JPS5828640A - オプテイカル・フアイバ−のインデツクス・プロフイ−ルを判定する光学装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学装置に関し、さらに詳しく言えば、オプ
ティカル・ファイバーのプロフィールを調べるために使
用される高解像力の光学装置に関する。

データーを搬送するさいに使用されるオプティカル・フ
ァイバーは、オプティカル・ファイバーの直経にわたっ
て屈折特性が限定されたインデックス・プロフィールを
もつよう製作されている。

オプティカル・ファイバーの搬送の特性は、ガラスの品
質によシ決定されるとどもに、インデックス・プロフィ
ールの成形精度によっても決定される。したがって、特
足のオシティカル・ファイバーの搬送特性を評価するＫ
さいし、オプティカル・オシティカル・７アイパーは、
通常、ガラスの予形成材から引抜成形により作られてい
るので、各オプティカル・７アイパーのプロフィール特
性はオプティカル・ファイバーの長さ方向にＦｉ寮質的
に変わらない。したがって、オプティカル・ファイバー
の長さの端部を調べることによ）各オプティカル・ファ
イバーの正確な輪郭特性を求めることかで惠る。

本発明は、比較的短時間のうちにオプティカル・ファイ
バーのインデックス・ゾロフィールを正確に判定する装
置ｆ提供しようとするものである。

しかして、オプティカル・ファイバーのインデックス・
プロフィールを判定する光学装置であって、楕円体反射
器と、楕円体の長軸に沿った位置でインデックス・ゾロ
フィール會判定しようとしているオプティカル・ファイ
バーを保持する手段と、該オシティカル・ファイバーの
端部が前記楕円体の焦点の１つに位置ぎめされているこ
とと、前記オシティカル・ファイバーの前記端部の表面
會横切って光線のビームを走置する手段と、前記楕円体
反射器で反射された餉記光ｌｌを集光する喪め前記楕円
体反射器の反対側に設けられている手段とよ構成る光学
装置が本発明に従がって提案さ゛れたのである。

本−発明の好適し九−実施例においては、楕円体反射器
はインデックスにマツチした液体で充填されていて、該
液体を保持する関連した封止手段と液体の漏出損失を補
なうため前記反射器に液体を注入する手段を備えている
。

オプティカル・ファイバー社楕円体反射器の軸と正確に
心あわせされている１つまたは複数のチューブの内側に
取シ付けられていることが好ましい。

以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明の詳細な説明する。

さて、添付図面のうち第１図を参照すれば、図示のよう
に光源１０が設けられておシ、該光源１０はイルミネー
ション・ビーム１１ｔ′作るレーず−であることが好ま
しい。イルミネーション・ビーム１１は第１と第２の走
査鏡１２と１３で反射し、楕円体反射器セル２０（詳し
い構成については第２図と第６図を参照されたい）に入
るまえに第１と第２の焦点あわせ光学装置１４と１５に
より焦点あわせされる。光１ｉＡま前記反射器セル２０
で反射し、光学式検出器１７で集光される０本光学装置
の操作について説明するとル−ザー・ビームは点ＩＰＫ
位置しているオプティカル・ファイバーの端面で走査鏡
システＡ１２．１３によ多走査され、検出器１７から出
力が取り出される。該検出器１７は適当な処理操作によ
りオツシロスコーデ（図示せず）上に第４図に示されて
いるようなインデックス・プロフィールを画く。

さて、第２図を参照すれば、楕円体反射器セル２０の構
成が詳細に示されている。この反射器セル２０はエポキ
シ樹脂の中東体２１の中に保持されている電鋳法によシ
成形さ゛れた鏡２０から構成されている。

中実体２１の端面は開口２３を作るよう機械加工されて
おシ、該開口２３はガラス製の顕微鏡用カバー・スリッ
プ２４により閉止されている。反射器セル２００反対側
の端部は透明な窓２５によシ閉止されておシ、該窓２５
に穴２６が設けられていて、インデックス・プロフィー
ル管判定しようとしているオシティカル・ファイバー１
８が前記穴２６を通って挿入するようにされている。オ
プティカル・ファイバー１８は、透明なアクリル樹脂製
の窓２５に固定されている軸方向に延在したチューブ２
７と、第３図に示されているような別の直径を細かくし
たチューブとによシ楕円体状の反射器セル２０の軸に沿
った適所に保持されている。

第２の焦点あわせ光学システム１５は高解像力をもつよ
う油中に浸漬された顕微鏡用対物レンズである。

したがって、カバー・プレート２４と第２の焦点あわせ
光学システム１５との間に油層２８が設けられている。

反射器セル２０の内側全体にインデックスにマツチした
液体２９が満たされている。

この液体２９は貯留部（図示せず）に接続されているチ
ューブ３０をへて注入されておシ、オシティカル・ファ
イバー１８と支持チューブ２７の間の隙間から漏出した
液体を補充するようにされている。

オプティカル・ファイバー１８がカバー・スリップ２４
の内側表面に当接しながら該カバー・スリップ２４の中
心にしつかシと動かないよう保持されていることが重要
なことである。かくして、第６図に示されている要領に
よジオシティカル・ファイバー１８をしつかプと保持す
ることができるのである。オプティカル・ファイバー１
８は、外側の保膜プラスチック層を皮むきするとともに
、オシティカル・ファイバーの端部に切削加工を加えて
正方形に成形することにより作られる。しかるのち、オ
プティカル・ファイバーを薄くてフレキシデルな中空の
針３１の中に挿入し、さらに両者をもつとじようぶな中
空チューブ３２の内側に挿入し、しかるのち該中空チュ
ーブ３２を支持チューブ２７の中に挿入する。

第３図の図面の尺度は大きく設定されているので、端部
をできるだけフラットに作っであるオプティカル・ファ
イバー１８はカバー・スリップ２４に関し、したがって
光学装置１５に関し非常に正確に位置ぎめすることかで
きる。

オプティカル・ファイバー１８とチューブ３１゜３２．
２７１−通って少量の液体が漏出するが、上述の要領で
補充することができる。したがって、オシティカル・フ
ァイバーを抜き取って、別のオプティカル・ファイバー
と取シ換え、７調べなおしすることができる。

透明な窓２５の外表面は凹面に作られていて、中日の外
表面の中径が透明な窓２５と検出器１７との間の距離に
等しいよう寸法ぎめされていることが好ましい。このよ
うに構成することによシ集光点を小さく設計することが
できる。

そのはか、内表面を前記凹面に並行に湾曲させて、フラ
ットな凹面の窓を作るようにしてもよい。

反射器セルを垂直軸にあわせて使用する場合、油中にで
き九気泡は窓の外縁に浮上する傾向がある。

さて、第４図を参照すれは、第４図に示されているオシ
ティカル・７アイパーを横切って調べたインデックス・
プロフィールを見れば、コア直径が８電クロンのシング
ル・モードのオシティカル・ファイバーについてインデ
ックス・プロフィールの正確な輪郭が作られていること
を理解していただけよう。

上述の実施例に示されている装置は、はぼ楕円体の焦点
にある所要位置に対象物を保持するため適当な手段が設
けられていて、屈折インデックスが幅を横切った方向に
変動するようなその他の対象物を調べるためにも使用す
ることができる。

上述の装置の特長は、楕円体反射器の焦点調整特性のお
かげで検出器を比較的小さく作ることができることであ
る。

上述のように、反射器セルの内側は反射器セルの数値的
な口径を約１．３倍にするような液体で満たされている
。反射器セルと検出器の間には外股光学装置をいっさい
必要としない。鏡はビームの中心対縁の関係を反転させ
るので、円形のブロッキング・ストッパーを検出器と透
明な窓２５との間に設けられた従来公知の絞りと取シ代
えるようにしてもよい。

第４図は、ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｈｅ　）レーデ−
（波長−０，６３２８ミクロン）とゾロツキ／グｙム０
．９６１−使用した結果を示したものである。

第４図の右側の縁の立ち上がシはマルチモー−・ファイ
バーに要求される高級コアの状態を示してイル。第４図
の２０９６−８０９６リスデイスタンス（レイレイ解）
は約０．３ミクロン（約２７２）であるかまたは従来公
知の装置と方法によシ実際に得られた結果より約２．５
倍すぐれて（・る。

第１図を再び参照すれば、矢印ムとＢは光線のビームを
横切って反射器セル２０全体を動かすことＫより検知器
セル２０ｔ−走査することができる別の実施例を図解し
たものである。

この実施例においては、ビーム１１がレンズ１４と１５
によシ限足された光学系の軸に沿って通過するよう鏡１
２と１３が固定位置に取シ付けられている。オプティカ
ル・ファイバーを横切ったプロフィールを求めるため、
矢印ムとＢにより表示されている第１の方向に反射器セ
ル２０が走査される。

オプティカル・ファイバーの端面全体のプロフィール・
マツプを求めるため、矢印ムとＢによシ表示されている
方向、とくに紙面に直角な方向に走査するよう反射器セ
ル２０を配設してもよい。

たとえば、オシシロスコープに表示するため、一方向の
走査周波数をラスター走査を行なう反対の方向の場合よ
）かなシ大きく設定する。各瞬間における反射器セルの
物理的な位置を判定して、オシシロスコープのＸ％Ｙ入
力にリンクさせ、オシティカル・ファイバーの端部領域
全体のプロフィールの表示された輪郭を補正する基準信
号を出すようＫすることかで惠る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るオシティカル・ファイバーのイ
ンデックス・プロフィール管判定する光学装置の構成を
概念的に図解したものである。第２図は、第１図に示さ
れている楕円体の鏡とオシティカル・ファイバー保持手
段の構成管詳細に図解した拡大図。第３図は、第２図に
示さｎているオシティカル・ファイバー保持手段の構成
を詳細に図解し九拡大図。第４図は、本発明に４Ａる光
学装置によシ作られたシングル・モーｒのインデックス
・プロフィールを図解したダイアグラム。 １０・・・光源、１１・・・イルミネーション・ビーム
、１２．１３・・・走査鏡、１４．１５・・・焦点あわ
せ光学装置、１７・・・光学式検出器、１８・・・オプ
ティカル・ファイバー、２０・・・楕円体反射器セル、
２１・・・エポキシ樹脂の中実体、２２・・・電鋳法で
作うした鏡、２３−・・開口、２４・・・ガラス製の顕
微鏡用カバー・スリップ、２５・・・透明な窓、２６−
・大、２７・・・軸方向に延在した穴、２８・・・油層
、２９−・・インデックスに！ツチした液体、３０・・
・チューブ、３１・・・薄くてフレキシブルな針、３２
・・・じょうぶな中空チュ＼−デ。 代理人　浅　　村　　　皓 外４名 図面の浄書（内容（二度更ない ぢ 、綿 手続補正書（方式） 昭和εり年２月２４１日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和タフ年特許願第　’７６４−ｂ８　号ゝ３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５７年　８月３１日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　オプティカル・ファイバーのインデックス・ゾロ
   フィールを判定する光学装置であって、楕円体反射器と
   、楕円体の長軸に沿った位置でインデックス・プロフィ
   ールを判定しようとしているオプティカル・ファイバー
   を保持する手段と、該オプティカル・ファイ≧−の端部
   が前記楕円体の焦点の１つに位置ぎめされていることと
   、前記オシティカル・７アイパーの前記端部の表面を横
   切って光線のビームを走査する手段と、前記楕円体反射
   器で反射された前記光線を集光するため前記楕円体反射
   器の反対側の端部に設けられている手段とよシ成ること
   ｔ−特徴とする光学装置。 （２）　　ｍ臼体反射器がインデックスとマツチシタ液
   体で満たされていて、該液体を保持する関連した封止手
   段と液体の漏出損失を補なうため前記反射器に液体を注
   入する手段とを備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲の第１項記載の光学装置。 （３）　　インデックス・プロフィールを決足しようと
   しているオシティカル・ファイバーが楕円体反射器の軸
   と正確に心あわせされた１つまたは複数のチューブの内
   側に取り付けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲の第１項記載の光学装置。 （４）前記反射器で反射された光線を集光する手段が単
   式光学検出器であることを特徴とする特許請求の範囲の
   第１項記載の光学装置。 （５）オシティカル・シアイパーの端部表面を横切って
   光線のビームを走査する手段が光線のビームを横切って
   制御しながら楕円体反射器を移動させる手段よシ成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲の第１項記載の光学装置
   。 （６）オプティカル・ファイバーを走査するために使用
   される光線のビームが油中に浸漬されている対物レンズ
   を通過し、オシティカル・ファイバーの端部でピン・ポ
   イント焦点を形成するようよされていることを特徴とす
   る特許請求の範囲の第１項記載の光学装置。