JP3641502B2 - MT connector core misalignment measurement method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はMTコネクタの光ファイバ位置のずれを測定する方法に関し、特にその測定精度を向上せしめたものである。
【0002】
【従来の技術】
SM型光ファイバ用の多心コネクタとして用いられているMTコネクタは図4に示す如くものである。このMTコネクタは、光ファイバテープ104の複数本のファイバ素線103をコネクタフェルール101のファイバ穴に挿入状態で固定され、ファイバ素線の端面はフェルール101の前端面と同一平面に配置される。ガイドピン102によって光ファイバ素線103の軸合を行い接続される。
【0003】
クリップ105によって各光ファイバ素線の端面同士が強く接触している。
【0004】
接続損失は平均0.35dBを実現していて、このMTコネクタはケーブル接続の作業時間短縮に威力を発揮している。
【0005】
しかし、一般的に多心コネクタの接続損失は、融着接続の損失に比べて大きい。多心コネクタの接続損失を改善する必要が未だ残されている。
【0006】
この種のコネクタの接続損失に最も影響する要因は、接続する光ファイバのコア同士の軸ずれである。このような背景で多心コネクタの光ファイバコア位置ずれの高精度測定技術の開発が望まれていた。
【0007】
従来、MTコネクタの光ファイバコア位置のずれを測定する方法として次の二つの方法が知られている。
【0008】
一つは、▲1▼両側に2本のガイドピン穴を有し、その間に多数本のファイバ穴が形成されているMTコネクタのフェルールの後端面から光源により照明し、前端面側に対物レンズを介して撮像デバイスを配置してフェルールの前端面の像が撮像される方法である。この方法は光源からの照明光はガイドピン穴およファイバ穴を通り、透過照明光となって撮像デバイスに入射する。画像処理装置にはフェルールの前端面からの透過照明光の撮像データが与えられるので、画像処理装置ではガイドピン穴とファイバ穴の前端面におけるエッジの輪郭を求めることができる。その結果からガイドピン穴とファイバ穴の中心位置が求まり、ガイドピン穴の中心位置を基準としたファイバ穴の位置のずれを測定する方法である(昭和63年電子情報通信学会秋季全国大会、B−343「多心コネクタの高精度寸法測定技術の開発」)。
【0009】
他の一つの方法は、▲2▼特開平6−201356公開特許公報が知られている。この測定方法は図5に示すように、MTコネクタ接続時の位置を決める2本のガイドピン穴106にダミー用光ファイバ92を有するダミーピン91が挿入され、複数本の光ファイバ103が複数本のファイバ穴107に挿入状態で固定され、フェルール101の前端面で光ファイバ92,103の端面が略同一平面に配置される。そして、ダミーピン91の光ファイバ92およびファイバ穴107に挿入された光ファイバ103の後端面側から照明光を入射し、前端面側でそれぞれの光ファイバ92,103の出射照明光を撮像することにより、ガイドピン穴106および光ファイバ103のコアの中心位置を求める。ガイドピン穴106の中心位置と設計データに基づき、光ファイバ103のコア中心位置の設計位置からのずれを測定する方法である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記の▲1▼の方法では、ファイバ穴の偏心は評価できるが、ここに挿入される光ファイバ自体の偏心を評価することができない。また光学的測定のためガイドピン穴端面のだれの影響が大きく、中心位置が正確に算出できない不都合がある。上記の▲2▼の方法では、非接触でファイバ穴前端面のファイバコアからの出射光を撮像するものであるから、カメラに対する光ファイバの傾き、光ファイバ端面の研磨角度、光ファイバ端面の高さ不一致によるフォーカス点の違い等多くの測定誤差要因がある。このため種々の測定補正手段が必要とされる。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るMTコネクタのコア位置ずれ測定方法は、予めコア位置のずれ量及びずれ方向がわかっているコネクタ(基準コネクタ)とコアの位置ずれを測定するコネクタ(被測定コネクタ)を、ガイドピン穴とガイドピンのクリアランスの殆どないガイドピンを用いて光ファイバコア同士を接続し、光ファイバに入射した光パワーの減衰量を測って、コネクタの接続損失を測定する。次いで、ガイドピンを細いものに交換し、コネクタの接続せん断方向に被測定コネクタ端面をずらし、各光ファイバ毎に最も接続損失の小さくなるずらし量、ずらし方向を求めて、基準コネクタに対する相対的な位置ずれを光ファイバコア同士の接触式で求めることを要旨とする。
【0012】
また、上述の基準コネクタと被測定コネクタとの接続に替えて、例えば同一製造ロットの一対のコネクタを接続して上述の方法で一対のコネクタの相対的なコア位置ずれを光ファイバコア同士の接触式で求めることを要旨とする。
【0013】
【作用】
コネクタ同士を直接接続して、接続面せん断方向に被測定コネクタ端面をずらして光ファイバ入射光の光パワー減衰量を測定するものであるから、コネクタのコア相対位置ずれが無いとき、前記減衰量、すなわは接続損失が最も低くなる。従って、各光ファイバ毎に最も接続損失の小さくなる位置を求めれば被測定コネクタのコア位置ずれを知ることができる。
【0014】
【実施例】
以下、図面により本発明の実施例を説明する。図1はMTコネクタの光ファイバコア位置ずれ測定方法が適用される測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【0015】
光ファイバコア位置のずれ量及びずれ方向がわかっているコネクタ(以下基準コネクタ)100は、装置本体に固定され動かない専用チャック12に取り付けられるようになっている。被測定コネクタ101は、X軸,Y軸ステージ22に固定され、ステージと共に動く専用チャック14に取り付けられるようになっている。
【0016】
基準コネクタ100後端側に光ファイバ16を通して光源18が設けられ、一方、被測定コネクタ101の後端側には光ファイバ16を通してパワーメータ20が設けられる。ステージ22のX軸,Y軸の平行移動する側面にはリニアスケールが描かれ、この動きをセンサ24,26で検出し、移動量に応じたパルスを出力するようになっている。
【0017】
次に、図2は測定装置の機能構成を示すブロック図である。図2に示すように、X軸ステージ22はX軸駆動機構28により、Y軸ステージ22はY軸駆動機構30により可動となっており、これら駆動機構28,30はステッピングモータなどで構成され、それぞれステージドライバ32によりコントロールされる。また、センサ24,26の出力パルスはカウンタ34により計数され、移動量がモニタされると同時にCPU36に入力される。
【0018】
パワーメータ20の出力(光パワーデータ)はCPU36に送られ、コア位置の演算がなされ、CRT38で適宜表示される。なお、CPU36はステージドライバ32をコントロールしている。
【0019】
図3は実施例におけるMTコネクタフェルール101の状態を示している。両側にガイドピン105がガイドピン穴106を通して基準コネクタのフェルールのガイドピン穴に挿入される。ガイドピン穴の間に4本の光ファイバ穴107が形成され、光ファイバ16が挿入される。光ファイバ16はフェルール101の前端面と同一平面になるように研磨され、その端面がファイバ穴107から露出している。
【0020】
次に図1の装置を用いて実行されるMTコネクタの光ファイバコア位置ずれ測定方法を説明する。測定は次のステップで順次実行される。
【0021】
1)基準コネクタ100と被測定コネクタ101をガイドピン穴とガイドピンのクリアランスの殆どないガイドピンを用いて接続し、このときの光パワーをパワーメータ20によって測定し、コネクタの接続損失を測定する。
【0022】
2)上記のコネクタを接続した状態で、基準コネクタ100を装置本体に固定され動かない専用チャック12に固定し、被測定コネクタ101をX軸,Y軸ステージに固定された専用チャック14に固定する。固定後、パワーメータの値が上記(1)と変動していないことを確認する。そうしてこのときのステージのX,Yの座標を(0,0)とする。
【0023】
3)各々のコネクタがチャックに固定された状態でガイドピンを細いものに交換する。この際、ステージの座標が(0,0)であることと、パワーメータの値に変動がないことを確認する。
【0024】
4)上記(3)の状態で接続損失の測定値をモニタリングしながらステージ22をX軸方向、Y軸方向にずらし、接続損失の最も低くなるX,Yの座標を求める。
【0025】
5)上記(4)により求めた座標と基準コネクタ100の既知のコアの位置ずれにより、被測定コネクタの光ファイバコアの位置ずれを求める。
【0026】
上記の各測定は、各ファイバ素線ごとに行う。
【0027】
【発明の効果】
本発明の測定方法によれば、コネクタ直接接続の光ファイバコア同士の接触式での測定であるため、従来の光学的に非接触で測定するとき内在している測定誤差要因がなくなり、これまで測定が困難であったコアの位置ずれが小さい(1μm以下)コネクタのコア位置の測定が可能になった。
【0028】
また、特に対のコネクタ同士のコア相対位置ずれ方法を測定するのに優れているため、同一条件で製造されたコネクタ同士のコアの相対ずれ方向を求めることにより、測定結果のコネクタ製造へのフィードバックがより正確になり、高精度なコネクタ製造が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のMTコネクタのコア位置ずれ測定方法が適用される装置の斜視図。
【図2】実施例のMTコネクタのコア位置ずれ測定方法が適用される装置のブロック図。
【図3】実施例に係るMTコネクタフェルールの一部断面斜視図。
【図4】MTコネクタの構成を示す斜視図。
【図5】従来例を示すコネクタの一部断面斜視図。
【符号の説明】
100 基準コネクタ
101 被測定コネクタ
105 ガイドピン
106 ガイドピン穴
107 光ファイバ素線穴
12,14 チャック
16 光ファイバ
18 光源
20 パワーメータ
22 X軸,Y軸ステージ
24,26 位置センサ
28,30 ステージ駆動機構[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for measuring the displacement of an optical fiber position of an MT connector, and particularly improves the measurement accuracy.
[0002]
[Prior art]
An MT connector used as a multi-core connector for an SM type optical fiber is as shown in FIG. In this MT connector, a plurality of
[0003]
The end face of each optical fiber is in strong contact with the
[0004]
The average connection loss is 0.35 dB, and this MT connector is effective for shortening the cable connection work time.
[0005]
However, generally, the connection loss of the multi-fiber connector is larger than the loss of the fusion splice. There remains a need to improve the connection loss of multi-fiber connectors.
[0006]
The factor that most affects the connection loss of this type of connector is the misalignment between the cores of the optical fibers to be connected. Against this background, it has been desired to develop a high-accuracy measurement technique for misalignment of the optical fiber core of a multi-fiber connector.
[0007]
Conventionally, the following two methods are known as methods for measuring the shift of the optical fiber core position of the MT connector.
[0008]
One is (1) two guide pin holes on both sides, and a light source is illuminated from the rear end face of the ferrule of the MT connector in which a large number of fiber holes are formed between them, and the objective lens on the front end face side This is a method in which an image pickup device is arranged through the front end face image of the ferrule. In this method, the illumination light from the light source passes through the guide pin hole and the fiber hole and enters the imaging device as transmitted illumination light. Since the image processing apparatus is provided with imaging data of transmitted illumination light from the front end face of the ferrule, the image processing apparatus can obtain the edge contours at the front end face of the guide pin hole and the fiber hole. Based on the result, the center positions of the guide pin hole and the fiber hole are obtained, and the deviation of the position of the fiber hole with respect to the center position of the guide pin hole is measured. -343 “Development of high-precision dimension measurement technology for multi-fiber connectors”).
[0009]
As another method, (2) Japanese Patent Laid-Open No. 6-201356 is known. As shown in FIG. 5, in this measurement method,
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the above method (1), the eccentricity of the fiber hole can be evaluated, but the eccentricity of the optical fiber itself inserted therein cannot be evaluated. In addition, there is a disadvantage that the center position cannot be accurately calculated because the influence of the end face of the guide pin hole is large due to optical measurement. In the above method (2), since the light emitted from the fiber core on the front end face of the fiber hole is imaged in a non-contact manner, the inclination of the optical fiber relative to the camera, the polishing angle of the end face of the optical fiber, the height of the end face of the optical fiber is increased. There are many causes of measurement errors, such as differences in focus points due to mismatch. For this reason, various measurement correction means are required.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the MT connector core misalignment measuring method according to the present invention, a connector (reference connector) whose core position misalignment amount and direction are known in advance and a connector (measuring connector) for measuring the core misalignment are used as a guide pin. The optical fiber cores are connected to each other using guide pins having almost no clearance between the holes and the guide pins, and the amount of attenuation of the optical power incident on the optical fiber is measured to measure the connection loss of the connector. Next, replace the guide pin with a thin one, shift the connector end face in the connection shear direction of the connector, and obtain the shift amount and the shift direction with the smallest connection loss for each optical fiber to obtain the relative relative to the reference connector. The gist is to obtain a positional shift by a contact formula between optical fiber cores .
[0012]
Further, instead of connecting the above-described reference connector and the connector to be measured, for example, a pair of connectors of the same production lot are connected, and the relative core position deviation of the pair of connectors is contacted between the optical fiber cores by the above-described method. The gist is to find it by a formula .
[0013]
[Action]
Since the connectors are directly connected to each other and the end face of the connector to be measured is shifted in the shearing direction of the connection surface to measure the optical power attenuation of the incident light of the optical fiber. That is, the connection loss is the lowest. Therefore, if the position where the connection loss is the smallest is obtained for each optical fiber, the core displacement of the connector under measurement can be known.
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a measuring apparatus to which an optical fiber core misalignment measuring method for MT connectors is applied.
[0015]
A connector (hereinafter referred to as a reference connector) 100 whose optical fiber core position displacement amount and displacement direction are known is fixed to the apparatus main body and attached to a
[0016]
A
[0017]
Next, FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the measuring apparatus. As shown in FIG. 2, the
[0018]
The output of the power meter 20 (optical power data) is sent to the
[0019]
FIG. 3 shows the state of the
[0020]
Next, an optical fiber core misalignment measuring method of the MT connector executed using the apparatus of FIG. 1 will be described. Measurement is performed sequentially in the following steps.
[0021]
1) The reference connector 100 and the connector to be measured 101 are connected by using a guide pin having almost no clearance between the guide pin hole and the guide pin, the optical power at this time is measured by the
[0022]
2) With the above connectors connected, the reference connector 100 is fixed to the
[0023]
3) Replace the guide pin with a thin one with each connector fixed to the chuck. At this time, it is confirmed that the coordinates of the stage are (0, 0) and that the value of the power meter is not changed.
[0024]
4) While monitoring the connection loss measurement value in the state (3), the
[0025]
5) The positional deviation of the optical fiber core of the connector to be measured is obtained from the coordinates obtained in (4) above and the known positional deviation of the core of the reference connector 100.
[0026]
Each of the above measurements is performed for each fiber strand.
[0027]
【The invention's effect】
According to the measurement method of the present invention, since the measurement is performed in the contact type between the optical fiber cores directly connected to the connector, the measurement error factor inherent in the conventional optical non-contact measurement is eliminated, and thus far It has become possible to measure the core position of the connector with a small core displacement (1 μm or less), which was difficult to measure.
[0028]
In addition, because it is excellent for measuring the core relative position deviation method between the pair of connectors, the measurement result is fed back to the connector production by obtaining the core relative displacement direction between the connectors manufactured under the same conditions. Has become more accurate, making it possible to manufacture highly accurate connectors.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an apparatus to which an MT connector core position deviation measuring method according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is a block diagram of an apparatus to which the MT connector core misalignment measuring method of the embodiment is applied.
FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of an MT connector ferrule according to an embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of an MT connector.
FIG. 5 is a partial cross-sectional perspective view of a connector showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
100
Claims (2)
前記基準コネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、前記被測定コネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端にて該入射光の光パワーを測定する第2ステップと、
前記第1ステップの状態で、基準コネクタを静止チャックに、被測定コネクタを移動ステージのチャックに固定し、前記ガイドピンを前記ガイドピンより細いガイドピンと交換する第3ステップと、
該第3ステップの状態で、前記基準コネクタに挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、前記被測定コネクタに挿入された光ファイバ素線後端側にて該入射光の光パワーを測定するとき、X軸,Y軸ステージを動かし該光パワーの最も大きくなるX,Y座標を求める第4ステップと、
該第4ステップで求めたX,Y座標と、前記基準コネクタの予め測定され既知のコア位置ずれ座標より前記被測定コネクタのコア位置ずれを演算して求める第5ステップとを備え、
前記被測定コネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線コアの位置ずれを光ファイバコア同士の接触式で測定することを特徴とするMTコネクタのコア位置ずれ測定方法。At least two guide pin holes for determining a position at the time of connection are formed, and a plurality of optical fiber strands are respectively inserted into a plurality of fiber holes and fixed thereto, and a reference connector and a connector to be measured are connected to the guide pin holes. A first step of connecting the optical fiber cores by inserting a guide pin that fits into the optical fiber ;
Light enters from the rear end of the optical fiber inserted into the fiber hole of the reference connector, and the optical power of the incident light is measured at the rear end of the optical fiber inserted into the fiber hole of the connector to be measured. A second step to
A third step of fixing the reference connector to the stationary chuck, the connector to be measured to the chuck of the moving stage in the state of the first step, and replacing the guide pin with a guide pin thinner than the guide pin;
In the state of the third step, light is incident from the rear end side of the optical fiber inserted into the reference connector, and the incident light is incident on the rear end side of the optical fiber inserted into the connector to be measured. A fourth step of determining the X and Y coordinates at which the optical power is maximized by moving the X axis and Y axis stages when measuring the power;
The X and Y coordinates obtained in the fourth step, and a fifth step obtained by calculating the core position deviation of the measured connector from the previously measured and known core position deviation coordinates of the reference connector,
An MT connector core misalignment measuring method , comprising: measuring a misalignment of an optical fiber core inserted into a fiber hole of the connector to be measured by a contact method between optical fiber cores .
前記一対のコネクタの一方のファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、他方のコネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端にて該入射光の光パワーを測定する第2ステップと、
前記第1ステップの状態で、一方のコネクタを静止チャックに、他方のコネクタを移動ステージのチャックに固定し、前記ガイドピンを前記ガイドピンより細いガイドピンと交換する第3ステップと、
該第3ステップの状態で、一方のコネクタに挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、他方のコネクタに挿入された光ファイバ素線後端側にて該入射光の光パワーを測定するとき、X軸,Y軸ステージを動かし光パワーの最も大きくなるX,Y座標を求める第4ステップとを備え、
前記一対のコネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線のコア位置ずれの相対ずれ量及びずれ方向を光ファイバコア同士の接触式で測定することを特徴とするMTコネクタのコア位置ずれ測定方法。At least two guide pin holes that determine the connection position are formed, and a pair of connectors in which a plurality of optical fiber strands are respectively inserted and fixed in a plurality of fiber holes are fitted into the guide pin holes. Inserting a guide pin to connect the optical fiber cores ; and
Light enters from the rear end of the optical fiber inserted into one fiber hole of the pair of connectors, and the optical power of the incident light at the rear end of the optical fiber inserted into the fiber hole of the other connector A second step of measuring
A third step of fixing one connector to the stationary chuck, the other connector to the chuck of the moving stage in the state of the first step, and replacing the guide pin with a guide pin thinner than the guide pin;
In the state of the third step, light is incident from the rear end side of the optical fiber inserted into one connector, and the optical power of the incident light is transmitted from the rear end of the optical fiber inserted into the other connector. Measuring the X and Y coordinates by moving the X-axis and Y-axis stages to obtain the maximum optical power,
A method for measuring a core misalignment of an MT connector , comprising: measuring a relative misalignment amount and a misalignment direction of a core misalignment of an optical fiber inserted into a fiber hole of the pair of connectors by a contact method between optical fiber cores. .
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