、シングルモード光ファイバの場合、マルチ
モード光ファイバに比較してGeドーパント量が少いた
め、吸収損失が小さくなる。すなわち、第５図（ｂ）は
マルチモード光ファイバの吸収損失に基づいた計算結果
であるため、第６図に示した実際のコアとクラッドのコ
ントラストは、Geドーパント量の差だけ小さくなってい
ると考えられる。また、第５図の場合、クラッドのレン
ズ効果を無視しているため、コア径は原寸のままである
が、これに対して、実際の計測結果（第６図）の場合
は、次に述べるように、コア径はクラッドの屈折率倍だ
け拡大されて観測される。
モード光ファイバに比較してGeドーパント量が少いた
め、吸収損失が小さくなる。すなわち、第５図（ｂ）は
マルチモード光ファイバの吸収損失に基づいた計算結果
であるため、第６図に示した実際のコアとクラッドのコ
ントラストは、Geドーパント量の差だけ小さくなってい
ると考えられる。また、第５図の場合、クラッドのレン
ズ効果を無視しているため、コア径は原寸のままである
が、これに対して、実際の計測結果（第６図）の場合
は、次に述べるように、コア径はクラッドの屈折率倍だ
け拡大されて観測される。
以上から、光ファイバを加熱部に近接させたときコア
が見えるのは、コアの放射率がクラッドより大きく、コ
アからより強い温度放射があるためであることが明らか
になった。
が見えるのは、コアの放射率がクラッドより大きく、コ
アからより強い温度放射があるためであることが明らか
になった。
［B.］コア位置の観測誤差の検討 顕微鏡で光ファイバ像を観測する場合、クラッドのレ
ンズ効果が問題となる。光ファイバ中心軸からのコア位
置ずれ量は、コア径と同様そのレンズ効果によって、顕
微鏡の倍率と異なった倍率で観測される。これを第７図
で考えると、中心座標（x0,y0）で直径2aのコアRRは、
顕微鏡からは（，）と（x，y）を結んだ線分VVとし
て、クラッドの屈折率倍の大きさで観測される。ｄは光
ファイバの直径である。
ンズ効果が問題となる。光ファイバ中心軸からのコア位
置ずれ量は、コア径と同様そのレンズ効果によって、顕
微鏡の倍率と異なった倍率で観測される。これを第７図
で考えると、中心座標（x0,y0）で直径2aのコアRRは、
顕微鏡からは（，）と（x，y）を結んだ線分VVとし
て、クラッドの屈折率倍の大きさで観測される。ｄは光
ファイバの直径である。
ここで、とは第７図に示す角度であり、またwと
θはとに対応する位置の角度である。
θはとに対応する位置の角度である。
以上述べたように、加熱によるGeドープ光ファイバの
温度放射現象、および正確なコアの観測条件が明らかに
なった。上述の説明では、Geドーパントの場合を例にと
って温度放射を説明したが、光ファイバのコアにＰがド
ープされているシリカファイバの場合も、その温度放射
像からコアを検出できる。一般に、光ファイバのコアと
クラッドの吸収損失がドーパントの含有によって異なれ
ば、その温度放射像からコアを検出できる。また、以上
の説明では、顕微鏡でコアを観測する場合を考えたが、
顕微鏡に加えてCCDカメラや画像処理装置などを導入す
れば、微動機構と連動させることによってより効率的な
コア軸合せや、接続後のコア軸ずれ量から接続の良否を
能率よく判定できる。
温度放射現象、および正確なコアの観測条件が明らかに
なった。上述の説明では、Geドーパントの場合を例にと
って温度放射を説明したが、光ファイバのコアにＰがド
ープされているシリカファイバの場合も、その温度放射
像からコアを検出できる。一般に、光ファイバのコアと
クラッドの吸収損失がドーパントの含有によって異なれ
ば、その温度放射像からコアを検出できる。また、以上
の説明では、顕微鏡でコアを観測する場合を考えたが、
顕微鏡に加えてCCDカメラや画像処理装置などを導入す
れば、微動機構と連動させることによってより効率的な
コア軸合せや、接続後のコア軸ずれ量から接続の良否を
能率よく判定できる。
ところで、以上では光ファイバのコアにドーパントが
含まれている場合を考えたが、クラッドに含まれ、かつ
これによってクラッドの吸収損失が大きくなる場合に
は、クラッドがコアに対して光って見えるようになる。
ただし、光ファイバの加熱温度については、以上の説明
では、150℃程度について説明したが、コアとクラッド
のコントラストの関係からは1000℃以上が望ましい。ま
た、融着接続温度（例えば2200℃）では、融着接続中に
コア間の軸ずれ量を検出して接続損失を推定評価できる
が、これが実用上の上限温度となる。
含まれている場合を考えたが、クラッドに含まれ、かつ
これによってクラッドの吸収損失が大きくなる場合に
は、クラッドがコアに対して光って見えるようになる。
ただし、光ファイバの加熱温度については、以上の説明
では、150℃程度について説明したが、コアとクラッド
のコントラストの関係からは1000℃以上が望ましい。ま
た、融着接続温度（例えば2200℃）では、融着接続中に
コア間の軸ずれ量を検出して接続損失を推定評価できる
が、これが実用上の上限温度となる。
〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなごとく、 本発明の温度放射による光ファイバのコア検出方法は
コアとクラッドの吸収損失が相異なる光ファイバを加熱
したとき、両者が相異なる強度で光って見える現象を利
用していること、および光ファイバを融着接続する装置
には必ず装備されている加熱手段を流用できるため、常
に一定のコア像を発生させるための照明装置やコアを発
光させるためのレーザとその照射装置など特別な装置を
必要としない。したがって、光ファイバ接続装置の装置
構成が単純化され、装置を小形化経済化できる。
コアとクラッドの吸収損失が相異なる光ファイバを加熱
したとき、両者が相異なる強度で光って見える現象を利
用していること、および光ファイバを融着接続する装置
には必ず装備されている加熱手段を流用できるため、常
に一定のコア像を発生させるための照明装置やコアを発
光させるためのレーザとその照射装置など特別な装置を
必要としない。したがって、光ファイバ接続装置の装置
構成が単純化され、装置を小形化経済化できる。
さらに、本発明の光ファイバのコア検出方法では、単
に光ファイバを加熱してコア像を発生させているため、
コア像を発生させるための照明装置などの手段の不備・
調整不良の影響を全く受けない。したがって、最も重要
なコア像を発生させる段階での誤差要因がない利点があ
り、効果的に長期間安定して高精度に軸合せできるの
で、光ファイバを低損失に接続できる。
に光ファイバを加熱してコア像を発生させているため、
コア像を発生させるための照明装置などの手段の不備・
調整不良の影響を全く受けない。したがって、最も重要
なコア像を発生させる段階での誤差要因がない利点があ
り、効果的に長期間安定して高精度に軸合せできるの
で、光ファイバを低損失に接続できる。
また、本発明の光ファイバのコア検出方法は、光ファ
イバの融着接続動作中、特に該動作完了直前において、
接続される光ファイバ間の位置関係が固まった時点で、
両光ファイバ間のコア軸ずれ量を検出・評価できるた
め、光ファイバ接続動作とコア軸ずれの検出・評価との
同時並行作業が可能である。したがって、光ファイバ接
続時間を短縮できる等各種の利点がある。
イバの融着接続動作中、特に該動作完了直前において、
接続される光ファイバ間の位置関係が固まった時点で、
両光ファイバ間のコア軸ずれ量を検出・評価できるた
め、光ファイバ接続動作とコア軸ずれの検出・評価との
同時並行作業が可能である。したがって、光ファイバ接
続時間を短縮できる等各種の利点がある。
第１図は本発明の温度放射による光ファイバのコア検出
方法の実施要領を示す斜視図、第２図は光ファイバのコ
アがクラッドに対して光って見える状況を示す原理説明
図、第３図は光ファイバ温度対コアおよびクラッドの吸
収係数の関係を示す特性図、第４図は光強度Ｉの光がシ
リカガラス板に入射するときの、空気対シリカガラス板
の境界面での反射・透過および吸収の関係を示す説明
図、第５図（ａ）（ｂ）はそれぞれ、マルチモード光フ
ァイバおよびシングルモード光ファイバ表面における放
射率の計算結果を示す図、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞ
れマルチモード光ファイバおよびシングルモード光ファ
イバ温度放射像の実測結果を示す図、第７図は光ファイ
バのクラッドのレンズ効果を示す説明図である。 図中、 １……光ファイバ固定台のＶ溝、２（全体符号）……光
ファイバ、2-1……クラッド、2-2……コア、３……高周
波電源、４……電極、５……加熱部、６……コアの温度
放射像、７……光ファイバの中心軸。
方法の実施要領を示す斜視図、第２図は光ファイバのコ
アがクラッドに対して光って見える状況を示す原理説明
図、第３図は光ファイバ温度対コアおよびクラッドの吸
収係数の関係を示す特性図、第４図は光強度Ｉの光がシ
リカガラス板に入射するときの、空気対シリカガラス板
の境界面での反射・透過および吸収の関係を示す説明
図、第５図（ａ）（ｂ）はそれぞれ、マルチモード光フ
ァイバおよびシングルモード光ファイバ表面における放
射率の計算結果を示す図、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞ
れマルチモード光ファイバおよびシングルモード光ファ
イバ温度放射像の実測結果を示す図、第７図は光ファイ
バのクラッドのレンズ効果を示す説明図である。 図中、 １……光ファイバ固定台のＶ溝、２（全体符号）……光
ファイバ、2-1……クラッド、2-2……コア、３……高周
波電源、４……電極、５……加熱部、６……コアの温度
放射像、７……光ファイバの中心軸。
Claims (1)
- 【請求項１】コアとクラッドの吸収損失が互いに相異な
る光ファイバにおいて、光ファイバを加熱するとき、互
いに相異なる光強度で光って見える上記の光ファイバの
温度放射像からコアを検出することを特徴とする光ファ
イバのコア検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2829887A JP2504763B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 光フアイバのコア検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2829887A JP2504763B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 光フアイバのコア検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63197905A JPS63197905A (ja) | 1988-08-16 |
| JP2504763B2 true JP2504763B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=12244707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2829887A Expired - Lifetime JP2504763B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 光フアイバのコア検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504763B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE523329C2 (sv) * | 2000-06-20 | 2004-04-13 | Ericsson Telefon Ab L M | Bestämning av optisk fibertyp |
| JP7347673B2 (ja) * | 2020-06-24 | 2023-09-20 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ評価装置及び光ファイバ評価方法 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP2829887A patent/JP2504763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63197905A (ja) | 1988-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |