JPH01118808A - 光ファイバの融着接続装置 - Google Patents
光ファイバの融着接続装置Info
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- JPH01118808A JPH01118808A JP27688587A JP27688587A JPH01118808A JP H01118808 A JPH01118808 A JP H01118808A JP 27688587 A JP27688587 A JP 27688587A JP 27688587 A JP27688587 A JP 27688587A JP H01118808 A JPH01118808 A JP H01118808A
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title abstract 3
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、光フアイバ同士を融着接続する装置に関す
る。
る。
光ファイバの融着接続装置として、対向する電極棒の間
の放電を利用して光ファイバを加熱溶融する放電加熱方
式や、ニクロム線ヒーター等の抵抗発熱体に通電してそ
の熱で光ファイバの加熱溶融を行なうヒーター加熱方式
などを採用したものが知られている。 放電加熱方式の融着接続装置は、通常第６図のように構
成されている。すなわち、入力されたＤＣ電圧（たとえ
ば１２■）を電圧制御回路６１で（たとえばＩＯＶに）
降圧し、これをチョッパ回路６２によりチョッピングし
て２０〜数百ＫＨｚのＡＣに変換する。そしてこのＡＣ
を昇圧回路（トランス等）６３で数百〜数千■に昇圧し
て放電電［！２に与えてその間で放電を生じさせる。放
電電流は抵抗６４により電圧に変換されて電圧制御回路
６１にフィードバックされ、放電電流が常に一定になる
ようにされる。こうして融着接続されるべき光ファイバ
に加える熱をコントロールして、加熱温度を一一定にす
るようにしている。 また、ヒーター加熱方式の融着接続装置の場合は、たと
えば第７図に示すようにヒーター７２に流す電流を定電
流回路７１によって一定に保つことによって光ファイバ
を一定の温度に加熱するようにしている。
の放電を利用して光ファイバを加熱溶融する放電加熱方
式や、ニクロム線ヒーター等の抵抗発熱体に通電してそ
の熱で光ファイバの加熱溶融を行なうヒーター加熱方式
などを採用したものが知られている。 放電加熱方式の融着接続装置は、通常第６図のように構
成されている。すなわち、入力されたＤＣ電圧（たとえ
ば１２■）を電圧制御回路６１で（たとえばＩＯＶに）
降圧し、これをチョッパ回路６２によりチョッピングし
て２０〜数百ＫＨｚのＡＣに変換する。そしてこのＡＣ
を昇圧回路（トランス等）６３で数百〜数千■に昇圧し
て放電電［！２に与えてその間で放電を生じさせる。放
電電流は抵抗６４により電圧に変換されて電圧制御回路
６１にフィードバックされ、放電電流が常に一定になる
ようにされる。こうして融着接続されるべき光ファイバ
に加える熱をコントロールして、加熱温度を一一定にす
るようにしている。 また、ヒーター加熱方式の融着接続装置の場合は、たと
えば第７図に示すようにヒーター７２に流す電流を定電
流回路７１によって一定に保つことによって光ファイバ
を一定の温度に加熱するようにしている。
しかしながら、従来の光ファイバの融着接続装置では次
のような理由で光ファイバを一定の温度に加熱すること
が難しいという問題がある。まず、放電加熱方式につい
て述べれば、第１に、たとえば高地で作業を行なう場合
のように平地とは気圧が違う場合など、電極の周囲の雰
囲気が変化すると電極間電圧が変化するため放電電流を
一定に保っても光ファイバに加わる電力（熱）が変わっ
てしまう。第２に、電極棒を交換したときなど、電極と
光ファイバの位置が変わった場合、電極間の電力が一定
でもファイバに加わる熱が変化する。 第３に電極棒の摩耗によりその先端形状が変化し、電極
間電圧が変化して光ファイバに加わる熱が変化する。ま
た、ヒーター加熱方式についても同様で、ヒーターに流
す電流を制御して発熱量を一定にしてもヒーターと光フ
ァイバとの位置関係が変化すれば、光ファイバに与えら
れる熱量が変わってしまう。 この発明は、光ファイバの加熱温度を常に一定に保つこ
とが容易で、加熱溶融による接続作業を安定に行なうこ
とができる、光ファイバの融着接続装置を提供すること
を目的とする。
のような理由で光ファイバを一定の温度に加熱すること
が難しいという問題がある。まず、放電加熱方式につい
て述べれば、第１に、たとえば高地で作業を行なう場合
のように平地とは気圧が違う場合など、電極の周囲の雰
囲気が変化すると電極間電圧が変化するため放電電流を
一定に保っても光ファイバに加わる電力（熱）が変わっ
てしまう。第２に、電極棒を交換したときなど、電極と
光ファイバの位置が変わった場合、電極間の電力が一定
でもファイバに加わる熱が変化する。 第３に電極棒の摩耗によりその先端形状が変化し、電極
間電圧が変化して光ファイバに加わる熱が変化する。ま
た、ヒーター加熱方式についても同様で、ヒーターに流
す電流を制御して発熱量を一定にしてもヒーターと光フ
ァイバとの位置関係が変化すれば、光ファイバに与えら
れる熱量が変わってしまう。 この発明は、光ファイバの加熱温度を常に一定に保つこ
とが容易で、加熱溶融による接続作業を安定に行なうこ
とができる、光ファイバの融着接続装置を提供すること
を目的とする。
この発明による光ファイバの融着接続装置は、光ファイ
バを加熱溶融する加熱手段と、加熱された光ファイバの
輝度を電気信号に変換する光電変換手段と、該光電変換
手段の出力信号により上記加熱手段をフィードバック制
御する制御手段とからなる。
バを加熱溶融する加熱手段と、加熱された光ファイバの
輝度を電気信号に変換する光電変換手段と、該光電変換
手段の出力信号により上記加熱手段をフィードバック制
御する制御手段とからなる。
光ファイバは加熱されるとその輝度が上昇し、この輝度
は温度に対応する。そこで、この輝度を光電変換手段に
よって電気信号に変換して、加熱手段に加える電力を調
整したり、加熱手段の光ファイバに対する位置を調整し
たりするようフィードバック制御を行なえば、光ファイ
バの接続部を常に一定の加熱温度に保つことができる。 したがって、どのような条件の下でも常に安定した光フ
ァイバの加熱溶融を行なうことができる。
は温度に対応する。そこで、この輝度を光電変換手段に
よって電気信号に変換して、加熱手段に加える電力を調
整したり、加熱手段の光ファイバに対する位置を調整し
たりするようフィードバック制御を行なえば、光ファイ
バの接続部を常に一定の加熱温度に保つことができる。 したがって、どのような条件の下でも常に安定した光フ
ァイバの加熱溶融を行なうことができる。
この発明を放電加熱方式の融着接続装置に適用した実施
例について説明する。第１図において、光ファイバ１．
１の端面が突き合わされており、この突合せ部を挟むよ
うに１対の放電電極２．２が配置される。この放電電極
２．２には放電回路３から所定の高電圧が印加され、こ
の電極２．２間で放電を生じさせてその熱で突合せ部を
溶融して光ファイバ１．１を接続する。そのときの放電
電力が放電電力制御回路４により制御されるようになっ
ている。また、放電電極２．２の、光ファイバ１．１に
対する相対的な位置は、電極位置調整装置５により調整
されるようになっている。 他方、光ファイバ１．１の接続部には鏡筒７の先端に取
り付けられた対物レンズ６が向けられており、これらの
光学系により、光ファイバ１．１の接続部の像がたとえ
ばＣＯＤ等からなるＴＶ左カメラに結像するようにされ
る。こうしてＴＶ左カメラによって捉えられた画像は画
像処理回路９に送られ画像処理を受け、ＣＰＵｌ０に信
号が送られる。ＣＰＵｌ０は光ファイバ１．１の接続部
の輝度に応じて放電電力を制御するための指令を発した
り、あるいはこれと同時にまたは単独に電極位置を調整
するよう指令を発する。 光ファイバ１．１の接続部は放電による熱が加えられる
ことにより明るくなり、輝度が上昇する。 光ファイバ１と電極２との位置関係を一定にして放電電
力を変化させて放電して輝度を測定してみたところ、第
２図に示すような関係が得られた。 これから、放電電力が増加すれば、加熱量が増加し、光
ファイバ１の接続部の温度が上昇して輝度が上がること
がわかる。第２図で実線はオフセット（第３図参照）＝
Ｏｍｍ、点線はオフセット＝０゜２＋ｎｍの場合である
。これから光ファイバ１と放電電極２との位置をずらし
、オフセットを増やしても放電電力と温度との間には関
連がみられるが、オフセットが増大すれば温度は低くな
ることがわかる。 そこで、画像処理回路９により光ファイバ１．１の接続
部の部分のみの画像を取り出し、その部分の輝度信号を
抽出して、これが一定のものとなるよう、ＣＰＵｌ０に
よって放電電力を制御したり、放電電極２の位置を調整
したりすれば、接続部を常に一定の温度に加熱すること
ができる。 多心光ファイバを接続する場合は、多数本の光ファイバ
を均等に加熱する必要がある。この場合、第３図のよう
に多数本の光ファイバ１に対し、電極２の位置をずらし
である程度のオフセットを与えることが有効である。Ｔ
Ｖ右カメラで捉えた画像が第４図のようなものであった
とすると、各光ファイバ１の接続部（突合せ部）付近を
通るＹ方向の帯状の検出領域４１の輝度を求める。この
輝度信号はたとえば第５図のようになる。この第５図で
は両端の光ファイバ１での温度が高く、輝度が高くなっ
ているので、放電電力を制御することに加えて、オフセ
ットを大きくして電極２を光ファイバ１により遠ざける
などして、各光ファイバ１での輝度が等しくなるように
電極２の位置を調整する。なお、この場合、電極２．２
は、光ファイバ１．１の各突合せ部に対応する位置に置
かれ、この各突合せ部の輝度を測定しているが、突合せ
部ではなく、その付近に検出領域４１と同様な複数のＹ
方向の帯状の検出領域を設定してそれらにおける輝度を
求めてその平均値を求め、この平均値によって制御して
もよいし、１つの帯状検出領域の輝度を求める場合でも
その帯状検出領域の位置を突合せ部から多少Ｘ方向にず
らして測定してもよい。後者の場合、接続部の輝度を直
接束めることにはならないが、Ｘ方向に多少ずれた位置
での温度も、熱伝導によって接続部の温度に対応してい
るので、問題はない。 実際に光ファイバ１．１の端面を接続する場合は、両側
の光ファイバ１．１を突き合わせ、押し込んで融着接続
するのに約０．２秒はどの時間しかかからず、非常に短
時間である。そこで、光ファイバ１の温度が一定になる
よう制御するための時間がとれないこともあるので、そ
のような場合は、融着接続作業に先立って、光ファイバ
１の先端が丸くならない程度の弱い放電を行ない、その
ときの輝度分布から放電電力及び電極位置を決定してそ
れに基づき融着接続作業を行なうようにする。 このように、光ファイバ１の温度を、その輝度を測定す
ることにより検出でき、これに基づいて放電電力や電極
位置を制御できるので、気圧等の周囲雰囲気や電極棒の
摩耗などに影響されずに、光ファイバ１を常に一定の温
度に加熱でき、安定な融着接続ができる。また電極２の
交換等の場合にも光ファイバ１を一定の温度に加熱でき
、交換時等の電極設定精度が粗くてもよくなる。 なお、上記では光ファイバの輝度を検出するための光電
変換素子としてＣＣＤによるＴＶ右カメラ用いたが、Ｃ
ＣＤによるＴＶカメラ以外にＣＯＤ、ＰＩＮダイオード
アレイ、フォトダイオードアレイ等のラインセンサ等の
光電変換素子を用いることができる。また、上記では本
発明を放電加熱方式の融着接続装置に適用した実施例に
ついて説明したが、本発明はヒーター加熱方式等の他の
タイプの融着接続装置にも同様に適用できることは勿論
である。
例について説明する。第１図において、光ファイバ１．
１の端面が突き合わされており、この突合せ部を挟むよ
うに１対の放電電極２．２が配置される。この放電電極
２．２には放電回路３から所定の高電圧が印加され、こ
の電極２．２間で放電を生じさせてその熱で突合せ部を
溶融して光ファイバ１．１を接続する。そのときの放電
電力が放電電力制御回路４により制御されるようになっ
ている。また、放電電極２．２の、光ファイバ１．１に
対する相対的な位置は、電極位置調整装置５により調整
されるようになっている。 他方、光ファイバ１．１の接続部には鏡筒７の先端に取
り付けられた対物レンズ６が向けられており、これらの
光学系により、光ファイバ１．１の接続部の像がたとえ
ばＣＯＤ等からなるＴＶ左カメラに結像するようにされ
る。こうしてＴＶ左カメラによって捉えられた画像は画
像処理回路９に送られ画像処理を受け、ＣＰＵｌ０に信
号が送られる。ＣＰＵｌ０は光ファイバ１．１の接続部
の輝度に応じて放電電力を制御するための指令を発した
り、あるいはこれと同時にまたは単独に電極位置を調整
するよう指令を発する。 光ファイバ１．１の接続部は放電による熱が加えられる
ことにより明るくなり、輝度が上昇する。 光ファイバ１と電極２との位置関係を一定にして放電電
力を変化させて放電して輝度を測定してみたところ、第
２図に示すような関係が得られた。 これから、放電電力が増加すれば、加熱量が増加し、光
ファイバ１の接続部の温度が上昇して輝度が上がること
がわかる。第２図で実線はオフセット（第３図参照）＝
Ｏｍｍ、点線はオフセット＝０゜２＋ｎｍの場合である
。これから光ファイバ１と放電電極２との位置をずらし
、オフセットを増やしても放電電力と温度との間には関
連がみられるが、オフセットが増大すれば温度は低くな
ることがわかる。 そこで、画像処理回路９により光ファイバ１．１の接続
部の部分のみの画像を取り出し、その部分の輝度信号を
抽出して、これが一定のものとなるよう、ＣＰＵｌ０に
よって放電電力を制御したり、放電電極２の位置を調整
したりすれば、接続部を常に一定の温度に加熱すること
ができる。 多心光ファイバを接続する場合は、多数本の光ファイバ
を均等に加熱する必要がある。この場合、第３図のよう
に多数本の光ファイバ１に対し、電極２の位置をずらし
である程度のオフセットを与えることが有効である。Ｔ
Ｖ右カメラで捉えた画像が第４図のようなものであった
とすると、各光ファイバ１の接続部（突合せ部）付近を
通るＹ方向の帯状の検出領域４１の輝度を求める。この
輝度信号はたとえば第５図のようになる。この第５図で
は両端の光ファイバ１での温度が高く、輝度が高くなっ
ているので、放電電力を制御することに加えて、オフセ
ットを大きくして電極２を光ファイバ１により遠ざける
などして、各光ファイバ１での輝度が等しくなるように
電極２の位置を調整する。なお、この場合、電極２．２
は、光ファイバ１．１の各突合せ部に対応する位置に置
かれ、この各突合せ部の輝度を測定しているが、突合せ
部ではなく、その付近に検出領域４１と同様な複数のＹ
方向の帯状の検出領域を設定してそれらにおける輝度を
求めてその平均値を求め、この平均値によって制御して
もよいし、１つの帯状検出領域の輝度を求める場合でも
その帯状検出領域の位置を突合せ部から多少Ｘ方向にず
らして測定してもよい。後者の場合、接続部の輝度を直
接束めることにはならないが、Ｘ方向に多少ずれた位置
での温度も、熱伝導によって接続部の温度に対応してい
るので、問題はない。 実際に光ファイバ１．１の端面を接続する場合は、両側
の光ファイバ１．１を突き合わせ、押し込んで融着接続
するのに約０．２秒はどの時間しかかからず、非常に短
時間である。そこで、光ファイバ１の温度が一定になる
よう制御するための時間がとれないこともあるので、そ
のような場合は、融着接続作業に先立って、光ファイバ
１の先端が丸くならない程度の弱い放電を行ない、その
ときの輝度分布から放電電力及び電極位置を決定してそ
れに基づき融着接続作業を行なうようにする。 このように、光ファイバ１の温度を、その輝度を測定す
ることにより検出でき、これに基づいて放電電力や電極
位置を制御できるので、気圧等の周囲雰囲気や電極棒の
摩耗などに影響されずに、光ファイバ１を常に一定の温
度に加熱でき、安定な融着接続ができる。また電極２の
交換等の場合にも光ファイバ１を一定の温度に加熱でき
、交換時等の電極設定精度が粗くてもよくなる。 なお、上記では光ファイバの輝度を検出するための光電
変換素子としてＣＣＤによるＴＶ右カメラ用いたが、Ｃ
ＣＤによるＴＶカメラ以外にＣＯＤ、ＰＩＮダイオード
アレイ、フォトダイオードアレイ等のラインセンサ等の
光電変換素子を用いることができる。また、上記では本
発明を放電加熱方式の融着接続装置に適用した実施例に
ついて説明したが、本発明はヒーター加熱方式等の他の
タイプの融着接続装置にも同様に適用できることは勿論
である。
この発明の光ファイバの融着接続装置によれば、放電加
熱方式やヒーター加熱方式等の加熱方式を問わず、光フ
ァイバの接続部を常に一定の温度に加熱し、どのような
条件の下でも常に安定した光ファイバの融着接続を行な
うことができる。
熱方式やヒーター加熱方式等の加熱方式を問わず、光フ
ァイバの接続部を常に一定の温度に加熱し、どのような
条件の下でも常に安定した光ファイバの融着接続を行な
うことができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は放
電電力と輝度との関係を表わすグラフ、第３図は光ファ
イバと電極との位置関係を示す断面図、第４図はＴＶ右
カメラとらえた画像を示す図、第５図はＹ方向の輝度信
号を示すグラフ、第６図及び第７図は従来例のブロック
図である。 １・・・光ファイバ、２・・・放電電極、３・・・放電
回路、４・・・放電電力制御回路、５・・・電極位置調
整装置、６・・・対物レンズ、７・・・鏡筒、８・・・
ＴＶカメラ、９・・・画像処理回路、１０・・・ＣＰＵ
、６１・・・電圧制御回路、６２・・・チョッパ回路、
６３・・・昇圧回路、６４・・・電流検出抵抗、７１・
・・定電流回路、７２・・・ヒーター。 放電電力（）ｆ） ノ已フフイバ′
電電力と輝度との関係を表わすグラフ、第３図は光ファ
イバと電極との位置関係を示す断面図、第４図はＴＶ右
カメラとらえた画像を示す図、第５図はＹ方向の輝度信
号を示すグラフ、第６図及び第７図は従来例のブロック
図である。 １・・・光ファイバ、２・・・放電電極、３・・・放電
回路、４・・・放電電力制御回路、５・・・電極位置調
整装置、６・・・対物レンズ、７・・・鏡筒、８・・・
ＴＶカメラ、９・・・画像処理回路、１０・・・ＣＰＵ
、６１・・・電圧制御回路、６２・・・チョッパ回路、
６３・・・昇圧回路、６４・・・電流検出抵抗、７１・
・・定電流回路、７２・・・ヒーター。 放電電力（）ｆ） ノ已フフイバ′
Claims (2)
- （１）光ファイバを加熱溶融する加熱手段と、加熱され
た光ファイバの輝度を電気信号に変換する光電変換手段
と、該光電変換手段の出力信号により上記加熱手段をフ
ィードバック制御する制御手段とからなる光ファイバの
融着接続装置。 - （２）上記制御手段は、上記加熱手段に与える電力を調
整するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光ファイバの融着接続装置。 （２）上記制御手段は、上記加熱手段の光ファイバに対
する位置を調整するものであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光ファイバの融着接続装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27688587A JPH01118808A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 光ファイバの融着接続装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27688587A JPH01118808A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 光ファイバの融着接続装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118808A true JPH01118808A (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=17575753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27688587A Pending JPH01118808A (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 光ファイバの融着接続装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01118808A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05257028A (ja) * | 1992-03-12 | 1993-10-08 | Fujikura Ltd | 多芯光ファイバ融着接続機における光ファイバ加熱方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111388A (en) * | 1978-02-20 | 1979-08-31 | Fujikura Ltd | Temperature measuring method of thermally fusion welded part of optical fibers |
| JPS59160113A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 撮像装置を用いた光フアイバ融着接続方法 |
| JPS61112104A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ接続方法 |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP27688587A patent/JPH01118808A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111388A (en) * | 1978-02-20 | 1979-08-31 | Fujikura Ltd | Temperature measuring method of thermally fusion welded part of optical fibers |
| JPS59160113A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 撮像装置を用いた光フアイバ融着接続方法 |
| JPS61112104A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ接続方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05257028A (ja) * | 1992-03-12 | 1993-10-08 | Fujikura Ltd | 多芯光ファイバ融着接続機における光ファイバ加熱方法 |
| JP2779875B2 (ja) * | 1992-03-12 | 1998-07-23 | 株式会社フジクラ | 多芯光ファイバ融着接続機における光ファイバ加熱方法 |
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