JPS6049307A - フアイバ接続装置 - 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、光パワをモニタをすることなく軸調心が可能
で、かつ低い接続損失を保証するファイバ接続装置に関
するものである。

コア径の小さいファイバ（元ファイバ）、例えば単一モ
ードファイバの接続にあたってその損失を低減するため
Ｋは、接続される２本のファイバのコアの中心間のずれ
（軸ずれｊｌ）を最小にする必要があり、これをコアの
軸合せといっている。

従来の接続装置を用いたコアの軸合せ方法は、第１図に
示すように接続すべきファイバの片方１を固定台３に固
定し、他のファイバ２を同図に示すようなＸｅＹ＊Ｚの
各方向に微動可能な固定台４に固定する０そして、光源
５がらの出方光をファイバＩＫ入射させ、ファイバ１お
よび２を透過して受光器６に到連する光のパワをモニタ
し、このパワが最大となるように固定台４を動がしコア
の軸合せを行っている０しかしこの方法では、光を入射
させる場所と接続する場所、および光を千二りする場所
が異なるため、互いに連絡をとりあうための装置を必要
としたりそれぞれの場所に作業員を配置する必要があり
、特に光源場所、モニタ場所と接続場所が数十−程度に
離れると作業上大変不便であった〇 また、複数の中継器を含む伝送路の中間で接続を行なう
ような場合は、両側に中継器があるためにモニタ用の光
をファイバに入射させることができず、たとえ全中継器
を動作させて透過ｙＣをモニタしたとしても、中Ｍ！器
のＡＧＣ（自動利得ｎ整）機能が鋤き一受ｙＣ点で受け
るパワは必ずしも軸ずれ情報を与えるものでなく、また
作業上も局電圧の給電が印加された近傍で行なうことは
危険であることなどから、本質的Ｋ）“Ｃのパワをモニ
タして軸合せを行なう方法は適用し難いという欠点があ
った。

本発明は上記の欠点を除去したファイバ接続装置を提供
するもので、接続対象のコ本のファイバをファイバ固定
台で保持し、ファイバの軸に対して直交する方向から光
をあてると共にファイバのコアを顕微鏡でＷＭ祭し、フ
ァイバ固定台を動かすことによりファイバの軸−Ｍ心を
行い得るように構成したことを特徴とするものである〇 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明の実施例を示す図であって、この図にお
いてファイバ１．２の固定手段は第を図に示したものと
同様である。そしてこの装置においては、ファイバのコ
アをＸ軸およびｙ軸方向から観察するために、ファイバ
の軸（２軸）に直交する軸（Ｘ軸、ｙ軸）上に照明用の
光源ｌＬ１２を設け、ファイバをはさんで光源１１．１
２の反対位置に対物レンズ１３および接眼レンズ１４を
持つ顕微鏡３１をおいである。

上記の装置においてファイバを透過光の状Ｉで観察する
と、ファイバ中でコアが若干高い屈折率を持つことから
、第３図に示すようなファイバの外側境界１６．コアの
境界１７／とが識別できる。

したがってＮ両者のファイバのコアの中心位置１８．１
９が合致するように固定台４をＸ軸、ｙ軸についてそれ
ぞれ必要な方向に移動させればコア軸を合わせることが
できる。

また１第４ｃ図（ａ）、（ｂ）はファイバの観察系に関
する他の例の一つであり、ミラー２１を用いてｙ軸方向
の透過光を直角方向に曲げ、一つの顕＃鏡で見られるよ
うＫしたものである。

第Ｓ図もファイバの観察系に関する別の例であり、中間
がくさび状にへこんだミラー２２を用いることにより、
第ｑ−図と同様相直交する一つのファイバ像を同一顕微
鏡内に観察するようにしたもので、第φ図と異なるのは
Ｘ軸、ｙ軸方向のファイバから顕微鏡へ至る光路長Ｉｔ
　、Ａｘが等しくでき、同−視野内でかつ同一焦点で像
を観察できることである０ 第６図は本発明の他の実施例を示す図であり、この図に
示す装置は、第２図の実施例の顕微鏡３１で得た像を撮
像装置３２で信号化し、画像処理装置３３でその信号Ｖ
からコアの中心位置を検出し、被接続ファイバ１．２の
それぞれの軸のずれをめ、そのずれに対応した量Δをフ
ァイバの固定台４を移動させる移動装置３４に伝え、移
動装置ｆｔ３４でファイバの固定台４をΔだけ動かすよ
うにしたものである。この装置によれば、軸合せを自動
的に行うことができる。

撮像装置３２として−例えばビデオカメラを使用した場
合には、光の強度信号が画像信号Ｖとして与えられるが
、この信号は第７図（ａ）に示すように、ファイバの軸
に対してａ−ａ’のように直角方向に走査した場合、第
７図（ｂ）のような形の信号として得られる０ここで、
３６．３７の黒レベルへの落ちこみの境界がファイバの
外径部を示し、コアの境界は３８．３９のようなやはり
落ちこみとして観測されるため、この落ちこみの中心か
らコア中心位置４０を検出できる。

また、走査方向をファイバの軸方向にとることにより、
被接続ファイバの端面間隔をめることも可能であり、固
定台４を２軸方向Ｋｌ＆動することにより端面間隔を最
適値に自動的に合わ甘ることも可能である。

端面間隔の最適値は通常ｌＯμｍ程度であるが、従来は
顕ｗ１．鏡をのぞいて目視で調整していたため一接続後
の損失のばらつきの一決因となっており、この装置によ
り常に最適値に合わせると−そのような損失のばらつき
の一装因を除失することが可能である。

しかし、コアがファイバ内で偏心している場合には、フ
ァイバのクラッド部のレンズ効果によりコアの中心位置
はファイバの中心位置に対してずれて観察される。

第ｇ図に示すように、実際のコア中心位置のファイバ中
心に対する偏心量をｄＩ、観察されているコア中心位置
とファイバ中心に対する偏心量をｄ、とすると、コアの
観測されている中心位置と実際のコア中心位置とのずれ
Ｄは、クラッド部の屈折率をｎとした場合、 Ｄ−ｄ、−ｄ、＝（ｎ−／）ｄ、＝下ｄ！”’（１）で
与えられる。２本のファイバを軸合せする際、被接続フ
ァイバの偏心の位置関係によっては、実際の中心位置と
観測される中心位置とのずれがそのまま軸すれとなって
残る。例えば、２本のファイバの偏心量を２％とし、そ
れが相対的に７アイバ中心に対して反対方向に偏心して
いる場合の軸合せ誤差はａざμｍ１それＫよる軸ずれ損
失は、（Ｉｔ／ｄＢを越えることになる。したがって、
観察されたコアの中心とファイバの中心とのずれｄ。

から式（１）で与えられる量だけ実際のコア中心がずれ
ていることを考慮し、被接続ファイバの各々での位置ず
れＤｌ、　Ｄ、をめ、その差り、　−１）。

たけ固定台４を移動しずれを補正する必要がある。

第？図はそのような偏心ファイバのコア中心の位置ずれ
を補正するような処理装置４１を含めた実施例を示す図
であり、この図に示す装置は、第６図のコア中心位置を
める処理装置３３からでてくるコア軸のずれに対する信
号Δと処理装置４１でコアのファイバ内での偏心量から
めた観測誤差Δ／−Ｄ、−Ｄ、とから真に必要な移動爪
Δ−Δ′をめ、口の出力により移動装［３４を駆動させ
るよう圧したもの−である。

以上のようにして、コアを直接観察することにより、コ
アの中心位置を高精度に合致させることが可能となる。

また、必要ならば画像信号の処理を自動的に行うことに
より、軸調心を完全に自動化することもできる。

一方、こうして高′＃１度に軸調心を行った状暢で接続
を行うと、通常その接続損失が低減できることは周知で
ある。

しかし、被接続ファイバの接続前の端面状態の微細な欠
陥や端面間隔の不良等により接続損失が大きくなること
もある。

これらの損失は前記のパワモニタを行う接続方法ではバ
リの鰍から直接的に知ることができたが、コアを観察す
る本発明ではそれを直接知ることはできない。

そのため、接続した損失がシステムとしての接続損失規
格を満たしているか否かの判断することが必要となる。

第１Ｏ図はこのような接続後の接続損失を保証する手段
を設けた実施例を示す図であり、この図に示す装＠は、
第９図の実施例におけるコア位置検出用の処理装置３３
、およびコア偏心による観測誤差検出用の処理装置４１
で得られたコア位置の情報から接続点近傍の軸ずれ讃や
角度ずれ鍬、曲がり量などをめる合否処理装置５１によ
り接続損失を推定し、同処理装置５１によりそれが接続
損失の規格値で定まる特定の合格−不合格の判定基準を
満足するか否かを判断し、その結果を表示装置５２に出
力するものである０ 以上説明したように本発明では、単一モードファイバの
接続において被接続ファイバを透過光源により観察する
ことでパワモニタを行わずにコア中心位置を正しく位置
合わせでき、かつ、ファイバの偏心誤差の補正を行い、
端面間隔の最適調整が可能である。また、接続後のコア
状態から接続点近傍での軸ずれや角度ずれ、曲がりなど
を爵価でき、接続損失の推定を行うことができる。

こうした一連の軸合せ−および検査機構を含む接続装置
を単一モードファイバの接続に適用することにより、パ
リモニタが手狭となり、ファイバ内にパワを入れること
のできないファイバ間の接ＭＫＷｂ適用でき、かつ接続
点でのみ作業をすればよいことになり、接続作業が大幅
に簡易化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図番才従来の単一モードファイバ接続装置の概略構
成図、第、２図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第３図はファイバを観察した結果を示すファイバ各部の
輪郭図、第≠図（ａ）、　（ｂ）、第５図はいずれも本
発明におけるファイバの観察糸の別の例を示す概略構成
図、第６図は本発明の別の実施例を示す概略構成図、第
７図（ａ）はファイバの観察方向を示す説明図、第７図
（ｂ）はファイバを観察した場合の観察信号の波形図、
第５図はファイバに偏心がある場合のファイバ各部の位
置関係を示す説明図、第９図、第１０図はいずれも本発
明の別の実施例を示す概略構成図である。 １．２・・・・・・被接続ファイバ、３，４・・・・・
・ファイバ固定台、１１，１２・・・・・・光源、２１
．２２・・・・・・ミラー、３１・・・・・・顕微鏡、
３２・・・・・・撮像装置、３３・・・・・・画像処理
装置、３４・・・・・・移動装置、４１・・・・・・処
理装置、５１・・・・・・合否処理装置、５２・・団・
表示装置〇 出願人　日本電信電話公社 第４図 （ｏ）　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１接続対象の２本の７アイパ端を、これらファイバ
   端を相対移動させ得るようにつき合わせて直線状に保持
   する固定台と、この固定台に保持されたファイバにその
   軸に対して直交する方向がら光をあてるｙｅ源と、ファ
   イバをはさんで光源と対向するように配置されたコア観
   測用の顕微鏡とを具備してｌシ、顕微鏡でファイバのコ
   アを観察し、コア軸を合わせるように固定台を操作して
   軸商心をなし得るようＫしたことを特徴とするファイバ
   接続装置。 （２）　顕微鏡によって得たファイバ像を撮像する撮像
   装置と・この撮像装置で得た撮像画面からコア釉位置を
   抽出する画像処理装置とを付加したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のファイバ接続装置。 （３）観測されたコアの中心とファイバの中心のずれか
   らファイバ中のコアの真の偏心値を算出する処理装置を
   付加し、処理装置により得た真の偏心値を用いて軸調心
   をなし得るように構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第一項記載のファイバ接続装置。 （４）撮像画面から接続対象のコ本のファイバの端面間
   隔を抽出する画像処理装置を付加し、画像処理装置によ
   り得た端面間隔信号に基づいてファイバ端面の間隔が適
   正な端面間隔忙なるように固定台を操作するように構成
   し之ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３
   項のいずれかに記載のファイバ接続装置。 （５）　接続後のファイバの接続点近傍の撮像画面から
   コア位置を抽出し、コアの軸ずれ、角度ずれ、曲がりか
   ら接続点の接続損失規格に対する合否を判断する合否処
   理装置と、この合否処理装置の出力に基づいて合否判定
   を表示する表示装置を付加したことを特徴とする特ｒｆ
   請求の範囲第２項ないし第４項のいずれかに記載のファ
   イバ接続装置。