JP3744812B2 - 定偏波光ファイバの融着接続方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定偏波光ファイバの偏波面を一致させて融着接続する定偏波光ファイバの融着接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
定偏波光ファイバ（偏波保存型光ファイバともいう）は、コア部に直交する２方向から異なる応力を与えることにより、等価的に複屈折性を持たせたものである。この定偏波光ファイバの代表的なものとしては、コア部の両側に応力付与材を配したパンダ型ファイバ、ボータイ型ファイバが知られている。これらの定偏波光ファイバを融着接続するには、互いの偏波面を一致させる必要がある。また、必要に応じて、互いの偏波面を所定角度持たせて融着接続する場合もあるが、この場合も、一旦偏波面を一致させてから、所定角度を与えている。
【０００３】
定偏波光ファイバ（以下、光ファイバという）の偏波面を一致させる方法として、例えば、特開平２−１９６２０４号公報に示されるような、光ファイバ側面からの透過光像を観察する画像観察による方法が知られている。
【０００４】
図７は、前記公報で開示されている画像観察による偏波面を一致させる方法を示す図である。図７（Ａ）は撮像カメラにより光ファイバの観察状態を示す図、図７（Ｂ）は観察される光ファイバの光像を示す図、図７（Ｃ）は光ファイバの輝度分布を示す図である。図７（Ｄ）はファイバ回転角と輝度ピーク距離差の関係を示す図である。図中、１は光ファイバ、２はコア部、３は応力付与部、４は撮像カメラ、５は表示画面、６は光ファイバ光像、７は光ファイバ中心、８ａ，８ｂは輝度ピーク、９ａ，９ｂは光ファイバ外径の位置を示す。
【０００５】
この方法は、光ファイバ１の一方の側面から光を照射し、他方の側面で光ファイバを透過した光像を撮像カメラ４で撮像し、撮像された光像を表示画面５に光ファイバ光像６として映し出す。この光ファイバ光像６から、図７（Ｃ）の輝度分布を得て、応力付与部３を透過する透過光の屈折により、光ファイバの中心７の両側に高輝度の輝度ピーク８ａ，８ｂを観測する。この輝度ピーク８ａ，８ｂと光ファイバ中心７との距離ＫとＬは、光ファイバ１の応力付与部３の回転位置によって異なる。
【０００６】
したがって、接続しようとする左右の光ファイバ１の輝度ピーク距離差の絶対値｜Ｌ−Ｍ｜が、ゼロに近くなるように回転位置を調整して、偏波面を合わせてから接続を行なう。なお、図７（Ａ）では、コア部２と応力付与部３の中心を通る方向からの観察で、回転角度が９０度を示している。しかし、図７（Ｄ）に示すように観察面に対する回転角度が０〜１８０度の間で、｜Ｌ−Ｍ｜がゼロとなる回転位置は複数存在し、また、輝度分布のノイズによる影響を受けやすく、所定の回転位置（９０度）を正確に求めるためには、他のパラメータも必要とする。
【０００７】
また、他の画像観察による方法では、上述した輝度ピークの位置を表示画面上に表示し、接続しようとする左右の光ファイバで一致するように調整する技術が知られている（特開平８−１１４７２０号公報参照）。この方法は、左右の光ファイバで輝度ピークの位置を合わせるだけで、他のパラメータを必要としない。しかしながら、この方法は、輝度ピークがはっきり認識できる偏波面角度に限られ、また輝度ピーク位置を画面に表示して調心するものであるため、労力を要すると共に完全な自動化が難しい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、撮像画像の輝度分布から、光ファイバ偏波面を確実に検出ができ、しかも、自動化が可能な定偏波光ファイバの融着接続方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の定偏波光ファイバの融着接続方法は、コア部の周囲に応力付与部を配して偏波面を保存した一対の光ファイバを融着接続する方法であって、前記一対の光ファイバの突合せ部を融着接続装置に載置し、前記突合せ部を光ファイバの異なる２つの側面方向からの画像観察により位置合わせした後、少なくとも一方の撮像画像から得られる輝度分布において光ファイバと空気の屈折率が異なることによって光ファイバで屈折されて生じた明部の端と該明部の端に最も近い輝度ピークとの距離を前記明部の端の両側で求め、前記距離の和が最小になるように調整して、前記応力付与部を一致させ融着接続することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の定偏波光ファイバの融着接続方法は、コア部の周囲に応力付与部を配して偏波面を保存した一対の光ファイバを融着接続する方法であって、前記一対の光ファイバの突合せ部を融着接続装置に載置し、前記突合せ部を光ファイバの異なる２つの側面方向からの画像観察により位置合わせした後、少なくとも一方の撮像画像から得られる輝度分布における光ファイバ中心または前記輝度分布において光ファイバと空気の屈折率が異なることによって光ファイバで屈折されて生じた明部の中心またはコア部中心と、前記明部の端に最も近い輝度ピークとの距離を、前記光ファイバ中心または前記明部の中心またはコア部中心の両側で求め、前記距離の和が最大になるように調整して、前記応力付与部を一致させ融着接続することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、融着接続装置を示す図で、図１（Ａ）は融着接続部の概略を説明する図、図１（Ｂ）は光ファイバの保持機構を示す図である。図中、１８はガラス光ファイバ部、１９はファイバ被覆部、２０ａ、２０ｂは光ファイバ、２１は融着接続部、２２は表示部、２３ｘ，２３ｙは撮像カメラ、２４ｘ，２４ｙは照射光源、２５は放電電極、２６はファイバチャック、２７はＶ溝クランプ、２７ａはＶ溝台、２７ｂは押圧片、２８はギア、２９はステッピングモータ、３０はエンコーダを示す。
【００１２】
融着接続装置は、光ファイバ２０ａと２０ｂを接続する融着接続部２１と表示部２２および画像処理手段、制御手段を備えたコンピュータ装置（図示せず）で構成される。融着接続部２１は、融着部をｘ方向から観察するための撮像カメラ２３ｘと、ｘ方向とほぼ直交したｙ方向から観察するための撮像カメラ２３ｙを備え、それぞれの撮像カメラに対応するようにＬＥＤ等の照射光源２４ｘと２４ｙとが配設されている。また、融着接続のための一対の放電電極２５が、光ファイバ融着部を挟んで配設されている。
【００１３】
左右の光ファイバ２０ａと２０ｂは、図１（Ｂ）に示すように、それぞれのファイバに対応して配設されたファイバ保持機構により個別に保持され、個別に位置の調整が行なわれる。ファイバ保持機構は、光ファイバ２０ａ，２０ｂの被覆部１９を把持するファイバチャック２６、ガラス光ファイバ部１８を保持するＶ溝クランプ２７で構成され、着脱は手動により行なわれる。ファイバチャック２６は、光ファイバの被覆部１９をしっかり把持して、光ファイバをθ方向に回転させ、またｚ軸方向に移動させる。Ｖ溝クランプ２７は、ガラス光ファイバ１８をＶ溝台２７ａと押圧片２７ｂで軽く保持（０．０５Ｎ〜０．１５Ｎの押圧力）し、光ファイバをファイバ軸と直交するｘ方向およびｙ方向に移動させる。
【００１４】
ファイバチャック２６により把持された光ファイバ２０ａと２０ｂは、エンコーダ３０により回転角度が検出され、ステッピングモータ２９の駆動によりギア２８を介して所定量回転されて、偏波面の位置合わせが行なわれる。ファイバチャック２６は、Ｖ溝クランプ２７とは独立して移動され、したがって、光ファイバが回転するとき、ガラス光ファイバ部１８はＶ溝クランプ２７のクランプ圧を受けつつ滑り回転し、また、ｚ軸方向移動に対しては滑り移動する。Ｖ溝クランプ２７は、ファイバチャック２６とは独立してｘ方向またはｙ方向に移動（駆動機構は図示されず）される。
【００１５】
次に、上述した融着接続装置を使用して、本発明の融着接続方法を実施する形態を説明する。図２は、本発明の融着接続方法を説明するためのフロー図である。なお、このフロー図の説明には、図１とその符号を参照し、詳細な説明を省略する。本発明の概略としては、大別して、次の３つの工程を有している。
１．光ファイバの物理的位置合わせをする接続準備工程
２．光ファイバの偏波面を一致させる偏波面調整工程
３．光ファイバを接続する融着接続工程
【００１６】
接続準備工程は、Ｓ１〜Ｓ３工程からなる。Ｓ１工程は、接続端の被覆が除去され端面処理された光ファイバ２０ａと２０ｂを、ファイバチャック２６で被覆部分１９を把持する。また、被覆が除去されたガラス光ファイバ部１８の先端部分をＶ溝クランプ２７のＶ溝台２７ａに入れ、押圧片２７ｂで位置決めする。また、ファイバチャック２６をｚ軸方向に駆動して放電電極との距離を調整し、ガラス光ファイバ部１８の先端部分の端面を放電等によりクリーニングする。
【００１７】
Ｓ２工程では、撮像カメラ２３ｘと２３ｙの焦点を調整し、光ファイバ２０ａおよび２０ｂの先端部分をｘ方向およびｙ方向から撮像して表示部２２に表示する。そして、撮像データに基づいてＶ溝クランプ２７をｘ方向とｙ方向に駆動し、光ファイバ２０ａおよび２０ｂの位置合わせを行なう。この位置合わせは、光ファイバの偏波面とは関係なく行なうものであり、ガラス光ファイバ部１８の端面間隔は、１００μｍ前後に調整しておく。
【００１８】
Ｓ３工程は、Ｓ２工程で位置合わせされた光ファイバ２０ａおよび２０ｂの、端面の状況を撮像カメラ２３ｘと２３ｙで撮像して表示部２２に表示し、端面の形状、埃の付着等をチェックし、次の偏波面調整に備える。なお、ここまでの工程は、通常の光ファイバを融着接続する調心とほぼ同じである。
【００１９】
次の偏波面調整工程は、Ｓ４〜Ｓ６工程からなる。偏波面の調整は、前工程で使用した撮像カメラ２３ｘ，２３ｙの少なくともいずれか一方を使用し、光ファイバ像を撮像し、撮像された画像から画像処理により光ファイバの輝度分布を得て、演算処理することにより行なわれる。
【００２０】
この撮像された画像による偏波面の調整について、図３〜６により説明する。図３（Ａ）はパンダ型光ファイバの撮像状況を断面で示した模擬図、図３（Ｂ）は、撮像画像から得られる輝度分布を示す。図中、４０は明部、４１は暗部、４２，４３は光ファイバの外径端、４４，４５は明部端、４６，４７、４８は輝度ピーク、４９はファイバ中心、５０は背景輝度閾値、５１は光ファイバ、５２はコア部、５３は応力付与部を示す。明部４０と暗部４１は、光ファイバと空気の屈折率が異なることにより生じるもので、撮像時の観察面５４の焦点位置により明部と暗部の間隔が異なる。なお、（明部端間距離４４−４５）／（暗部ファイバ外径端距離４２−４３）は、２５％前後とするのが適当である。
【００２１】
本発明の実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、光ファイバのコア部５２とその両側の応力付与部５３の中心を通る面（以下、光ファイバのＹ面という）と直交する面（以下、光ファイバのＸ面という）を観察する。言い換えると、コア部５２と応力付与部５３が縦一列に並んでいる状態を観察するということである。図３（Ｂ）の輝度分布は、光ファイバのＸ面を示すもので、ほぼ中央位置に輝度ピーク４８が現れ、その両側に応力付与部５３の影響による輝度ピーク４６，４７が現れる。
【００２２】
図４（Ａ）は、光ファイバのＸ面が観察面からθｘ角ずれた状態を示し、図４（Ｂ）は、その時の輝度分布を示す。Ｘ面が観察面５４に対して角度を持つようになると、左右の応力付与部５３が、輝度分布のファイバ中心から遠ざかる。この結果、両端の輝度ピーク４６，４７の位置やピーク値が変化したり、他のピーク５７が発生したりする。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態として、偏波面の検出に輝度分布の明部端４４，４５に最も近い輝度ピーク４６，４７を用いる。輝度ピーク４６，４７の算出には、例えば、輝度値を移動平均して平滑化し、その区間での最大値で決定する方法、高次の関数でフィッティングし、明部端４４，４５でのピークを検出し決定する方法、背景輝度閾値５０との交点で定められた明部端４４，４５からファイバ中心４９に向かって輝度値を微分し、最初に微分値がゼロになる点により決定する方法がある。そして、輝度ピーク４６と明部端４４との距離をＥ、輝度ピーク４７と明部端４５との距離をＦとする。Ｘ面が観察面５４に完全に平行であれば、（Ｅ＋Ｆ）は最小値を示し、（Ｅ−Ｆ）はゼロを示す。
【００２４】
図２のフロー図に戻って、偏波面調整のＳ４工程を説明する。Ｓ４工程では、左右の輝度ピークの距離の和（Ｅ＋Ｆ）を検出して偏波面調整を行なうもので、光ファイバ２０ａと２０ｂの調整は、同時平行的に行なわれる。先ず光ファイバ２０ａをステッピングモータ２９により所定の回転角度（例えば、１５゜〜２０°単位で）で回転位置を変えていく。光ファイバの回転後、この回転位置での輝度分布の輝度値を微分し、輝度ピーク４６，４７を検出すると共に、ファイバ中心４９との間で他に所定高さ以上の輝度ピーク（図４で示す輝度ピーク５７）が存在するか否かを検出する。中心の山を除いて他に輝度ピークが存在する場合は、求める観察対象のＸ面がかなり離れていると認識し、光ファイバの回転駆動を続行する。
【００２５】
輝度ピーク４６と４７および中央の輝度ピーク４８以外に輝度ピークが存在しない場合は、上述の（Ｅ＋Ｆ）を求める。このような測定を連続して行ない、輝度ピーク４６と４７以外に輝度ピークが存在しない回転角度位置のうち、（Ｅ＋Ｆ）が最小となる回転位置を、光ファイバのＸ面が観察面５４に対して、最も平行に近いとして調整を行なう。なお、（Ｅ＋Ｆ）が最小となる回転位置の（Ｅ＋Ｆ）を、さらに明部端幅（明部端４４と４５間の距離）で割り、その商の最小値を求めるようにしてもよい。
【００２６】
図５は、第２の実施の形態を示すもので、偏波面の検出に輝度分布の輝度ピーク４６，４７を用いる点は、前述の第１の実施の形態と同じである。輝度ピーク４６，４７の算出には、例えば、輝度値を移動平均して平滑化し、その区間での最大値で決定する方法、高次の関数でフィッティングし、明部端４４，４５でのピークを検出し決定する方法、背景輝度閾値５０との交点で定められた明部端４４，４５からファイバ中心４９に向かって輝度値を微分し、最初に微分値がゼロになる点により決定する方法がある。そして、輝度ピーク４６とファイバ中心４９との距離をＧ、輝度ピーク４７とファイバ中心４９との距離をＨとする。Ｘ面が観察面５４に完全に平行であれば、（Ｇ＋Ｈ）は最大値を示し、（Ｇ−Ｈ）はゼロを示す。
【００２７】
ここで、ファイバ中心４９は、光ファイバの外径から求められる中心である。このファイバ中心４９は、図３（Ｂ）から明部端４４と４５の中心とほぼ一致すると考えられるので、ファイバ中心４９を明部中心に置換えてＧ，Ｈを算出してもよい。また、コア部５２が偏心している場合は、コア部中心位置を求め、ファイバ中心４９をこのコア部中心に置換えてＧ，Ｈを求めるようにしてもよい。
【００２８】
そして、図３の第１の実施の形態で説明したのと同様に、Ｓ４工程では、左右のファイバ中心４９と輝度ピーク４６，４７との距離の和（Ｇ＋Ｈ）を検出して偏波面調整を行なうもので、光ファイバ２０ａと２０ｂの調整は、同時平行的に行なわれる。先ず光ファイバ２０ａ，２０ｂをステッピングモータ２９により所定の回転角度（例えば、１５゜〜２０°単位で）で回転位置を変えていく。光ファイバの回転後、例えば、この回転位置での輝度分布の輝度値を微分し、輝度ピーク４６，４７を検出すると共に、ファイバ中心４９との間で他に所定高さ以上の輝度ピーク（図４で示す輝度ピーク５７）が存在するか否かを検出する。中心の山を除いて他に輝度ピークが存在する場合は、求める観察対象のＸ面がかなり離れていると認識し、光ファイバの回転駆動を続行する。なお、（Ｇ＋Ｈ）の距離の和を求める代わりに、（Ｇ＋Ｈ）を明部端幅（明部端４４と４５間の距離）で割り、その商を求めるようにしてもよい。
【００２９】
輝度ピーク４６と４７および中央の輝度ピーク４８以外に輝度ピークが存在しない場合は、上述の（Ｇ＋Ｈ）を求める。このような測定を連続して行ない、輝度ピーク４６と４７以外に輝度ピークが存在しない回転角度位置のうちの（Ｇ＋Ｈ）が最大となる回転位置を、光ファイバのＸ面が観察面５４に対して、最も平行に近いとして調整を行なう。
【００３０】
以上の輝度ピーク距離の和（Ｅ＋Ｆ）が最小値となるか、輝度ピーク距離の和（Ｇ＋Ｈ）が最大値となるか、あるいは（Ｅ＋Ｆ）を明部端幅で割った商が最小値となるか、（Ｇ＋Ｈ）を明部端幅で割った商が最大値となるかによって、おおよその偏波面を求めることができる。これによって得られる偏波面のＹ面検出では、従来技術で説明した図７（Ｄ）に示したような複数のゼロ点を検出することなく、図７（Ｄ）の９０度の回転位置を確実に検出することができる。なお、上述では例えば、１５°〜２０°単位での粗い調整としたが、より小さい角度で調整することで、偏波面の位置を精度よく検出することができ、高精度を必要としない場合は、このＳ４工程で偏波面調整を終了し、次の融着接続工程（Ｓ７〜Ｓ１０）に進んでもよい。
【００３１】
次の、Ｓ５工程は、Ｓ４工程で調整した光ファイバの保持状態を調整する。Ｓ４工程で、比較的大きな回転角度で左右の光ファイバ２０ａと２０ｂを回転した場合、図１（Ｂ）の光ファイバの保持状態で解るように、ガラス光ファイバ１８は、Ｖ溝台２７ａと押圧片２７ｂのクランプ圧を受けているため、必ずしもスムーズに回転されているとは限らず、ファイバチャック２６とＶ溝クランプ２７との間で回転方向の残留応力が生じている可能性がある。
【００３２】
そこで、Ｓ５工程では次のＳ６工程の微調整に備えて、一旦、光ファイバの残留応力を解放してやる。これには、左右の光ファイバ２０ａと２０ｂをｚ軸方向に前進させ、光ファイバの端面間隔を、例えば、２０μｍ程度に調整してやるのが有効である。なお、残留応力の解放には、押圧片２７ｂの押圧を解除してもできるが、手動で行なうか、自動の場合は押圧解除機構が必要になる。
【００３３】
次のＳ６工程は、さらに偏波面の微調整を行なうもので、１次微調整と２次微調整に分けて行なうことができる。なお、左右の光ファイバ２０ａと２０ｂを、同時平行的に行なうことは同じである。１次微調整は、Ｓ４の調整では輝度ピーク距離の和（Ｅ＋Ｆ）または（Ｇ＋Ｈ）を用いたが、この微調整工程では、上述の輝度ピーク距離の差（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）を用いる。この（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）を用いることにより、±符号で回転の調整方向を自動的に検出し、絶対値で調整量を検出することができる。回転調整は、距離を回転角に変換する回転駆動係数Ｋ（ｄｅｇ／μｍ）を乗じて、回転駆動方向と回転調整量を決定する。
【００３４】
光ファイバを数値の符号に基づいて所定の方向に回転し、数値がゼロを示した時点もしくはゼロを寄切った時点で回転を停止する。ゼロを寄切った場合は、反対方向（符号に基づいて）に回転させ、必要に応じて回転を繰り返し行ない、（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）の絶対値が最もゼロに近い回転位置を求める。なお、繰り返し回数に応じて、回転駆動係数Ｋを変えていくようにしてもよい。
【００３５】
この後、さらに２次微調整を、光ファイバを微動回転させて行なう。回転角はステッピングモータ２９の動作分解能によるが、例えば、０．１°〜０．２゜づつ回転させて、１次微調整と同様に輝度ピーク距離の差（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）を算出し、その絶対値が最もゼロに近くなるように調整する。
【００３６】
図６は、偏波面の微調整を行なう他の実施の形態を示す図で、輝度分布の明部端４４，４５に最も近い輝度ピーク４６，４７を用いる。輝度ピーク４６，４７の算出には、図３の第１の実施の形態で説明したのと同様で、例えば、輝度値を移動平均して平滑化し、その区間での最大値で決定する方法、高次の関数でフィッティングし、明部端４４，４５でのピークを検出し決定する方法、背景輝度閾値５０との交点で定められた明部端４４，４５からファイバ中心４９に向かって輝度値を微分し、最初に微分値がゼロになる点により決定する方法がある。そして、輝度ピーク４６の輝度ピーク値（高さ）をＩ、輝度ピーク４７の輝度ピーク値（高さ）をＪとし、輝度ピーク値差（Ｉ−Ｊ）を算出する。Ｘ面が観察面５４に完全に平行であれば、（Ｉ−Ｊ）はゼロを示す。
【００３７】
この輝度ピーク値Ｉ，Ｊは、輝度波形のゼロ輝度を基準に測定することができるので、測定の際のノイズ等による影響が小さくでき、測定の誤差を少なくすることが可能となる。
【００３８】
この輝度ピーク値差（Ｉ−Ｊ）を用いて、輝度ピーク距離の差（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）用いた場合と同様に、１次微調整と２次微調整に分けて、Ｓ６工程の偏波面微調整を行なうことができる。なお、左右の光ファイバ２０ａと２０ｂを、同時平行的に行なうことは同じである。１次微調整は、（Ｉ−Ｊ）の±符号で回転の調整方向を自動的に検出し、絶対値で調整量を検出することができる。回転調整は、距離を回転角に変換する回転駆動係数Ｋ（ｄｅｇ／μｍ）を乗じて、回転駆動方向と回転調整量を決定する。
【００３９】
光ファイバを数値の符号に基づいて所定の方向に回転し、数値がゼロを示した時点もしくはゼロを寄切った時点で回転を停止する。ゼロを寄切った場合は、反対方向（符号に基づいて）に回転させ、必要に応じて回転を繰り返し行ない、（Ｉ−Ｊ）が最もゼロに近い回転位置を求める。なお、繰り返し回数に応じて、回転駆動係数Ｋを変えていくようにしてもよい。
【００４０】
この後、さらに２次微調整を、光ファイバを微動回転させて行なう。回転角はステッピングモータ２９の動作分解能によるが、例えば、０．１°〜０．２゜づつ回転させて、（Ｉ−Ｊ）を算出し、その絶対値が最もゼロに近くなるように微調整する。
【００４１】
なお、Ｓ６工程の輝度ピーク距離の差（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）、輝度ピーク値差（Ｉ−Ｊ）による偏波面微調整を１次微調整と２次微調整に分けて説明したが、いずれか一方に負担を負わすことで、１回の微調整で済ますことも可能である。例えば、１次微調整に負担をかけることで２次微調整を省略してもよく、１次微調整を省略して、初めから２次微調整の光ファイバを微動回転を行ない、時間をかけて微調整するようにしてもよい。
【００４２】
以上により、光ファイバ２０ａと２０ｂの偏波面を一致させた調心が終了し、次の融着接続工程に移る。融着接続工程は、Ｓ７〜Ｓ１０工程からなる。この融着接続工程は、通常使用されている融着接続方法と同じである。
【００４３】
Ｓ７工程では、光ファイバ２０ａと２０ｂの端面間隔が融着接続に適した間隔に調整され、一対の放電電極２５により融着接続される。定偏波光ファイバの融着接続は、シングルモードファイバと比べて応力付与部が変形し易いこともあり、弱いパワーで放電時間を多少長めにする必要がある。なお、初期に（Ｓ３工程までに）光ファイバの軸合わせを行なわなかった場合や、偏波面を一致させる工程（Ｓ４〜Ｓ６工程）で光ファイバの軸がずれた場合は、Ｓ７工程の最初に光ファイバのコア径ないし外径の軸合わせ工程を追加してもよい。
【００４４】
Ｓ８工程は、融着接続の融着状態を検査するもので、撮像カメラ２３ｘ、２３ｙを使用して接続状態を観察する。検査内容としては、接続部の太りまたは細りの外観検査、ダストおよび気泡の混入、コア部の傾き、軸ずれ等がある。
【００４５】
Ｓ９工程は、推定損失値、推定消光比値等のデータを表示、記録するものである。推定損失値、推定消光比値は、画像観察で得た情報をもとに過去のデータから統計的に推定した値を表示する。
【００４６】
Ｓ１０工程は、融着接続された光ファイバに所定の引張り張力をかけて、スクリーニングを行なう。スクリーニングで合格すれば終了である。この後、融着接続された光ファイバを装置から取外すが、通常はファイバチャック２６の取り出し口までの回転角度や方向が左右の光ファイバで異なる。一方、左右のファイバチャック２６に連結したエンコーダ３０により、回転角度位置が測定されている。したがって、未補強の融着接続部に曲げ等の応力がかからないようにするためには、エンコーダ３０からの角度データに基づき、先ず左右の光ファイバ２０ａ，２０ｂを同期回転させた後、取り出し口に近い方の光ファイバを取り出す。その後、もう片方のファイバチャックを単独で回転させた後、他方の光ファイバを取り出す。ファイバが取外された後、周知の方法で融着接続部を補強する。
【００４７】
なお、以上の実施の形態では、光ファイバ２０ａと２０ｂの偏波面を一致させる方法で説明したが、光ファイバ２０ａと２０ｂの偏波面を所定角度ずらせて融着接続することもできる。この場合は、光ファイバ２０ａと２０ｂの偏波面を先ず一致させ、この後、いずれか一方の光ファイバを所定角度だけ回転させて、融着接続すればよい。
【００４８】
【発明の効果】
上述したとおり、本発明は、定偏波光ファイバ像の輝度分布の輝度ピーク変化を検出し、左右の輝度ピーク間の所定距離の和を求めることにより、偏波面を確実に検出することができる。また、偏波面検出の微調整に、輝度ピーク間の左右の所定距離の差または輝度ピーク値の差を求めることにより、短時間に高い精度で偏波面を検出することができる。さらに定偏波光ファイバ像の画像処理で輝度ピーク位置を検出し、これを演算処理することで全自動化が可能となり、スキルによらず調心精度の向上を図ることができる。また、０°〜１８０°の調整範囲で、所定の回転位置を確実に検出するパラメータを指標として調整するため、調整手順に迷いがなく、調整時間短縮化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための融着接続装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の融着接続方法を説明するためのフロー図である。
【図３】本発明を説明するための撮像の模擬図と光ファイバ側面の輝度分布とを示す。
【図４】光ファイバが観察面からθｙ角ずれた輝度分布を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を説明する輝度分布を示す図である。
【図６】本発明のその他の実施の形態を説明する輝度分布を示す図である。
【図７】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
２０ａ、２０ｂ…光ファイバ、２１…融着接続部、２２…表示部、２３ｘ，２３ｙ…撮像カメラ、２４ｘ，２４ｙ…照射光源、２５…放電電極、２６…ファイバチャック、２７…Ｖ溝クランプ、２７ａ…Ｖ溝台、２７ｂ…押圧片、２８…ギア、２９…ステッピングモータ、３０…エンコーダ、４０…明部、４１…暗部、４２，４３…光ファイバの外径端、４４，４５…明部端、４６，４７、４８…輝度ピーク、４９…ファイバ中心、５０…背景輝度閾値、５１…光ファイバ、５２…コア部、５３…応力付与部、５４…観察面。

Claims (7)

1. コア部の周囲に応力付与部を配して偏波面を保存した一対の光ファイバを融着接続する方法であって、前記一対の光ファイバの突合せ部を融着接続装置に載置し、前記突合せ部を光ファイバの異なる２つの側面方向からの画像観察により位置合わせした後、少なくとも一方の撮像画像から得られる輝度分布において光ファイバと空気の屈折率が異なることによって光ファイバで屈折されて生じた明部の端と該明部の端に最も近い輝度ピークとの距離を前記明部の端の両側で求め、前記距離の和が最小になるように調整して、前記応力付与部を一致させ融着接続することを特徴とする定偏波光ファイバの融着接続方法。
2. コア部の周囲に応力付与部を配して偏波面を保存した一対の光ファイバを融着接続する方法であって、前記一対の光ファイバの突合せ部を融着接続装置に載置し、前記突合せ部を光ファイバの異なる２つの側面方向からの画像観察により位置合わせした後、少なくとも一方の撮像画像から得られる輝度分布における光ファイバ中心または前記輝度分布において光ファイバと空気の屈折率が異なることによって光ファイバで屈折されて生じた明部の中心またはコア部中心と、前記明部の端に最も近い輝度ピークとの距離を、前記光ファイバ中心または前記明部の中心またはコア部中心の両側で求め、前記距離の和が最大になるように調整して、前記応力付与部を一致させ融着接続することを特徴とする定偏波光ファイバの融着接続方法。
3. 前記距離の差が、最小になるように更に微調整することを特徴とする請求項１または２に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
4. 前記距離の差に回転駆動係数を乗じて、前記偏波面を調整することを特徴とする請求項３に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
5. 前記輝度分布の明部の端に最も近い両側の輝度ピーク値を求め、前記輝度ピーク値の差が最小になるように更に微調整することを特徴とする請求項１または２に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
6. 前記輝度ピーク値の差に回転駆動係数を乗じて、前記偏波面を調整することを特徴とする請求項５に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
7. 前記微調整に先立って、光ファイバの軸方向位置を調整することを特徴とする請求項３または５に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。

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