JPS62198706A

JPS62198706A - 光フアイバ端面角度測定方法

Info

Publication number: JPS62198706A
Application number: JP4022686A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kato; 康之加藤; Akihiko Ishikura; 石倉　昭彦; Mitsuru Miyauchi; 宮内　充
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1987-09-02

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】（産業上の利用分野）本発明は切断された光ファイバ端面の角度を測定する方
法に関する。

（従来の技術）従来、光ファイバの端面角度は、倍率が１００倍程度の
顕微鏡を用いて、光ファイバの端面を横方向から観察し
、肉眼により１度程度の誤差で判断していた。また、よ
り精密な測定においては光ファイバ端面に垂直なガラス
板、を押し当て、そこに生じる干渉縞の間隔と波長から
測定していた。この方法では、測定時間がかかり、光フ
ァイバの接続時のように、端面角度の良否判定を数秒程
度で行うには不適当であった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は切断された光ファイバの端面に光を当て、その
反射光を測定することにより光ファイバの端面角度を測
定する方法において、光ファイバの端面角度を瞬時に電
気的に表示する測定方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） ■溝に固定された光ファイバの端面を照明する手段と、
該照明する手段と光ファイバ端面との間に光パワを二つ
に分離する手段を置き、該照明する手段から出た光が該
分離する手段を通過した後、この光を光ファイバの端面
で反射させ、この反射させた光を再び該分離する手段に
導き、該分離する手段により、該反射させた光の一部を
分離し、該分離した光″の距離が光ファイバ端面の角度
に相当するように同心円状に配置された複数個の光検出
器に導き、該光検出器からの電気信号を発光素子に導き
、光を受光した光検出器の中心からの位置を表示するこ
とによって、光ファイバの端面角度を測定する。

第２図は本発明の詳細な説明図であって、被測定光ファ
イバｌの長手方向の軸をＸ軸とし、光ファイバの端面と
Ｘ軸に垂直なｙ軸とのなす最小角をθとするとき、第２
図に示すようにＸ軸上に置いた照明用光源２からの光３
をハーフミラ−１０を通して光ファイバ１の端面に当て
ると、Ｘ軸に対して２θなる角度で端面から反射光４が
もどる。

反射光４はハーフミラ−１０で一部が反射してＸ軸と平
行なＸ′軸に置かれた光検出器に達する。ハーフミラ−
がＸ軸と交わる点０′を通りＸ軸に垂直な軸ｙ′を設け
、ｙ′軸とＸ′軸の交点をＯ″とするとき、０とＯ“の
距離をｏ　ｏ’　＋　ｏ’ｏ’　＝Ｌとして、反射光４
のＸ′輪軸上位置りはＤ＝Ｌｔａｎ　２θで表わされる
。そこでＸ′輪軸上Ｏ＃を中心に同心円状に光検出器（
フォトダイオード）を第３図に示すように、中心からＦ
ＤＰ、　ｐｏ、、・・・。

ＰＤ、、とｎ個配置する。

このとき測定可能な最大角度θ、はθ、　＝ｔａｎ　−
’（Ｄ、／Ｌ）／２となり、測定精度θ８はθ。＝θｍ
　／　ｎとなる。

さらに本発明では、同心円状の光検出器の一つ一つに増
幅回路が付き、同心円上のどこに光が入射されても、そ
の光検出器の増幅回路が“オン”状態となり、その光検
出器の位置に対応した角度範囲の表示装置が点灯し、光
ファイバの端面角度を測定する。

第１図は本発明の一実施例図であって、照明用光源２か
ら出た光は、レンズ９で細い平行な照明光３にされる。

照明光３は光パワを二つに分離偏向するハーフミラ−１
０を通り、被測定光ファイバｌの端面に当てられる。端
面で反射した光４は照明光３とは逆に進行し、ハーフミ
ラ−１０に達する。

ハーフミラ−１０では反射光は二つに分離され、第１図
の実施例では、反射偏向された光を同心円状に配置され
た光検出器５に導く。ここで被測定用光ファイバの端面
ば次のように準備される。

通常のナイロンコート７等で被覆された光ファイバの被
覆を被覆除去器で除去し、光ファイバの表面をアルコー
ル等で清掃した後、光ファイバ切断器で切断する。その
時、光ファイバ端面ば被覆のむき際から±０．５■程度
の精度で切断される。

さらに光ファイバ１の長手方向の軸は光ファイバ固定用
Ｖ溝６によって照明光３の軸に一致するよう固定される
。この■溝６を使用することによって光ファイバの軸が
照明光３の方向から傾く角度は再現性より０．１度以内
になることが実験的に確認されている。実際の光学系の
設計例を以下に示す。

第２図と第３図に示した光学系において、光検＝ＬをＬ
＝１００ｍｍとする。また要求する端面角度の精度θ。

＝０．２５度、最大測定角度θ、　＝１．５度とすれば
、第３図に示した同心円状の光検出器５のそれぞれのフ
ォトダイオードＰＤ、、　ＰＯ２，・・・、ＰＤｎの半
径ＤＩ＋Ｄｔ、・・・＋０１１はＪ　＝０．８７ｍｍ、
　Ｄｔ　＝　１．７５ｍｍ、　　Ｄ＋＝２．６２ｍｍ、
　　ロ４＝３．４９１１１１１１．　　Ｄｓ＝４．３７
ｍｍ、　　ロ、＝５．２４ｍｍとなる。

なお照明光源としてレーザダイオード等を用いれば、照
明光のスポット径を０．５　ｍｍφ以下にすることは充
分可能である。このとき、光ファイバ端面が±０．５　
ｍｍ変動することによる誤差は０．５％となり、充分な
精度を確保することができる。またこれらの光学系を組
み立てるうえで重要なことは、光軸の調整である。

第１図に示したガラス板（反射板）８は光学系の校正に
おいて重要な役割を果す。

第４図は本発明における光学系の校正方法の説明図であ
る。被測定用光ファイバを■溝から取り除き、ガラス板
８を■溝６の光学系側の辺に沿わせて照明光の軸上に降
下させる。ガラス板８は顕微鏡等に用いられるカバーガ
ラス等のように充分平行な板を用いる。またＶ溝の光学
系側の辺は■溝とともに、一体化加工により、■溝の軸
と±０．１度以下の精度で垂直に加工されているので、
照明光３がガラス板８で反射し、ハーフミラ−１０で分
離された光の一部が、照明用光源２と光検出器５の中央
のフォトダイオードＰＤ、に達するようにＶ溝６、照明
用光源２、光検出器５の位置関係を調整する。

第５図は同心円状に配置されたフォトダイオードＰＤ、
　、　　ｐｏｔ、・・・、　ＰＤ、に接続される電気回
路を示す図であって、フォトダイオードＰＤ、　、　　
ＰＤｔ。

・・・、ＰＤ、はそれぞれ抵抗ＲＩ、Ｒｚ・・・、Ｒ，
、によってバイアスされ、増幅回路ＡＩ　、Ａｔ・・・
、Ａ。

にそれぞれ接続されている。増幅器の出力にはそれぞれ
発光ダイオードＬＥＤ＋、　ＬＥＤｚ、・・・、　ＬＥ
Ｄｌｌが接続され、フォトダイオードＰＤ＋　、　　Ｐ
Ｉｈ、　・・・、　ＰＤ、ｌのいずれかに光ファイバ端
面からの反射光が当たると、それぞれ接続された発光ダ
イオードＬＥＤが発光し、その端面の角度を表示する。

前述の設計例においては、ＬＥＤ　＋はＯ°〜０．２５
°、ＬＥＤ！は０．２５゜〜０．５°、・・・、ＬＥＤ
、は１．２５°〜１．５°の角度を表示することになる
。

なお、被測定光ファイバを■溝に出し入れするたびに、
全部の発光ダイオードＬＥＤが発光したり、また漏光に
よって誤動作する場合は、照明光を変調器で断続変調し
、増幅回路Ａ、、Ａ２・・・、Ａ７に変調周波数成分だ
けを抽出するフィルタ回路や検波回路を付加して誤動作
を防ぐ。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の光ファイバ端面角度測定
方法によれば、光ファイバの端面角度を１度以下の精度
で、しかも瞬時に角度表示ができるので、本発明の測定
方法は、端面角度の瞬時判定を必要とする光ファイバの
接続装置や光ファイバ自動切断装置等への応用が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明の詳細な説明図、第３図は本発明における光検出器の構成図、第４図は本
発明における光学系の校正方法の説明図、第５図は同心円状に配置されたフォトダイオードＰＤ＋
　、　　ＰＤｔ９．・・・、　ＰＤ、に接続される電気
回路を示す図である。１・・・被測定光ファイバ　２・・・照明用光源３・・
・照明光　　　　　　４・・・反射光５・・・光検出器６・・・光ファイバ固定用■溝７・・・光ファイバの被覆　８・・・ガラス板（反射板
）９・・・レンズ　　　　　　１０・・・ハーフミラ−
ＰＤ、　、　　ＰＤ、、・・・、　ＰＤｎ・・・フォト
ダイオードＤＩ＋　ＤＺ＋　・・・ＩＤｎ・・・フォト
ダイオードの半径Ｒ＋、Ｒｚ・・・、Ｒ，１・・・バイ
アス抵抗Ａ１．Ａ２・・・、Ａ１・・・増幅器ＬＥＤＩ、　ＬＥＤ２．・・・、　ＬＩＥＤ、・・・発
光ダイオード特許出願人　　日本電信電話株式会社第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、切断された光ファイバの端面に光を当て、その反射
光を測定することにより光ファイバの端面角度を測定す
る方法において、Ｖ溝に固定された光ファイバの端面を
照明する手段と、該照明する手段と光ファイバ端面との
間に光パワを二つに分離する手段を置き、該照明する手
段から出た光が該分離する手段を通過した後、この光を
光ファイバの端面で反射させ、この反射させた光を再び
該分離する手段に導き、該分離する手段により、該反射
させた光の一部を分離し、前記光ファイバの長手方向の
軸をｘ軸とし、光ファイバの端面とｘ軸に垂直なｙ軸と
のなす最小角をθとし、光ファイバの端面がｘ軸と交わ
る点を０とし、該分離する手段がｘ軸と交わる点を０′
とし、点０と点０′の距離を＠００′＠とし、光ファイ
バの端面角度が零度のとき、該分離した光を結像させる
光検出器の受光面の位置を０″とし、点０′と点０″の
距離を＠０′０″＠とし、＠００′＠＋＠０′０″＠＝
Ｌとして、該分離した光を、中心からの距離ＤがＤ＝Ｌ
ｔａｎ２θで表わされる値になるように同心円状に配置
された複数個の光検出器に導き、該光検出器からの電気
信号を発光素子に導き、光を受光した光検出器の中心か
らの位置を表示することによって、光ファイバの端面角
度を測定することを特徴とする光ファイバ端面角度測定
方法。２、照明手段から出る照明光の軸に対して、垂直な面を
有する反射板を、Ｖ溝の照明光側の辺に沿わせて照明光
の軸上に移動させた時の反射光が同心円状の光検出器の
中心で受光できるよう校正することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光ファイバ端面角度測定方法。３、照明手段の出力光を断続変調し、光検出器からの電
気的出力の変調周波数成分のみを増幅・検波装置により
抽出することを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の光ファイバ端面角度測定方法。