JPH10267859A - 光ファイバ被覆層内の欠陥検出装置及び検査方法 - Google Patents

光ファイバ被覆層内の欠陥検出装置及び検査方法

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JPH10267859A
JPH10267859A JP10057177A JP5717798A JPH10267859A JP H10267859 A JPH10267859 A JP H10267859A JP 10057177 A JP10057177 A JP 10057177A JP 5717798 A JP5717798 A JP 5717798A JP H10267859 A JPH10267859 A JP H10267859A
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optical fiber
coating layer
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light
bubbles
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JP10057177A
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Christian Jakobsen
ジャコブセン クリスチャン
Flemming Pedersen
ペダーセン フレミング
Leonardo M Penn
エム．ペン レオナルド
Tracy E Brewer
イー．ブリューワー トレイシー
Aarne Karp
カープ アーヌ
David H Smithgall
エイチ．スミスガル デヴィッド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ内の欠陥を検出する光学的検出シ
ステムを提供する。 【解決手段】 本発明のシステムは、光ファイバの軸線
に対して所定の角度で光を光ファイバの二次被覆層に結
合する光源と、光が被覆層に結合される点から所定の距
離だけ離されてファイバに隣接して配置された光検出器
とを有する。光の投射角度は５゜〜３０゜の範囲内であ
り、光結合点から光検出器までの距離は１ｍｍ〜１０ｃ
ｍの範囲内である。低投射角度により、光は被覆層から
出る前にファイバ軸線と平行な方向に被覆層内を進行で
きる。光結合点から光検出器を離すことにより、光結合
点からの反射光の検出を避け、欠陥からの反射光だけを
検出することができる。本発明のシステムは、欠陥のタ
イプ、サイズ及び個数を決定できる。この決定に基づき
光ファイバ製造工程のパラメータを調整することによ
り、更なる欠陥の発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバの被覆層
内の欠陥を検出する方法及び装置に関する。更に詳細に
は、本発明は、光ファイバ製造処理工程内に組込むこと
ができる、光ファイバが線引きされる際に光ファイバ被
覆中に生じる気泡又は層剥離を光学的に検出する検出シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光波通信システムの良好な実装には、光
ファイバが被る応力に十分に耐え得る機械特性を有する
高品質の光導波ファイバが必要である。各ファイバは、
該ファイバが実装中及び使用中に被る最大応力レベルに
対して、その全長にわたって耐えることができなければ
ならない。一本のファイバの故障が数百個の回路の喪失
を生じることを考慮すれば、ファイバ強度の重要性は明
らかである。
【０００３】伸張状態における光導波ファイバの故障は
通常、表面の傷に関連する。この表面の傷は応力集中を
起こし、元の無傷のガラスの引張強さよりも低い引張強
さを生じる。傷のサイズは応力集中のレベルと、破損応
力を決定する。ミクロンサイズの表面傷でさえも、応力
集中を起こし、ファイバの引張強さを大幅に低下させ
る。
【０００４】長い光導波ファイバは相当な潜在的強度を
有するが、その強度は、光ファイバがプリフォーム（母
材）から線引きされた直後に、ファイバがポリマーのよ
うな被覆層で保護されている場合にのみ実現される。こ
の被覆は、線引きファイバの表面に飛塵が衝突し、該表
面に付着することを防止する。飛塵はファイバを弱化さ
せるばかりか、伝送特性さえも劣化させる。また、被覆
はファイバを表面摩耗からも保護する。この表面摩耗
は、引き続く製造処理加工及び実装中の取り扱いの結果
として起こる。被覆は、腐食環境からケーブルを保護
し、ケーブル構造体中のファイバに隙間を空ける。
【０００５】光導波ファイバは通常、液状塗料塗布工程
で塗布される。液状塗料塗布工程は一般的に、光導波フ
ァイバを液状ポリマー材料の貯留槽中から引き出し、次
いで、ポリマーに硬化輻射線（例えば、紫外線）を照射
することにより液状ポリマー材料を硬化させることから
なる。
【０００６】液状塗料塗布工程で、気泡がファイバと一
次被覆層との間又は一次被覆層若しくは二次被覆層内に
取り込まれたりすることがある。ファイバ被覆層内の気
泡は幾つかの問題を起こす。大きな気泡は被覆を貫通し
て広がり、それにより、ファイバを外気や、摩耗などの
ような機械的作用に曝すこととなる。微小な気泡は伝送
損失を生じる。気泡はファイバが被覆内の中心に配置さ
れることも妨害する。その結果、ファイバ同士が結合さ
れるときに、ファイバコアの心ずれによる重大な伝送問
題を引き起こす。
【０００７】ファイバ被覆中に気泡が発生しないように
するための幾つかの試みが従来からなされてきている。
或る方法では、ファイバ被覆中への空気の取り込みと、
結果的に生じる気泡生成を解消又は大幅に除去するため
に、貯留槽中に配置された邪魔板の開口を通してファイ
バを前進させる。ファイバが、邪魔板により形成された
流体通路内の絞りを通過するにつれて、流体力学的圧力
が液圧を高めるので、ファイバの周囲の領域から気泡を
剥ぎ取る。例えば、邪魔板の開口サイズのような装置の
形状寸法を変更することにより、圧力を変化させること
ができる。
【０００８】別の被覆技術は米国特許第４２４６２９９
号明細書に記載されている。ファイバはダイボディを有
するアプリケータを通される。ダイボディは微小な、垂
直に配向され、縦方向に勾配が付けられた通路を画成す
る。この通路は、通路周囲に配置された貯留槽を有す
る。一連のラジアルポートにより、貯留槽と通路との間
の流体交流が行われる。気泡の取り込みを起こす塗料内
の乱流は、通路内の塗料レベルを一定に維持することに
より低減される。
【０００９】C.M.G.Jochem and J.W.C.Van der Ligt, "
Cooling and Bubble-Free Coatingof Optical Fibers a
t a High Drawing Rate", Jurnal of Lightwave Techno
logy, Vol. LT-4, No. 7, July, 1986には、押込塗布を
使用することによる液状塗料塗布工程での光ファイバ内
における気泡生成防止法が記載されている。線引炉によ
り加熱されたプリフォームからファイバが線引きされた
後、ファイバは、アルミニウムのような伝熱材料から形
成された水冷管内を通される。管内に空気ができるだけ
入らないようにするため、管の頂部と底部に特別な錠が
施されている。
【００１０】管内にはガスが充填されている。このガス
は、ファイバから水冷管の内壁へ熱を伝熱する。押込供
給塗料アプリケータの内管は、液状アクリル塗料により
湿潤されない材料から形成されている。塗布処理中、内
管が塗料で丁度満たされ、塗料の液面がファイバの軸に
対して垂直になるように、塗料が塗料アプリケータ内に
自動的に供給される。これは下方メニスカスの生成を防
止する。従って、押込供給塗料アプリケータは、ファイ
バが開放式塗料アプリケータ内に引き込まれる際に、開
放式塗料アプリケータ内に含有される液状塗料内に空気
が引き込まれるという、開放式塗料アプリケータに伴う
問題の発生を防止するように設計されている。
【００１１】前記の従来の解決方法は、光ファイバの周
囲の被覆層内に取り込まれる気泡の個数を低減すること
はできるが、これらの方法は被覆層中に気泡が生成する
ことを完全に防止することはできない。従って、光ファ
イバの製造工程中に気泡が被覆層中に生成されたことを
検出する方法及び将来的に気泡生成を防止又は最小にす
るために、気泡の検出に応じて光ファイバ製造工程をコ
ントロールする方法の開発が求められている。理想的に
は、このような検出システムは、ファイバ被覆の摩耗可
能性を低減させるために、非接触でなければならない。
【００１２】欠陥が光ファイバ中に存在するか否か決定
するために、製造工程で光ファイバが線引きされるに応
じて、光ファイバをモニタすることは当業者に公知であ
る。しかし、このような技術は一般的に、亀裂又は孔の
ような欠陥が光ファイバ内に存在するか否か決定するた
めに、被覆層よりもむしろ、光ファイバ自体をモニタす
るように仕向けられている。
【００１３】欠陥を有する光ファイバを除去したり、及
び／又は、検出された欠陥に応じて製造工程をコントロ
ールし、欠陥の発生を防止するか又は最小にすることも
当業者に公知である。例えば、米国特許第４０２１２１
７号明細書には、光ファイバが製造される際の、光ファ
イバの引張強さを決定するために光ファイバ欠陥を検出
し、欠陥のひどさ又は欠陥の個数を除去又は軽減するた
めに、製造工程の線引き条件を調整するシステムが記載
されている。
【００１４】米国特許第４０２１２１７号明細書に記載
された装置は、光ファイバが線引きされる際に、ファイ
バの軸と垂直な方向に、単色光の合焦ビームを光ファイ
バに投射する。光検出器（例えば、光電子増倍管）が、
光ファイバに投射される光の方向に対して軸外れするよ
うに配置される。これにより、光検出器は光ファイバに
含まれる欠陥に対して有意な散乱光だけを受光する。検
出器の出力は、電位計の帯記録紙記録計により受信さ
れ、検出された散乱光に応じた散乱痕跡をプロットす
る。散乱痕跡のピークは光ファイバ内の欠陥に対応す
る。
【００１５】米国特許第５１８５６３６号明細書には、
ファイバ内の孔のような欠陥を検出する方法が記載され
ている。この装置は、光ファイバの軸方向と垂直な方向
に、光ビームを光ファイバに投射するためにレーザを使
用する。光ファイバに投射されるレーザビームの方向に
対して、或る角度で光ファイバの各側面に２個に光検出
器が配置される。
【００１６】レーザビームの干渉性と単色性のために、
光検出器により検出される遠視野内に干渉パターンが生
成される。光ファイバ内に含まれる孔は遠視野内に生成
された干渉パターンに少数の縞を生じる。この装置は、
様々な方法により干渉パターンを分析し、光ファイバ内
の孔の存在を決定する。また、長時間にわたる孔の成長
をモニタすることもできる。この装置は、光ファイバの
線引きを制御する制御システムと併用することもでき
る。
【００１７】米国特許第５１８５６３６号明細書には、
光がファイバ全体を通過するように、すなわち、ブライ
ンドスポット（盲点）が存在しないようにするために、
複数個の光源を使用しなければならないと、記載されて
いる。これは、光ファイバ内の任意の位置に含まれてい
る孔からも光が反射され、そして、光検出器で検出され
ることを確保するためである。光検出器の出力に基づい
て空間周波数スペクトルが生成される。そして、このス
ペクトルを分析し、光ファイバ内に孔が存在するか否か
決定する。
【００１８】米国特許第４０２１２１７号明細書及び米
国特許第５１８５６３６号明細書に記載されたシステム
は、光ファイバの一次被覆及び二次被覆内の欠陥を検出
し、これらの欠陥を区別するのに必ずしも好適ではな
い。なぜなら、これらのシステムは、ファイバコア内に
含まれる欠陥を検出するように構成され、ファイバコア
内に存在する欠陥とファイバ被覆内に存在する欠陥とを
区別するための手段が設けられていないからである。
【００１９】従って、光ファイバの一次被覆層及び二次
被覆層内に含まれる欠陥及び一次被覆層とファイバ自体
との間の層剥離を検出する非接触式検出システムの開発
が求められている。更に、ファイバが製造されている際
に、リアルタイムで光ファイバ内の欠陥を検出し、そし
て、将来の欠陥発生を排除し、また、非欠陥ファイバか
ら欠陥ファイバを分離するために、製造工程をコントロ
ールするシステムの開発が求められている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光ファイバ内の欠陥を検出する新規な光学的検出シ
ステムを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明のシステムは、光
ファイバに沿った結合スポットにおいて、光ビームを光
ファイバの被覆層に結合する光源を有する。光ファイバ
の軸線に対して所定の角度で、光ビームが光ファイバ被
覆層に結合されるように、光源を配置する。光検出器
は、結合スポットから所定の距離だけ離して、光ファイ
バに隣接して配置する。
【００２２】結合スポットは光源と光検出器との間にあ
る。光検出器を結合スポットから所定の距離だけ離すこ
とにより、被覆層の外表面から結合スポットで反射され
た光の検出が避けられる。被覆層に結合された光が、被
覆層内に存在する欠陥により光ファイバから外方へ反射
されるにつれて、光検出器は、光源により被覆層に結合
される光の少なくとも一部分を受光する。信号プロセッ
サが光検出器に電気的に接続されている。信号プロセッ
サは、光検出器からの出力信号を受信し、そして、１個
以上の欠陥が検出されたか否か決定するために、出力信
号を処理する。
【００２３】光は、光ファイバの軸線に対して十分に浅
い角度で光ファイバに結合される。これにより、光は、
被覆により減衰される前に、或る程度の距離について、
光ファイバの軸線と概ね平行な方向に向かって、被覆内
を進行することができる。光がファイバに投射される角
度はスネルの法則に従って選択される。この角度は５゜
〜３０゜の範囲内であることが好ましい。
【００２４】気泡又は層剥離などのような欠陥が被覆層
内に存在する場合、光は欠陥により被覆層から反射さ
れ、ファイバから去る。光検出器を結合ポイントから所
定の距離だけ離して配置することにより、結合スポット
においてファイバから反射された光の検出は回避され、
一次被覆層又は二次被覆層内に含まれる欠陥又は一次被
覆層とファイバ自体との間の層剥離により反射された光
だけが光検出器により検出される。気泡及び／又は層剥
離のような欠陥が検出されたか否か決定するために、光
検出器の出力を処理し、分析する。この決定に基づき、
光ファイバの製造工程を制御し、更なる欠陥の発生を防
止する。
【００２５】本発明の第１の実施態様では、光ファイバ
被覆層に光を投射する光源としてレーザを使用する。レ
ーザは被覆層に、好ましくは、二次被覆層の外表面に対
して約１５゜の角度でレーザビームを投射する。結合ス
ポットはレーザと光検出器との間で、光検出器から約１
ｃｍ離れて配置されている。レーザは、最小値０ボルト
と最大値＋５ボルトを有する平方波トランジスタ−トラ
ンジスタ論理（ＴＴＬ）信号により変調されることが好
ましい。レーザは、光ファイバが線引きされる際の速度
について十分な所定の速度で変調される。
【００２６】ＴＴＬ信号は、好ましくは、光検出器の出
力を受信するプロセッサにより発生される。光ファイバ
を適正にサンプリングするために、プロセッサは、レー
ザのＯＮ／ＯＦＦ切替えにより生じる光検出器出力の変
化を補正する。この補正は、ＴＴＬ信号が低いときの光
検出器の出力とＴＴＬ信号が高いときの光検出器の出力
との間の差を取り、ＴＴＬ信号の所定のサイクル数で、
この差を平均化することにより行われる。その後、この
値を分析し、気泡又は層剥離などのような欠陥が検出さ
れたか否か決定する。
【００２７】第２の実施態様では、レーザは、前記の第
１の実施態様で述べた方法に従って、方形波により変調
される。しかし、この実施態様では、同期検出を使用
し、レーザのＯＮ／ＯＦＦ切替えにより生じる光検出器
出力の電圧レベルの差を補正する。一般的に、レーザの
変調から生じる光検出器の出力の差を補正するために、
光検出器のサンプリングはレーザのＯＮ／ＯＦＦ切替え
に同期される。
【００２８】第３の実施態様では、光は、光ファイバの
軸線に対して概ね垂直な方向で、光ファイバに投射され
る。光ファイバから反射された光は高速光検出器により
検出される。光検出器の出力を、好ましくはリアルタイ
ムで処理し、そして、分析して、気泡又は層剥離などの
ような欠陥が検出されたか否か決定する。処理手段は、
検出された光のレベルと、特定レベルの光が検出された
期間を分析することにより、光検出器で検出された欠陥
のタイプを決定する。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１は、光ファイバの一次被覆層
及び二次被覆層内の気泡及び一次被覆層とファイバ自体
との間の層剥離を検出する、本発明の好ましい実施態様
を示す概要図である。一般的に、光ファイバは、ファイ
バ１と、一次被覆層１１及び二次被覆層１３とからな
る。
【００３０】本発明のシステムは、光源１０（好ましく
は、レーザ）と、光検出器１５（好ましくは、ホトダイ
オード）からなる。本発明の好ましい実施態様では、概
ね単色光のコヒーレントビーム１２をレーザ１０によ
り、所定の角度１４で、光ファイバの二次被覆層１３に
投射する。
【００３１】光１２が光ファイバの二次被覆層１３に結
合される位置１７は、光検出器１５から所定の距離ｄの
ところである。この距離ｄについては、下記の図６
（Ａ）及び図６（Ｂ）に関連して更に詳細に説明する。
好ましくは、光源１０は、PowerTechnology社から市販
されている１３ｍＷ，６３５ｎｍのダイオードレーザで
ある。光検出器１５は好ましくは、Radio Parts社から
市販されている、組込み増幅器を有するシリコンホトダ
イオードである。
【００３２】角度１４は一般的に、約１５゜〜約３０゜
の範囲内であり、好ましくは、約１５゜である。角度１
４は、ファイバの軸線に概ね平行な方向に光が一次被覆
層及び二次被覆層内を進行するように光を反射させるた
めに十分に低い角度であることが好ましい。角度の選択
方法は下記の図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に関連して詳細
に説明する。
【００３３】一次被覆層１１及び二次被覆層１３内にそ
れぞれ含まれる気泡及び一次被覆層１とファイバ１との
間の層剥離は光を光検出器１５に反射する。好ましく
は、光検出器１５は、光検出器１５内に包含される光検
出素子（図示されていない）に光を合焦するレンズ（図
示されていない）を有する。
【００３４】図２は、本発明の気泡検出器の好ましい実
施態様のブロック図である。マイクロプロセッサとその
他の回路構成要素からなるプロセッサ１６は、方形波に
よりレーザ１０を変調する。プロセッサ１６は、最大値
＋５ボルトと最小値０ボルトのＴＴＬ信号を発生する。
【００３５】プロセッサ１６は、光検出器１５からの出
力を受信し、この出力を処理し、気泡又は層剥離が存在
するか否か決定する。気泡又は層剥離が存在するという
決定に従って、プロセッサ１６は、製造工程（図示され
ていない）に情報を送信し、気泡又は層剥離が将来的に
発生することを防止するために、製造工程のパラメータ
を調整する。
【００３６】本発明の第１の実施態様では、レーザ１０
がＯＮ／ＯＦＦするときに光検出器１５により検出され
る光量の差により生じる光検出器１５の出力変化を補正
するために、プロセッサ１６は、レーザ１０を変調する
ために使用される方形波の所定サイクル数で、光検出器
１５の出力を平均化する。
【００３７】図３は、レーザ１０を駆動するＴＴＬ信号
及び光検出器の同期サンプリングを行わせるトリガ信号
を発生する、本発明の別の実施態様の回路図である。発
振回路１８は、レーザ駆動回路２１及びクランプ回路２
０へ出力される、発振波形を発生する。レーザ駆動回路
２１はトランジスタ１９を有する。トランジスタ１９は
発振波形により飽和状態になるまで駆動され、トランジ
スタ１９のコレクタ２３で方形波を発生する。方形波は
レーザに送信され、レーザを駆動する。
【００３８】発振回路１８により発生された発振波形
は、クランプ回路２０の演算増幅器２３の非逆転入力に
送信される。演算増幅器２３の他に、クランプ回路２０
は、ダイオード２５と電位差計２４とのペアーを有す
る。ダイオード２５と電位差計２４とは協働して、位相
シフト回路２６に送信される信号が平滑な正弦波信号で
あるように、演算増幅器２３にフィードバックされる信
号をクランプする。
【００３９】位相シフト回路２６は、トランジスタ２８
のエミッタに接続され、かつ、コンデンサ３０と平行に
接続される電位差計２７を有する。コンデンサ３０はト
ランジスタ２８のコレクタに接続される。位相シフト回
路２６から出力される信号３１の位相は、電位差計２７
を調整することにより変化させることができる。
【００４０】図４は、位相シフト回路２６の出力信号を
受信する同期検波回路の回路図である。光検出回路３２
は、ホトダイオード３３を有する。ホトダイオード３３
は、気泡及び層剥離により反射された光を受光し、検出
された光に応答して出力電圧信号を発生する。ホトダイ
オード３３の出力は演算増幅器３４へ入力される。演算
増幅器３４はこの信号を増幅する。検出回路３２はコン
デンサ３５により増幅回路３７に結合されている。
【００４１】増幅回路３７は、増幅器４０の利得を適当
なレベルに調整する電位差計３８を有する。コンデンサ
３５はホトダイオード３３により検出された直流光を濾
波する。増幅器４０の出力は同期検波回路４１へ入力さ
れる。好ましくは、同期検波回路４１はＡＤ６３０集積
回路４２を有する。ＡＤ６３０集積回路４２は、ホトダ
イオード３３により検出された光量に比例した直流信号
を発生するように設計されている。
【００４２】位相シフト回路２６の出力３１を使用し、
ＡＤ６３０集積回路４２のＯＮ／ＯＦＦ切替えを行う。
これにより、ホトダイオード３３の出力を適正な時点で
サンプリングすることが確保される。出力３１は増幅器
４５へ送信される。増幅器４５は、ＡＤ６３０集積回路
４２をＯＮ／ＯＦＦ切替えするのに適当なレベルにまで
信号を増幅する。
【００４３】図４の検波回路の出力信号は積分器回路５
１へ送信される。積分器回路５１は信号を積分し、抵抗
器５２で出力電圧を発生する。抵抗器５２の出力信号は
棒グラフディスプレイ装置に送信される。この棒グラフ
ディスプレイ装置はオペレータにＬＥＤ棒グラフを表示
する。このＬＥＤ棒グラフは気泡又は層剥離が検出され
たか否かを示し、検出された場合、気泡又は層剥離の発
生頻度及び／又はその大きさ（サイズ）も示す。
【００４４】積分器回路５１からの信号出力は、微分器
回路５５にも送信される。微分器回路５５は、積分信号
の導関数を取得し、そして、出力信号を表示放電管タイ
プのディスプレイに送信する。表示放電管タイプのディ
スプレイは、円形のＬＥＤ群からなり、ＬＥＤのうちの
一つだけが任意の特定時間に点灯する。小さすぎて棒グ
ラフディスプレイにより捕捉できないような場合には、
表示放電管ディスプレイに１灯だけＬＥＤ点灯させる。
これにより、単一の気泡又は微小な気泡群のような小さ
な事象もオペレータにより確認することができる。
【００４５】気泡が検出されたことがオペレータにより
確認されると、この確認に応答して、オペレータは、気
泡を排除するか又は将来的に気泡が発生することを防止
するために、製造パラメータを調整することができる。
例えば、オペレータは、塗料を塗布ダイに供給するポン
プの圧力を調整することにより液状塗料塗布工程の塗布
圧力を低下させることができる。
【００４６】本発明の別の実施態様では、検波回路４１
の出力信号５０は図１に示されるプロセッサ１６のよう
なプロセッサに送信される。このプロセッサは、信号を
処理し、制御信号を製造工程に送信し、気泡及び層剥離
を排除するためにリアルタイムで製造工程のパラメータ
を自動制御する。
【００４７】気泡又は層剥離が検出された場合又は検出
された気泡のサイズ及び／又は個数が所定の閾値を越え
ている場合、線引きされているファイバは第１の巻取ロ
ール（図示されていない）から第２の巻取ロール（図示
されていない）に切替えれる。これにより、“不良品”
ファイバを“良品”ファイバから分離することができ
る。これはオペレータにより行うこともできるし、又は
プロセッサ１６及び適当な装置（図示されていない）に
より自動的に行うこともできる。この実行方法は当業者
に周知である。本発明の気泡検出器は、一次被覆層及び
二次被覆層が塗布された後の製造ラインに沿った線引き
塔の適当な位置に実装することが好ましい。
【００４８】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、結合スポッ
トと光検出器との間の位置関係の重要性を証明する模式
図である。本発明の実施態様では、光検出器は、図６
（Ａ）に示されるように、結合スポットから距離ｄ（例
えば、約１ｍｍ〜約１０ｃｍ）だけ離して配置しなけれ
ばならない。この位置関係により、光ファイバの被覆層
の外表面から、結合スポットにおいて反射された光が光
検出器により捕捉されないことが保証される。
【００４９】光ファイバの二次被覆層へ投射される光の
角度は好ましくは５゜〜３０゜の範囲内であり、約１５
゜であることが一層好ましい。しかし、この角度は塗料
の屈折率に応じて変化する。投射角度と塗料の屈折率と
の関係は、スネルの法則のような周知の屈折法則により
定義される。スネルの法則は次式により示される。
【００５０】ｓｉｎθ1／ｓｉｎθ2＝ｎ2／ｎ1 前記式において、θ1は被覆層表面に対する法線と光線
との間の角度であり、θ2は反射光線と、被覆層表面下
部の法線から続く線との間の角度（ ９０゜）であり、
ｎ1は空気の屈折率（ １．０）であり、ｎ2は被覆層の
屈折率（ １．５〜１．７）である。
【００５１】θ2、ｎ1及びｎ2は既知なので、光ファイ
バに投射される光線の入射角度であるθ1は容易に決定
することができる。θ1が決定されると、投射角度（図
１において符号１４で示される角度）は、９０゜からθ
1を引き算することにより計算できる。光が被覆層に結
合されると、光が被覆層により減衰されるか又は光が被
覆層内の欠陥により被覆層外へ反射されるまで、光は被
覆層内を進行する。
【００５２】図６（Ａ）に示されるように、気泡又は層
剥離が存在する場合、被覆層に投射された光の一部は、
光ファイバ被覆層内の気泡又は層剥離により、被覆層内
部から被覆層外部の光検出器に向けて反射される。
【００５３】図６（Ｂ）は、気泡又は層剥離が存在しな
い場合、被覆層に投射された光はファイバの軸線方向に
向かって被覆層内を通過し、光が光検出器に向けて反射
又は屈折されることは殆ど無いことを例証する。光検出
器は、光検出器と反対側の光ファイバ上に存在する欠陥
でさえも検出する。これは、光源からの光は被覆層から
溢れ、光が光ファイバ外表面全体にわたって送られるた
めである。
【００５４】図７、図８及び図９は、ファイバの線引き
速度と気泡又は層剥離の生成との間の関係を説明するも
のである。図７において、上部のトレースは線引き速度
を示し、下部のトレースは検波回路の出力を示す。図７
は、気泡又は層剥離の殆どが線引き速度が上昇を始める
立上り時点で生じることを例証している。
【００５５】図示されているように、検波回路の出力は
立上り時点では約−１ボルトである。この値は、検波信
号の最大絶対値に相当する。図８は図７の電圧トレース
の拡大図である。信号は、直流光と、本発明の同期検波
回路により簡単に濾波されるその他のノイズ源からのノ
イズを含んでいる。
【００５６】図９は、立上り中及び立上り後に生成され
る気泡の検出を示す。その他の源からの光の検出を防止
又は最小にするために、本発明の気泡検出器はハウジン
グ組立体（図示されていない）の内側に配置することも
できる。これにより、結合スポットでファイバに投射さ
れ、気泡又は層剥離により反射された光だけを検波回路
で検出することができる。使用される光の波長は、望ま
しからざるノイズを排除するように選択することもでき
る。言うまでもなく、光検出器は使用される光の波長と
適合性を有する。
【００５７】図１０は、気泡、層剥離及び光ファイバ内
のその他の欠陥を検出する本発明の別の実施態様の概要
図である。光源７０（好ましくは、９００ｎｍの狭周波
数帯域赤外線）は、光ファイバ７５の軸線に対して所定
の角度で光を光ファイバ７５へ投射する。投射角度はフ
ァイバの軸線に対してほぼ垂直であり、好ましくは約７
５゜である。
【００５８】拡大レンズ８０が、高速光検出器８２に隣
接する結合点から所定距離だけ離された位置に配置され
ている。光検出器８２は逆バイアスが印加された、ガリ
ウム・アルミニウム・砒素赤外光検出器（光導電モード
で動作される）であることが好ましい。ファイバ被覆内
又はファイバ被覆とファイバ自体との間に含まれる気
泡、層剥離又はその他の欠陥により反射される光はレン
ズ８０により、スリット８５を通して光検出器８２上へ
合焦される。
【００５９】図１１はスリット８５の拡大平面図であ
る。スリット８５は幅が約５０ミクロンであることが好
ましい。光検出器８２により検出される光量は、スリッ
ト８５を通過する光量により左右され、更に、検出され
る欠陥のサイズ及びタイプにより左右される。従って、
気泡、層剥離又はその他の欠陥のサイズ及び／又は個数
を決定することができる。更に、被覆層内又は一次被覆
層とファイバ自体との間に存在する欠陥のタイプも同様
に決定することができる。
【００６０】本発明によれば、光検出器の出力は気泡と
層剥離とで異なることが確認された。層剥離が検出され
る場合、光検出器の出力は、層剥離の初端の高い状態か
ら、層剥離の中間部の低い状態へ、また、層剥離の終端
の高い状態へと電圧が変遷する。これに対し、気泡が検
出される場合、光検出器の出力は気泡が存在すれば高い
が、それ以外では低い。従って、光検出器出力信号の持
続時間及び出力信号の絶対値を分析することにより、検
出される欠陥のサイズ及びタイプを決定することができ
る。
【００６１】図１２は、ベースライン電圧に対する時間
領域内の光検出器の出力を示す、時間の関数としての光
強度を示す特性図である。層剥離が検出された場合の光
検出器の出力と、気泡が検出された場合の光検出器の出
力との違いは図１２の特性図から容易に理解できる。気
泡が検出される場合、光強度は低値域から、気泡の中間
部の高値域の最大レベルにまで上昇し、次いで、ベース
ライン電圧に戻るまで低下する。
【００６２】これに対し、層剥離が検出される場合、光
強度は低値域から、層剥離のリーディングエッジにおけ
る高値域の最大値にまで上昇し、次いで、中値域のレベ
ルにまで低下する。この中値域のレベルは、ベースライ
ン電圧よりも高いが、層剥離のリーディングエッジで検
出される最大光レベルよりも低い。層剥離の終端では、
光検出器により検出される光強度はその最大レベルにま
で再び上昇し、次いで、ベースラインにまで低下する。
これらの特性は、欠陥が存在するか否か、存在するとす
れば、その欠陥のタイプを決定するために使用される。
【００６３】図１３及び図１４は、図１０に示される実
施態様による本発明のデータ獲得処理及び欠陥決定処理
を例証する流れ図である。前記に述べたように、検出さ
れる欠陥のタイプを決定するために、ファイバ速度及び
時間の関数としての光検出器出力を考慮しなければなら
ない。
【００６４】ブロック１００において、タイマーを始動
させ、ファイバ速度をメモリに記憶する。タイマーは例
えば、周期的に増分されるカウンターなどを使用でき
る。ブロック１０２〜１０６は、ベースライン電圧を確
立するためのルーチンに相当する。ベースライン電圧
は、光強度の相対的増加及び現象を決定するために、光
検出器の処理出力と比較される。従って、ブロック１０
２〜１０６は、校正ルーチンに相当する。
【００６５】ブロック１０２において、光検出器（図１
５参照）の出力を受信するアナログ／デジタル変換器
（ＡＤＣ）をサンプリングする。ブロック１０３におい
て、サンプリングされたＡＤＣの出力をメモリに記憶す
る。好ましくは、データを超高速で処理できるようにす
るため、ＡＤＣの出力をマイクロプロセッサのアキュム
レータに記憶する。
【００６６】ブロック１０４において、ＡＤＣを再度サ
ンプリングする。ブロック１０５において、サンプリン
グされたＡＤＣ出力が低値域内のものであるか否かに関
する決定を行う。その値が低値域内のものである場合、
処理はブロック１０６へ進み、ブロック１０６でアキュ
ムレータに記憶された値と平均化され、そして、この値
の平均値をステップ１０３でアキュムレータに保存す
る。アキュムレータに保存された平均値は図１２に示さ
れるベースライン電圧に対応する。
【００６７】値が低値域内のものである場合に、光検出
器のデジタル化出力を平均化することにより、ノイズに
より生じる光強度の微小な変動は無視される。ブロック
１０５において、ブロック１０４でＡＤＣから得られた
値が低値域内のものでない場合、ＡＤＣの値及びＡＤＣ
がサンプリングされる時間をステップ１０８でメモリに
記憶する。下記で詳細に説明するような層剥離フラグ
を、処理のこの段階でリセットする。
【００６８】ＡＤＣの値が低値域内のものでない場合、
本発明のシステムは欠陥が検出されたことを決定する。
ブロック１０９において、サンプリングされた値が高値
域内のものであるか否かに関する決定を行う。高値域内
のものである場合、処理はブロック１１０へ進み、“高
値域”フラグを設定する。その後、ブロック１１１で、
ＡＤＣは再度サンプリングする。
【００６９】そして、処理はブロック１０９へ戻り、こ
こで、ＡＤＣのサンプリング値が高値域内のものである
か否かに関する決定を再度行う。ＡＤＣのサンプリング
された値がもはや高値域内のものでなくなるまで、ブロ
ック１０９〜１１１で規定されるループ内の処理を継続
する。
【００７０】ＡＤＣの値が高値域内のものでないことが
ブロック１０９で決定される場合、処理はブロック１１
３（図１４参照）へ進み、ここで、ＡＤＣの値が中値域
内のものであるか否かに関する決定を行う。ＡＤＣの値
が中値域内のものである場合、本発明のシステムは、層
剥離が検出されたことを決定する。次いで、ブロック１
１４において、中値域フラグを設定し、ＡＤＣはブロッ
ク１１５で再度サンプリングする。
【００７１】ＡＤＣのサンプリングされた値がもはや中
値域内のものでないことがブロック１１３で決定される
まで、ブロック１１３〜１１５で規定されるループ内の
処理を継続する。ＡＤＣのサンプリングされた値がもは
や中値域内のものでないことがブロック１１３で決定さ
れると、処理はブロック１１６へ進み、ここで、ＡＤＣ
の値が高値域内のものであるか否かに関する決定を行
う。
【００７２】ＡＤＣの値が高値域内のものである場合、
高値域及び中値域フラグが予め設定されているか否かに
関する決定をブロック１１７で行う。高値域及び中値域
フラグが予め設定されている場合、本発明のシステム
は、層剥離が検出されたことを決定し、その表示をブロ
ック１１８で与える。欠陥属性設定もこの時点でメモリ
に記憶される。この設定は検出された欠陥のタイプに対
応する。
【００７３】ＡＤＣの値が高値域内のものでないことが
ブロック１１６で決定される場合、処理はブロック１０
５へ戻り、処理が再び始められる。ＡＤＣの値が高値域
内のものであることがブロック１１６で決定され、次い
で、高値域及び中値域フラグが予め設定されていないこ
とがブロック１１７で決定される場合、本発明のシステ
ムは、層剥離ではなく気泡が検出されたことを決定す
る。その後、処理はブロック１０５へ戻る。
【００７４】図１５は、図１０に示された実施態様の検
出及び欠陥決定回路のブロック図である。この回路は図
１３及び図１４に示されたデータ獲得及び欠陥決定ルー
チンを実行する。逆バイアスが印加された光検出器１３
０は光ファイバ内の欠陥により反射された光を検出す
る。前記のように、光検出器は帯域幅が９００ｎｍのガ
リウム・アルミニウム・砒素赤外検出器が好ましい。好
ましくは、可視光線を濾波するために、光検出器１３０
に可視光線フィルタ１３１を結合させる。
【００７５】光検出器１３０の出力は、高帯域幅で、高
利得のＤＣ結合トランスインピーダンス増幅器１３２に
入力される。増幅器は光検出器１３０からの電流信号出
力を電圧信号へ変換する。増幅器１３２からの増幅電圧
信号出力をアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１３５
へ入力される。ＡＤＣ１３５は４０ＭＨｚの速度で増幅
器１３２の出力をサンプリングすることが好ましい。
【００７６】ＡＤＣ１３５により発生されたデジタル信
号は処理回路１３６へ送信される。処理回路１３６は例
えば、１００ＭＨｚで動作するIntel 80486マイクロプ
ロセッサから構成することができる。このマイクロプロ
セッサは、光検出器１３０により検出された欠陥のタイ
プを決定するために、ＡＤＣ１３５の出力を処理するソ
フトウエアがプログラムされている。このソフトウエア
は好ましくは、図１３及び図１４に関連して前記に説明
したようなルーチンを実行する。しかし、本発明の目的
を達成できるソフトウエアは前記のルーチンに限定され
ない。
【００７７】処理回路１３６の出力は好ましくは、欠陥
報知器１４０に結合される。欠陥報知器１４０は、欠陥
が検出されたこと及び検出された欠陥のタイプの表示を
行う。処理回路１３６はメモリ素子に結合されている。
このメモリ素子は、光検出器１３０の出力の時間領域表
示などのような、光検出器１３０の出力に関する全ての
情報を記憶することによりデータ自動記録器として機能
する。処理回路１３６は、ＡＤＣ１３５からのデジタル
信号をリアルタイムで分析できるために、十分に高速で
なければならない。
【００７８】前記以外の構成部品も本発明のシステムを
構成するのに使用できる。使用される光検出器のタイプ
は光ファイバ内の欠陥を検出するのに好適な全てのタイ
プのものであることができる。例えば、ホトダイオード
又は電荷結合素子デバイス（ＣＣＤアレイ）などを欠陥
検出のために使用できる。欠陥の存在又は不存在に関す
る決定が行われる光ファイバ画像を捕捉するために、光
検出器と共に、フレームグラバーも併用することができ
る。
【００７９】本発明の目的を達成するために、前記以外
の方法も使用できる。例えば、一次被覆層が塗布された
後であるが、二次被覆層が塗布される前に光ファイバを
検査することもできる。しかし、一次被覆層及び二次被
覆層の両方が塗布された後に光ファイバを検査すること
が好ましい。最適な照射及び検出条件を得るために、光
源及び光検出器の個数及び／又は構成を適宜変更するこ
ともできる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバ製造処理工程内に組込むことができる、光フ
ァイバが線引きされる際に光ファイバ被覆中に生じる気
泡又は層剥離を光学的に検出する検出システムが得られ
る。
【００８１】本発明のシステムは、光ファイバ被覆中の
気泡の存在又は不存在を検出し、存在する場合には、そ
の気泡のサイズ及び個数を決定することができ、また、
光ファイバ一次被覆層とファイバ自体との間の層剥離の
存在又は不存在を検出し、存在する場合には、その層剥
離のサイズ及び個数を決定することができ、更に、欠陥
が気泡又は層剥離のどちらであるか識別して決定するこ
ともできる。
【００８２】本発明のシステムでは、気泡及び層剥離の
ような欠陥の検出をリアルタイムで行い、その結果を光
ファイバ製造工程にフィードバックして光ファイバ製造
工程のパラメータを調整することにより、気泡又は層剥
離が将来的に発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、好ましい実施態様による本発明の気泡
検出器のブロック図である。
【図２】図２は、好ましい実施態様による本発明の気泡
検出器回路のブロック図である。
【図３】図３は、レーザを変調し、光検出器の同期サン
プリング用のサンプリング信号を発生する方形波を発生
する電気回路のブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施態様による光検出器及
びサンプリング回路のブロック図である。
【図５】図５は、棒グラフディスプレイ及び表示放電管
タイプのディスプレイを駆動するために、サンプリング
された光検出器出力を受信し、サンプリングされた光検
出器出力を積分及び微分する回路のブロック図である。
【図６】図６は、結合点と光検出器との間の空間関係
と、気泡が存在する場合と気泡が存在しない場合の光検
出器により受光された光の相違を示す概要図であり、
（Ａ）は気泡が存在する場合を示し、（Ｂ）は気泡が存
在しない場合をそれぞれ示す。
【図７】図７は、線引き速度と気泡又は層剥離の存在と
の間の関係を示す特性図である。
【図８】図８は、線引き速度と気泡又は層剥離の存在と
の間の関係を示す特性図である。
【図９】図９は、線引き速度と気泡又は層剥離の存在と
の間の関係を示す特性図である。
【図１０】図１０は、本発明の別の実施態様を示す概要
図である。
【図１１】図１１は、図１０における上面図の部分拡大
図である。
【図１２】図１２は、図１０に示されたシステムを使用
することにより得られた時間の関数としての光強度をプ
ロットした特性図である。
【図１３】図１３は、図１０に示された実施態様による
本発明のデータ獲得処理及び欠陥決定処理を示す流れ図
である。
【図１４】図１４は、図１０に示された実施態様による
本発明のデータ獲得処理及び欠陥決定処理を示す流れ図
である。
【図１５】図１５は、図１０に示された実施例による欠
陥検出及び欠陥決定回路ブロック図である。
【符号の説明】
１ ファイバ １０ 光源 １１ 一次被覆層 １３ 二次被覆層 １４ 入射角度 １５ 光検出器 １６ プロセッサ １７ 結合点 １８ 発振回路 １９ トランジスタ ２０ クランプ回路 ２１ レーザ駆動回路 ２３ コレクタ ２４ 電位差計 ２５ ダイオード ２６ 位相シフト回路 ２７ 電位差計 ２８ トランジスタ ３２ 光検出回路 ３３ ホトダイオード ３４ 演算増幅器 ３５ コンデンサ ３７ 増幅回路 ３８ 電位差計 ４０ 増幅器 ４１ 同期検波回路 ４２ 集積回路 ４５ 増幅器 ５１ 積分器回路 ５２ 抵抗器 ５５ 微分器回路 ７０ 光源 ７５ 光ファイバ ８０ 拡大レンズ ８２ 光検出器 ８５ スリット １３０ 光検出器 １３１ フィルタ １３２ 増幅器 １３５ Ａ／Ｄ変換器 １３６ 処理回路 １３８ メモリ素子 １４０ 欠陥報知器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 フレミング ペダーセン デンマーク ディーケー−3520，ファラ ム，バーコターラッサーヌ 405イー (72)発明者 レオナルド エム．ペン アメリカ合衆国，30092 ジョージア，ノ ークロス，ウェスト ジョーンズ ブリッ ジ ロード 5251 (72)発明者 トレイシー イー．ブリューワー アメリカ合衆国，29407 サウス キャロ ライナ，チャールストン，ウェスパニー プレイス コート 1284 (72)発明者 アーヌ カープ アメリカ合衆国，08690 ニュージャージ ー，ハミルトン スクエア，サンセット コート ５ (72)発明者 デヴィッド エイチ．スミスガル アメリカ合衆国，08520 ニュージャージ ー，イースト ウィンザー，オーク クリ ーク ロード 185

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバの被覆層内の欠陥を検出する
    装置において、 (a)前記光ファイバに沿った結合スポットのところで、
    光ビームを前記被覆層に結合する光源と、 前記光源は、前記光ファイバの軸線に対して所定の角度
    で前記光ビームを被覆層に結合するように配置されてい
    る、 (b)前記結合スポットから所定の距離だけ離れて、光フ
    ァイバに隣接して配置された光検出器と、 前記被覆層の外表面から前記結合スポットのところで反
    射された光の検出を避けるために、前記結合スポットは
    前記光源と前記光検出器との間に存在し、 前記光検出器は、前記被覆層に結合される光が被覆層内
    に存在する欠陥により光ファイバから外方へ反射される
    ときに、前記光源により被覆層に結合される光の少なく
    とも一部を受光する、 (c)前記光検出器に電気的に接続され、前記光検出器か
    らの出力信号を受信し、１個以上の欠陥が検出されたか
    否か決定するために出力信号を処理する信号プロセッサ
    と、からなることを特徴とする光ファイバ被覆層内の欠
    陥検出装置。
  2. 【請求項２】 前記所定の角度は５゜〜３０゜の範囲内
    であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記光源はレーザであることを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記光検出器は光源と同じ光ファイバ側
    に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 前記信号プロセッサは前記光源に電気的
    に接続されており、前記光源は所定のスイッチング周波
    数でＯＮ／ＯＦＦ切替えされ、前記信号プロセッサは、
    前記スイッチング周波数の所定のサイクル数で、光源が
    スイッチオンされたときと、光源がスイッチオフされた
    ときの光検出器の出力間の差を取得し、この差の値を平
    均化し、そして、この平均値に基づいて欠陥が存在する
    か否か決定することを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  6. 【請求項６】 製造工程で製造されている光ファイバ内
    の欠陥の発生を防止又は最小にするために、欠陥が検出
    されたか否かに関する決定を光ファイバ製造工程で使用
    することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 外部被覆層は或る屈折率を有し、光ファ
    イバの被覆層に結合される光が光ファイバの軸線と概ね
    平行な方向に前記被覆層内を進行するように、前記光フ
    ァイバの被覆層に結合される光が該被覆層により反射さ
    れるために、前記所定の角度をスネルの法則に従って選
    択することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 光ファイバの一次被覆層及び二次被覆層
    内の気泡を検出し、一次被覆層とファイバ自体との間の
    層剥離を検出する装置であり、 (a)二次被覆層の外表面上の結合スポットのところで、
    光ファイバの軸線に対して５゜〜３０゜の範囲内の所定
    の角度で、二次被覆層に、概ねコリメートされた光ビー
    ムを投射する光源と、 (b)前記光源に接続され、所定の速度で前記光源をＯＮ
    ／ＯＦＦ切替えするスイッチング回路と、 (c)前記結合スポットから所定距離だけ離れて、前記結
    合スポットに隣接して配置され、前記一次被覆層及び二
    次被覆層内に含まれる気泡及び前記一次被覆層とファイ
    バ自体との間に存在する層剥離により反射される光を受
    光し、前記気泡及び層剥離からの反射に応答して出力信
    号を発生する光検出器と、 (d)前記光検出器の出力を処理する信号プロセッサとか
    らなり、 前記信号プロセッサが、一連のサンプルを取得するため
    に前記所定の速度に関連する速度で前記光検出器の出力
    をサンプリングするように、前記信号プロセッサは前記
    スイッチング回路と同期されており、前記信号プロセッ
    サは、得られた一連のサンプルに基づいて、気泡又は層
    剥離が存在するか否か決定する、ことを特徴とする光フ
    ァイバ被覆層内の気泡又は層剥離検出装置。
  9. 【請求項９】 前記光源はレーザであることを特徴とす
    る請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記光検出器は光源と同じ光ファイバ
    側に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の
    装置。
  11. 【請求項１１】 二次被覆層は或る屈折率を有し、二次
    被覆層に投射される光が光ファイバの軸線と概ね平行な
    方向に前記一次被覆層及び二次被覆層内を進行するよう
    に、前記二次被覆層に投射される光が該二次被覆層によ
    り反射されるために、前記所定の角度をスネルの法則に
    従って選択することを特徴とする請求項８に記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】 光ファイバの被覆層内に生成される気
    泡を検出し、被覆層の一方とファイバとの間に生成され
    る層剥離を検出するために光ファイバを検査する方法で
    あり、 (a)光ファイバの軸線に対して５゜〜３０゜の範囲内の
    所定の角度で、光ファイバ被覆層に、概ねコリメートさ
    れた光ビームを結合するステップと、 前記概ねコリメートされた光ビームは結合スポットで前
    記被覆層の外表面に結合される、 (b)前記結合スポットから所定距離だけ離して、光ファ
    イバ近傍に光検出器を配置するステップと、 前記光検出器は、前記光検出器に向かって気泡又は層剥
    離により反射される、被覆層に結合される光を受光し、
    前記光検出器は前記光検出器により受光される光に応答
    して電気信号を出力する、 (c)処理信号を得るために、前記光検出器からの電気信
    号出力を処理し、そして、気泡又は層剥離が検出された
    か否か決定するために前記処理信号を分析するステップ
    と、からなることを特徴とする光ファイバの検査方法。
  13. 【請求項１３】 光ファイバの軸線に対する概ねコリメ
    ートされた光ビームの投射角度は１０゜〜２０゜の範囲
    内であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記被覆層は或る屈折率を有し、前記
    被覆層に投射される光が光ファイバの軸線と概ね平行な
    方向に前記被覆層内を進行するように、前記被覆層に投
    射される光が該被覆層により反射されるために、前記所
    定の角度をスネルの法則に従って選択することを特徴と
    する請求項１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 光は、所定の周波数でＯＮ／ＯＦＦ切
    替えされるレーザにより前記被覆層内に結合され、前記
    処理ステップは、一連のサンプルを取得するために前記
    所定の速度に関連する速度で前記光検出器の出力をサン
    プリングすることによりレーザのスイッチングと同期す
    るステップを含み、前記処理ステップは、得られた一連
    のサンプルに基づき、気泡又は層剥離が存在するか否か
    決定するステップを含むことを特徴とする請求項１２に
    記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記光検出器は、前記結合スポットが
    位置する光ファイバと同じ側に、光ファイバと隣接し
    て、前記結合スポットから約１ｍｍ〜１０ｃｍの範囲内
    の距離だけ離して配置されていることを特徴とする請求
    項１２に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記方法は光ファイバ製造工程に組込
    まれ、気泡及び層剥離について光ファイバを検査した
    後、光ファイバ内で気泡又は層剥離が検出されたか否か
    に応じて、光ファイバを第１の巻取ロール又は第２の巻
    取ロールで巻取り、処理ステップ中に、気泡又は層剥離
    が存在しないことが決定されたら、光ファイバを第１の
    巻取ロールで巻取り、処理ステップ中に、気泡又は層剥
    離が存在することが決定されたら、光ファイバを第２の
    巻取ロールで巻取ることを特徴とする請求項１２に記載
    の方法。
JP10057177A 1997-03-11 1998-03-09 光ファイバ被覆層内の欠陥検出装置及び検査方法 Pending JPH10267859A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017173148A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 住友電気工業株式会社 光ファイバ検査装置及び光ファイバ製造装置
JP2018083744A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 住友電気工業株式会社 光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置
WO2022019176A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27 株式会社フジクラ 光ファイバの検査方法、光ファイバの検査装置、及び光ファイバ巻きボビンの製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6661502B1 (en) 1999-10-28 2003-12-09 Fitel Usa Corp. Method and apparatus for measuring the diameter and/or eccentricity of a coating layer of a coated optical fiber
US6879386B2 (en) * 2001-02-07 2005-04-12 Omniguide Communications Optical waveguide monitoring
US6717659B2 (en) * 2002-06-14 2004-04-06 Fitel Usa Corp. Method and apparatus for detecting airlines in optical fibers
US20080073485A1 (en) * 2006-09-25 2008-03-27 Robert Jahn Visual inspection of optical elements
US9581521B2 (en) 2013-09-12 2017-02-28 Corning Incorporated Systems and methods for inspecting wound optical fiber
WO2016196917A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Materion Corporation Automated defect detection and mapping for optical filters
CN117058130B (zh) * 2023-10-10 2024-01-09 威海威信光纤科技有限公司 一种光纤拉丝表面涂覆质量视觉检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62134545A (ja) * 1985-12-06 1987-06-17 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 光フアイバの気泡測定方法
JPH03503937A (ja) * 1988-12-19 1991-08-29 ヒユーズ・エアクラフト・カンパニー 光ファイババッファ検査装置
JPH0454427A (ja) * 1990-06-22 1992-02-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ被覆用クラッドの異常点検出方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4021217A (en) * 1975-07-08 1977-05-03 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Detecting optical fiber defects
US4135902A (en) * 1978-03-03 1979-01-23 Western Electric Co., Inc. Method and apparatus for drawing optical fibers
US4439467A (en) * 1982-09-15 1984-03-27 Western Electric Company, Inc. Methods of coating lightguide fiber and product produced thereby
US5172421A (en) * 1991-03-27 1992-12-15 Hughes Aircraft Company Automated method of classifying optical fiber flaws
US5228893A (en) * 1991-11-27 1993-07-20 At&T Bell Laboratories Optical fiber tension monitoring technique
US5185636A (en) * 1991-12-31 1993-02-09 Corning Incorporated Method for detecting defects in fibers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62134545A (ja) * 1985-12-06 1987-06-17 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 光フアイバの気泡測定方法
JPH03503937A (ja) * 1988-12-19 1991-08-29 ヒユーズ・エアクラフト・カンパニー 光ファイババッファ検査装置
JPH0454427A (ja) * 1990-06-22 1992-02-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ被覆用クラッドの異常点検出方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017173148A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 住友電気工業株式会社 光ファイバ検査装置及び光ファイバ製造装置
US11022549B2 (en) 2016-03-24 2021-06-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber inspecting device, optical fiber manufacturing apparatus, method for inspecting optical fiber, and method for manufacturing optical fiber
JP2018083744A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 住友電気工業株式会社 光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線の製造装置、及び光ファイバ素線の検査装置
WO2022019176A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27 株式会社フジクラ 光ファイバの検査方法、光ファイバの検査装置、及び光ファイバ巻きボビンの製造方法
JPWO2022019176A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27

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