JP6741693B2

JP6741693B2 - 調心装置、及び、調心方法

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Publication number: JP6741693B2
Application number: JP2017563747A
Authority: JP
Inventors: 松井　隆; 隆松井; 中島　和秀; 和秀中島; 泰志坂本; 浩太郎齊藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: US10620372B2; WO2017130627A1; US20180372954A1; EP3379307A1; CN108496102B; CN108496102A; EP3379307B1; JPWO2017130627A1; EP3379307B9; EP3379307A4

Description

本発明の実施形態は、光ファイバを調心する調心装置、及び、調心方法に関する。

光ファイバを調心する調心装置は、光ファイバ断面における水平・垂直方向の調心だけでなく、光ファイバの長手方向を中心軸とする回転角度も調心する必要がある。調心装置は、回転角度の調心として、アクティブ調心を用いるもの、又は、パッシブ調心を用いるものなどがある。パッシブ調心を用いる調心装置は、光ファイバ端面を観測して調心する方法、又は、光ファイバの直交軸の２つのマーカを用いて光ファイバ側面を観測して調心を行う方法を用いるものがある。

また、中心部にコアを有する光ファイバを調心する技術及び２のコアを有する光ファイバを調心する技術が公開されている。

しかしながら、アクティブ調心を用いる調心装置は、光ファイバを接続する場所とパワーをモニタする場所とが離れるため現場での作業に適さない。また、光ファイバ端面を観測して調心する調心装置は、正確なコア位置合わせを行うミラーなど複雑な光学系が必要となる。また、２つのマーカを用いて光ファイバ側面を観測して調心を行う調心装置は、２種類の異なる空孔マーカを必要とするところ、空孔マーカの接続特性への影響が明確でない。

また、中心部にコアを有する光ファイバを調心する技術では、回転調心を行いながら所定の偏波状態で接続できる接続方法が示唆されているが、マルチコア光ファイバに対する適用性は不明であり、回転調心によるマルチコア光ファイバの接続が実現できるか明らかではない。２のコアを有する光ファイバを調心する技術では光ファイバ中に２つのコアを有する光ファイバへの適用について示唆されているものの、コア毎を特定し接続することはできない。

上記の課題を解決するために、効果的に光ファイバを調心することができる調心装置、及び、調心方法を提供する。

実施形態によれば、光ファイバを調心する調心装置は、取得部と、算出部と、回転処理部と、を備える。取得部は、前記光ファイバの側面画像を取得する。算出部は、前記側面画像の輝度と基準側面画像の輝度との相関係数を算出する。回転処理部は、前記相関係数がピークとなるように前記光ファイバを前記光ファイバの軸方向に回転させる。前記取得部は、前記マルチコア光ファイバの第１の方向から撮影した第１の側面画像と前記第１の方向と異なる第２の方向から撮影した第２の側面画像とを取得する。前記基準側面画像は、前記第１の側面画像に対応する第１の基準側面画像と前記第２の側面画像に対応する第２の基準側面画像とから構成される。前記算出部は、前記相関係数として、前記第１の側面画像の輝度と前記第１の基準側面画像の輝度とを前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記第１の側面画像の輝度と平均化された前記第１の基準側面画像の輝度とから第１の相関係数を算出し、前記第２の側面画像の輝度と前記第２の基準側面画像の輝度とを前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記第２の側面画像の輝度と平均化された前記第２の基準側面画像の輝度とからの第２の相関係数を算出する。前記算出部は、
に従って前記相関係数を算出する。前記マルチコア光ファイバの断面方向における輝度列の位置を示す。Ｌ（ｉ）は、前記側面画像のｉ番目の平均輝度を示す。Ｒ（ｉ）は、前記基準側面画像のｉ番目の平均輝度を示す。Ｍは、前記輝度列の総数を示す。前記基準側面画像は、前記マルチコア光ファイバに接続するマルチコア光ファイバの側面画像である。

実施形態によれば、調心装置は、光ファイバの側面画像と基準側面画像とに基づいて光ファイバの回転角度を調心することができる。その結果、調心装置は、効果的に光ファイバの回転角度を調心することができる。

図１は、第１実施形態に係る調心装置の構成例を示すブロック図である。図２は、第１実施形態に係る撮影部の動作例を示す図である。図３は、第１実施形態に係る制御部の動作例を説明するための図である。図４は、第１実施形態に係る制御部の動作例を説明するためのフローチャートである。図５Ａは、第１実施形態に係る光ファイバの構成例を示す図である。図５Ｂは、第１実施形態に係る光ファイバの構成例を示す図である。図６Ａは、第１実施形態に係る側面画像の輝度の例を示す図である。図６Ｂは、第１実施形態に係る側面画像の輝度の例を示す図である。図６Ｃは、第１実施形態に係る側面画像の輝度の例を示す図である。図７は、第１実施形態に係る回転角度と相関係数との関係の例を示す図である。図８は、第１実施形態に係るＸ軸方向の相関係数と接続損失との関係の例を示す図である。図９は、第１実施形態に係るＹ軸方向の相関係数と接続損失との関係の例を示す図である。図１０は、第１実施形態に係るＸ軸方向の相関係数とＹ軸方向の相関係数との関係の例を示す図である。図１１は、第２実施形態に係る調心装置の構成例を示すブロック図である。

実施形態

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
実施形態に係る調心装置は、光ファイバの回転角度の調心を行う。たとえば、調心装置は、光ファイバを回転可能に保持し、光ファイバの長手方向（光ファイバが伸びる方向）に当該光ファイバと異なる光ファイバを固定する。調心装置は、光ファイバを回転し、他方の光ファイバと調心する位置に固定する。

図１は、第１実施形態に係る調心装置１の構成例を示す。
ここでは、調心装置１は、光ファイバ２ａを光ファイバ２ｂに調心する。光ファイバ２ａ及び２ｂは、たとえば、クラッド内に複数個のコアを有するマルチコアファイバなどである。たとえば、光ファイバ２ａ及び２ｂは、４コアファイバ又は８コアファイバなどである。光ファイバ２ａ及び２ｂの構成は、特定の構成に限定されるものではない。

図１が示すように、調心装置１は、制御部１０、撮影部２０、把持部３０及び把持部４０などを備える。
制御部１０は、調心装置１の全体を制御する。制御部１０は、撮影部２０が撮影した画像に基づいて、光ファイバ２ａを調心する。

たとえば、制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＭ及びインターフェースなどから構成される。たとえば、制御部１０は、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ又はタブレットＰＣなどであってもよい。

たとえば、制御部１０が実現する機能は、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。即ち、プログラムは、調心装置１の少なくとも一部分として動作するコンピュータに用いられる。
制御部１０の機能については後述する。

撮影部２０は、光ファイバ２ａ及び２ｂの側面画像を撮影する。たとえば、撮影部２０は、光ファイバ２ａの端面と光ファイバ２ｂの端面とが向かい合う位置の近傍に設置され、光ファイバ２ａの側面と光ファイバ２ｂの側面とを同時に撮影する。たとえば、撮影部２０は、ＣＣＤなどから構成される。撮影部２０は、可視光又は不可視光を用いて側面画像を撮影する。撮影部２０は、撮影した画像を制御部１０へ送信する。

撮影部２０は、光ファイバ２ａ及び２ｂを２面から撮影する。たとえば、撮影部２０は、直交する２つの方向から光ファイバ２ａ及び２ｂを撮影する。
図２は、撮影部２０が撮影する側面画像の例を示す。
図２が示すように、光ファイバ２ａ及び２ｂを平面に置いた場合において水平方向をＸ軸方向とし、鉛直方向をＹ軸方向とする。

撮影部２０は、Ｘ軸方向の側面画像及びＹ軸方向の側面画像を撮影する。たとえば、撮影部２０は、光ファイバ２ａ及び２ｂをＸ軸方向（第１の方向）から撮影するカメラと、光ファイバ２ａ及び２ｂをＹ軸方向（第２の方向）から撮影するカメラと、から構成される。

把持部３０は、光ファイバ２ａを把持する。たとえば、把持部３０は、Ｖ溝が形成されたファイバフォルダなどから構成される。把持部３０は、ファイバフォルダなどで光ファイバ２ａを保持する。

また、把持部３０は、制御部１０からの信号に基づいて光ファイバ２ａを光ファイバ２ａの軸方向に回転させる。たとえば、把持部３０は、駆動部などを備え、駆動部からの動力をファイバフォルダに伝達させて光ファイバ２ａを回転させる。

把持部４０は、光ファイバ２ｂを把持する。たとえば、把持部４０は、Ｖ溝が形成されたファイバフォルダなどから構成される。把持部４０は、ファイバフォルダなどで光ファイバ２ｂを保持する。

次に、制御部１０が実現する機能について説明する。
図３は、制御部１０が実現する機能について説明するための図である。

まず、制御部１０は、光ファイバ２ａの側面画像と光ファイバ２ｂの側面画像（基準側面画像）とを取得する機能を有する（取得部）。
制御部１０は、撮影部２０からＸ軸方向の画像及びＹ軸方向の画像を取得する。たとえば、制御部１０は、撮影部２０に画像を撮影する信号を送信し、撮影部２０からＸ軸方向の画像及びＹ軸方向の画像を受信してもよい。また、制御部１０は、撮影部２０から送られるＸ軸方向の画像及びＹ軸方向の画像を所定のタイミングで取得してもよい。

また、制御部１０は、Ｘ軸方向の画像から、光ファイバ２ａの側面画像（第１の側面画像）と光ファイバ２ｂの側面画像（第１の基準側面画像）とを抽出する。また、制御部１０は、Ｙ軸方向の画像から、光ファイバ２ａの側面画像（第２の側面画像）と光ファイバ２ｂの側面画像（第２の基準側面画像）とを抽出する。

また、制御部１０は、光ファイバ２ａの側面画像の輝度と光ファイバ２ｂの側面画像の輝度とに基づいて相関係数を算出する機能を有する（算出部）。即ち、制御部１０は、Ｘ軸方向における光ファイバ２ａの輝度と光ファイバ２ｂの輝度との相関係数を算出し、Ｙ軸方向における光ファイバ２ａの輝度と光ファイバ２ｂの輝度との相関係数を算出する。

たとえば、制御部１０は、光ファイバ２ａの長手方向に沿って、光ファイバ２ａの側面画像の輝度を平均化する。即ち、制御部１０は、光ファイバ２ａの長手方向の輝度列を取得し、輝度列を平均する。制御部１０は、当該輝度列の平均値を当該列のピクセル値（即ち、側面画像において長手方向と直交する軸のピクセル値）の平均輝度として取得する。

同様に、制御部１０は、光ファイバ２ｂの側面画像の平均輝度を取得する。

たとえば、制御部１０は、以下の式１に従って相関係数ＺＮＣＣを算出する。

ここで、Ｌ（ｉ）は、光ファイバ２ａのｉ番目の平均輝度を、Ｒ（ｉ）は、光ファイバ２ｂのｉ番目の平均輝度を、Ｍは、総ピクセル数を示す。また、

は、Ｌ（ｉ）の平均値を示す。また、

は、Ｒ（ｉ）の平均値を示す。

ここでは、Ｘ軸方向の側面画像から算出された相関係数（第１の相関係数）をＺＮＣＣ−Ｘとし、Ｙ軸方向の側面画像から算出された相関係数（第２の相関係数）をＺＮＣＣ−Ｙとする。

また、制御部１０は、相関係数がピークとなるように光ファイバ２ａを光ファイバ２ａの軸方向に回転させる機能を有する（回転処理部）。ここでは、回転角度は、光ファイバ２ａが初期位置から光ファイバ２ａの軸方向に回転する角度である。

たとえば、制御部１０は、相関係数ＺＮＣＣを算出すると、把持部３０を通じて光ファイバ２ａを回転させる。制御部１０は、相関係数ＺＮＣＣを再度算出する。制御部１０は、以上の動作を繰り返し、相関係数ＺＮＣＣのピークを特定する。

たとえば、制御部１０は、ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙが所定の閾値をそれぞれ超えた範囲で、ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙがピーク値を取る回転角度を、相関係数がピークとなる回転角度と判定する。

次に、制御部１０の動作例について説明する。
図４は、制御部１０の動作例について説明するためのフローチャートである。

ここでは、光ファイバ２ａは、把持部３０にセットされ、光ファイバ２ｂは、把持部４０にセットされているものとする。

まず、制御部１０は、撮影部２０から側面画像を取得する（Ｓ１１）。即ち、制御部１０は、Ｘ軸方向の光ファイバ２ａ及び２ｂの側面画像とＹ軸方向の光ファイバ２ａ及び２ｂの側面画像とを取得する。

側面画像を取得すると、制御部１０は、側面画像に基づいて相関係数ＺＮＣＣを算出する（Ｓ１２）。即ち、制御部１０は、ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙを算出する。

相関係数ＺＮＣＣを算出すると、制御部１０は、相関係数ＺＮＣＣが所定の閾値以上であるか判定する（Ｓ１３）。即ち、制御部１０は、ＺＮＣＣ−Ｘが所定の閾値以上であり、かつ、ＺＮＣＣ−Ｙが所定の閾値以上であるか判定する。

相関係数ＺＮＣＣが所定の閾値以上でないと判定すると（Ｓ１３、ＮＯ）、制御部１０は、光ファイバ２ａを比較的大きな角度回転させる（Ｓ１４）。光ファイバ２ａを比較的大きな角度回転させると、制御部１０は、Ｓ１１に戻る。

相関係数ＺＮＣＣが所定の閾値以上であると判定すると（Ｓ１３、ＹＥＳ）、制御部１０は、光ファイバ２ａを比較的小さな角度回転させる（Ｓ１５）。光ファイバ２ａを比較的小さな角度回転させると、制御部１０は、撮影部２０から側面画像を取得する（Ｓ１６）。側面画像を取得すると、制御部１０は、側面画像に基づいて相関係数ＺＮＣＣを算出する（Ｓ１７）。

相関係数ＺＮＣＣを算出すると、制御部１０は、相関係数ＺＮＣＣが直前の相関係数ＺＮＣＣ（即ち、直前の回転角度における相関係数ＺＮＣＣ）以上であるか判定する（Ｓ１８）。たとえば、制御部１０は、ＺＮＣＣ−Ｘが直前のＺＮＣＣ−Ｘ以上であり、かつ、ＺＮＣＣ−Ｙが直前のＺＮＣＣ−Ｙ以上であるか判定してもよい。また、制御部１０は、ＺＮＣＣ−Ｘ又はＺＮＣＣ−Ｙの少なくとも１つが直前のＺＮＣＣ−Ｘ又はＺＮＣＣ−Ｙ以上であるか判定してもよい。

相関係数ＺＮＣＣが直前の相関係数ＺＮＣＣ以上でないと判定すると（Ｓ１８、ＮＯ）、制御部１０は、Ｓ１５に戻る。
相関係数ＺＮＣＣが直前の相関係数ＺＮＣＣ以上であると判定すると（Ｓ１８、ＹＥＳ）、制御部１０は、Ｓ１５で回転した分を打ち消す分だけ光ファイバ２ａを逆回転させる（Ｓ１９）。

光ファイバ２ａを逆回転させると、制御部１０は、動作を終了する。

次に、具体的な実施例について説明する。
まず、光ファイバ２（２ａ及び２ｂ）の構成例について説明する。

図５は、光ファイバ２の断面図の例である。

ここでは、光ファイバ２が４コアファイバ又は８コアファイバである例について説明する。

図５（ａ）は、光ファイバ２が４コアファイバである場合についての断面図の例である。
図５（ａ）が示すように、光ファイバ２は、円形のクラッド２１ａ、４つのコア２１ｂ及びマーカ２１ｃなどから構成される。
４つのコア２１ｂは、クラッド２１ａの中心部に対して互いに対称な位置に形成される。

マーカ２１ｃは、クラッド２１ａよりも低屈折率の素材から構成される。なお、マーカ２１ｃは、空孔であってもよい。マーカ２１ｃは、４つのコア２１ｂよりも外側に形成される。

ここでは、コア間隔、クラッド及び、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径は、それぞれ４０μｍ、１２５μｍ、及び８．６μｍである。

図５（ｂ）は、光ファイバ２が８コアファイバである場合についての断面図の例である。
図５（ｂ）が示すように、光ファイバ２は、円形のクラッド２２ａ、８つのコア２２ｂ及びマーカ２２ｃなどから構成される。
８つのコア２２ｂは、クラッド２２ａの中心部に対して互いに対称な位置に形成される。

マーカ２２ｃは、クラッド２２ａよりも低屈折率の素材から構成される。なお、マーカ２２ｃは、空孔であってもよい。マーカ２２ｃは、４つのコア２２ｂよりも内側に形成される。

ここでは、コア間隔、クラッド及び、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径は、それぞれ４０μｍ、１７５μｍ、及び８．６μｍである。

次に、平均輝度とピクセル値との関係について説明する。
図６は、所定の回転角度におけるＸ軸方向の平均輝度とピクセル値との関係を示すグラフである。
図６において、横軸は、断面方向における位置（ピクセル値）を示し、縦軸は、平均輝度の値を示す。実線は、光ファイバ２ａの平均輝度を示す。破線は、光ファイバ２ｂの平均輝度を示す。

図６（ａ）は、光ファイバ２が４コアファイバである場合（図５（ａ）の場合）の例である。図６（ｂ）は、光ファイバ２が８コアファイバである場合（図５（ｂ））の例である。図６（ｃ）は、光ファイバ２がシングルモードファイバである場合の例である。

図６（ａ）及び（ｂ）が示すように、光ファイバ２がマルチコアファイバである場合、複数の明確なピークが観測される。また、コアの数が増えるほど、ピークの数も増加する。また、光ファイバ２がマルチコアファイバである場合、光ファイバ２ａの平均輝度のグラフと光ファイバ２ｂの平均輝度のグラフとが異なる。

図６（ｃ）が示すように、光ファイバ２がシングルモードファイバである場合、断面構造が同心円状であるため、平均輝度は、光ファイバ２の中心軸に対して対称である。また、光ファイバ２ａの平均輝度のグラフと光ファイバ２ｂの平均輝度のグラフとは、ほぼ一致する。

図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）におけるＺＮＣＣ−Ｘは、それぞれ０．８４８、０．８４７及び０．９９９である。

次に、回転角度と相関係数との関係について説明する。
図７は、回転角度とＸ軸方向の側面画像から得られる相関係数との関係を示すグラフである。
図７において、横軸は、光ファイバ２ａの回転角度を示し、縦軸は、ＺＮＣＣ−Ｘを示す。また、○のプロットは、光ファイバ２が４コアファイバである場合のＺＮＣＣ−Ｘを示す。△のプロットは、光ファイバ２が８コアファイバである場合のＺＮＣＣ−Ｘを示す。□のプロットは、光ファイバ２がシングルモードファイバである場合のＺＮＣＣ−Ｘを示す。

図７が示すように、光ファイバ２が４コアファイバである場合、回転角度が０から３６０度の間に、９０度間隔で４つのピークが生じる。ピークの数及び間隔は、光ファイバ２のコアの個数及び配置に対応する。

また、光ファイバ２が４コアファイバである場合において、ＺＮＣＣ−Ｘのピーク値は、角度の小さい順から０．９９４、０．９９０、０．９９０及び０．９９３である。６０度付近のピーク値が最も高い。６０度付近のピーク値に対応する回転角度においては、光ファイバ２ａのマーカ２１ｃと光ファイバ２ｂのマーカ２１ｃとが一致していた。従って、コアよりも外側にマーカがある場合、マーカを含めて回転角度を調心出来ることが分かった。

図７が示すように、光ファイバ２が８コアファイバである場合、回転角度が０から３６０度の間に、４５度間隔で８つのピークが生じる。ピークの数及び間隔は、光ファイバ２のコアの個数及び配置に対応する。また、光ファイバ２が８コアファイバである場合、４コアファイバである場合よりも、ＺＮＣＣ−Ｘは、回転角度に対して明確な依存性を有する。これは、より多くのコアの重なりが側面画像の縞模様のコントラストを強め、光ファイバ２ａの平均輝度と光ファイバ２ｂの平均輝度との相関係数に影響を与えていると考えられる。

また、光ファイバ２が４又は８コアファイバである場合、ピーク値に対応する回転角度において、アクティブ調心を行って最大の光パワーとなることが確認されている。

また、光ファイバ２がシングルモードファイバである場合、ＺＮＣＣ−Ｘは、回転角度に対して依存性をほとんど有しない。

次に、相関係数と接続損失との関係について説明する。
ここでは、光ファイバ２が４コアファイバである場合について説明する。
図８及び図９は、相関係数と、光ファイバ２ａと光ファイバ２ｂとを融着接続した場合における接続損失との関係を示すグラフである。

図８及び図９は、光ファイバ２の４つのコア２１ｂ（２１ｂ−１乃至２１ｂ−４）の接続損失を示す。図８は、ＺＮＣＣ−Ｘと接続損失との関係を示すグラフである。図９）は、ＺＮＣＣ−Ｙと接続損失との関係を示すグラフである。

図８及び図９において、横軸は、相関係数（図８ではＺＮＣＣ−Ｘ、図９ではＺＮＣＣ−Ｙ）を示す。縦軸は、接続損失（ｄＢ）を示す。○、△、□及び×のプロットは、それぞれコア２１ｂ−１、コア２１ｂ−２、コア２１ｂ−３及びコア２１ｂ−４の接続損失を示す。

図８及び図９が示すように、ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙが１に近づくにつれて、接続損失は低減する。また、図８が示すように、ＺＮＣＣ−Ｘが０．９７５以上である場合は、接続損失は、０．５ｄＢ以下となる。また、図９が示すように、ＺＮＣＣ−Ｙが０．９６４以上である場合、接続損失は、０．５ｄＢ以下となる。

ここで、アクティブ調心によって得られた接続損失の最大値は、０．５ｄＢであった。
０．５ｄＢの接続損失は、測定された４コアファイバが元々持っているコア位置精度によって生じるものと考えられる。したがって、光ファイバ２の側面画像を用いて、相関係数がピーク値を取るように回転調心することで、アクティブ調心と同程度の低接続損失を実現できる。

図１０は、ＺＮＣＣ−ＸとＺＮＣＣ−Ｙとの関係を示す図である。
図１０において、横軸は、ＺＮＣＣ−Ｘを示し、縦軸は、ＺＮＣＣ−Ｙを示す。また、○のプロットは、接続損失が０．５ｄＢ以下であることを示す。□のプロットは、接続損失が０．５ｄＢより大きいことを示す。

点線は、接続損失が０．５ｄＢ以下になるＺＮＣＣ−Ｘの閾値（たとえば、０．９７５）を示す。破線は、接続損失が０．５ｄＢ以下になるＺＮＣＣ−Ｙの閾値（たとえば、０．９６４）を示す。

ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙが所定の閾値以上である範囲内で、ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙがピーク値を取るように回転角度を設定することで、低接続損失を実現できる。例えば、閾値を０．９６４として、ＺＮＣＣ−Ｘ及びＺＮＣＣ−Ｙが共に閾値以上である範囲内でピーク値を取るように回転角度を設定することで接続損失を低減できる。

以上のように構成された調心装置は、光ファイバの側面画像を取得する。調心装置は、側面画像から平均輝度を算出する。調心装置は、光ファイバの平均輝度と他方の光ファイバの平均輝度との相関係数がピークとなる回転角度を調心された回転角度であると特定する。その結果、調心装置は、光ファイバを効果的に調心することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。
第２実施形態に係る調心装置は、光ファイバをコネクタに対して調心する点で第１実施形態と異なる。

図１１は、第２実施形態に係る調心装置１０１の構成例を示す。
ここでは、調心装置１０１は、光ファイバ１０２を所定の角度でコネクタ１０３に調心する。光ファイバ１０２は、光ファイバ２と同様の構成である。コネクタ１０３は、たとえば、ＳＣフェルール又はＭＴフェルールなどである。

図１１が示すように、調心装置１０１は、制御部１１０、撮影部１２０、及び、把持部１３０などを備える。

制御部１１０は、調心装置１０１の全体を制御する。制御部１１０は、撮影部１２０が撮影した画像に基づいて、光ファイバ１０２を調心する。

たとえば、制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＭ及びインターフェースなどから構成される。たとえば、制御部１１０は、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ又はタブレットＰＣなどであってもよい。

たとえば、制御部１１０が実現する機能は、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。即ち、プログラムは、調心装置１０１の少なくとも一部分として動作するコンピュータに用いられる。

撮影部１２０は、光ファイバ１０２の側面画像を撮影する。撮影部１２０の構成は、撮影部２０の構成と同様である。

把持部１３０は、光ファイバ１０２を保持し、制御部１１０からの信号に基づいて光ファイバ１０２を光ファイバ１０２の軸方向に回転させる。把持部１３０の構成は、把持部３０と同様である。

制御部１１０は、予め基準側面画像を格納する。ここでは、基準側面画像は、適切な回転角度（調心された回転角度）の光ファイバ１０２の側面画像である。

制御部１１０は、光ファイバ１０２の側面画像と基準側面画像とに基づいて、光ファイバ１０２を調心する。即ち、制御部１１０は、光ファイバ１０２の側面画像の平均輝度と基準側面画像の平均輝度との相関係数がピークとなるよう光ファイバ１０２を回転させる。制御部１１０が光ファイバ１０２を調心する手法は、制御部１０が光ファイバ２ａを調心する手法と同様である。

なお、制御部１１０は、基準側面画像の平均輝度を予め格納してもよい。
また、調心装置１０１は、フェルールに接着固定された光ファイバのフランジへの固定など、コネクタのあらゆる部材への光ファイバの回転角度の調心に適用する。

以上のように構成された調心装置は、基準側面画像の平均輝度と光ファイバの側面画像の平均輝度との相関係数がピークとなる角度に光ファイバを回転させることができる。その結果、調心装置は、光ファイバをコネクタに対して適切な角度に回転させることができる。従って、調心装置は、コネクタに対して光ファイバの回転角度を調心することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

また、各実施形態に記載した手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記憶媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウエア手段（実行プログラムのみならずテーブルやデータ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記憶媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスクや半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。

Claims

断面にマーカを有するマルチコア光ファイバを調心する調心装置であって、
前記マルチコア光ファイバの側面画像を取得する取得部と、
前記側面画像の輝度を前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、基準側面画像の輝度を前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記側面画像の輝度と平均化された前記基準側面画像の輝度との相関係数を算出する算出部と、
前記相関係数がピークとなるように前記マルチコア光ファイバを前記マルチコア光ファイバの軸方向に回転させる回転処理部と、
を備え、
前記取得部は、前記マルチコア光ファイバの第１の方向から撮影した第１の側面画像と前記第１の方向と異なる第２の方向から撮影した第２の側面画像とを取得し、
前記基準側面画像は、前記第１の側面画像に対応する第１の基準側面画像と前記第２の側面画像に対応する第２の基準側面画像とから構成され、
前記算出部は、前記相関係数として、前記第１の側面画像の輝度と前記第１の基準側面画像の輝度とを前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記第１の側面画像の輝度と平均化された前記第１の基準側面画像の輝度とから第１の相関係数を算出し、前記第２の側面画像の輝度と前記第２の基準側面画像の輝度とを前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記第２の側面画像の輝度と平均化された前記第２の基準側面画像の輝度とからの第２の相関係数を算出し、
前記算出部は、
に従って前記相関係数を算出し、
ｉは、前記マルチコア光ファイバの断面方向における輝度列の位置を示し、
Ｌ（ｉ）は、前記側面画像のｉ番目の平均輝度を示し、
Ｒ（ｉ）は、前記基準側面画像のｉ番目の平均輝度を示し、
Ｍは、前記輝度列の総数を示し、
前記基準側面画像は、前記マルチコア光ファイバに接続するマルチコア光ファイバの側面画像である、
調心装置。
前記回転処理部は、前記第１の相関係数及び前記第２の相関係数が０．９６４以上の範囲で、前記第１の相関係数及び前記第２の相関係数がピークとなるように前記マルチコア光ファイバを回転させる、
前記請求項１に記載の調心装置。
前記第２の方向は、前記第１の方向に対して直交する、
前記請求項１又は２に記載の調心装置。
断面にマーカを有するマルチコア光ファイバを調心する調心方法であって、
前記マルチコア光ファイバの側面画像を取得し、
前記側面画像の輝度を前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、
基準側面画像の輝度を前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、
平均化された前記側面画像の輝度と平均化された前記基準側面画像の輝度との相関係数を算出し、
前記相関係数がピークとなるように前記マルチコア光ファイバを前記マルチコア光ファイバの軸方向に回転させ、
前記取得することは、前記マルチコア光ファイバの第１の方向から撮影した第１の側面画像と前記第１の方向と異なる第２の方向から撮影した第２の側面画像とを取得し、
前記基準側面画像は、前記第１の側面画像に対応する第１の基準側面画像と前記第２の側面画像に対応する第２の基準側面画像とから構成され、
前記算出することは、前記相関係数として、前記第１の側面画像の輝度と前記第１の基準側面画像の輝度とを前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記第１の側面画像の輝度と平均化された前記第１の基準側面画像の輝度とから第１の相関係数を算出し、前記第２の側面画像の輝度と前記第２の基準側面画像の輝度とを前記マルチコア光ファイバの軸方向において平均化し、平均化された前記第２の側面画像の輝度と平均化された前記第２の基準側面画像の輝度とからの第２の相関係数を算出し、
前記算出することは、
に従って前記相関係数を算出し、
ｉは、前記マルチコア光ファイバの断面方向における輝度列の位置を示し、
Ｌ（ｉ）は、前記側面画像のｉ番目の平均輝度を示し、
Ｒ（ｉ）は、前記基準側面画像のｉ番目の平均輝度を示し、
Ｍは、前記輝度列の総数を示し、
前記基準側面画像は、前記マルチコア光ファイバに接続するマルチコア光ファイバの側面画像である、
調心方法。