JPS5831857B2

JPS5831857B2 - 光ファイバ用コネクタの折れ曲り角度測定方法

Info

Publication number: JPS5831857B2
Application number: JP10083277A
Authority: JP
Inventors: 洋二藤井; 喜代志縄田; 信雄鈴木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1983-07-08
Also published as: JPS5434259A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光フアイバ用コネクタの性能を左右する不完
全性のうち、折れ曲り角度について簡単な構成で、かつ
高精度に測定することができる光フアイバ用コネクタの
折れ曲り角度測定方法に関するものである。

光フアイバ通信においては、光ファイバの接続技術が重
要であり、多くの種類のコネクタが提案されている。

従来、これらのコネクタの性能は主に接続損失で評価さ
れ、年々接続損失を低下させるコネクタが報告されてき
た。

しかし、このコネクタの評価は接続損失のみにとどまら
ず、接続損失の原因である位置づれや、折れ曲りなどに
ついても行なう必要がある。

即ち、コネクタの接続損失がどのような原因で、どのく
らい影響しているかを明確にして、コネクタの製作方法
にフィードバックすることが必要になってきた。

この点の重要性についてはすでに指摘されており、不完
全性にもとすく接続損失の理論計算もなされている。

また、このコネクタの不完全性のうち、位置づれについ
ては、テレビカメラなどを用いて１μｍ以下の精度で測
定されているが、折れ曲り角度についてはこのような測
定がなされていなかった。

本発明は、上記の問題点を解決するために、コネクタの
折れ曲り角度を電気信号の位相差に変換して測定しよう
とする光フアイバ用コネクタの折れ曲り角度測定方法を
提供するものである。

以下、図面により実施例を詳細に説明する。

第１図は、光フアイバ用コネクタの例を示したもので、
１は光ファイバ、２は接着剤、３はガラス手細管、４は
スリーブ、５は円筒カラー、６はカラー止めであり、こ
の光ファイバ１はコネクタ端面において円筒カラー５の
外壁面Ｓの中心Ｏと一致している（位置つれなし）が、
外壁面Ｓの中心軸ＡＡ’とは平行でなく、角度αで交叉
している。

この角度αをここでは折れ曲り角度と定義する。

第２図は、本発明の原理を理解するために必要とする最
も基本的な考え方を示したもので、７は光ファイバ、８
は光フアイバ用コネクタ、９はスクリーンである。

次に、この原理を説明する。

いま、光フアイバ用コネクタ８が、第１図に示したよう
に折れ曲り角度の不完全性をもっており、また光ファイ
バ７から放射される光はスクリーン９上にＰのように投
影されたとする。

ここで、光フアイバ用コネクタ８の外壁面、即ち円筒カ
ラー５の外壁面Ｓの中心軸ＡＡ’を回転軸にして光フア
イバ用コネクタ８を１８０°回転すると、スクリーン９
上で光はＱの位置に投影され、結果３６０°回転を続け
ると、光ファイバ７から放射される光のスクリーン９上
の影像の中心は半径ａの円軌跡を描くことになる。

このとき、光フアイバ用コネクタ８の端面とスクリーン
９との距離をｌとすると、折れ曲り角度αは α＝ｔａｎ、’ （ａ／ｌ）で求められる。

次に、第３図は、本発明の一実施例の測定法を示したも
ので、１０，１１は光ファイバ、１２は光フアイバ用コ
ネクタ、１３は回転装置、１４゜１５．１６，１７はレ
ンズ、１８はチョッパ、１９゜２０はフォトダイオード
、２１，２２は増幅器、２３．２４は識別器、２５は位
相検波器である。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず光ファイバ１０．１１から放射された光はそれぞれ
レンズ１４，１６により平行ビームに変換された後、チ
ョッパ１８でチョップされ、光パルス列となる。

この光パルス列はレンズ１５．１７でそれぞれ集光され
、フォトダイオード１９，２０でそれぞれ光電流に変換
後、増幅器２１．２２で増幅し、識別器２３．２４で、
それぞれフォトダイオード１９．２０に光ファイバ１０
．１１から放射した光が当っているかどうかを判定する
。

すなわち、識別器２３，２４の入力レベルが、予め設定
したレベル（しきい値）以上（あるいは以下）になると
、フォトダイオード１９．２０に光が当たっていると判
定する。

その結果、識別器２３．２４の出力レベルは、フ第１・
ダイオード１９，２０に光が当たっているかどうかで、
Ｘボルトになるか、Ｙボルトになる。

例えば、識別器２３．２４をＴＴＬゲートで構成すると
、しきい値は約１．５Ｖ。

Ｘボルト、Ｙボルトは５Ｖ、ＯＶに対応づけられる。

この識別器２３．２４の出力Ａ、Ｂはシンクロスコープ
で観測すると第４図のようになる。

ここで、識別器２３の出力は、例えばＡもしくはＡ′で
示され、これは以下に詳述するように、光フアイバ用コ
ネクタ１２が設定されている回転装置１３の回転位置に
依存して決まっている。

一方、第４図のＢは識別器２４の出力である。

いま、仮に識別器２３の出力がＡであるとする。

このとき、位相検波器２５はＡの位相とＢの位相の差に
応じた出力Ｖφを与える。

即ちＶφ−に×（２πｔ／Ｔ）である。

このとき、回転装置１３を用いて光フアイバ用コネクタ
１２を回転すると、第２図で説明したように、レンズ１
４を通過した平行ビームの位置が変化する。

この変化の量を知れば、折れ曲り角度αがわかることは
すでに述べた通りである。

チョッパ１８の形状は種々のものがあるが、ここでは第
５図に示すような扇形のチョッパ１８を考える。

さて、光フアイバ用コネクタ１２が回転装置１３により
回転され、それから出射して、レンズ１４により変換さ
れた平行光が第６図のような円軌跡を描くものとする。

ここで、ビーム径、円軌跡の半径がチョッパ１８の円板
の半径よりも十分に小さく、ビームがチョッパ１８の円
板の外周部に近いところにあるとすると、第５図に示し
たチョッパ回転方向は、第６図では近似的に直線で示す
ことができる。

光フアイバ用コネクタ１２を９０°づつ回転させたとき
の平行光の、チョッパ１８の円板と同一平面上での位置
をＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄとする。

さて、光ファイバ１１から放射された光を規準にじて、
位置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの位相が測定され、そのときの位相
検波器２５の出力が、ｖＡ、ＶＢ、■ｃ、ＶＤであった
とする。

このとき、であるため、が得られる。

光ファイバ１０１１の端面とレンズ１４．１６との距離は光ファイバ１０．１１から放射
される光をレンズ１４．１６で平行ビームとするため、
レンズ１４．１６の焦点距離ｆに選ばれるので、折れ曲
り角度αは、 α：詭ｎ−１２で求められる。

以上の説明では、被測定光パルス列を得るためのチョッ
パの例として扇形羽根を回転させる形式のものについて
述べたが、この他にも第７図に示すようなスリット２６
を振動させる形式や片持ちはり式の振動片によるものな
どを用いても良いことは明らかであろう。

また、被測定光パルス列ノ位相を測定するための基準信
号を得るための手段として、基準用光ファイバからの出
射光を用いる方法、すなわち光学的な方法について述べ
たが、上記のような円板の回転やスリットの振動に同期
した信号を機械的な方法によっても得ることが出来るこ
とは明らかであるし、また、これらのチョッパの駆動を
電気的に行なうことが最も実用的であることから、この
、駆動電気信号から直接上記の基準信号が得られること
は明らかであろう。

以上説明したように、本発明によれば、折れ曲り角度を
回転によって光フアイバ用コネクタから出射する光が円
軌跡を描くようにし、軌跡のそれぞれの位置をチョッパ
を用いて位相に変換して、これを電気的に測定する方法
を用いているため、折れ曲り角度の高精度の測定が可能
となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光フアイバ用コネクタの構成例を示した図で
あり、第２図は、折れ曲り角度を位置の変化に変える説
明図であり、第３図は、本発明の一実施例の構成図であ
り、第４図は、シンクロスコープでの位相差の観測例を
示した図であり、第５図は本発明に用いることのできる
チョッパの一例である扇形のチョッパを示す図であり、
第６図は本発明の測定方法の原理を説明するための図、
第７図は本発明に用いることのできるチョッパの他の例
を示す図である。１・・・・・・光ファイバ、２・・・・・・接着剤、３
・・・・・・ガラス毛細管、４・・・・・・スリーブ、
５・・・・・・円筒カラー、６・・・・・・カラー止め
、７・・・・・・光ファイバ、８・・・・・・光フアイ
バ用コネクタ、９・・・・・・スクリーン、１０・・・
・・・光ファイバ、１１・・・・・・光ファイバ、１２
・・・・・・光フアイバ用コネクタ、１３・・・・・・
回転装置、１４・・・・・ルンズ、１５・・・・・・レ
ンズ、１６・・・・・・レンズ、１７・・・・・・レン
ズ、１８・・・・・・チョッパ、１９・・・・・・フォ
トダイオード、２０・・・・・・フォトダイオード、２
１・・・・・・増幅器、２２・・・・・・増幅器、２３
・・・・・・識別器、２４・・・・・・識別器、２５・
・・・・・位相検波器。

Claims

【特許請求の範囲】１筒体の中心軸に光ファイバを一致するように収容し
て形成した光フアイバコネクタを、該筒体の中心軸を回
転の軸として回転し、該筒体に収容、一体化されている
上記光ファイバからの出射光がコネクタ端面から一定の
距離だけ離れた平面上で円軌跡を描くようにし、該円軌
跡の半径と上記距離とから、光フアイバ用コネクタの折
れ曲り角度を測定する方法において、上記光ファイバからの出射光を平行光に変換する手段と
、該平行光の光路を周期的にしゃ断して光パルス列に変
換する手段と、該光パルス列を光・電気変換器に結合さ
せる手段と、上記の平行光の光路の周期的なしゃ断の周
期と完全に同期した基準電気信号とを用意し、上記光フアイバコネクタの筒体を一定角度づつ回転して
、上記筒体のそれぞれの回転角に対応する光パルス列の
位相を、上記の基準電気信号を用いて測定し、これら光
パルス列の位相より、上記円軌跡の半径を求めることを
特徴とする光フアイバ用コネクタの折れ曲り角度測定方
法。