JPH0827416B2 - Precision measurement method for multi-core connector - Google Patents

Precision measurement method for multi-core connector

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JPH0827416B2
JPH0827416B2 JP32184890A JP32184890A JPH0827416B2 JP H0827416 B2 JPH0827416 B2 JP H0827416B2 JP 32184890 A JP32184890 A JP 32184890A JP 32184890 A JP32184890 A JP 32184890A JP H0827416 B2 JPH0827416 B2 JP H0827416B2
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fiber
optical fiber
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core connector
light
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、多心コネクタにおいて、ファイバ挿入孔及
びガイドピンが嵌合するピン孔の中心位置を精密に測定
する多心コネクタの精密寸法測定方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multi-core connector, and in a multi-core connector, precisely measures the center position of a fiber insertion hole and a pin hole into which a guide pin is fitted. Regarding the method.

(従来の技術) 多心コネクタは、ガイドピンを相手方の多心コネクタ
のピン孔に嵌合させて突合せ接続するもので、例えば、
プラスチック製のフェルールに一定の配列ピッチで形成
した複数のファイバ挿入孔の夫々に、多心ファイバの各
光ファイバを挿入し、これらを接着剤で固定したもので
ある。
(Prior Art) A multi-core connector is one in which a guide pin is fitted in a pin hole of a mating multi-core connector and butt-connected, and for example,
The optical fiber of the multi-core fiber is inserted into each of a plurality of fiber insertion holes formed in a plastic ferrule at a constant array pitch, and these are fixed with an adhesive.

かかる多心コネクタにおいては、他の多心コネクタと
の突合せ接続に伴う接続ロスを極力低減するため、各フ
ァイバ挿入孔をサブミクロンオーダーで精密に形成加工
する必要がある。このため、多心コネクタの品質管理を
目的として、製造されたフェルールにおける各ファイバ
挿入孔の中心位置を測定している。
In such a multi-core connector, it is necessary to precisely form and process each fiber insertion hole in a submicron order in order to reduce the connection loss due to the butt connection with another multi-core connector as much as possible. Therefore, the center position of each fiber insertion hole in the manufactured ferrule is measured for the purpose of quality control of the multi-fiber connector.

しかしながら、かかる測定において反射照明でファイ
バ挿入孔を測定すると、ファイバ挿入孔の周縁が欠けて
いたり、孔形状が歪んでいたりした場合等に、サブミク
ロオーダーでは許容し得ない測定誤差を生ずるという問
題があった。
However, in such a measurement, when the fiber insertion hole is measured with reflected illumination, a problem that a measurement error that is unacceptable in the sub-micro order occurs when the peripheral edge of the fiber insertion hole is missing or the hole shape is distorted. was there.

このため、各ファイバ挿入孔の出射側の形状や内部形
状による影響を受けないように、通常、各孔の後方から
測定光を入射している。即ち、ファイバ挿入孔毎に光フ
ァイバを挿入して接着固定し、一端の光源側から入射し
た測定光を他端のフェルールの突合せ面において測定す
ることによって、各ファイバ挿入孔の中心位置を精密に
測定している。
Therefore, the measurement light is normally incident from the rear of each hole so as not to be affected by the shape of the exit side of each fiber insertion hole or the internal shape. That is, an optical fiber is inserted into each fiber insertion hole and fixed by adhesion, and the measurement light incident from the light source side at one end is measured at the abutting surface of the ferrule at the other end to accurately measure the center position of each fiber insertion hole. I'm measuring.

(発明が解決しようとする課題) ところで、多心コネクタにおけるファイバ挿入孔の測
定は、ガイドピンとピン孔との嵌合によって突合せ接続
するため、ピン孔を基準とした位置が重要である。しか
し、かかるピン孔の測定は、孔径の違い等のため、別途
行わなければならず測定作業が非常に煩雑であるという
問題があった。
(Problems to be solved by the invention) By the way, in the measurement of the fiber insertion hole in the multi-core connector, the position based on the pin hole is important because the guide pin and the pin hole are butt-connected by fitting. However, there is a problem that the measurement of such pin holes must be performed separately due to the difference in hole diameter and the like, and the measurement work is very complicated.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ピン孔の
位置を、各ファイバ挿入孔の位置と共に一括して精度良
く測定することができる多心コネクタの精密寸法測定方
法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a precision dimension measuring method for a multi-core connector, which can collectively measure the position of a pin hole together with the position of each fiber insertion hole with high accuracy. To aim.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明の多心コネクタの精
密寸法測定方法によれば、突合せ端面と、該突合せ端面
に開口するピン孔及び複数の光ファイバを前記突合せ端
面に露出させて取付けられる多心ファイバを有する多心
コネクタの、前記ピン孔に光ファイバが取付けられた単
心フェルールを抜き差し自在に挿着し、前記多心コネク
タの位置を、所定平面内において2軸方向に調節自在な
位置測定手段に取付けると共に、送受光ファイバが取付
けられた送受光フェルールを前記多心コネクタに突合
せ、前記送受光フェルールの送受光ファイバに対する、
多心ファイバに取付けた各光ファイバの位置を、前記位
置測定手段によって各光ファイバ毎に複数位置に調節
し、該各光ファイバの各調節位置において、前記任意の
光ファイバから前記送受光ファイバを通って伝送されて
くる測定光を順次測定し、前記ピン孔及び各光ファイバ
の中心位置を精密に測定する構成としたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the precision dimension measuring method for a multi-core connector of the present invention, a butt end face, a pin hole opening at the butt end face, and a plurality of optical fibers are provided. A single-core ferrule having an optical fiber attached to the pin hole of a multi-core connector having a multi-core fiber exposed and attached to a butt end face is removably inserted and attached, and the position of the multi-core connector is set within a predetermined plane. In the position measuring means which is adjustable in two axial directions, and the transmitting / receiving ferrule to which the transmitting / receiving fiber is attached is butted to the multi-core connector, with respect to the transmitting / receiving fiber of the transmitting / receiving ferrule,
The position of each optical fiber attached to the multi-core fiber is adjusted to a plurality of positions for each optical fiber by the position measuring means, and at each adjusted position of each optical fiber, the transmission / reception fiber is moved from the arbitrary optical fiber. The measuring light transmitted therethrough is sequentially measured, and the center positions of the pin hole and each optical fiber are precisely measured.

ここで、単心フェルール及び光ファイバは、夫々フェ
ルール外径及びコア外径に偏心がないものを用いる。
Here, as the single-core ferrule and the optical fiber, those having no eccentricity in the ferrule outer diameter and the core outer diameter are used.

測定光の光源としては、例えば、LEDや半導体レーザ
等の光の強度変動の少ないものを使用する。
As the light source of the measurement light, for example, a light source such as an LED or a semiconductor laser with little fluctuation in light intensity is used.

また、2軸方向に調節される多心コネクタの位置を測
定する位置測定手段としては、2軸方向の位置を微細に
調節することができる光学ステージ、例えば、X,Y2軸方
向の位置を表示するスケールを備えたX−Yステージを
用いる。
Further, as the position measuring means for measuring the position of the multi-core connector adjusted in the biaxial direction, an optical stage capable of finely adjusting the position in the biaxial direction, for example, displaying the position in the X, Y2 axis directions is displayed. An XY stage equipped with a scale is used.

このとき、前記スケールは、スケールコントローラに
よって2軸方向の位置を調節し、初期位置の位置決めが
行われる。また、X−Yステージ自体は、手動によって
2軸方向の位置を微調節できる他、例えば、ステージコ
ントローラによって機械的に微細調節することも可能で
ある。
At this time, the scale is adjusted in position in the two axial directions by the scale controller, and the initial position is determined. Further, the position of the XY stage itself can be finely adjusted in the biaxial directions by manual operation, and can also be mechanically finely adjusted by, for example, a stage controller.

更に、複数の調節位置における光強度は、例えば、光
パワーメータにより求める。
Furthermore, the light intensities at the plurality of adjustment positions are obtained by, for example, an optical power meter.

(作用) 単心フェルールを多心コネクタのピン孔に挿着する
と、多心コネクタの突合せ端面には、多心ファイバと単
身フェルールの各光ファイバが露出する。
(Operation) When the single-core ferrule is inserted into the pin hole of the multi-core connector, the multi-fiber and the single ferrule optical fiber are exposed at the butt end face of the multi-core connector.

これら各光ファイバ毎に、送受光フェルールの送受光
ファイバに対する位置を位置測定手段により複数位置に
調節する。かかる各調節位置における光強度が等しくな
るように、位置測定手段によって多心コネクタの位置を
調節する。
For each of these optical fibers, the position of the light transmitting / receiving ferrule with respect to the light transmitting / receiving fiber is adjusted to a plurality of positions by the position measuring means. The position measuring means adjusts the position of the multi-core connector so that the light intensities at the respective adjusting positions become equal.

多心コネクタの各光ファイバが、コアの外径に偏心が
ない真円であれば、各調節位置は光ファイバのコア中心
から等距離の円周上に位置する。
If each optical fiber of the multi-core connector is a perfect circle with no eccentricity in the outer diameter of the core, each adjustment position is located on the circumference equidistant from the center of the core of the optical fiber.

従って、これらの調節位置に基づいて、多心コネクタ
の各光ファイバにおける中心位置、即ち、多心コネクタ
のピン孔及び多心ファイバの各光ファイバに関するコア
の中心位置が求められる。
Therefore, based on these adjustment positions, the center position of each optical fiber of the multi-core connector, that is, the pin hole of the multi-core connector and the center position of the core for each optical fiber of the multi-fiber connector are obtained.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づい
て詳細に説明する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. 1 and FIG.

第1図は、本発明方法を実施する寸法測定系の構成を
示すもので、寸法測定系は、X−Yステージ1、スケー
ル2及び支持フレーム3を備えている。
FIG. 1 shows the structure of a dimension measuring system for carrying out the method of the present invention. The dimension measuring system comprises an XY stage 1, a scale 2 and a support frame 3.

X−Yステージ1は、図示のように、中央に上下方向
に貫通し、測定対象の多心コネクタ4を取付ける方形の
取付孔1aが形成されている。このステージ1は、取付孔
1aに取付けた多心コネクタ4と共に、図中矢印X,Y方向
に微動自在で、第2図に示すステージコントローラ5に
り、X,Yの2軸方向に移動される。これにより、多心コ
ネクタ4は、X−Y方向の位置が微調節される。
As shown in the drawing, the XY stage 1 has a rectangular mounting hole 1a formed in the center thereof so as to vertically penetrate therethrough and to which the multi-core connector 4 to be measured is mounted. This stage 1 has a mounting hole
Together with the multi-core connector 4 attached to 1a, it can be finely moved in the X and Y directions in the figure, and is moved in the two X and Y axis directions by the stage controller 5 shown in FIG. As a result, the position of the multi-core connector 4 in the XY directions is finely adjusted.

多心コネクタ4は、第1図に示したように、本体4aに
多心ファイバ6を取付けたもので、突合せ端面4bには各
光ファイバ6aの一端が露出している。多心ファイバ6
は、他端がLEDを用いた、光源7(第2図参照)に接続
されている。また、本体4aの各光ファイバ6aの端部が露
出した両側にはピン孔4c,4cが形成され、夫々のピン孔4
cには、単心フェルール8が抜き差し自在に挿着されて
いる。
As shown in FIG. 1, the multi-core connector 4 has a multi-core fiber 6 attached to a main body 4a, and one end of each optical fiber 6a is exposed at the butt end face 4b. Multi-fiber 6
The other end is connected to a light source 7 (see FIG. 2) using an LED. Further, pin holes 4c and 4c are formed on both sides of the main body 4a where the ends of the respective optical fibers 6a are exposed, and the respective pin holes 4c are formed.
The single-core ferrule 8 is attached to the c so as to be freely inserted and removed.

この単心フェルール8は、ピン孔4cの中心位置を測定
するためのもので、一端が光源7に接続された光ファイ
バ9の他端に取付けられている。
The single-core ferrule 8 is for measuring the center position of the pin hole 4c, and one end thereof is attached to the other end of the optical fiber 9 connected to the light source 7.

スケール2は、多心コネクタ4を取付けてX−Y方向
に微動したX−Yステージ1の位置を表示するもので、
第2図に示すスケールコントローラ10により、X−Y方
向の位置を調節し、多心コネクタ4の測定をする際に、
初期位置への位置決めが行われる。
The scale 2 displays the position of the XY stage 1 which is attached with the multi-core connector 4 and is slightly moved in the XY directions.
When adjusting the position in the XY directions by the scale controller 10 shown in FIG. 2 and measuring the multi-core connector 4,
Positioning to the initial position is performed.

支持フレーム3は、送受光フェルール11を取付けて支
持するもので、第1図に矢印Zで示すように、X−Yス
テージ1によって規定される平面に対して直交する方向
に移動して、送受光フェルール11を多心コネクタ4と突
合わせる。
The support frame 3 mounts and supports the light-transmitting / receiving ferrule 11, and as shown by an arrow Z in FIG. 1, moves in a direction orthogonal to a plane defined by the XY stage 1 to transmit the light. The light receiving ferrule 11 is butted with the multi-core connector 4.

送受光フェルール11は、一端が光パワーメータ12(第
2図参照)に接続された送受光ファイバ13の他端に取付
けられており、多心コネクタ4と突合わせることによ
り、送受光ファイバ13を多心コネクタ4に取付けられた
複数の光ファイバ6a,9の何れかに光接続させる。
The light transmitting / receiving ferrule 11 is attached to the other end of the light transmitting / receiving fiber 13 whose one end is connected to the optical power meter 12 (see FIG. 2). It is optically connected to any of the plurality of optical fibers 6a and 9 attached to the multi-core connector 4.

光パワーメータ12は、送受光ファイバ13を伝送されて
くる光源7からの測定光の光強度を測定する。光パワー
メータ12が測定した光強度は、所定の信号に変換してコ
ンピュータ(ECU)14に入力され、各光ファイバ6a,9に
おけるコア中心の位置が演算される。
The optical power meter 12 measures the light intensity of the measurement light from the light source 7 transmitted through the light transmitting / receiving fiber 13. The light intensity measured by the optical power meter 12 is converted into a predetermined signal and input to a computer (ECU) 14, and the position of the core center of each optical fiber 6a, 9 is calculated.

そして、ステージコントローラ5、光源7、スケール
コントローラ10及び光パワーメータ12は、第2図に示す
ように、コンピュータ14と接続され、コンピュータ14に
よって作動が制御されている。
As shown in FIG. 2, the stage controller 5, the light source 7, the scale controller 10, and the optical power meter 12 are connected to a computer 14, and their operations are controlled by the computer 14.

本発明の多心コネクタの精密寸法測定方法は、上記測
定系を用いて以下のようにして実行される。
The precision dimension measuring method of the multi-core connector of the present invention is executed as follows using the above measuring system.

先ず、多心コネクタ4の各ピン孔4cに、単心フェルー
ル8を突合せ端面4bと略面一となるように挿着する。
First, the single-core ferrule 8 is inserted into each pin hole 4c of the multi-core connector 4 so as to be substantially flush with the butt end face 4b.

次に、多心コネクタ4をX−Yステージ1の取付孔1a
に取付けると共に、支持フレーム3を下降させる。これ
により、送受光フェルール11を多心コネクタ4の突合せ
端面4bに突合せ、コア中心の位置を求めようとしている
複数の光ファイバ6a,9の内の第1の光ファイバに、送受
光ファイバ13を概略突合せ接続する。
Next, attach the multi-core connector 4 to the mounting hole 1a of the XY stage 1.
And the supporting frame 3 is lowered. As a result, the transmitting / receiving ferrule 11 is butted to the butting end face 4b of the multi-core connector 4, and the sending / receiving fiber 13 is attached to the first optical fiber of the plurality of optical fibers 6a and 9 for which the position of the core center is to be obtained. Approximate butt connection.

このとき、送受光フェルール11は、多心コネクタ4と
完全に密着させる必要はなく、所定の光ファイバから測
定光を測定している間、一定に保持されていればよい。
かかる概略接続の状態において、光パワーメータ12で測
定される測定光の強度をPAとする。
At this time, the light transmitting / receiving ferrule 11 does not have to be completely brought into close contact with the multi-fiber connector 4, and may be held constant while measuring the measurement light from a predetermined optical fiber.
In such a state of the general connection, the intensity of the measurement light measured by the optical power meter 12 is P A.

次いで、X−Yステージ1を、第1の光ファイバの範
囲内で任意の方向に移動させ、光パワーメータ12で測定
される測定光の強度が、例えば、(PA−1)dBとなる位
置でX−Yステージ1を停止する。このときのX−Yス
テージ1に関する座標位置(X11,Y11)をスケール2で
読む。
Then, the XY stage 1 is moved in an arbitrary direction within the range of the first optical fiber, and the intensity of the measurement light measured by the optical power meter 12 becomes, for example, (P A -1) dB. The XY stage 1 is stopped at the position. The coordinate position (X 11 , Y 11 ) on the XY stage 1 at this time is read on the scale 2.

しかる後、X−Yステージ1を当該範囲内で更に他の
位置へ移動し、同様にして、測定光の強度が(PA−1)
dBとなる座標位置(X12,Y12)を読む。
After that, the XY stage 1 is moved to another position within the range, and similarly, the intensity of the measurement light is (P A -1).
Read the coordinate position (X 12 , Y 12 ) to be dB.

以下、かかる作業を第1の光ファイバに関して都合n
回(n≧3)繰り返し、第3図に示すように、n個のの
座標位置を測定する。これらn個の点は、測定光の伝送
損失が等しい点であり、第1の光ファイバにおけるコア
中心Oから等距離の円周上に位置する。ここで、第3図
において、点IPは送受光ファイバ13を概略突合せ接続
し、測定光の強度がPAとなったときにおける初期位置で
ある。
Hereinafter, such work will be described with reference to the first optical fiber.
Repeated (n ≧ 3) times, n coordinate positions are measured as shown in FIG. These n points are points at which the transmission loss of the measurement light is equal, and are located on the circumference equidistant from the center O of the core in the first optical fiber. Here, in FIG. 3, the point I P is the initial position when the intensity of the measurement light becomes P A when the transmitting and receiving fibers 13 are roughly butt-connected.

従って、かかるn個の点に基づき、円の方程式から第
1の光ファイバのコア中心(10,10)及び半径Rに
関する次式を導出する。
Therefore, based on the n points, the following equations regarding the core center ( 10 , 10 ) and the radius R of the first optical fiber are derived from the equation of the circle.

上記式に基づいて第1の光ファイバのコア中心
10,10)を、最小二乗法によってコンピュータ14
で演算する。
Based on the above equation, the center of the core ( 10 , 10 ) of the first optical fiber is calculated by the computer system 14 by the least square method.
Calculate with.

以下同様にして、第2乃至第nの光ファイバに相当す
る他の光ファイバ6a,9に関してコア中心の位置を求めれ
ば、多心コネクタ4のガイドピン孔4c,4cの中心を基準
として複数の光ファイバ6aのコア中心の位置が求められ
る。
Similarly, if the positions of the core centers of the other optical fibers 6a and 9 corresponding to the second to nth optical fibers are obtained, a plurality of cores of the guide pin holes 4c and 4c of the multi-core connector 4 are used as a reference. The position of the core center of the optical fiber 6a is obtained.

これにより、ガイドピン孔4c,4cを基準とした多心コ
ネクタ4のファイバ挿入孔の軸ずれ量を知ることができ
る。
This makes it possible to know the amount of misalignment of the fiber insertion hole of the multi-core connector 4 with reference to the guide pin holes 4c, 4c.

本発明方法によって、0.1μm以下の精度を有するレ
ーザースケールを使用し、複数の光ファイバ6aに関する
コア位置を測定したところ、0.1μmの精度が得られ
た。
According to the method of the present invention, a laser scale having an accuracy of 0.1 μm or less was used, and the core positions of the plurality of optical fibers 6a were measured, and an accuracy of 0.1 μm was obtained.

尚、上記実施例では光パワーメータにより複数位置に
おいて測定光の強度を求め、かかる測定位置に基づい
て、各光ファイバの中心位置を演算によって求めた。し
かしながら、例えば、各光ファイバの出射端面を撮増カ
メラで撮影し、この映像を画像処理することにより各光
ファイバの中心位置を求めてもよいことは言うまでもな
い。
In the above embodiment, the optical power meter was used to obtain the intensities of the measuring light at a plurality of positions, and the central position of each optical fiber was calculated based on the measured positions. However, it goes without saying that the center position of each optical fiber may be obtained by, for example, photographing the emission end face of each optical fiber with an additional camera and subjecting this image to image processing.

(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明の多心コネクタ
の精密寸法測定によれば、各光ファイバ位置をピン孔の
位置と共に一括して精度良く測定することができ、ピン
孔の位置を基準とする各光ファイバの位置を測定できる
という優れた効果を奏する。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the precision dimension measurement of the multi-fiber connector of the present invention, it is possible to collectively measure each optical fiber position together with the pin hole position with high accuracy. It has an excellent effect that the position of each optical fiber can be measured with the position of the hole as a reference.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は本発明方法の一実施例を説明するも
ので、第1図は本発明方法を実施する測定系の機械的構
成に係る概略構成図、第2図は第1図の測定系の概略接
続図、第3図は多心コネクタのピン孔及び各光ファイバ
の中心位置の測定を示す説明図である。 1……X−Yステージ(位置測定手段)、4……多心コ
ネクタ、4b……突合せ端面、4c……ピン孔、6……多心
ファイバ、6a……光ファイバ、8……単心フェルール、
8a……光ファイバ、11……送受光フェルール、12……光
パワーメータ、13……送受光ファイバ。
FIGS. 1 and 2 explain one embodiment of the method of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram relating to the mechanical configuration of a measurement system for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is FIG. FIG. 3 is a schematic connection diagram of the measurement system of FIG. 3, and FIG. 3 is an explanatory view showing measurement of the pin hole of the multi-core connector and the center position of each optical fiber. 1 ... XY stage (position measuring means), 4 ... multi-core connector, 4b ... butt end face, 4c ... pin hole, 6 ... multi-core fiber, 6a ... optical fiber, 8 ... single core Ferrule,
8a ... optical fiber, 11 ... sending and receiving ferrule, 12 ... optical power meter, 13 ... sending and receiving fiber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】突合せ端面と、該突合せ端面に開口するピ
ン孔及び複数の光ファイバを前記突合せ端面に露出させ
て取付けられる多心ファイバを有する多心コネクタの、
前記ピン孔に光ファイバが取付けられた単心フェルール
を抜き差し自在に挿着し、 前記多心コネクタの位置を、所定平面内において2軸方
向に調節自在な位置測定手段に取付けると共に、送受光
ファイバが取付けられた送受光フェルールを前記多心コ
ネクタに突合せ、 前記送受光フェルールの送受光ファイバに対する、多心
ファイバに取付けた各光ファイバの位置を、前記位置測
定手段によって各光ファイバ毎に複数位置に調節し、 該各光ファイバの各調節位置において、前記任意の光フ
ァイバから前記送受光ファイバを通って伝送されてくる
測定光を順次測定し、前記ピン孔及び各光ファイバの中
心位置を精密に測定することを特徴とする多心コネクタ
の精密寸法測定方法。
1. A multi-core connector having a butt end face, a pin hole opening in the butt end face, and a multi-core fiber mounted with the plurality of optical fibers exposed at the butt end face.
A single-core ferrule having an optical fiber attached to the pin hole is removably inserted and attached, and the position of the multi-core connector is attached to position measuring means which is adjustable in two axial directions within a predetermined plane, and the optical fiber Butt the light-transmitting and receiving ferrules attached to the multi-fiber connector, the position of each optical fiber attached to the multi-fiber to the light-receiving fiber of the light-receiving ferrule, a plurality of positions for each optical fiber by the position measuring means. The measurement light transmitted from the arbitrary optical fiber through the light transmitting / receiving fiber is sequentially measured at each adjustment position of each optical fiber, and the center position of the pin hole and each optical fiber is precisely measured. A method for measuring precision dimensions of a multi-core connector, which is characterized in that
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