JP3486677B2 - ハーメチック膜を有する透明なフィラメントの被覆をモニタするためのまたはモニタしかつ制御するための方法 - Google Patents
ハーメチック膜を有する透明なフィラメントの被覆をモニタするためのまたはモニタしかつ制御するための方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路ファイバに対す
るハ−メチック被覆の添着をモニタするための、および
特にそのような被覆の厚さをモニタするための方法およ
び装置に関する。
るハ−メチック被覆の添着をモニタするための、および
特にそのような被覆の厚さをモニタするための方法およ
び装置に関する。
【０００２】技術的に知られているように、例えば炭素
の薄膜または被覆を光導波路ファイバに被着させること
によって、ファイバの水分による腐食や他の種類の化学
的に誘起される疲労が軽減される。さらに、このような
被覆は、周囲からファイバ内に水素が吸収されることに
よって生ずる光減衰を軽減するのに効果的である。
の薄膜または被覆を光導波路ファイバに被着させること
によって、ファイバの水分による腐食や他の種類の化学
的に誘起される疲労が軽減される。さらに、このような
被覆は、周囲からファイバ内に水素が吸収されることに
よって生ずる光減衰を軽減するのに効果的である。
【０００３】このような薄膜または被覆は一般に「ハ−
メチック被覆」（hermetic coating）と呼ばれている。
ここで用いられているように、「ハ−メチック被覆」と
う用語はファイバが光を吸収することができるフィラメ
ントに添着される薄膜を意味する。
メチック被覆」（hermetic coating）と呼ばれている。
ここで用いられているように、「ハ−メチック被覆」と
う用語はファイバが光を吸収することができるフィラメ
ントに添着される薄膜を意味する。
【０００４】被覆処理を制御するために、被覆の厚さを
迅速にかつ信頼性をもってモニタするための手段が設け
られなければならない。
迅速にかつ信頼性をもってモニタするための手段が設け
られなければならない。
【０００５】米国特許第４９５２２２６号はポリマ被覆
を有するファイバ上における炭素被覆の厚さをモニタす
るシステムを開示しており、そのシステムでは、ファイ
バにレ−ザビ−ムが照射され、前方散乱光の強度が測定
される。その強度は炭素被覆の厚さに単調に逆比例す
る。レ−ザビ−ムは、互いに直角をないして２つの強度
測定がなされ得るように２つに分割される。このために
は、屈折光と反射光の干渉に対応する微細構造を除去す
る必要がある。
を有するファイバ上における炭素被覆の厚さをモニタす
るシステムを開示しており、そのシステムでは、ファイ
バにレ−ザビ−ムが照射され、前方散乱光の強度が測定
される。その強度は炭素被覆の厚さに単調に逆比例す
る。レ−ザビ−ムは、互いに直角をないして２つの強度
測定がなされ得るように２つに分割される。このために
は、屈折光と反射光の干渉に対応する微細構造を除去す
る必要がある。
【０００６】Inoue et al., "Development of NOn-Cont
act Coating Thickness Monitor for Hermetically Car
bon Coated Fiber", Conference Digest for the Proce
edings of the Optical Fiber Measurement Conferenc
e, September 1991, York, England, pages 135-138に
よれば、前方散乱光が単一のフォトダイオ−ドに集めら
れ、それが上記米国特許の場合のように、散乱パタ−ン
から微細構造をすべて除去する。
act Coating Thickness Monitor for Hermetically Car
bon Coated Fiber", Conference Digest for the Proce
edings of the Optical Fiber Measurement Conferenc
e, September 1991, York, England, pages 135-138に
よれば、前方散乱光が単一のフォトダイオ−ドに集めら
れ、それが上記米国特許の場合のように、散乱パタ−ン
から微細構造をすべて除去する。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】これらの技法はには
多くの難点がある。１つの難点は厚さの測定値が光源の
パワ−の変動によって影響を受けることである。各場合
に、パワ−の減少が被覆の厚さの増加としておおびその
逆の関係として解釈されるであろう。
多くの難点がある。１つの難点は厚さの測定値が光源の
パワ−の変動によって影響を受けることである。各場合
に、パワ−の減少が被覆の厚さの増加としておおびその
逆の関係として解釈されるであろう。
【０００８】上記イノウエ（Inoue）は「基準光」（ref
erence light）のパワ−を測定するための第２のフォト
ダイオ−ドを設けることによってこの問題に対する対応
策を求めている。この手法の問題点は、延伸およびハ−
メチック被覆処理時に光ファイバが１つの位置に留ら
ず、光ビ−ム内を動きまわることである。ほとんどのレ
−ザ光源光ビ−ムがガウス・パワ−分布を有しているの
で、この運動はファイバが時間の関数として異なるパワ
−強度を見ることを意味する。上記イノウエのフォトダ
イオ−ドＢは空間に固定されているから、ファイバと相
互作用した光のパワ−ではなくて、ビ−ムの平均パワ−
についての情報を与えるにすぎない。
erence light）のパワ−を測定するための第２のフォト
ダイオ−ドを設けることによってこの問題に対する対応
策を求めている。この手法の問題点は、延伸およびハ−
メチック被覆処理時に光ファイバが１つの位置に留ら
ず、光ビ−ム内を動きまわることである。ほとんどのレ
−ザ光源光ビ−ムがガウス・パワ−分布を有しているの
で、この運動はファイバが時間の関数として異なるパワ
−強度を見ることを意味する。上記イノウエのフォトダ
イオ−ドＢは空間に固定されているから、ファイバと相
互作用した光のパワ−ではなくて、ビ−ムの平均パワ−
についての情報を与えるにすぎない。
【０００９】上記米国特許の装置は、直交したレ−ザビ
−ムをファイバに合致させるための、サ−ボモ−タの軸
にそれぞれ取り付けられた回転可能なキュ−ブ４５およ
び４６を具備している。上記米国特許の第５欄、第２２
〜２７行を参照されたい。しかし、上記米国特許は、延
伸および被覆処理が行なわれる際にファイバの変化する
位置に追従するためにそれらのキュ−ブが用いられるこ
とは開示していない。また、上記米国特許はレ−ザの全
体のパワ−変動を追跡するシステムは設けていない。
−ムをファイバに合致させるための、サ−ボモ−タの軸
にそれぞれ取り付けられた回転可能なキュ−ブ４５およ
び４６を具備している。上記米国特許の第５欄、第２２
〜２７行を参照されたい。しかし、上記米国特許は、延
伸および被覆処理が行なわれる際にファイバの変化する
位置に追従するためにそれらのキュ−ブが用いられるこ
とは開示していない。また、上記米国特許はレ−ザの全
体のパワ−変動を追跡するシステムは設けていない。
【００１０】上記イノウエの手法の他の問題点は、減衰
係数の大きさが約800オングストロムの被覆の厚さまで
増加し、そしてその後で大きさが減少することである。
すなわち、関数が２つの値をとる、つまり、同じ減衰値
が２つの被覆厚さに対応する。この技法をプロセス・コ
ントロ−ルに適用すると、実際には減少が必要とされて
いる場合にコントロ−ラが誤って被覆厚の増加を要求す
ることがありうるというような曖昧さが生ずるおそれが
ある。
係数の大きさが約800オングストロムの被覆の厚さまで
増加し、そしてその後で大きさが減少することである。
すなわち、関数が２つの値をとる、つまり、同じ減衰値
が２つの被覆厚さに対応する。この技法をプロセス・コ
ントロ−ルに適用すると、実際には減少が必要とされて
いる場合にコントロ−ラが誤って被覆厚の増加を要求す
ることがありうるというような曖昧さが生ずるおそれが
ある。
【００１１】上記米国特許および上記イノウエの手法の
根本的な難点は、各場合において被測定変数、全前方散
乱光強度が反射光と屈折光の組合せであるが、それは被
覆を通過した光であるから、被覆の厚さについての情報
を含んでいるのは屈折光だけであるという点である。す
なわち、上記米国特許および上記イノウエは、屈折光に
おける所望の情報が望ましくない反射光に対して強度が
低くかつ感度抑圧（圧倒）（swamped out）される加法
信号を見る。これは被覆が厚くなるにつれてますます問
題となる。後述するように、本発明における被測定変
数、縞コントラストの変化は実質的に屈折光の直接関数
であり、したがって反射光による圧倒の影響を受けな
い。
根本的な難点は、各場合において被測定変数、全前方散
乱光強度が反射光と屈折光の組合せであるが、それは被
覆を通過した光であるから、被覆の厚さについての情報
を含んでいるのは屈折光だけであるという点である。す
なわち、上記米国特許および上記イノウエは、屈折光に
おける所望の情報が望ましくない反射光に対して強度が
低くかつ感度抑圧（圧倒）（swamped out）される加法
信号を見る。これは被覆が厚くなるにつれてますます問
題となる。後述するように、本発明における被測定変
数、縞コントラストの変化は実質的に屈折光の直接関数
であり、したがって反射光による圧倒の影響を受けな
い。
【００１２】上記の技術的状況を考慮して、本発明の目
的は光導波路ファイバ、より一般的には透明なフィラメ
ント上のハ−メチック被覆の厚さをモニタする改良され
た方法および装置を提供することである。さらに詳細に
は、本発明の目的は光源のパワ−変動とその光源に対す
るフィラメントの移動を自動的に補償する、このような
モニタリングのための光学的技法を提供することであ
る。
的は光導波路ファイバ、より一般的には透明なフィラメ
ント上のハ−メチック被覆の厚さをモニタする改良され
た方法および装置を提供することである。さらに詳細に
は、本発明の目的は光源のパワ−変動とその光源に対す
るフィラメントの移動を自動的に補償する、このような
モニタリングのための光学的技法を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】これらのおよび他の目的
を達成するために、本発明はハ−メチック被覆の厚さを
決定するために、空間的縞パタ−ンのフ−リエ領域（Fo
urier domain）で特に利用可能となされた情報を用い
る。さらに詳細には、本発明は、透明なフィラメント上
におけるハ−メチック被覆の厚さをモニタする方法であ
って、（ａ）フィラメントに放射線ビ−ムを照射して干
渉縞を生じさせ、（ｂ）前記干渉縞を検知し、（ｃ）前
記干渉縞に対する空間周波数スペクトルを発生し、
（ｄ）前記フィラメントの外径に対応した、前記空間周
波数スペクトルの第１の成分を識別し、（ｅ）前記ハ−
メチック被覆の厚さを表わす前記第１の成分の大きさの
値を決定する工程よりなる方法を提供する。
を達成するために、本発明はハ−メチック被覆の厚さを
決定するために、空間的縞パタ−ンのフ−リエ領域（Fo
urier domain）で特に利用可能となされた情報を用い
る。さらに詳細には、本発明は、透明なフィラメント上
におけるハ−メチック被覆の厚さをモニタする方法であ
って、（ａ）フィラメントに放射線ビ−ムを照射して干
渉縞を生じさせ、（ｂ）前記干渉縞を検知し、（ｃ）前
記干渉縞に対する空間周波数スペクトルを発生し、
（ｄ）前記フィラメントの外径に対応した、前記空間周
波数スペクトルの第１の成分を識別し、（ｅ）前記ハ−
メチック被覆の厚さを表わす前記第１の成分の大きさの
値を決定する工程よりなる方法を提供する。
【００１４】ある好ましい実施例では、この方法は、
（ｆ）前記スペクトルの直流成分である前記空間周波数
スペクトルの第２の成分を識別し、（ｇ）前記第２の成
分の大きさの値を決定し、（ｈ）前記第１の成分の大き
さの値を前記第２の成分の大きさによって規格化し、そ
の規格化された値が前記ハ−メチック被覆の厚さを表わ
すようにする工程をさらに含む。
（ｆ）前記スペクトルの直流成分である前記空間周波数
スペクトルの第２の成分を識別し、（ｇ）前記第２の成
分の大きさの値を決定し、（ｈ）前記第１の成分の大き
さの値を前記第２の成分の大きさによって規格化し、そ
の規格化された値が前記ハ−メチック被覆の厚さを表わ
すようにする工程をさらに含む。
【００１５】他の好ましい実施例では、放射線ビ−ム
が、フィラメントの長手方向の軸線に実質的に平行な電
界成分を有することが最も好ましい実質的に一定の偏波
面（polaraization）を有する。さらに他の好ましい実
施例では、光ビ−ムの軸線から角度をもって、例えばそ
の軸線から61.5oの角度で変位された場所で干渉縞が検
知される。
が、フィラメントの長手方向の軸線に実質的に平行な電
界成分を有することが最も好ましい実質的に一定の偏波
面（polaraization）を有する。さらに他の好ましい実
施例では、光ビ−ムの軸線から角度をもって、例えばそ
の軸線から61.5oの角度で変位された場所で干渉縞が検
知される。
【００１６】
【実施例】上述のように、本発明は透明なフィラメント
上のハ−メチック被覆の厚さをモニタする方法および装
置に関する。
上のハ−メチック被覆の厚さをモニタする方法および装
置に関する。
【００１７】本発明の特に重要な用途はこのような被覆
を光導波通路ファイバに添着するための制御システムの
領域である。上述した従来技術に示されているように、
光導波通路ファイバにはハ−メチック被覆は通常は延伸
処理時に添着されるので、本発明の方法および装置はそ
の処理のための全ファイバ測定／制御システムに組込ま
れるのが好ましい。
を光導波通路ファイバに添着するための制御システムの
領域である。上述した従来技術に示されているように、
光導波通路ファイバにはハ−メチック被覆は通常は延伸
処理時に添着されるので、本発明の方法および装置はそ
の処理のための全ファイバ測定／制御システムに組込ま
れるのが好ましい。
【００１８】ファイバを延伸するための制御システムは
ファイバ直径を測定するための装置を含んでいる。この
ような測定を行うために広く用いられている技術がロ−
レンス・ワトキンスの米国特許第２９８２８１６号およ
び第４０６７６５１号に示されている。またマ−フィ外
の米国特許第４２８０８２７号も参照されたい。ワトキ
ンスのシステムの基本的な構成要素が図１に概略的に示
されている。
ファイバ直径を測定するための装置を含んでいる。この
ような測定を行うために広く用いられている技術がロ−
レンス・ワトキンスの米国特許第２９８２８１６号およ
び第４０６７６５１号に示されている。またマ−フィ外
の米国特許第４２８０８２７号も参照されたい。ワトキ
ンスのシステムの基本的な構成要素が図１に概略的に示
されている。
【００１９】そこに示されているように、図示の目的の
ために断面を大きく拡大して示されている光導波通路フ
ァイバ１３に、遠視界で識別可能な干渉縞を生ずるのに
十分な空間的コヒ−レンスおよび単色性を有する光１５
が横方向に照射される。この場合、干渉縞はファイバ表
面１７から反射された光とファイバ本体１３を通じて屈
折された光との重畳によって生ずる。実用的には、レ−
ザ、例えばHeNeレ−ザが波長安定性の点で好ましい光源
である。下記の説明はレ−ザ光源に関してなされている
が、必要に応じて十分な空間的コヒ−レンスおよび単色
性を有する他の光源を使用することができることが理解
されるであろう。
ために断面を大きく拡大して示されている光導波通路フ
ァイバ１３に、遠視界で識別可能な干渉縞を生ずるのに
十分な空間的コヒ−レンスおよび単色性を有する光１５
が横方向に照射される。この場合、干渉縞はファイバ表
面１７から反射された光とファイバ本体１３を通じて屈
折された光との重畳によって生ずる。実用的には、レ−
ザ、例えばHeNeレ−ザが波長安定性の点で好ましい光源
である。下記の説明はレ−ザ光源に関してなされている
が、必要に応じて十分な空間的コヒ−レンスおよび単色
性を有する他の光源を使用することができることが理解
されるであろう。
【００２０】上記ワトキンスの米国特許で説明されてい
るように、遠視界では、この反射光と屈折光とが干渉し
て干渉縞１９を形成する。コアとクラッドを有する光導
波路ファイバの場合には、干渉縞パタ−ンは一般に入射
光の波長と、コアおよびクラッドの両方の屈折率および
直径の関数となる。しかし、前記のワトキンスによって
示されたように、コア／クラッド比があまり大きくな
く、かつ干渉縞パタ−ンが例えば約0.5より小さいコア
／クラッド比の場合に図１における約±0.5以上の十分
に大きい角度で検査される場合には、そのパタ−ンはほ
とんど全面的にクラッドの直径と屈折率に依存するであ
ろう。
るように、遠視界では、この反射光と屈折光とが干渉し
て干渉縞１９を形成する。コアとクラッドを有する光導
波路ファイバの場合には、干渉縞パタ−ンは一般に入射
光の波長と、コアおよびクラッドの両方の屈折率および
直径の関数となる。しかし、前記のワトキンスによって
示されたように、コア／クラッド比があまり大きくな
く、かつ干渉縞パタ−ンが例えば約0.5より小さいコア
／クラッド比の場合に図１における約±0.5以上の十分
に大きい角度で検査される場合には、そのパタ−ンはほ
とんど全面的にクラッドの直径と屈折率に依存するであ
ろう。
【００２１】したがって、クラッドの屈折率が既知であ
れば、ファイバの外径（Ｏ．Ｄ．）は干渉縞パタ−ンを
分析することによって決定することができる。例えば、
直径は２つの角度の間における完全な干渉縞と部分的な
干渉縞の数をカウントし、そしてその数を前記ワトキン
スの特許における数式または経験的な較正を用いてファ
イバの直径値に変換することによって比較的良好な精度
をもって算定され得る。
れば、ファイバの外径（Ｏ．Ｄ．）は干渉縞パタ−ンを
分析することによって決定することができる。例えば、
直径は２つの角度の間における完全な干渉縞と部分的な
干渉縞の数をカウントし、そしてその数を前記ワトキン
スの特許における数式または経験的な較正を用いてファ
イバの直径値に変換することによって比較的良好な精度
をもって算定され得る。
【００２２】125ミクロン単一モ−ド・ファイバの場合
の+50Oから+70Oまでの典型的な干渉縞パタ−ンが図２に
示されている。この20Oの範囲では約62の干渉縞が現れ
ているが、それはワトキンス・モデルによって予測され
た通りである。
の+50Oから+70Oまでの典型的な干渉縞パタ−ンが図２に
示されている。この20Oの範囲では約62の干渉縞が現れ
ているが、それはワトキンス・モデルによって予測され
た通りである。
【００２３】ファイバの直径は、干渉縞を数えるのでは
なくて、干渉縞に対する空間的周波数スペクトルを発生
し、そしてファイバの外径（以下においては「Ｏ．Ｄ．
成分」、「Ｏ．Ｄ．ライン」または「第１の成分」と呼
ばれる）に対応したスペクトルの成分を検知することに
よっても決定することができる。２つの角度の間におけ
る干渉縞の数と同様に、Ｏ．Ｄ．成分の周波数はファイ
バの直径と直接関連している。
なくて、干渉縞に対する空間的周波数スペクトルを発生
し、そしてファイバの外径（以下においては「Ｏ．Ｄ．
成分」、「Ｏ．Ｄ．ライン」または「第１の成分」と呼
ばれる）に対応したスペクトルの成分を検知することに
よっても決定することができる。２つの角度の間におけ
る干渉縞の数と同様に、Ｏ．Ｄ．成分の周波数はファイ
バの直径と直接関連している。
【００２４】図２の干渉縞パタ−ンに対する典型的な空
間的周波数スペクトラムが図３に示されている。この図
におけるＯ．Ｄ．ラインは約3.1干渉縞／度のところに
位置している。この図にはＤＣ成分（後述する）も示さ
れており、それは0.0fringes/degreeに位置している
（これが「第２の成分」と呼ばれる）。
間的周波数スペクトラムが図３に示されている。この図
におけるＯ．Ｄ．ラインは約3.1干渉縞／度のところに
位置している。この図にはＤＣ成分（後述する）も示さ
れており、それは0.0fringes/degreeに位置している
（これが「第２の成分」と呼ばれる）。
【００２５】Absuhagur and George, Applied Optics V
ol. 19, page 2031 (1980)はＤＣ成分が検知される周波
数スペクトルを発生するために高速フ−リエ変換（FF
T）を用いることについて述べている。「ファイバ直径
の高精度測定」という名称の上記出願はＯ．Ｄ．成分の
周波数を決定する改良された方法について記述してい
る。その出願に開示されたＯ．Ｄ．成分を識別する方法
は、本発明を実施するための好ましい方法である。
ol. 19, page 2031 (1980)はＤＣ成分が検知される周波
数スペクトルを発生するために高速フ−リエ変換（FF
T）を用いることについて述べている。「ファイバ直径
の高精度測定」という名称の上記出願はＯ．Ｄ．成分の
周波数を決定する改良された方法について記述してい
る。その出願に開示されたＯ．Ｄ．成分を識別する方法
は、本発明を実施するための好ましい方法である。
【００２６】本発明によれば、驚くべきことには、透明
なフィラメントの表面上のハ−メチック被覆の厚さは
Ｏ．Ｄ．成分の大きさ（ピ−ク高さ）によってモニタさ
れ得ることが見出された。この大きさは干渉縞のコント
ラストの関数として見ることができ、かつそのコントラ
ストはハ−メチック被覆の厚さの関数として見ることが
できる。
なフィラメントの表面上のハ−メチック被覆の厚さは
Ｏ．Ｄ．成分の大きさ（ピ−ク高さ）によってモニタさ
れ得ることが見出された。この大きさは干渉縞のコント
ラストの関数として見ることができ、かつそのコントラ
ストはハ−メチック被覆の厚さの関数として見ることが
できる。
【００２７】これらの関係は下記のように見ることがで
きる。上述のように、干渉縞は反射光と屈折光との相互
作用の結果であり、ハ−メッチク被覆を施されたファイ
バでは、反射光はその被覆の外表面から反射された光で
あり、そして屈折光は被覆とファイバを通過した光であ
る。ファイバの外表面でもある程度の反射が生じ、また
空気／被覆および被覆／ファイバ境界面である程度の屈
折が生ずる。しかし、被覆の厚さが、例えば公称値を50
0オングストロムとした場合に100〜1000オングストロム
であることを考えると、これらの効果は一般に小さい。
きる。上述のように、干渉縞は反射光と屈折光との相互
作用の結果であり、ハ−メッチク被覆を施されたファイ
バでは、反射光はその被覆の外表面から反射された光で
あり、そして屈折光は被覆とファイバを通過した光であ
る。ファイバの外表面でもある程度の反射が生じ、また
空気／被覆および被覆／ファイバ境界面である程度の屈
折が生ずる。しかし、被覆の厚さが、例えば公称値を50
0オングストロムとした場合に100〜1000オングストロム
であることを考えると、これらの効果は一般に小さい。
【００２８】ここで被覆が存在しない場合を考え、かつ
反射光と屈折光とが等しい強度Ioを有していると仮定す
る。第１近似として、干渉縞は強度のピ−ク2Ioと強度
の谷0を有する「ハイ・コントラスト」シヌソイドとな
るであろう。この干渉縞の空間周波数スペクトルは大き
さがIoに比例するＯ．Ｄ．ラインおよび大きさがこれも
Ioに比例するＤＣラインを有するであろう。
反射光と屈折光とが等しい強度Ioを有していると仮定す
る。第１近似として、干渉縞は強度のピ−ク2Ioと強度
の谷0を有する「ハイ・コントラスト」シヌソイドとな
るであろう。この干渉縞の空間周波数スペクトルは大き
さがIoに比例するＯ．Ｄ．ラインおよび大きさがこれも
Ioに比例するＤＣラインを有するであろう。
【００２９】つぎに、ハ−メチック被覆が非常に厚くて
屈折光ビ−ムを完全に吸収する場合について考えよう。
この場合には、第１近似として、検知されたパタ−ンは
反射光の強度である一定の照度Ioを有するであろう。し
たがって、そのパタ−ンはコントラストを有しておら
ず、それの空間周波数パタ−ンは大きさを有しないＯ．
Ｄ．ラインおよび大きさがIoに比例するＤＣラインとな
るであろう。
屈折光ビ−ムを完全に吸収する場合について考えよう。
この場合には、第１近似として、検知されたパタ−ンは
反射光の強度である一定の照度Ioを有するであろう。し
たがって、そのパタ−ンはコントラストを有しておら
ず、それの空間周波数パタ−ンは大きさを有しないＯ．
Ｄ．ラインおよび大きさがIoに比例するＤＣラインとな
るであろう。
【００３０】これらの両極端の間では、屈折したビ−ム
の強度はハ−メチック被覆の厚さとともに単調に減少
し、したがって干渉縞のコントラストとＯ．Ｄ．ライン
の大きさもそのようになるであろう。したがって、Ｏ．
Ｄ．ラインの大きさをモニタすることによって、被覆の
厚さをモニタする。
の強度はハ−メチック被覆の厚さとともに単調に減少
し、したがって干渉縞のコントラストとＯ．Ｄ．ライン
の大きさもそのようになるであろう。したがって、Ｏ．
Ｄ．ラインの大きさをモニタすることによって、被覆の
厚さをモニタする。
【００３１】実際には、Ｏ．Ｄ．ラインをモニタするこ
とは、ファイバが光源を通って延伸される場合にこのラ
インの大きさを反復的に決定することを意味する。この
ようなモニタに基づいて被覆処理を制御することは、フ
ァイバに適用される被覆材料の量を増大させたり、減少
させたり、あるいは一定に保持したりするためにＯ．
Ｄ．ラインの大きさをを用いることを意味する。従来と
同様に、増加させるか、減少させるか、あるいは一定に
保持するかの決定は通常は、既知の被覆厚さを有するフ
ァイバを用いて得られたＯ．Ｄ．値（および／またはＯ
Ｄ／ＤＣ比、下記参照）の較正値に基づくであろう。
とは、ファイバが光源を通って延伸される場合にこのラ
インの大きさを反復的に決定することを意味する。この
ようなモニタに基づいて被覆処理を制御することは、フ
ァイバに適用される被覆材料の量を増大させたり、減少
させたり、あるいは一定に保持したりするためにＯ．
Ｄ．ラインの大きさをを用いることを意味する。従来と
同様に、増加させるか、減少させるか、あるいは一定に
保持するかの決定は通常は、既知の被覆厚さを有するフ
ァイバを用いて得られたＯ．Ｄ．値（および／またはＯ
Ｄ／ＤＣ比、下記参照）の較正値に基づくであろう。
【００３２】上述の動作モ−ドを考慮して、本発明は本
質的に光吸収が厚さとともに増加するハ−メチック被覆
に対して用いられ得る。光導波路ファイバを水分と水素
吸収から保護するために用いられる炭素被覆はこのタイ
プである。
質的に光吸収が厚さとともに増加するハ−メチック被覆
に対して用いられ得る。光導波路ファイバを水分と水素
吸収から保護するために用いられる炭素被覆はこのタイ
プである。
【００３３】上記の解析が示すように、Ｏ．Ｄ．ライン
の大きさはハ−メチック被覆の厚さの直接関数であっ
て、前記米国特許やイノウエの技法のような加法関数で
はない。したがって、本発明は従来技術の技法のように
反射ビ−ムによって信号を圧倒されることには影響され
ない。
の大きさはハ−メチック被覆の厚さの直接関数であっ
て、前記米国特許やイノウエの技法のような加法関数で
はない。したがって、本発明は従来技術の技法のように
反射ビ−ムによって信号を圧倒されることには影響され
ない。
【００３４】上述のように、従来技術の技法には、１）
光源のパワ−の変化および／または２）光源に対するフ
ァイバの移動による問題がある。本発明によれば、これ
らの問題が、Ｏ．Ｄ．ラインの大きさをＤＣラインの大
きさ（ピ−ク高さ）によって規格化することによって、
すなわちＯ．Ｄ．ラインの大きさをＤＣラインの大きさ
で割ることによって対処されかつ解決される。
光源のパワ−の変化および／または２）光源に対するフ
ァイバの移動による問題がある。本発明によれば、これ
らの問題が、Ｏ．Ｄ．ラインの大きさをＤＣラインの大
きさ（ピ−ク高さ）によって規格化することによって、
すなわちＯ．Ｄ．ラインの大きさをＤＣラインの大きさ
で割ることによって対処されかつ解決される。
【００３５】ＤＣラインとＯ．Ｄ．フ−リエ・ラインの
両方の大きさが光源の強度に直線的に関係づけられる。
したがって、これら２つの比は光源パワ−の変化とは独
立である。このことはゼロ・オングストロムから屈折光
を完全に減衰させる厚さまでの被覆厚さのすべての値に
該当する。
両方の大きさが光源の強度に直線的に関係づけられる。
したがって、これら２つの比は光源パワ−の変化とは独
立である。このことはゼロ・オングストロムから屈折光
を完全に減衰させる厚さまでの被覆厚さのすべての値に
該当する。
【００３６】裸のファイバと薄いハ−メチック被覆を有
するファイバとの間で遷移が生ずることに注目すべきで
ある。特に、実質的に一定の反射を得るために、炭素被
覆の場合には、例えば200オングストロムのオ−ダ−の
最小被覆厚が必要とされる。したがって、上記の一次解
析はこの最小レベルの被覆を有するファイバに該当す
る。基本的技法は200オングストロング以下の被覆に適
用可能であり続けるが、反射光はもはや一定ではないこ
とを考慮する必要があることに注目すべきである。
するファイバとの間で遷移が生ずることに注目すべきで
ある。特に、実質的に一定の反射を得るために、炭素被
覆の場合には、例えば200オングストロムのオ−ダ−の
最小被覆厚が必要とされる。したがって、上記の一次解
析はこの最小レベルの被覆を有するファイバに該当す
る。基本的技法は200オングストロング以下の被覆に適
用可能であり続けるが、反射光はもはや一定ではないこ
とを考慮する必要があることに注目すべきである。
【００３７】反射光と屈折光の強度は入射光の偏波とと
もに変化するであろう。したがって、被覆の厚さのモニ
タ時におけるエラ−を回避するために、光源の偏波が実
質的に一定である必要がある。好ましくは、偏波は高純
度の直線偏波でなければならない。また、実際には、偏
波がビ−ムの電界成分がファイバの長手方向の軸線と実
質的に平行であるようなものであれば、空間周波数スペ
クトルはよりクリ−ンである（ノイズが少ない）ことが
認められた。偏波の方向と偏波の時間的変化の両方につ
いての偏波制御はレ−ザ光源と偏波させるビ−ム分割器
を用いること容易に実現され得る。あるいは、直線的に
偏波されるレ−ザを用いてもよい。必要に応じて、偏波
された光を得るための他の方法を用いてもよい。
もに変化するであろう。したがって、被覆の厚さのモニ
タ時におけるエラ−を回避するために、光源の偏波が実
質的に一定である必要がある。好ましくは、偏波は高純
度の直線偏波でなければならない。また、実際には、偏
波がビ−ムの電界成分がファイバの長手方向の軸線と実
質的に平行であるようなものであれば、空間周波数スペ
クトルはよりクリ−ンである（ノイズが少ない）ことが
認められた。偏波の方向と偏波の時間的変化の両方につ
いての偏波制御はレ−ザ光源と偏波させるビ−ム分割器
を用いること容易に実現され得る。あるいは、直線的に
偏波されるレ−ザを用いてもよい。必要に応じて、偏波
された光を得るための他の方法を用いてもよい。
【００３８】このシステムの動作が図５〜８に示されて
いる。図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃはそれぞれ、ハ−メチッ
ク層が薄い場合（200オングストロム）、中間の場合（5
00オングストロム）および厚い場合（800オングストロ
ム）について典型的な遠視界干渉縞を示している。図６
Ａ、６Ｂおよび６Ｃそれぞれ図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃの
干渉縞のフ−リエ周波数スペクトルを示しており、そし
て図７はＯ．Ｄ．ラインのまわりにおけるこれらのスペ
クトルの部分の展開図である。被覆の厚さの増加に伴う
Ｏ．Ｄ．ラインの大きさの変化（減少）がこれらの図で
明らかである。
いる。図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃはそれぞれ、ハ−メチッ
ク層が薄い場合（200オングストロム）、中間の場合（5
00オングストロム）および厚い場合（800オングストロ
ム）について典型的な遠視界干渉縞を示している。図６
Ａ、６Ｂおよび６Ｃそれぞれ図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃの
干渉縞のフ−リエ周波数スペクトルを示しており、そし
て図７はＯ．Ｄ．ラインのまわりにおけるこれらのスペ
クトルの部分の展開図である。被覆の厚さの増加に伴う
Ｏ．Ｄ．ラインの大きさの変化（減少）がこれらの図で
明らかである。
【００３９】図８はＯ．Ｄ．／ＤＣ比と被覆の厚さとの
関係を示す典型的な曲線である。厚さに伴うこの変数の
単調な変化をこの図で見ることができる。
関係を示す典型的な曲線である。厚さに伴うこの変数の
単調な変化をこの図で見ることができる。
【００４０】上述のように、本発明は米国特許出願第07
/816,882号、第07/816,491号、および第07/816,883号に
開示されている種類の機能を有する全ファイバ測定／制
御システムの一部分として実施されることが好ましい。
図４は上述した「非円形ファイバの直径を測定する方
法」という名称の前記出願に従って構成された測定シス
テムを示している。
/816,882号、第07/816,491号、および第07/816,883号に
開示されている種類の機能を有する全ファイバ測定／制
御システムの一部分として実施されることが好ましい。
図４は上述した「非円形ファイバの直径を測定する方
法」という名称の前記出願に従って構成された測定シス
テムを示している。
【００４１】このシステムはコリメ−トされたコヒ−レ
ントな単色光のビ−ム２５を生ずるレ−ザ２３を具備し
ている。上述のように、ビ−ム２５からの光はファイバ
１３によって反射されかつ屈折されて図１に示された種
類の遠視界干渉縞を生ずる。光学系２６、２７が遠視界
干渉縞を左および右の検知器２９、３１に投射する。そ
れらの検知器は、出力がアナログからディジタルへの変
換の後で、干渉縞のディジタル表示よりなる光検知器の
直線的アレイで構成されうる。光学系２６、２７とそれ
らの検知器２９、３１に対する関係についての説明は
「高精度でのファイバ直径の測定」という名称の上記出
願に見ることができる。図４に示されているように、検
知器２９の中心は+61.5oにあり、そして検知器３１の中
心は-61.5oにある。これらの値の導出については、「非
円形ファイバの直径を測定する方法」という名称の上記
出願に詳細に説明されている。各検知器に対する適当な
角度範囲は20oであり、すなわち検知器２９の場合には+
51.5oから+71.5oまで、そして検知器３１では51.5oから
-71.5oまでである。もちろん必要に応じて他の角度範囲
を有する検知器を用いてもよい。例えば、実際には、16
oの角度範囲を有する検知器でも十分に作用することが
認められた。
ントな単色光のビ−ム２５を生ずるレ−ザ２３を具備し
ている。上述のように、ビ−ム２５からの光はファイバ
１３によって反射されかつ屈折されて図１に示された種
類の遠視界干渉縞を生ずる。光学系２６、２７が遠視界
干渉縞を左および右の検知器２９、３１に投射する。そ
れらの検知器は、出力がアナログからディジタルへの変
換の後で、干渉縞のディジタル表示よりなる光検知器の
直線的アレイで構成されうる。光学系２６、２７とそれ
らの検知器２９、３１に対する関係についての説明は
「高精度でのファイバ直径の測定」という名称の上記出
願に見ることができる。図４に示されているように、検
知器２９の中心は+61.5oにあり、そして検知器３１の中
心は-61.5oにある。これらの値の導出については、「非
円形ファイバの直径を測定する方法」という名称の上記
出願に詳細に説明されている。各検知器に対する適当な
角度範囲は20oであり、すなわち検知器２９の場合には+
51.5oから+71.5oまで、そして検知器３１では51.5oから
-71.5oまでである。もちろん必要に応じて他の角度範囲
を有する検知器を用いてもよい。例えば、実際には、16
oの角度範囲を有する検知器でも十分に作用することが
認められた。
【００４２】上記の出願によれば、各検知器の出力がフ
ァイバの直径を表わす信号を発生するために別々に解析
され、そして２つの信号が平均されて、ファイバの直径
を表わしかつファイバの楕円率に実質的に感応しない最
終信号を生ずる。本発明によれば、各検知器の出力は２
つのＯ．Ｄ．値をまたは好ましくは２つのＯＤ／ＤＣ値
を決定するために解析され得る。必要に応じて、これら
の値を比較しかつ／または平均することによって、ハ−
メチック厚さのさらに精細な制御を得ることができる。
また、ハ−メチック被覆の不均一性が多数の検知器によ
って検知することもできる。
ァイバの直径を表わす信号を発生するために別々に解析
され、そして２つの信号が平均されて、ファイバの直径
を表わしかつファイバの楕円率に実質的に感応しない最
終信号を生ずる。本発明によれば、各検知器の出力は２
つのＯ．Ｄ．値をまたは好ましくは２つのＯＤ／ＤＣ値
を決定するために解析され得る。必要に応じて、これら
の値を比較しかつ／または平均することによって、ハ−
メチック厚さのさらに精細な制御を得ることができる。
また、ハ−メチック被覆の不均一性が多数の検知器によ
って検知することもできる。
【００４３】検知器２９、３１を軸線から外れた位置に
配置したことにより、非散乱光、すなわちファイバと相
互作用していない光源からの光よるエラ−を回避する利
点が得られることに注目するべきである。
配置したことにより、非散乱光、すなわちファイバと相
互作用していない光源からの光よるエラ−を回避する利
点が得られることに注目するべきである。
【００４４】図２〜３および図５〜８のプロットは125
ミクロンのコアレス・ファイバについての計算された干
渉縞に基づくものである。すなわち、それらはモデル化
した結果である。特に、それらのプロットは波動理論モ
デルを用いて発生された。このモデルは、複素屈折率n
= 2.5 + 1.5iを有する無定形炭素の外側層によって被覆
された屈折率n = 1.457の光を吸収しない125ミクロン中
央領域を有する円形的に対称な円筒体を仮定した。Ｅフ
ィ−ルドを円筒体の軸線に平行に偏波されかつ円筒体に
おいてこの軸線に対して直交関係に向けられた波長0.63
3ミクロンの平面波が図示された遠視界強度パタ−ンを
発生した。
ミクロンのコアレス・ファイバについての計算された干
渉縞に基づくものである。すなわち、それらはモデル化
した結果である。特に、それらのプロットは波動理論モ
デルを用いて発生された。このモデルは、複素屈折率n
= 2.5 + 1.5iを有する無定形炭素の外側層によって被覆
された屈折率n = 1.457の光を吸収しない125ミクロン中
央領域を有する円形的に対称な円筒体を仮定した。Ｅフ
ィ−ルドを円筒体の軸線に平行に偏波されかつ円筒体に
おいてこの軸線に対して直交関係に向けられた波長0.63
3ミクロンの平面波が図示された遠視界強度パタ−ンを
発生した。
【００４５】例示の目的のために、"The Fast Fuorier
Transform and its Applications",IBM Research Paper
RC 1743, February 9, 1967に記述されているク−レ
イ、ルイスおよびウエルチの技法を用いて、計算された
干渉縞デ−タについて高速フ−リエ変換（ＦＦＴ）を行
うことによって空間周波数スペクトルが得られた。上述
のように、本発明を実施する場合には、「高精度でのフ
ァイバ直径の測定」という名称の上記出願の技法を用い
ることが好ましい。特に、そこに記述されている離散フ
−リエ変換技法がＯ．Ｄ．ラインに対するさらに精度の
高い位置を与え、したがってハ−メチック被覆厚みをモ
ニタする際に使用するためのそのラインの大きさのより
高精度の値を与える。ＤＣ成分の場所は既知であるか
ら、すなわちそれは0.0fringes/degreeであるから、こ
の成分の大きさを決定するためにＦＦＴスペクトルを用
いることができる。
Transform and its Applications",IBM Research Paper
RC 1743, February 9, 1967に記述されているク−レ
イ、ルイスおよびウエルチの技法を用いて、計算された
干渉縞デ−タについて高速フ−リエ変換（ＦＦＴ）を行
うことによって空間周波数スペクトルが得られた。上述
のように、本発明を実施する場合には、「高精度でのフ
ァイバ直径の測定」という名称の上記出願の技法を用い
ることが好ましい。特に、そこに記述されている離散フ
−リエ変換技法がＯ．Ｄ．ラインに対するさらに精度の
高い位置を与え、したがってハ−メチック被覆厚みをモ
ニタする際に使用するためのそのラインの大きさのより
高精度の値を与える。ＤＣ成分の場所は既知であるか
ら、すなわちそれは0.0fringes/degreeであるから、こ
の成分の大きさを決定するためにＦＦＴスペクトルを用
いることができる。
【００４６】上述した本発明の方法は計算、識別、大き
さ決定、および規格化の種々の工程を行うための適当な
プログラミングによって構成されたディジタル・コンピ
ュ−タ・システムで実施れるのが好ましい。そのプログ
ラミングは公知の種々のプログラミング言語で行うこと
ができる。好ましいプログラミング言語はＣ言語であ
り、それは科学計算を行うのに特に適している。使用で
きる他の言語としては、FORTRAN、BASIC、PASCAL、C++
等がある。
さ決定、および規格化の種々の工程を行うための適当な
プログラミングによって構成されたディジタル・コンピ
ュ−タ・システムで実施れるのが好ましい。そのプログ
ラミングは公知の種々のプログラミング言語で行うこと
ができる。好ましいプログラミング言語はＣ言語であ
り、それは科学計算を行うのに特に適している。使用で
きる他の言語としては、FORTRAN、BASIC、PASCAL、C++
等がある。
【００４７】このコンピュ−タ・システムはDigital Eq
uipment Corporation、IBM、Hewlett-Packard等によっ
て現在製造されているコンピュ−タおよび周辺装置のよ
うな汎用の科学コンピュ−タおよびそれらの周辺装置よ
りなる。あるいは、本発明を実施するには、多数のディ
ジタル信号処理チップを用いたシステムのような指定さ
れたシステムを用いてもよい。
uipment Corporation、IBM、Hewlett-Packard等によっ
て現在製造されているコンピュ−タおよび周辺装置のよ
うな汎用の科学コンピュ−タおよびそれらの周辺装置よ
りなる。あるいは、本発明を実施するには、多数のディ
ジタル信号処理チップを用いたシステムのような指定さ
れたシステムを用いてもよい。
【００４８】好ましくは、コンピュ−タ・システムの処
理部分は次の特性、すなわち毎秒５千万回の浮動小数点
演算、少なくとも４メガバイトのメモリおよび少なくと
も４０メガバイトのディスク記憶装置において３２ビッ
ト浮動小数点の語長を有していなければならない。この
システムは、光検知器アレイからのデ−タを入力する手
段と、厚さ検知の結果を処理制御で使用するための電子
的形式とシステム・オペレ−タ、保守要員等による観察
のためのビジュアル形式の両方で出力する手段を具備し
ていなければならない。出力はさらに解析するためのお
よび／または爾後の表示のためにディスク・ドライブあ
るいはテ−プ・ドライブ等に記憶され得る。
理部分は次の特性、すなわち毎秒５千万回の浮動小数点
演算、少なくとも４メガバイトのメモリおよび少なくと
も４０メガバイトのディスク記憶装置において３２ビッ
ト浮動小数点の語長を有していなければならない。この
システムは、光検知器アレイからのデ−タを入力する手
段と、厚さ検知の結果を処理制御で使用するための電子
的形式とシステム・オペレ−タ、保守要員等による観察
のためのビジュアル形式の両方で出力する手段を具備し
ていなければならない。出力はさらに解析するためのお
よび／または爾後の表示のためにディスク・ドライブあ
るいはテ−プ・ドライブ等に記憶され得る。
【００４９】あまり厚くないハ−メチック被覆の場合、
例えばＯ．Ｄ．ラインが空間周波数スペクトルで識別さ
れ得るハ−メチック被覆の場合には、そのＯ．Ｄ．ライ
ンの場所は上記した「高精度でのファイバ直径の測定」
という名称の出願に従ってファイバ直径をモニタするた
めに用いることができる。同様に、「ファイバにおける
欠陥を検知する方法」という名称の上記出願の技法、具
体的には、ＤＣピ−クとＯ．Ｄ．ピ−クとの間における
ピ−クの存在に対して空間周波数スペクトルが検査さ
れ、その場合、ピ−クがファイバにおける欠陥を表わす
ようにする技法を用いて、欠陥が検知され得る。したが
って、本発明の技法を上記各出願の技法と組合せると、
被覆モニタリング、Ｏ．Ｄ．モニタリング、および欠陥
検知が、単一の空間周波数スペクトル（あるいは非円形
ファイバの問題にも上記の「非円形ファイバの直径を測
定する方法」という名称の出願に従って対処すべき場合
には２つ以上の空間周波数スペクトル）によって、すべ
て同時に行われ得る。
例えばＯ．Ｄ．ラインが空間周波数スペクトルで識別さ
れ得るハ−メチック被覆の場合には、そのＯ．Ｄ．ライ
ンの場所は上記した「高精度でのファイバ直径の測定」
という名称の出願に従ってファイバ直径をモニタするた
めに用いることができる。同様に、「ファイバにおける
欠陥を検知する方法」という名称の上記出願の技法、具
体的には、ＤＣピ−クとＯ．Ｄ．ピ−クとの間における
ピ−クの存在に対して空間周波数スペクトルが検査さ
れ、その場合、ピ−クがファイバにおける欠陥を表わす
ようにする技法を用いて、欠陥が検知され得る。したが
って、本発明の技法を上記各出願の技法と組合せると、
被覆モニタリング、Ｏ．Ｄ．モニタリング、および欠陥
検知が、単一の空間周波数スペクトル（あるいは非円形
ファイバの問題にも上記の「非円形ファイバの直径を測
定する方法」という名称の出願に従って対処すべき場合
には２つ以上の空間周波数スペクトル）によって、すべ
て同時に行われ得る。
【図１】遠視界干渉縞を用いてファイバ直径を測定する
ためのワトキンス型システムの基本要素を示す概略図で
ある。
ためのワトキンス型システムの基本要素を示す概略図で
ある。
【図２】被覆されていない125ミクロンのコアレス・フ
ァイバの典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の
角度範囲について示している。
ァイバの典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の
角度範囲について示している。
【図３】図２の干渉縞の周波数スペクトルを示してい
る。
る。
【図４】本発明を使用し得るファイバ直径測定システム
の構成要素を示す概略図である。
の構成要素を示す概略図である。
【図５Ａ】薄い（200オングストロム）ハ−メチック被
覆の場合における125ミクロンのコアレス・ファイバの
典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の角度範囲
について示している。
覆の場合における125ミクロンのコアレス・ファイバの
典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の角度範囲
について示している。
【図５Ｂ】中程度の（500オングストロム）ハ−メチッ
ク被覆の場合における125ミクロンのコアレス・ファイ
バの典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の角度
範囲について示している。
ク被覆の場合における125ミクロンのコアレス・ファイ
バの典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の角度
範囲について示している。
【図５Ｃ】厚い（800オングストロム）ハ−メチック被
覆の場合における125ミクロンのコアレス・ファイバの
典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の角度範囲
について示している。
覆の場合における125ミクロンのコアレス・ファイバの
典型的な遠視界干渉縞を53.3度と69.5度の間の角度範囲
について示している。
【図６Ａ】図５Ａの干渉縞のフ−リエ周波数スペクトル
を示している。
を示している。
【図６Ｂ】図５Ｂの干渉縞のフ−リエ周波数スペクトル
を示している。
を示している。
【図６Ｃ】図５Ｃの干渉縞のフ−リエ周波数スペクトル
を示している。
を示している。
【図７】Ｏ．Ｄ．ラインのまわりにおける図６Ａ、６Ｂ
および６Ｃの部分の拡大図である。
および６Ｃの部分の拡大図である。
【図８】Ｏ．Ｄ．ライン・パワ−対ＤＣライン・パワ−
の比と被覆の厚さとの関係を示す典型的なグラフであ
る。
の比と被覆の厚さとの関係を示す典型的なグラフであ
る。
１３ 光導波通路ファイバ
１５ 光
１７ ファイバ表面
１９ 干渉縞
２３ レ−ザ
２５ 光のビ−ム
２６、２７ 光学系
２９、３１ 検知器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ブルース ワレン レディング
アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14905、
エルマイラ、ダブリュウ チャーチ ス
トリート 901
(72)発明者 ロバート メイスン トラスティ
アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14845、
ホースヘッズ、ストーンクロフト ドラ
イブ 2467
(56)参考文献 特開 平４−315939（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−66806（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−289405（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−60553（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−297038（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/06
G02B 6/44
Claims (8)
- 【請求項１】 ハーメチック膜を有する透明なフィラメ
ントの被覆をモニタするためのまたはモニタしかつ制御
するための方法であって、 （ａ）放射線のビームを、ハーメチック膜を被覆された
前記フィラメントに照射して干渉縞を生じさせ、 （ｂ）前記干渉縞を検知し、 （ｃ）前記干渉縞に対する空間周波数スペクトルを発生
し、 （ｄ）前記フィラメントの外径に対応した前記空間周波
数スペクトルの第１の成分を識別し、 （ｅ）前記ハーメチック膜の厚さを表わす前記第１の成
分の大きさの値を決定し、 （ｆ）前記第１の成分の大きさから前記ハーメチック膜
の厚さを制御するための制御信号を発生することよりな
る、ハーメチック膜を有する透明なフィラメントの被覆
をモニタするためのまたはモニタしかつ制御するための
方法 - 【請求項２】 ハーメチック膜を有する透明なフィラメ
ントの被覆をモニタするためのまたはモニタしかつ制御
するための方法であって、 （ｇ）前記空間周波数スペクトルのＤＣ成分である前記
空間周波数スペクトルの第２の成分を識別し、 （ｈ）前記第２の成分の大きさの値を決定し、 （ｉ）前記第１の成分の大きさの値を前記第２の成分の
大きさで規格化することをさらに含んでおり、前記規格
化された値が前記ハーメチック膜の厚さ表わす請求項１
の方法。 - 【請求項３】 前記放射線のビ−ムの偏波が実質的に一
定である請求項１または２の方法。 - 【請求項４】 前記フィラメントが長手方向の軸線を有
し、かつ前記放射線のビ−ムの電界成分がその長手方向
の軸線に対して実質的に平行である請求項１または２の
方法。 - 【請求項５】 前記放射線のビ−ムが１つの軸線を画定
し、かつ前記干渉縞がその軸線から角度的に変位された
場所で検知される請求項１または２の方法。 - 【請求項６】 前記空間周波数スペクトルがフィラメン
トの直径を制御するためあるいはフィラメントにおける
欠陥を検知するために用いられる請求項１または２の方
法。 - 【請求項７】 前記（ｂ）〜（ｆ）の工程が２つの空間
的に分離された場所のそれぞれで行われる請求項１また
は２の方法。 - 【請求項８】 前記ハーメチック膜が炭素よりなる請求
項１または２の方法。
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