JPH0369060B2 - - Google Patents
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- JPH0369060B2 JPH0369060B2 JP58156865A JP15686583A JPH0369060B2 JP H0369060 B2 JPH0369060 B2 JP H0369060B2 JP 58156865 A JP58156865 A JP 58156865A JP 15686583 A JP15686583 A JP 15686583A JP H0369060 B2 JPH0369060 B2 JP H0369060B2
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/37—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is projected perpendicularly to the axis of the fibre or waveguide for monitoring a section thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フアイバを破断することなくフアイ
バのコアの偏心率を測定する方法と測定装置に関
するものである。
バのコアの偏心率を測定する方法と測定装置に関
するものである。
フアイバのコアの偏心率とは、第１図に示すよ
うなフアイバ断面内でフアイバクラツド１の中心
２とコア３の中心４とのずれ（偏心量という）ｄ
とフアイバ半径ｒの比率ｄ／ｒ×100（％）のことで ある。フアイバのコアの偏心は、フアイバの伝送
特性や、この伝送特性におけるフアイバどうしの
接続における接続損失の面で問題となるため、フ
アイバ製造段階や出荷時の検査でその量を測り、
フアイバのコアの偏心量が規格を満たしているか
否かを判定することが必要である。
うなフアイバ断面内でフアイバクラツド１の中心
２とコア３の中心４とのずれ（偏心量という）ｄ
とフアイバ半径ｒの比率ｄ／ｒ×100（％）のことで ある。フアイバのコアの偏心は、フアイバの伝送
特性や、この伝送特性におけるフアイバどうしの
接続における接続損失の面で問題となるため、フ
アイバ製造段階や出荷時の検査でその量を測り、
フアイバのコアの偏心量が規格を満たしているか
否かを判定することが必要である。
従来のコア偏心量の測定では第２図に示すよう
に、フアイバ１１をその端面が軸に対して直角に
なるように切断し、その切断面の正面においた顕
微鏡１２で切断面を観察し、第１図のようなフア
イバ中心とコア中心とを求め、前述の式で直接求
める方法が用いられている。この方法では測定上
フアイバを切断することが不可欠であるため、製
造中に測定を行つたり長尺フアイバの任意の位置
で破断することなしに測定することができないと
いう欠点があつた。
に、フアイバ１１をその端面が軸に対して直角に
なるように切断し、その切断面の正面においた顕
微鏡１２で切断面を観察し、第１図のようなフア
イバ中心とコア中心とを求め、前述の式で直接求
める方法が用いられている。この方法では測定上
フアイバを切断することが不可欠であるため、製
造中に測定を行つたり長尺フアイバの任意の位置
で破断することなしに測定することができないと
いう欠点があつた。
本発明は、このような従来の方法の欠点を除去
し、フアイバを切断することなくコアの偏心量、
偏心率を求めるため、フアイバ軸の横方向から観
察したフアイバ像からコア中心のずれを検出する
ようにしたもので、以下図面について詳細に説明
する。
し、フアイバを切断することなくコアの偏心量、
偏心率を求めるため、フアイバ軸の横方向から観
察したフアイバ像からコア中心のずれを検出する
ようにしたもので、以下図面について詳細に説明
する。
フアイバを横方向から観察することによりコア
の偏心量が測定できる原理は以下による。
の偏心量が測定できる原理は以下による。
すなわち、第３図に示すようにコア中心４がフ
アイバ中心２に対してｘ軸、ｙ軸方向にそれぞれ
dx、dyなる量で偏心している場合、ｘ軸方向か
ら観察した時のコア３の境界は、フアイバコアの
レンズ効果により実際の大きさに比べ ｎ（１＋ｎ−１／ｒdx） ……(1) 倍の大きさで観察される。ただし、ｎはフアイバ
軸クラツド１の屈折率、ｒはフアイバ半径であ
る。そのため、観察されたコア中心２１とフアイ
バ中心２２との偏心量Dyも実際の偏心量dyの式
(1)倍となる。
アイバ中心２に対してｘ軸、ｙ軸方向にそれぞれ
dx、dyなる量で偏心している場合、ｘ軸方向か
ら観察した時のコア３の境界は、フアイバコアの
レンズ効果により実際の大きさに比べ ｎ（１＋ｎ−１／ｒdx） ……(1) 倍の大きさで観察される。ただし、ｎはフアイバ
軸クラツド１の屈折率、ｒはフアイバ半径であ
る。そのため、観察されたコア中心２１とフアイ
バ中心２２との偏心量Dyも実際の偏心量dyの式
(1)倍となる。
Dy＝ｎ（１−ｎ−１／ｒdx）dy ……(2)
同様に、ｙ軸方向から観察した時のコア中心と
フアイバ中心との偏心量Dxも Dx＝ｎ（１＋ｎ−１／ｒdy）dx ……(3) で与えられる。
フアイバ中心との偏心量Dxも Dx＝ｎ（１＋ｎ−１／ｒdy）dx ……(3) で与えられる。
式(2)、式(3)から観察されたコア偏心量Dx，Dy
から実際のコア偏心量dx，dyを導くと、 dx〓Dx／ｎ｛１−（ｎ−１）Dy／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(4) dy〓Dy／ｎ｛１−（ｎ−１）Dx／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(5) で与えられる。
から実際のコア偏心量dx，dyを導くと、 dx〓Dx／ｎ｛１−（ｎ−１）Dy／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(4) dy〓Dy／ｎ｛１−（ｎ−１）Dx／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(5) で与えられる。
この結果から、コアの偏心量ｄ、および偏心率
ｐを ｄ＝√2＋2 ……(6) ｐ＝ｄ／ｒ×100（％） ……(7) から求めることが可能である。
ｐを ｄ＝√2＋2 ……(6) ｐ＝ｄ／ｒ×100（％） ……(7) から求めることが可能である。
第４図の測定系はこの原理を用いてコアの偏心
量ｄもしくは偏心率ｐを求める本発明の実施例の
一つであり、１１はフアイバ、３１はフアイバを
固定するホルダ、３２，３３はそれぞれｘ軸、ｙ
軸方向からフアイバ１１を観察するためのフアイ
バ観察装置、３４は、これら観察装置で得られた
画像信号を解析する処理装置である。
量ｄもしくは偏心率ｐを求める本発明の実施例の
一つであり、１１はフアイバ、３１はフアイバを
固定するホルダ、３２，３３はそれぞれｘ軸、ｙ
軸方向からフアイバ１１を観察するためのフアイ
バ観察装置、３４は、これら観察装置で得られた
画像信号を解析する処理装置である。
フアイバ観察装置３２，３３については、フア
イバ内のコアが識別できるものであるならば特に
ここで限定するものではないが、例えば第５図に
示すようにフアイバ１１の軸に対し直角をなす軸
線上に光源４１を置き、この光源４１から光線が
フアイバ１１を通つて到達するフアイバ１１の反
対側の位置に対物レンズ４２、接眼レンズ４３か
ら成る顕微鏡４４を置くことによつてもフアイバ
およびコアを観察することができる。なお、顕微
鏡４４についても、普通の、顕微鏡でも位相差顕
微鏡、微分干渉顕微鏡、その他の光学顕微鏡でも
特に限定するものでないことは言うまでもない。
イバ内のコアが識別できるものであるならば特に
ここで限定するものではないが、例えば第５図に
示すようにフアイバ１１の軸に対し直角をなす軸
線上に光源４１を置き、この光源４１から光線が
フアイバ１１を通つて到達するフアイバ１１の反
対側の位置に対物レンズ４２、接眼レンズ４３か
ら成る顕微鏡４４を置くことによつてもフアイバ
およびコアを観察することができる。なお、顕微
鏡４４についても、普通の、顕微鏡でも位相差顕
微鏡、微分干渉顕微鏡、その他の光学顕微鏡でも
特に限定するものでないことは言うまでもない。
また、観察画像を信号化する方法としてはビデ
オカメラ（撮像装置）４５を用いるのが、最も一
般的である。
オカメラ（撮像装置）４５を用いるのが、最も一
般的である。
また、第４図における処理装置３４は、前記フ
アイバ観察装置３２，３３で得られた画像信号例
えば、フアイバ軸と直角方向に走査した時の輝度
分布もしくは色分布の信号からフアイバ外径とコ
ア境界もしくはコア中心を検出するものである。
第６図は、そのような画像信号の１例を示す、フ
アイバ断面方向の輝度分布を示すが、フアイバ外
径部５１、コア境界５２を示すような輝度変化が
あるため、これをコンピユータ等の演算機能、判
断機能を持つ、処理系を用いて検出することによ
り、フアイバ中心位置Xf、コア中心位置Xcおよ
びフアイバ半径ｒをそれぞれ Xf＝x1＋x2／２ ……(8) Xc＝x3＋x4／２ ……(9) ｒ＝x1〜x2／２ ……(10) で求めることができ、観察されたコア中心の偏心
量Dx、Dyは、Xc〜Xfで求められる。
アイバ観察装置３２，３３で得られた画像信号例
えば、フアイバ軸と直角方向に走査した時の輝度
分布もしくは色分布の信号からフアイバ外径とコ
ア境界もしくはコア中心を検出するものである。
第６図は、そのような画像信号の１例を示す、フ
アイバ断面方向の輝度分布を示すが、フアイバ外
径部５１、コア境界５２を示すような輝度変化が
あるため、これをコンピユータ等の演算機能、判
断機能を持つ、処理系を用いて検出することによ
り、フアイバ中心位置Xf、コア中心位置Xcおよ
びフアイバ半径ｒをそれぞれ Xf＝x1＋x2／２ ……(8) Xc＝x3＋x4／２ ……(9) ｒ＝x1〜x2／２ ……(10) で求めることができ、観察されたコア中心の偏心
量Dx、Dyは、Xc〜Xfで求められる。
なお、輝度信号が第６図と異なる場合にも必ず
信号上は輝度分布、もしくは色分布の中にフアイ
バ境界コア境界等を特徴づけるものが存在するた
め、それらを特徴抽出することにより位置決定す
ることが可能である。
信号上は輝度分布、もしくは色分布の中にフアイ
バ境界コア境界等を特徴づけるものが存在するた
め、それらを特徴抽出することにより位置決定す
ることが可能である。
コアの偏心量、偏心率は、ｘ軸、ｙ軸方向等、
互いに90度相異なる方向から観察したコア中心の
偏心量Dx、Dyから式(4)および式(5)で実際の偏心
量dx、dyを求め、さらに式(6)あるいは式(7)で求
めることが可能である。
互いに90度相異なる方向から観察したコア中心の
偏心量Dx、Dyから式(4)および式(5)で実際の偏心
量dx、dyを求め、さらに式(6)あるいは式(7)で求
めることが可能である。
なお、本発明の方法を用いフアイバコアの偏心
率の測定を行なつた結果を第７図に示す。
率の測定を行なつた結果を第７図に示す。
第７図は、種々のフアイバについて、本発明の
方法と従来方法との両者を別々に用いて測定した
偏心率測定結果の比率を示す。同図においては、
前記測定結果に多少のばらつきはあるが、これは
両者の測定方法に含まれる測定精度の問題であ
り、本発明による方法で十分従来の方法と同等の
測定を実現することができることが明らかになつ
た。
方法と従来方法との両者を別々に用いて測定した
偏心率測定結果の比率を示す。同図においては、
前記測定結果に多少のばらつきはあるが、これは
両者の測定方法に含まれる測定精度の問題であ
り、本発明による方法で十分従来の方法と同等の
測定を実現することができることが明らかになつ
た。
また、フアイバホルダ３１は、フアイバを完全
に固定するものである必要はなく、フアイバのｘ
軸、ｙ軸方向での位置を、ほぼ決めうるものであ
ればよく、第８図に示すようにフアイバ軸方向に
フアイバが移動可能なようにローラー（フアイバ
ホルダ）６１にフアイバ１１をはさむような形状
でもよい。このような装置ではフアイバが移動し
ているような場合、例えばフアイバ製造ライン中
でコアの偏心状態を連続的に測定することも可能
である。
に固定するものである必要はなく、フアイバのｘ
軸、ｙ軸方向での位置を、ほぼ決めうるものであ
ればよく、第８図に示すようにフアイバ軸方向に
フアイバが移動可能なようにローラー（フアイバ
ホルダ）６１にフアイバ１１をはさむような形状
でもよい。このような装置ではフアイバが移動し
ているような場合、例えばフアイバ製造ライン中
でコアの偏心状態を連続的に測定することも可能
である。
以上説明したように本発明を用いることによ
り、フアイバのコア偏心量、偏心率をフアイバを
切断することなく測定でき、製断中でのコアの偏
心量、偏心率を連続的に測定することや、長尺フ
アイバの任意の位置でのコアの偏心量、偏心率の
測定が可能となる。
り、フアイバのコア偏心量、偏心率をフアイバを
切断することなく測定でき、製断中でのコアの偏
心量、偏心率を連続的に測定することや、長尺フ
アイバの任意の位置でのコアの偏心量、偏心率の
測定が可能となる。
また、本発明の方法と装置をフアイバの接続技
術に適用するならば、被接続フアイバや既接続フ
アイバ間のコアの軸ずれを、コア偏心による観測
ずれを補正して正確に評価することができ、精密
なフアイバコアの軸合わせやフアイバの伝送特性
における接続損失の推定が可能になる利点を有し
ている。
術に適用するならば、被接続フアイバや既接続フ
アイバ間のコアの軸ずれを、コア偏心による観測
ずれを補正して正確に評価することができ、精密
なフアイバコアの軸合わせやフアイバの伝送特性
における接続損失の推定が可能になる利点を有し
ている。
第１図はフアイバの断面図で、コアが偏心した
状態を示す図、第２図は従来のフアイバコア偏心
測定系の概略側面図、第３図は本発明によるフア
イバコア偏心量観察状態を示す図、第４図は本発
明によるコア偏心量測定系の概略斜視図、第５図
はそのフアイバ観察装置の一実施例を示す概略
図、第６図はそのフアイバ観察波形図、第７図は
従来の偏心率測定方法と本発明の偏心率測定方法
の測定結果の比較図、第８図は本発明の他の実施
例を示すもので、フアイバホルダの斜視図であ
る。 ３……コア、１１……フアイバ、２１……コア
中心、２２……フアイバ中心、３１……フアイバ
ホルダ、３２，３３……フアイバ観察装置、３４
……処理装置、４１……光源、４４……顕微鏡、
４５……ビデオカメラ（撮像装置）、６１……ロ
ーラ−（フアイバホルダ）。
状態を示す図、第２図は従来のフアイバコア偏心
測定系の概略側面図、第３図は本発明によるフア
イバコア偏心量観察状態を示す図、第４図は本発
明によるコア偏心量測定系の概略斜視図、第５図
はそのフアイバ観察装置の一実施例を示す概略
図、第６図はそのフアイバ観察波形図、第７図は
従来の偏心率測定方法と本発明の偏心率測定方法
の測定結果の比較図、第８図は本発明の他の実施
例を示すもので、フアイバホルダの斜視図であ
る。 ３……コア、１１……フアイバ、２１……コア
中心、２２……フアイバ中心、３１……フアイバ
ホルダ、３２，３３……フアイバ観察装置、３４
……処理装置、４１……光源、４４……顕微鏡、
４５……ビデオカメラ（撮像装置）、６１……ロ
ーラ−（フアイバホルダ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フアイバ軸と直角方向の互いに直交する異な
るｘ軸、ｙ軸の２方向からフアイバおよびコアを
観察し、フアイバクラツドの中心とコア中心との
ｘ軸方向の偏心量Dx，ｙ軸方向の偏心量Dyおよ
びフアイバ外径ｒを測定することにより、フアイ
バクラツドの屈折率をｎとしてフアイバクラツド
の中心とコア中心とのｘ軸方向の実際の偏心量
dx、ｙ軸方向の実際の偏心量dyを下記(1)，(2)の
両式より求め、 dx≒Dx／ｎ｛１−（ｎ−１）Dy／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(1) dy≒Dy／ｎ｛１−（ｎ−１）Dx／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(2) コアの実際の偏心量ｄおよびコアの実際の偏心
率ｐを、下記(3)，(4)の両式 ｄ＝√2＋2 ……(3) ｐ＝ｄ／ｒ×100（％） ……(4) から求めることを特徴とするフアイバのコア偏心
率測定方法。 ２ フアイバが固定、または軸方向に移動可能な
フアイバホルダと、該フアイバホルダにフアイバ
が取り付けられた状態で、フアイバ軸に対し、直
角をなす互いに直交する異なるＸ軸、Ｙ軸の２方
向について、フアイバおよびフアイバ内のコアを
拡大観察する観察装置と、該観察装置で得られた
像を撮像する撮像装置と該撮像装置で得られた画
像信号から、みかけ上のフアイバクラツドの中心
とコア中心とのｘ軸方向の偏心量Dx、ｙ軸方向
の偏心量Dy、フアイバ外径ｒを測定し、フアイ
バクラツドの屈折率ｎとしたときのフアイバクラ
ツドの中心とコア中心とのｘ軸方向の実際の偏心
量dx、ｙ軸方向の実際の偏心量dyを下記(1)，(2)
の両式より求め、 dx≒Dx／ｎ｛１−（ｎ−１）Dy／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(1) dy≒Dy／ｎ｛１−（ｎ−１）Dx／nr＋（ｎ−１）（Dx＋
Dy）｝ ……(2) コアの実際の偏心量ｄおよびコアの実際の偏心
率ｐを、下記(3)，(4)の両式 ｄ＝√2＋2 ……(3) ｐ＝ｄ／ｒ×100（％） ……(4) から算出する処理装置とから構成されるフアイバ
のコア偏心率測定装置。 ３ フアイバ軸に対し直角をなす軸線上に光源を
有し、該光源からフアイバ軸を通る光線の延長線
上もしくはそれをミラー等によつて適当な角度に
屈折させた光線の延長線上に、前記光源との間に
前記フアイバ軸をはさんで顕微鏡および顕微鏡の
像を撮像するビデオカメラ等の撮像装置を設けた
構成から成る観察装置を有することを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載のフアイバのコア偏心
率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15686583A JPS6085350A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | フアイバのコア偏心率測定方法と測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15686583A JPS6085350A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | フアイバのコア偏心率測定方法と測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085350A JPS6085350A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0369060B2 true JPH0369060B2 (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=15637077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15686583A Granted JPS6085350A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | フアイバのコア偏心率測定方法と測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085350A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS537351A (en) * | 1976-07-09 | 1978-01-23 | Nec Corp | Measuring method of internal structure of optical fiber materials |
| JPS5886507A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光フアイバのコア軸合せ方法 |
-
1983
- 1983-08-27 JP JP15686583A patent/JPS6085350A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS537351A (en) * | 1976-07-09 | 1978-01-23 | Nec Corp | Measuring method of internal structure of optical fiber materials |
| JPS5886507A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光フアイバのコア軸合せ方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6085350A (ja) | 1985-05-14 |
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