JPH0593613A - 微小間隔測定装置及び方法 - Google Patents
微小間隔測定装置及び方法Info
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- JPH0593613A JPH0593613A JP3255371A JP25537191A JPH0593613A JP H0593613 A JPH0593613 A JP H0593613A JP 3255371 A JP3255371 A JP 3255371A JP 25537191 A JP25537191 A JP 25537191A JP H0593613 A JPH0593613 A JP H0593613A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対向する光ファイバの端面等間の微小間隔を
精度よく測定することができる微小間隔測定方法及び装
置を提供すること。 【構成】 光源装置２は広い波長帯域の光を発生する。
モノクロメータ４は光源装置２が発生した光の内の所定
波長部分のみを選択し、これを検出光として被測定対象
に照射させる。検出器６は、光源装置２の発生する比較
的広い波長帯域で比較的フラットな特性を有する光検出
素子と信号増幅等のための回路とを備える。制御回路８
は、モノクロメータ４を制御して被測定対象に照射する
検出光の波長を徐々に変化させる。また、制御回路８
は、検出器６の出力を監視してその極値を検出するとと
もに，この極値に対応する検出光の波長をモノクロメー
タ４の制御信号に基づいて求める。隣接する極大値に対
応する検出光の波長差と、端面１０ａ、１０ｂ間に充填
されている物質の屈折率とから、これら両端面１０ａ、
１０ｂの間隔を精度よく算出することができる。
精度よく測定することができる微小間隔測定方法及び装
置を提供すること。 【構成】 光源装置２は広い波長帯域の光を発生する。
モノクロメータ４は光源装置２が発生した光の内の所定
波長部分のみを選択し、これを検出光として被測定対象
に照射させる。検出器６は、光源装置２の発生する比較
的広い波長帯域で比較的フラットな特性を有する光検出
素子と信号増幅等のための回路とを備える。制御回路８
は、モノクロメータ４を制御して被測定対象に照射する
検出光の波長を徐々に変化させる。また、制御回路８
は、検出器６の出力を監視してその極値を検出するとと
もに，この極値に対応する検出光の波長をモノクロメー
タ４の制御信号に基づいて求める。隣接する極大値に対
応する検出光の波長差と、端面１０ａ、１０ｂ間に充填
されている物質の屈折率とから、これら両端面１０ａ、
１０ｂの間隔を精度よく算出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対向する光ファイバ等
の端面間の微小間隔を測定するための微小間隔測定装置
及び方法に関する。
の端面間の微小間隔を測定するための微小間隔測定装置
及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、対向する２平面間の微小間隔を検
出する方法として、単色光によってニュートンリングを
生じさせてこれを計数する方法等が存在する。
出する方法として、単色光によってニュートンリングを
生じさせてこれを計数する方法等が存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ニュートンリ
ングを用いた方法では、２平面間が接しない場合、或い
は、微小領域でしか対向しない場合には、正確な間隔測
定が困難であった。特に、この方法では、対向する光フ
ァイバの端面間の微小間隔を精度よく測定することが困
難で、光ファイバの端面間の距離を正確に調整すること
ができなかった。
ングを用いた方法では、２平面間が接しない場合、或い
は、微小領域でしか対向しない場合には、正確な間隔測
定が困難であった。特に、この方法では、対向する光フ
ァイバの端面間の微小間隔を精度よく測定することが困
難で、光ファイバの端面間の距離を正確に調整すること
ができなかった。
【０００４】そこで本発明は、対向する光ファイバの端
面等間の微小間隔を精度よく測定することができる微小
間隔測定方法及び装置を提供することを目的とする。
面等間の微小間隔を精度よく測定することができる微小
間隔測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかる微小間隔測定装置は、波長が変化す
る単色の検出光を発生する光源と、被測定対象の有する
２つの平行平面に照射された検出光に起因して生じた干
渉光の強度変化を検出する検出器と、検出された干渉光
の強度の極値を与える検出光の波長に基づいて、被測定
対象の有する２つの平行平面の間隔を決定する間隔決定
手段とを備えることとしている。
め、本発明にかかる微小間隔測定装置は、波長が変化す
る単色の検出光を発生する光源と、被測定対象の有する
２つの平行平面に照射された検出光に起因して生じた干
渉光の強度変化を検出する検出器と、検出された干渉光
の強度の極値を与える検出光の波長に基づいて、被測定
対象の有する２つの平行平面の間隔を決定する間隔決定
手段とを備えることとしている。
【０００６】また、本発明にかかる微小間隔測定方法
は、被測定対象の有する２つの平行平面に波長が変化す
る単色の検出光を照射する工程と、２つの平行平面に照
射された検出光に起因して生じた干渉光の強度変化を検
出する工程と、検出された干渉光の強度の極値を与える
検出光の波長に基づいて、被測定対象の有する２つの平
行平面の間隔を決定する工程とを備えることとしてい
る。
は、被測定対象の有する２つの平行平面に波長が変化す
る単色の検出光を照射する工程と、２つの平行平面に照
射された検出光に起因して生じた干渉光の強度変化を検
出する工程と、検出された干渉光の強度の極値を与える
検出光の波長に基づいて、被測定対象の有する２つの平
行平面の間隔を決定する工程とを備えることとしてい
る。
【０００７】
【作用】上記微小間隔測定装置及び方法によれば、被測
定対象の有する２つの平行平面に照射された検出光の波
長変化に起因して生じた干渉光の強度変化を検出する。
この場合、干渉光の強度は、検出光の波長変化に応じ
て、２つの平行平面の間隔に対応した周期的変化を示す
ので、その変化中における複数の極値に対応する検出光
の波長を求め、これらの波長の差から被測定対象の有す
る２つの平行平面の間隔を正確に決定することができ
る。
定対象の有する２つの平行平面に照射された検出光の波
長変化に起因して生じた干渉光の強度変化を検出する。
この場合、干渉光の強度は、検出光の波長変化に応じ
て、２つの平行平面の間隔に対応した周期的変化を示す
ので、その変化中における複数の極値に対応する検出光
の波長を求め、これらの波長の差から被測定対象の有す
る２つの平行平面の間隔を正確に決定することができ
る。
【０００８】上記の微小間隔測定装置において、被測定
対象を一対の光ファイバとし、２つの平行平面を一対の
光ファイバの対向する端面とすることができる。また、
被測定対象を光ファイバと平面光導波路とし、２つの平
行平面を光ファイバと該平面光導波路との対向する端面
とすることができる。さらに、被測定対象を一対の平面
光導波路とし、２つの平行平面を一対の平面光導波路の
対向する端面とすることができる。
対象を一対の光ファイバとし、２つの平行平面を一対の
光ファイバの対向する端面とすることができる。また、
被測定対象を光ファイバと平面光導波路とし、２つの平
行平面を光ファイバと該平面光導波路との対向する端面
とすることができる。さらに、被測定対象を一対の平面
光導波路とし、２つの平行平面を一対の平面光導波路の
対向する端面とすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ簡単に説明する。
つつ簡単に説明する。
【００１０】図１は、実施例の微小間隔測定装置の構成
を示す。光源装置２は、広い波長帯域の光を発生する。
この場合の波長帯域は、以下に詳しく述べるが、被測定
対象の有する２つの平行平面１０ａ、１０ｂのおおよそ
の微小間隔に対応させて設定する。モノクロメータ４
は、光源装置２が発生した光の内の所定波長部分のみを
選択し、これを検出光として被測定対象に照射させる。
検出器６は、光源装置２の発生する比較的広い波長帯域
で比較的フラットな特性を有する光検出素子と信号増幅
等のための回路とを備える。制御回路８は、モノクロメ
ータ４を制御して被測定対象に照射する検出光の波長を
徐々に変化させる。また、制御回路８は、検出器６の出
力を監視し、その極値を微分回路、コンパレータ等を用
いて検出するとともに、この極値に対応する検出光の波
長をモノクロメータ４の制御信号に基づいて求める。
を示す。光源装置２は、広い波長帯域の光を発生する。
この場合の波長帯域は、以下に詳しく述べるが、被測定
対象の有する２つの平行平面１０ａ、１０ｂのおおよそ
の微小間隔に対応させて設定する。モノクロメータ４
は、光源装置２が発生した光の内の所定波長部分のみを
選択し、これを検出光として被測定対象に照射させる。
検出器６は、光源装置２の発生する比較的広い波長帯域
で比較的フラットな特性を有する光検出素子と信号増幅
等のための回路とを備える。制御回路８は、モノクロメ
ータ４を制御して被測定対象に照射する検出光の波長を
徐々に変化させる。また、制御回路８は、検出器６の出
力を監視し、その極値を微分回路、コンパレータ等を用
いて検出するとともに、この極値に対応する検出光の波
長をモノクロメータ４の制御信号に基づいて求める。
【００１１】図２及び図３を用いて図１の微小間隔測定
装置の動作を説明する。図２は、被測定対象の有する２
つの平行平面１０ａ、１０ｂの例を示す。図２（ａ）
は、被測定対象として対向する２つの光ファイバ５１、
５２の端面間の微小間隔を測定する場合を示し、透過型
の干渉を利用する。図２（ｂ）は、対向する光ファイバ
５１と光学的平板５３との間の微小間隔を測定する場合
を示し、反射型の干渉を利用する。
装置の動作を説明する。図２は、被測定対象の有する２
つの平行平面１０ａ、１０ｂの例を示す。図２（ａ）
は、被測定対象として対向する２つの光ファイバ５１、
５２の端面間の微小間隔を測定する場合を示し、透過型
の干渉を利用する。図２（ｂ）は、対向する光ファイバ
５１と光学的平板５３との間の微小間隔を測定する場合
を示し、反射型の干渉を利用する。
【００１２】図２のような場合、干渉光の強め合いの条
件は、光ファイバ５１、５２等とその端面間の物質５４
との屈折率差に依存する。一般には、干渉する２つの検
出光の反射による位相反転の有無に応じて、干渉光の強
め合いの条件が以下の２式のいずれかで与えられること
となる。
件は、光ファイバ５１、５２等とその端面間の物質５４
との屈折率差に依存する。一般には、干渉する２つの検
出光の反射による位相反転の有無に応じて、干渉光の強
め合いの条件が以下の２式のいずれかで与えられること
となる。
【００１３】ｋ・λ／ｎ＝２ｄ （ｋ＝１，２，・
・・） （ｋ−１／２）・λ／ｎ＝２ｄ （ｋ＝１，２，・
・・） ここで、λはモノクロメータ４から被測定対象に照射さ
れる検出光の波長であり、ｎは端面１０ａ、１０ｂ間に
充填されている物質の屈折率であり、ｄは端面１０ａ、
１０ｂ間の間隔である。
・・） （ｋ−１／２）・λ／ｎ＝２ｄ （ｋ＝１，２，・
・・） ここで、λはモノクロメータ４から被測定対象に照射さ
れる検出光の波長であり、ｎは端面１０ａ、１０ｂ間に
充填されている物質の屈折率であり、ｄは端面１０ａ、
１０ｂ間の間隔である。
【００１４】図３は、被測定対象の有する２つの平行平
面による損失αを示す。この損失αは検出器６の出力に
対応している。干渉光の強め合いの条件がｋ・λ／ｎ＝
２ｄで与えられるとき、図中の極小値を与える波長
λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、・・・は、以下の式で与えら
れる。
面による損失αを示す。この損失αは検出器６の出力に
対応している。干渉光の強め合いの条件がｋ・λ／ｎ＝
２ｄで与えられるとき、図中の極小値を与える波長
λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、・・・は、以下の式で与えら
れる。
【００１５】ｋ・λ1 ／ｎ＝２ｄ （ｋ−１）・λ2 ／ｎ＝２ｄ （ｋ−２）・λ3 ／ｎ＝２ｄ （ｋ−３）・λ4 ／ｎ＝２ｄ ・・・ また、極小値と極大値との差Δαは、以下の公知の式に
よって与えられる。
よって与えられる。
【００１６】 Δα＝１０log{（１＋Ｒ1 Ｒ2 ＋２ρ1 ρ2 ）÷（１＋
Ｒ1 Ｒ2 −２ρ1 ρ2 ）｝ ここで、Ｒ1 は光ファイバ５１の端面での反射率であ
り、Ｒ2 は光ファイバ５２または平板５３の端面での反
射率であり、ρ1 はＲ1 の平方根であり、ρ2 はＲ2 の
平方根である。
Ｒ1 Ｒ2 −２ρ1 ρ2 ）｝ ここで、Ｒ1 は光ファイバ５１の端面での反射率であ
り、Ｒ2 は光ファイバ５２または平板５３の端面での反
射率であり、ρ1 はＲ1 の平方根であり、ρ2 はＲ2 の
平方根である。
【００１７】以上の現象を利用すれば、極値を与える波
長の周期から被測定対象の２つの平行平面間の間隔を決
定することができる。具体的に説明すると、モノクロメ
ータ４は制御回路８に制御されて、被測定対象に照射す
る検出光の波長を徐々に変化させる。検出器６の出力は
制御回路８で監視されており、その極値に対応する検出
光の波長が求められる。隣接する極大値および極小値に
対応する検出光の波長差、或いは隣接する極大値に対応
する検出光の波長差等と、端面１０ａ、１０ｂ間に充填
されている物質の屈折率とから、両端面１０ａ、１０ｂ
の間隔を算出することができる。また、複数の極値に対
応する複数の検出波長λ1 、λ2 、λ3 、・・・から、
連立方程式を立てて両端面１０ａ、１０ｂの間隔を算出
することもできる。さらに、モノクロメータ４からの検
出光の波長を繰返し周期的に変化させて両端面１０ａ、
１０ｂの間隔を算出するならば、間隔測定の統計的精度
を高めることができる。
長の周期から被測定対象の２つの平行平面間の間隔を決
定することができる。具体的に説明すると、モノクロメ
ータ４は制御回路８に制御されて、被測定対象に照射す
る検出光の波長を徐々に変化させる。検出器６の出力は
制御回路８で監視されており、その極値に対応する検出
光の波長が求められる。隣接する極大値および極小値に
対応する検出光の波長差、或いは隣接する極大値に対応
する検出光の波長差等と、端面１０ａ、１０ｂ間に充填
されている物質の屈折率とから、両端面１０ａ、１０ｂ
の間隔を算出することができる。また、複数の極値に対
応する複数の検出波長λ1 、λ2 、λ3 、・・・から、
連立方程式を立てて両端面１０ａ、１０ｂの間隔を算出
することもできる。さらに、モノクロメータ４からの検
出光の波長を繰返し周期的に変化させて両端面１０ａ、
１０ｂの間隔を算出するならば、間隔測定の統計的精度
を高めることができる。
【００１８】以上実施例に即して本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではない。例え
ば、光ファイバの端面と平面光導波路の端面との間の間
隔、一対の平面光導波路の端面の間の間隔、或いは、光
ファイバまたは平面光導波路の端面と平板材料等の光学
装置の鏡面との間の間隔を上記の装置または方法によっ
て測定することができる。
本発明は上記実施例に限定されるものではない。例え
ば、光ファイバの端面と平面光導波路の端面との間の間
隔、一対の平面光導波路の端面の間の間隔、或いは、光
ファイバまたは平面光導波路の端面と平板材料等の光学
装置の鏡面との間の間隔を上記の装置または方法によっ
て測定することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、上記の微小間隔測
定装置及び方法によれば、干渉光の強度が検出光の波長
変化に応じて２つの平行平面の間隔に対応した周期的変
化を干渉光の強度は示すので、その変化中における複数
の極値に対応する検出光の波長を求め、これらの波長か
ら被測定対象の有する２つの平行平面の間隔を正確に決
定することができる。つまり、対向する光ファイバの端
面等間の微小間隔を精度よく測定することができる微小
間隔測定方法及び装置を得ることができる。
定装置及び方法によれば、干渉光の強度が検出光の波長
変化に応じて２つの平行平面の間隔に対応した周期的変
化を干渉光の強度は示すので、その変化中における複数
の極値に対応する検出光の波長を求め、これらの波長か
ら被測定対象の有する２つの平行平面の間隔を正確に決
定することができる。つまり、対向する光ファイバの端
面等間の微小間隔を精度よく測定することができる微小
間隔測定方法及び装置を得ることができる。
【図１】実施例の微小間隔測定装置の構成を示す模式図
である。
である。
【図２】被測定対象の有する２つの平行平面の例を示す
図である。
図である。
【図３】被測定対象の有する２つの平行平面による損失
αを示す図である。
αを示す図である。
２、４…光源、６…検出器、８…間隔決定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂原 政一 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (7)
- 【請求項１】 波長が変化する単色の検出光を発生する
光源と、 被測定対象の有する２つの平行平面に照射された前記検
出光に起因して生じた干渉光の強度変化を検出する検出
器と、 検出された前記干渉光の強度の極値を与える前記検出光
の波長に基づいて、被測定対象の有する前記２つの平行
平面の間隔を決定する間隔決定手段と、を備える微小間
隔測定装置。 - 【請求項２】 前記被測定対象は、一対の光ファイバで
あって、前記２つの平行平面は、該一対の光ファイバの
対向する端面であることを特徴とする請求項１記載の微
小間隔測定装置。 - 【請求項３】 前記被測定対象は、光ファイバと平面光
導波路とであって、前記２つの平行平面は、該光ファイ
バと該平面光導波路との対向する端面とであることを特
徴とする請求項１記載の微小間隔測定装置。 - 【請求項４】 前記被測定対象は、一対の平面光導波路
であって、前記２つの平行平面は、該一対の平面光導波
路の対向する端面であることを特徴とする請求項１記載
の微小間隔測定装置。 - 【請求項５】 前記被測定対象は、光ファイバと鏡面を
有する光学装置とであって、前記２つの平行平面は、該
光ファイバの端面とこれに対向する該鏡面とであること
を特徴とする請求項１記載の微小間隔測定装置。 - 【請求項６】 前記被測定対象は、平面光導波路と鏡面
を有する光学装置とであって、前記２つの平行平面は、
該平面光導波路の端面とこれに対向する該鏡面とである
ことを特徴とする請求項１記載の微小間隔測定装置。 - 【請求項７】 被測定対象の有する２つの平行平面に波
長が変化する単色の検出光を照射する工程と、 前記２つの平行平面に照射された前記検出光に起因して
生じた干渉光の強度変化を検出する工程と、 検出された前記干渉光の強度の極値を与える前記検出光
の波長に基づいて、被測定対象の有する前記２つの平行
平面の間隔を決定する工程と、を備える微小間隔測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255371A JPH0593613A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 微小間隔測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255371A JPH0593613A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 微小間隔測定装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593613A true JPH0593613A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17277843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255371A Pending JPH0593613A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 微小間隔測定装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593613A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186003A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 距離測定装置及び距離測定方法 |
| JP2014228444A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 日本電信電話株式会社 | 光軸調整用の距離測定装置及び方法 |
| JP2014235154A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日本電信電話株式会社 | 光軸調整装置及びその工程 |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3255371A patent/JPH0593613A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186003A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 距離測定装置及び距離測定方法 |
| JP2014228444A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 日本電信電話株式会社 | 光軸調整用の距離測定装置及び方法 |
| JP2014235154A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日本電信電話株式会社 | 光軸調整装置及びその工程 |
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