JP2649236B2 - 定偏波光フアイバの融着接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、コア直視法による定偏波光フアイバの融
着接続方法に関するものである。

［従来の技術］ コア直視法による定偏波光フアイバの融着接続方法と
して、次のものが提案されている（特願昭62−307193号
参照）。

この提案内容について、まず説明する。

・θ調心の必要性： 定偏波光フアイバの接続には、主として第4a〜ｃ図の
ように、応力付与部18が、 一致する（第4a図）、 90゜食い違う（第4b図）、 45゜食い違う（第4c図）、 の３種類がある（16はコア）。

そのため、定偏波光フアイバの接続に際しては、xy方
向（矢印参照）の調心とｚ方向の間隔調整の外に、θ方
向の調心が必要となる。

・コア直視法によるθ調心の原理： 定偏波光フアイバにおいては、屈折率の異なる応力付
与部18を非同心状に使用しているため、コア直視法で観
察すると、応力付与部18の方向により、下記のように、
特徴のある見え方になる。

そこで、このことを利用してθ方向の調心が可能にな
る。

そのことをPANDAフアイバの場合について述べる。

（１）０゜方向の観察： 第５図は観察方向を示し、66はTVカメラで、応力付与
部18を真横から観察する（この方向を０゜とする）場合
である。

第5b図はTVモニタに写る光フアイバの像、第5c図は輝
度のプロフアイルである。

この場合の特徴は、中心ａが暗く、その両側のｂが明
るいことである。

なお、その外側は、順に、やや暗い（ｃ）、やや明る
い（ｄ）、暗い（ｅ）となっている。

（２）90゜方向の観察：（第6a〜6c図） この場合の特徴は、中心ａにコア像がハッキリ見られ
ることである。

なお、その外側は、順に、やや暗い（ｂ）、やや明る
い（ｃ）、さらに暗い（ｄ）、非常に明るい（ｅ）、暗
い（ｆ）となっている。

（３）以上の外に45゜方向の観察があるが、この場合
は、45゜か135゜か区別がつかないため、この方向での
光フアイバ像はθ調心に利用しない。

以上は、PANDA型の場合であるが、その他の型の定偏
波光フアイバの場合も、プロフアイルは異なるが、それ
ぞれ特有の型が観察される。

・融着装置：（第7a〜7c図） 10は定偏波光フアイバの全体、12は被覆部分、14は裸
フアイバ。

20はＶ溝ブロックで、xy方向に移動可能である。その
上にフアイバ14を載せ、フアイバクランプ22で把持す
る。

24はｚ軸台。これはピン26の回りに矢印28方向に揺動
でき、それにともなって上面はｚ方向に移動する。29は
セットプレートである。

ｚ軸台24の上にブラケット30をとりつける。

ブラケット30が円筒部材32A、Ｂを支持し、第7a図で
右側の円筒部材32Aには手動ダイアル34が直結する。

円筒部材32A、Ｂからアーム36が突出する。アーム36
は、たとえば断面が半円形で（第7b、第7c図）、その先
端に、従来の被覆クランプを兼用するθクランプ38を有
する。

被覆クランプを兼用するθクランプ38の構造は、たと
えば次のとおり。すなわち第7b図のように、蓋40をアー
ム36にヒンジ42でとりつけ、たとえば磁石44により閉じ
た状態を確保し、押え46をバネ48で被覆部分12に圧接す
る。

なお、第7c図のように、ブラケット30には溝50を、ま
た円筒部材32Aとダイアル34には溝52をそれぞれ設け
て、光フアイバ10のセットおよび取り出しができるよう
にする。

54はモータで、これによりスピンドル56を前進後退さ
せ、その作用でｚ軸台24を揺動させる。

55は戻し用スプリングである。

第7a図における左側も右側とほぼ同じである。ただ
し、円筒部材32Bにギヤ57をとりつけ、微調手動ダイア
ル58により減速機60を介してθ軸の微調を行う。

62はブラケット。

64は対物レンズで、66はTVカメラ。

68は制御装置。

70はTVモニタ、71は光フアイバの像である。

また、72は光源、74は偏光子、76は検光子、78は光パ
ワーメータ。

・その作用： （１）初期端面間隔の設定： TVカメラ66を使用して、従来の通常の単一モード光フ
アイバの場合と同じようにして、行う。

すなわち、制御装置68で画像処理し、その信号でモー
タ54を回転させてｚ軸台24を揺動させ、光フアイバ10を
ｚ軸方向に移動させ、端面間隔を自動調整する。

その後、予備放電（フアイヤポリッシュ）、対物レン
ズ64の焦点設定、端面の切断角検査も、従来の通常の単
一モード光フアイバの場合と同じようにして自動的に行
う。

（２）θ方向の粗調心：（コア直視法） TVモニタ70の像71が、第5b図、第6b図のいずれかにお
いて左右同様に見えるように、右側のダイアル34と左側
の微調ダイアル58を手動回転して行う。

（３）上記第4b,4c図のように、応力付与部18が90゜,45
゜くい違う場合は、さらにダイアル34を90゜,45゜だけ
手動回転させる。

（４）xy方向の調心：（パワーモニタ法） パワーメータ78を見ながらＶ溝台20をxy方向に微動さ
せる。

（５）θ方向の微調心：（パワーモニタ法） これもパワーメータ78を見ながら、左側の微調ダイア
ル58を手動回転して行う。

（６）それから融着接続する。

なお、以上の方法の外、次のようにすることもでき
る。

上記（２）項で、θ方向の粗調心を、コア直視法によ
り行うとしてが、上記の第6b図を利用すれば、微調心も
可能である。

上記（４）項で、xy方向の調心をパワーモニタ法によ
り行うとしたが、画像処理による外径調心も可能であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ （１）上記のように、θ軸が手動回転式であり、θ軸の
調心精度が作業者の技量に頼っていた。

そのため、パワーモニタ法による場合も、コア直視の
画面観察による場合も消光比に個人差や不安定があっ
た。

（２）安定化光源・パワーメータ・偏光子・検光子が必
要であった。特に一接続ごとに偏光子・検光子の調整を
行うには、多大の時間を要した。

［発明の目的］ 融着の全工程を自動化して、いつも安定した接続がで
きるようにする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、 （１）あらかじめ、コア直視法により、定偏波光フアイ
バを、90゜方向又は０゜方向から観察したときに得られ
る特有のフアイバ像を記憶しておくこと、 （２）接続のためにセットした前記定偏波光フアイバと
同種の左右の光フアイバを、前記コア直視法により観察
してそれぞれフアイバ像を得、 当該各フアイバ像が、前記記憶しておいた特有のフアイ
バ像とそれぞれ同一になるように、 前記各光フアイバをθ方向に回転させること、 （３）前記各光フアイバのθ方向回転を自動的に行うこ
と、 （４）その後、必要に応じて片方の光フアイバを90゜ま
たは45゜自動的に回転させること、 を、構成要件とする。

［実施例］ ・構 成： まず、使用する融着装置の右側の部分から説明する
と、第1a図、第1b図のように、円筒部材32Aにギア80を
直結する。そのギア80をDCモータ82（ステッピングモー
タでも可）により、減速機84、ギア86を介して回転する
（第1b図）。

なお、第1a図においては、制御装置68との関係を示す
ため、DCモータ82などを実際の場所とは別の位置に示し
た。

実際は、DCモータ82は、たとえばブラケット30などの
適当な部分にとりつける。DCモータ82は、制御装置68の
指示にもとづいて回転する。

88は定張力バネで、ギアのバックラッシュをこれで無
くする。

90は回転角検出器で、たとえばロータリエンコーダ
（原点付き）などからなる。これはたとえばブラケット
30などに固定され、円筒部材32Aに出力軸が直結で、円
筒部材32Aの回転角度を検出する。回転角検出器90は、
制御装置68の指示にもとづいて回転する。

装置の左側も、右側とほぼ同じであるが、回転角検出
器90はなくてもよいが、設けてあってもよい。

・自動θ調心： （１）応力付与部18が一致（第4a図）の場合： 接続する光フアイバと同種の光フアイバについて、予
め次のようにコア直視法により観察し結果を記憶する。

たとえばPANDA型の場合、０゜方向および90゜方向か
ら観察したときのフアイバ像は、第5b,5c図、および第6
b,c図のようであるが、そのうち、90゜方向から観察し
たときの像（第6b,c図）の方が、特徴を抽出し易いの
で、これを調心に用いる。

そして、たとえば、第6b,c図のｅ部分（両サイドの
輝度の高い部分）の幅と間隔、中心のａ部分の幅、
などを基準とし、演算処理し、その結果を制御装置68に
記憶させておく。

左右の光フアイバ10をセットし、直視法によりフアイ
バ像を求め、それを上記〜の部分について解析して
上記のメモリと比較し、左右とも同一（または差が最
小）、になるように、制御装置68により左右のDCモータ
82の回転を制御する。

これにより、左右の光フアイバ10の応力付与部18が一
致するように自動調心される。

（２）応力付与部18が45゜（第4c図）または90゜（第4b
図）くい違う場合： 第１段階として、上記のように、応力付与部18を一致
させる。それから制御装置68からの指令によりDCモータ
82を回転させ、円筒部材32Aの回転角度を回転角検出器9
0により検出しながら、45゜または90゜回転させる。

以上により、希望するθ軸の調心状態を作ることがで
きる。

・操作ボックスについて：（第２図） 参考までに、第２図に示した。これはワイヤレスまた
は本体シリアルポート接続である。

この場合は全自動式であるから、通常は、「SET」、
「RESET」のみ用いる。

他は手動時に用いる。メクラ蓋92内のスイッチは、放
電条件変更や保守のときにのみ用いる。

・シーケンスについて：（第３図） 一見しただけで理解されると思うが、若干の説明を加
える。

・ステージ（１）： 第２図の操作ボックスにより、XY調心は、偏心小の
ときは外径調心、偏心大のときはパワーモニタ調心を選
択。応力付与部18のずれの角度を、０゜、90゜45゜、
の中から選択。

・ステージ（３）： これ以下が全自動になる。

・ステージ（６）： ここで上記のθ調心を行う。

・ステージ（７）： 上記ステージ（１）の設定にもとづいて、回転角検出
器90を利用し、右側の円筒部材32Aを90゜または45゜回
転させる。

・ステージ（８）以下： 上記ステージ（１）で、調心に外径法を設定したとき
は左側、パワーモニタ法を設定したときは右側になる。

［別の実施例］ 回転角検出器90の代りに、ハーモニックドライブ（減
速機）付きステッピングモータを使用する。この場合、
ハーモニックドライブの出力軸を円筒部材32Aと直結す
ると、バックラッシュがゼロになり、定張力バネ88は不
要になる。

自動θ調心のとき、応力付与部18が45゜または90゜く
い違う場合は、上記の場合同様に、第１段階として応力
付与部18を一致させた後、ハーモニックドライブ付きス
テッピングモータを回転させ、円筒部材32Aを45゜また
は90゜回転させる。

［発明の効果］ （１）θ軸調心が、画像処理により自動で行われるの
で、調心精度の向上、接続ロスの減少、消光比の向上が
可能になる。

また人手に頼らないことにより、安定した接続が可能
になる。

（２）回転角検出器を用いることにより、任意角での接
続も可能である。

（３）安定化光源・パワーメータ・偏光子・検光子が不
要になり、これらの接続ごとの調整が不要になる（偏心
の大きいフアイバで外径調心が不可のものでも、安定化
光源とパワーメータのみ必要で、調整に時間のかかる偏
光子・検光子は不要である）。

【図面の簡単な説明】

第1a〜３図は本発明の実施例に関するもので、 第1a図は実施する装置の側面の説明図、 第1b図は主要部分の右側だけの平面の説明図、 第２図は操作ボックスの説明図、 第３図はシーケンス図、 第4a図と第4b図と第4c図は、定偏波光フアイバの接続方
法の説明図、 第5a図〜第6c図は直視法により観察されるフアイバ像の
説明図で、 第5a図と第6a図は、観察方向の説明図、 第5b図と第6b図は、光フアイバ像の説明図、 第5c図と第6c図は、プロファイルの説明図、 第7a図は従来技術を実施する装置例の説明図、 第7b図と第7c図は、第7a図のＢおよびＣ断面の説明図。 10:光フアイバ、12:被覆部分 14:裸フアイバ、16:コア 18:応力付与部、20:V溝台 22:フアイバクランプ、24:z軸台 26:ピン、28:矢印 29:セットプレート 30:ブラケット、32A、B:円筒部材 34:ダイアル、36:アーム 38:被覆クランプを兼用するθクランプ 40:蓋、42:ヒンジ 44:磁石、46:押え 48:バネ、50:溝 52:溝、54:モーター 55:バネ、56:スピンドル 58:微調ダイアル、60:減速機 62:ホルダー、64:対物レンズ 66:TVカメラ、68:制御装置 70:TVモニタ、71:光フアイバ像 72:光源、74:偏光子 76:検光子、78:パワーメータ 80:ギア、82:DCモータ 84:減速機、86:ギア 88:定張力バネ、90:回転角検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 剛 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (56)参考文献 特開 昭59−174808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−272207（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−7404（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】応力付与部を一致させるかまたは90゜食い
   違わせるかまたは45゜食い違わせるようにθ方向の調心
   をする工程を含む、定偏波光フアイバの融着接続方法に
   おいて； あらかじめ、コア直視法により、定偏波光フアイバを、
   90゜方向又は０゜方向から観察したときに得られる特有
   のフアイバ像を記憶しておき、 セットした前記定偏波光フアイバと同種の左右の光フア
   イバを、前記コア直視法により観察してそれぞれフアイ
   バ像を得、当該各フアイバ像が、前記記憶しておいて特
   有のフアイバ像とそれぞれ同一になるように、前記各光
   フアイバを自動的にθ方向に回転させる工程； ならびにその後、必要に応じて片方の光フアイバを90゜
   または45゜自動的に回転させる工程； を含む、定偏波光フアイバの融着接続方法。