SE530730C2

SE530730C2 - Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning

Info

Publication number: SE530730C2
Application number: SE0502952A
Authority: SE
Inventors: Wei-Ping Huang; Kjell Ahlstedt
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2008-08-26
Also published as: US8317412B2; WO2007078243A1; EP1966638A1; US20090010601A1; SE0502952L; EP1966638A4

Description

20 25 30 35 530 730 2 Utvecklingen av de konventionella inriktningsfórfarandena med avseende på ﬁbremas kärnor som används idag kan spåras tillbaka till banbrytande insatser för två årtionden sedan, järnförT.

Katekuri et al., IEEE J. Lightwave Technol., vol. 2, s. 277 - 283, 1984. Dessa förfaranden .för in- riktning av kärnor är baserade på analys av bilder av kärnor vilka hämtas från profiler över .ljus- intensitet för de ﬁbrer som skall skarvas. I sådana förfaranden erhålls en bild av en kärna för en betraktad ﬁber genom belysning av ﬁbem från sidan med hjälp av en yttre ljuskälla. Det har vi- i sats teoretiskt och också experimentellt, att bilden av en fiberkänra kan upplösas genom att pla- cera objektplanet hos ett avbildningssystem med hög upplösning nära ﬁberkanten, där ljusstrå- larna lärrmar fibem, sett från avbildningssysternet. Genom att använda data som hämtas ur bilden av kärnan har ﬂera automatiska förfaranden för inriktning av kärnor utvecklats.

Ett av de förfaranden för inriktning av kärnor som är baserade på bildanalys visas i ﬂera ja- panska patent, tex i det japanska patentet 11194227 för Fujikura. I dessa förfaranden uppmäts i bilderna som tagits av fibrerna som skall skarvas för varje ﬁber det vertikala avståndet mellan lä- gena för t ex den övre kanten hos manteln och den ungefärliga mittpunkten hos bilden av kärnan, där fibrerna som vanligt antas vara placerade horisontellt i bilderna. Inriktningen utförs genom förﬂyttning av de två fibrerna i förhållande till varandra, så att skillnaden mellan dessa två upp- mätta avstånd för de två fibrerna blir lika med den vertikala skillnaden mellan lägena hos de övre kanterna för de två ﬁbremas mantlar. Eftersom detta förfarande grundar sig på data som hämtas från både bilderna av kärnorna och bilderna av mantelkantema, är det svårt att utföra en noggrann inriktning av kärnorna. På grund av betydande skillnader vad gäller brytningsindex betet sig ljus som går genom enbart manteln olika jämfört med ljus som går genom både mantel och kärna.

Följaktligen är inte det optimala läget hos objektplanet för att få bilder med hög kvalitet av kär- norna lika med det optimala läget för att få bilder med hög kvalitet av mantelkanterna. Detta in- nebär att det kanske inte är möjligt att med hög noggrannhet samtidigt uppmäta lägena för fiberns kärna och mantelkanter, vilket i sin tur resulterar i en försämring av noggrannheten hos inrikt- ningen, när denna baseras på sådana bilder. Behovet av data för lägena hos mantelkantema i in- riktningsförfarandet leder också till behov av speciella avbildningssystern vilka innefattar stora sensorer som är mycket dyrbara och därför kanske inte är kostnadseffektiva vid tillverkning av skarvningsapparater.

Ett annat förfarande som använder så kallad bildanalys med varma ﬁbrer för inriktning av kärnor visas i t ex U.S. patent 5,570,446 vilket är överlåtet till Ericsson. I stället för att belysa ﬁb- rerna med en extern lj uskälla används vid detta förfarande en elektrisk glimurladdning, vilken ger en relativt låg samrnansmältningstemperatur, för upphettning av de ﬁberändar som skall skarvas, innan man bringar ändarna i kontakt med varandra. Eftersom dopningskoncentrationen i ﬁberkär- nan vanligen är mycket högre än i manteln är värrnestrålningen från kärnan mycket starkare än 10 15 20 25 30 35 539 730 3 från manteln, vilket ger en bild i vilken det finns en avbildning av kärnan i den heta eller varma ﬁbern. Genom omsorgsfiill analys av en ljusintensitetsproﬁl, som erhålls från en sådan varmﬁ- berbild, kan infonnation om ﬁberkärnans läge utvinnas för användning i- förfarandet för inrikt- ning av kärnorna. Eftersom detta förfarande inte kräver information om läget för mantelns kanter, är det möjligt att utföra förfarandet för inriktning av kärnorna med hög noggrannhet. Detkan emellertid konstateras att det i det förvärmningssteg som används i detta förfarande är mycket svårt att observera avbildningarna av kärnan i bilderna av LMA-DCF:er. Detta beror på att-den energi som krävs för upphettning av kärnorna hos LMA-DCFzer är mycket större än den som be- hövs för vanliga fibrer, vilka används för signalöverföring, och detta leder en utstrålning av ter- miskt ljus, vilken vanligen orsakar mättnadstillstånd hos avbildningssystemen i vanliga smält- skarvningsanordningar." Ytterligare ett problem är den diffusion av kärnans dopningsämnen som inträffar under förvärrnningssteget. Denna diffusion kan orsaka en betydande ökning av den op- tiska modfältsdiarnetern och resultera i missanpassning av modfältsdiarnetern mellan de två ﬁb- rema vid skarvningspunkten, vilket i sin tur kan ge upphov till stora optiska förluster i skarven.

Det ﬁnns därför ett behov inom tekniken att utveckla ett förfarande som kan undvika nackde- lama med befintlig teknik så att förfaranden med hög noggrannhet för inriktning av kärnor kan utföras för fibrer av alla sorter, särskilt för LMA-DCF:er.

Ett förfarande för omcentrering av det plan i vilket bilderna tas visas i den publicerade inter- nationella patentansökningen WO 01/86331, "Omcentrering av ljusbåge", enligt vilken det plan i vilket bilderna tas ﬂyttas beroende på den elektriska ljusbågens centrum.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa förfaranden för att finna inställningar för bildsystem för att ta bilder, vilka används vid förfaranden för inriktning av optiska ﬁbêrändﬁr med varandra.

Ett annat syfte med uppfinningen är att anvisa förfaranden för inriktning av optiska ﬁberän- dar med varandra.

Ett annat syfte med uppfinningen är att anvisa förfaranden och anordningar för att skarva optiska ﬁberändar med varandra.

Vid ett förfarande för inriktning av optiska fiberändar, t ex för att utföra föiinriktning av än- dar hos dubbelmantlade fibrer med stor optisk modarea (LMA~DCF:er) för att därefter utföra: ett inriktningsförfarande för fiberkätnoma, kan i en smältskarvningsanordning för optiska fiber ett bästa, optimalt eller nära optimalt läge eller inställning hos det optiska systemet för betraktande av den självfokuserande effekten bestämmas och sedan själva iririlttningsförfarandet utföras ge- nom att använda den bestämda inställningen. Inriktningsförfarandet kan utföras genom att stegvis ändra längden för förskjutningen mellan de betraktade ﬁberändama genom att t ex använda en 530 730 kaskadmetod.

Ytterligare ändamål och fördelar hos uppﬁnningen kommer att anges i den följande beskriv- ningen och delvis vara uppenbara ﬁ~ån beskrivningen eller kan erfaras genom utövaride av upp- ﬁmjngeIL Ändamålen och fördelarna med, uppﬁnningen kan inses och erhållas medelst de förfa- v . 5 randen, processer, organ och kombinationer, som speciellt anges i de vidhängande patentkraven.

KORT FIGURBESKRIVNING Medan de nya särdragen hos uppﬁnningen anges särskilt i de vidhängande patentkraven, kan en fullständig förståelse av uppfinningen, både vad gäller organisation och innehåll, och av ovan angivna och andra särdrag hos denna vinnas ur och uppfinningen bättre inses genom betraktande 10 av följande detaljerade beskrivning av ej begränsande utföringsformer som nedan framläggs med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: i - Fig. är en schematisk bild av vissa huvudkomponenter i ett avbildningssystem för att ta bilder av en optisk ﬁber vilka ingår i en ﬁberskarvningsanordning; - Fig. 2 är en typisk bild av en SMF vilken tagits med användning av avbildningssystemet hos en 15 ﬁberskarvningsanordning; - Fig. 3 är en graf för en ljusintensitetsproﬁl som konstruerats fram ur ﬁg. 2; - Fig. 4 är en bild erhållen genom ljusstrålesirnulering när ljus passerar genom en SMF; - Fig. Sa, 5b är bilder tagna vid självfokuseringsplan för en rund respektive en åttkantig LMA- DCF med diameter 400 um genom användning av avbildningssystemet i en ﬁberskarvningsan- 20 ordning; .

- Fig. 6 är en graf för en ljusintensitetsproﬁl som konstruerats fram ur ﬁg. 5a; - Fig. 7 är en graf för första derivatan av den trunkerade Gauss-proﬁlen i ﬁg. 6; - Fig. 8 är en graf för ljusintensitetsproﬁler bestämda för en åttkantig LMA-DCF med diameter 400 um; 25 - Fig. 9 är en schematisk bild som visar en princip för bestämning av kärnors förskjutning; - Fig. 10a är ett ﬂödesschema för ett inriktningsförfarande för optiska ﬁberändar som är baserat på sjâlvfokuseringseffekten; - Fig. 10b är ett ﬂödesschema för ett förfarande för bestänming av läget för mittlinjen i bilder av ~ en optisk fiberände, vilka tagits genom användning av den självfokuseringseffekten; 30 - Fig. 10c är ett ﬂödesschema för ett inriktningsförfarande för optiska ﬁberändar vid användning av ett kaskadförfarande som baseras på sj älvfokuseringseffekten; - Fig. 10d är ett ﬂödesschema för ett inriktningsförfarande för optiska ﬁberändar som baseras på . bilder vilka visar ﬁberändars kärnor; - Fig. lla är en schematisk bild av en anordning för ﬁberskaivning i vilken huvudkomponenter i 35 avbildningssystemet är inritade; 10 l5 20 25 30 35 530 730 5 - Fig. llb är en schematisk bild av en ﬁberskarvningsanordning i vilken också de elektriska hu- vudkomponenterna inritade; - Fig. 12a är ett blockschema för en inriktningsenhet som använder sig av ett förfarande med f centrumfokusering; - Fig. 12b är ett blockschema för en inriktningsenhet som använder sig av ett kaskadförfarande; . ~ : - Fig. 12c är ett blockschema för en inriktningsenhet som använder sig av ett kärninriktningsför- farande; - Fig. 13a är ett fotografi eller en bild, tagen med hjälp av avbildningssystemet hos en fiberskarv- ningsanordning, av två fiberändar som skall skarvas med varandra, varvid den bästa inställningen för avbildningssystemet för den vänstra ﬁberänden används för att utföra ett inriktningsförfarande i med centrurnfokusering; - Fig. l3b är ett fotografi eller en bild, tagen med hjälp av avbildningssystemet hos en ﬁberskarv- ningsanordning för, av två fiberändar som skall skarvas med varandra, varvid den bästa inställ- ningen för avbildningssystemet för den vänstra ﬁberänden används för att utföra ett kärninrikt- ningsförfarande; - Fig. l4a är ett fotografi eller en bild, tagen med hjälp av avbildningssystemet hos en ﬁberskarv- ningsanordning, av två optiska fiberändar med olika diametrar vilka skall skarvas med varandra, varvid den bästa inställningen för avbildningssystemet för den vänstra, tunnare ﬁberänden an- vänds för att utföra ett kärninriktriingsförfarande; - F ig. 14b är ett fotograﬁ eller en bild liknande ﬁg. l4a, varvid den bästa inställningen för avbild- ningssystemet för den högra, tjockare ﬁberänden används för att utföra ett kärninriktriingsförfa- rande; - Fig. l5a är ett fotografi eller en bild, tagen med hjälp av avbildningssystemet hos en ﬁberskarv- ningsanordning, av två optiska fiberändar med olika diametrar vilka skall skarvas med varandra, varvid den bästa inställningen för avbildningssystemet för den vänstra, tunnare ﬁberänden an- vänds för att utföra ett inriktningsförfarande med hjälp av centrumfokusering, och - Fig. 15b är ett fotografi eller en bild liknande ﬁg. l5a, varvid den bästa inställningen för avbild- ningssystemet för den högra, tjockare ﬁberänden används för att utföra ett kärninriktningsförfa- rande med hjälp av centrumfokusering.

DETALJERAD BESKRIVNING Ett förfarande för att skarva två optiska ﬁberändar med varandra skall här beskrivas, vilket utförs i en ﬁberskarvningsanordriing, såsom tex i en automatisk ﬁberskarvningsanordning.

Skarvningsförfarandet kan innefatta ett förfarande för inriktning av kärnorna i de ﬁberändar som skall skarvas och inriktningsförfarandet kan i sin tur innefatta ett förfarande för att ﬁnna en lämplig inställning för ett optiskt system för att ta bilder, vilket används vidi inrikmingsförfaran- - ningsläget är ett objektplan för det optiska systemet, med hänsyn till läget för en avbildande an- _ 5 530 730 6 den, varvid en sådan lämplig inställning innefattar ett läge som kallas inriktningsläge. I inrikt- ordning däri, placerat i något fördelaktigt läge för att ta bilder. Skarvningsförfarandet kan också innefatta särskilda förfaranden för att utföra en förinriktning och för att utföra ett förskjutnings- förfarande i ﬂera steg för att placera ﬁberändarna inriktade med varandra.

En konventionell automatisk smältningskarvningsanordning, se den schematiska bilden-i ﬁg. ~ 1, för skarvning av optiska ﬁbrer med varandra, har i grunden åtminstone ett system för att ta bil- der som i det typiska fallet innefattar en källa 1 för kollimerat ljus, såsom t ex en lysdiod 3 (LED) 1 och en kollimator 5, som sänder en kollimerad ljusstråle till ett avbildningssystem 6, vilket inne- 10 fattar ett optiskt systern 7, som i sin tur innefattar t ex ett arrangemang med ﬂera linser, en anord- 15 20 25 30 35 ning 9 för att ta bilder, t ex en platta av typ laddningkopplad anordning (CCD), och en enhet 11 för elektronisk bildbehandling och bildanalys, vilken också kallas bildenhet Källan för kollimerat ljus, avbildningssystemet och deras komponenter är placerade så att de har en gemensam optisk axel 12. För att utvinna detaljerad information om uppbyggnaden av det föremål som skall avbil- das är avbildningssystemet 6 konstruerat, så att objektplanet 15 hos det optiska systemet är ﬂytt- bart i förhållande till det föremål som skall avbildas. I en ﬁberskarvningsanordning av samman- smältningstyp är föremålet en optisk ﬁber 13, vilken i de ﬂesta fall egentligen innefattar två när- liggande optiska ﬁberändar som skall skarvas ihop med varandra. Den optiska ﬁber-n har en mantel 14 och i de ﬂesta fall också en kärna l4'. Det optiska systemet avbildar enbart föremål belägna i objektplanet som skarpa bilder, vilka tas av den bildupptagande anordningen i ett bild- plan, som här är den främre ytan hos den bildupptagande anordningen 9. I praktiken åstadkoms i det typiska fallet förskjutningen av objektplanet genom att det optiska systemet 7 förﬂyttas bakåt och framåt i förhållande till ﬁbern 13 vilken kan antas ha ett väl deﬁnierat referensläge. I den bildupptagande anordningen är följaktligen .lägena för ljuskällan l och den bildupptagande an- ordningen 9 fixa, medan det optiska systemet 7 är rörligt. Dessutom kan föremålet 13 förﬂyttas men för inriktningen uppträder denna förflyttning enbart i ett plan som är vinkelrätt mot den op- tiska axeln 12, vilken också kallas den aktuella betraktningsriktningen. Objektplanet 15 kan .också betraktas som observationsplan, när man betraktar ett föremål såsom t ex en optisk ﬁber, varvid uttrycken objektplan och observationsplan således betecknar samma sak och här används om- växlande med varandra.

Genom att placera det optiska systemets 7 objektplan 15 tex nära framkanten eller den när- - maste delen av det observerade föremålet, vilket hädanefter antas vara en ﬁber 13 eller närmare bestämt en ﬁberände, kan en avbildning erhållas som innefattar en bild av ﬁber 13. Fig. 2 är en typisk bild av en singelmodﬁber (SMF) tagen vid ett sådant läge för objektplanet, vilken bild också kan betraktas som innefattande bilder av ändar hos singelmodﬁbrer (SMF) av samma slag 10 15 .2O 25 30 35 530 '230 7 vilka är åtskilda vid en skarvningslinje 18. För ﬁbem och varje ﬁberände innefattar den observe- rade eller tagna bilden åtskilda horisontellt avlånga eller längsgående fält vilka också kallas längsgående områden, längsgående ytor, längsgående bildytor, etc., vilka har olika ljusintensiteter eller ljushet, varvid de två senare uttrycken. används omväxlande med, varandra för att ange samma sorts information. Ljusheten i en tagen bild mäts normalt i olika gråskaleni-våer. Särskilt kan den information, som krävs fór att utföra inriktningsförfaranden såsom förfaranden for in- riktning av kärnor och inriktning med hj älp av centrumfokuseringförfarandet, vilka här skall be- skrivas, erhållas genom att bestämma en ljusintensitetsprofil i en tagen bild såsom vid det läge vilket anges av linjen 17 i ﬁg. 2. Ljusintensitetsproﬁlen, vilken också kallas intensitetsfordel- ningen i tvärled, består av ljusheten, också kallad ljusintensiteten som ovan nämnts, mätt i en bild och tagen längs en linje, vilken är i huvudsak vinkelrät mot den längsgående axeln hos bilden av en fiber som funktion av läget längs linjen, för det mesta som ﬁmktion av det vertikala läget i på konventionellt sätt tagna bilder, i vilka ﬁbern eller ﬁberändarna har en horisontell orientering så- som i ﬁ g. 2. För att utvinna information om en ﬁberändes läge såsom läget fór dess kärna 14' och lägena för kanterna hos dess mantel 14, kan lägena hos och ljusheten i de olika fälten i de obser- verade/tagna bilderna och särskilt ljusintensitetsproﬁlerna noggrant observeras och analyseras så- somt ex av enheten för bildbehandling och bildanalys ll.

Den vid linjen 17 i fig. 2 uppmätta ljusintensiteten är inritad i diagrammet i ﬁg. 3 i vilket man kan observera att profilen innefattar en väl upplöst struktur med fem toppar, varvid de fem top- pama motsvarar fem distinkta fält i ﬁg. 2, vilka omges av fält med lägre ljushet/ljusintensiteter.

De två yttersta topparna po; , pm representerar de övre och undre yttre kanterna hos manteln 14 sett från eller genom avbildningssystemet 6. Avståndet W2 mellan bilderna av de övre och undre kanterna hos manteln i bilden är proportionellt mot den fysiska diametern hos manteln fór den avbildade fibem 13 där proportionalitetskonstanten är i huvudsak bestämd av förstoringen hos det optiska systemet 7. För att förstå och kvantitativt förklara den centrala strukturen pga med tre top- par har en ljusstrålesimulering för en SMF utförts, se bilden i ﬁg. 4, där sålunda manteln 14 antas ha ett konstant eller likforrnigt brytningsindex skilt från kärnan 14' konstanta brytningsindex. Fi- beränden 13 antas vara belyst av kollimerat ljus, dvs ett parallell ljusknippe, såsom visas i ﬁg. 1.

Simuleringen utförs genom att upprepade gånger tillämpa den välkända Snells lag.

Ljus som infaller mot ﬁbern 13 bryts vid gränserna mellan fiber och luft och också inuti ﬁ- bem när det passerar områden med olika eller varierande brytningsindex. Allmänt kan ﬁbern an- ses fungera som en cylindrisk optisk lins och detta kallas "linseffekten". Vid den med "d" angivna gränsen mellan ﬁber och luft, såsom kan observeras i den aktuella betraktningsriktningen, dvs vid de i vertikalled yttersta delarna av ﬁbem, varvid den optiska axeln 12 hos avbildningssystemet 6 och följaktligen observationsriktriingen anses vara horisontell, anger det ljus som bryts inuti ﬁ- 10 15 20 25 30 35 530 73Ü 8 bem 13 och bakgrundsljuset tillsammans ﬁberns kanter, vilket som resultat ger avbildningama av . de övre och undre kantema för manteln 14, dvs de två yttersta topparna por, por SOU! Visas 158-3- Dessa två toppar motsvarar de två horisontella bandforrrrade områdena rel, ree vilka visas i ﬁg; 2 1 ^ V' och har en ljushet, som överskrider ljusheten i de omgivande svarta eller nästan svarta områdena.

Den starka brytningen av ljuset inuti ﬁbern ger också som resultat två områden utan strålar. Dessa två områden motsvarar de “svarta områdena" ru, rbe, inuti bilden av ﬁbern 13, jämför ﬁg. 2, och områdena bj, b, i intensitetsproﬁlen i ﬁg. 3.

Genom noggrann granskning av det fokuserade ljus, som passerar genom områden nära kär- nans 14' gräns mot manteln 14, kan man konstatera att ljuset genomgår ytterligare en brytning när det passerar genom kärnan 14'. Detta leder till att ljuset delas i tre delar, varvid denna effekt kan observeras för obj ektplan 15 som är belägna inom ett speciellt intervall mellan lägen vilka anges av "a" och "c" i ﬁg. 4. För bilder som tas med objektplanet i detta intervall kan ett centralt band- format sammansatt område rge observeras som har en ljushet, vilken markant överskrider ljushe- ten i de omgivande svarta områdena rel och fbe, och som består av tre åtskilda områden, de undre och övre ljusa områden rej, ree och ett centralt ljust område m, varvid dessa områden är åtskilda från varandra av två smala områden rej, ren med något lägre ljushet. Det centrala sammansatta om- rådet motsvarar en karakteristisk central struktur p3e med tre toppar, vilken kan observeras i ljus- intensitetsproﬁlema som är härledda ur motsvarande bilder, varvid det centrala ljusa området re motsvarar en central topp pe och de undre och övre centrala ljusa områdena rel, ree motsvarar si- dotoppar pej, per. Det är uppenbart, att det centrala ljusa området re och den centrala toppen pe i motsvarande centrala struktur P30 kan hänföras till bidraget av brutet ljus som har genomgått dubbla brytningar, medan däremot de undre och övre centrala ljusa områdena rel, ree och de två motsvarande sidotopparna pel, pe, bildas av ljus som enbart passerar manteln 14. Genom gransk- ning av ﬁg. 3 och 4 inses att det centrala ljusa området re och den centrala toppen pc innefattarin- formation om käman, varvid den centrala toppen kallas "kämbildstoppen". I motsats till "käm- bildstoppen" benämns de två sidotopparna pel, pee, också benämnda satellittoppar, i den centrala strukturen som "mantelbildstoppar".

Graden av åtskillnad mellan de tre centrala ljusa fälten respektive mellan känibildstoppen och mantelbildstoppama bestäms i huvudsak av skillnaden mellan brytningsindex for kärnan 14' och manteln 14, vilken i sin tur bestäms av typen av dopärrtnen och koncentrationen av dopämnen i käman och i manteln och utformningen av det optiska systemet 7. Från ﬁg; 4 kan man också di- rekt se att bredden W1 hos det centrala sammansatta ljusa fältet i ﬁg. 2 och motsvarande bredd hos strukturen med tre toppar i mitten av proﬁlen, se ﬁg. 3, ändras när läget för objektplanet 15 i ' det optiska systemet 7 ändras. Allmänt gäller att ju mindre avståndet är mellan kärnan 14' och objektplanet ju större är bredden Wl. 10 15 20 25 30 35 530 730 9 l den följande beskrivningen av kärninrikmingsfórfarandena införs för bekvämlighet skull två parametrar "H1" och "H2" vilka anges i fig. 3. Den första parametern H1 betecknar den totala kontrasten hos det centrala ljusa fältet ro, dvs skillnaden mellan den maximala ljusheten hos det 'centrala fältet och den genomsnittliga ljusheten i områden där enbart ströljus eller '»'brusljus" kan iakttagas, såsom i de svarta fälten rm, rbu i ﬁg. 2. För. en lj-usintensitetsprofil utgörs den forsta pa- « - rametern H1 av det maximala värdet hos kärnbildstoppen p, i förhållande till nivån hos ströljus, dvs nivån för ljusintensiteten i de ovan nänmda "svarta områdena" bl, 11,. Läget för objektplanet 15 i det optiska systemet 7 påverkar storleken hos parametern H1. Den andra parametern H2 re- presenterar den lokala kontrasten hos det centrala ljusa fältet ro, dvs skillnaden mellan den maxi- mala ljusheten i det centrala fältet och medelvärdet av minimivärdena för ljusheten i de två omgi- vande avskiljande smala 'mörkare fälten rsl, rs, i det centrala sammansatta ljusa fältet rgc. För en ljusintensitetsproﬁl är den andra parametern H2 kontrasten hos kärnbildstoppen och kan deﬁnie- ras som skillnaden mellan maximum för kärnbildstoppen pc och medelvärdet för de två niinimi- värden m1, mr, vilka ligger intill kärnbildstoppen.

Det är uppenbart att bland de bilder som tas för olika lägen hos objektplanet 15 är bilder med de högsta värdena för den andra parametem H2 de bästa för att observera bilden av kärnan och följaktligen är motsvarande lägen hos objektplanet de bästa för att observera bilden av kärnan.

Värdena för de två parametrarna H1 och H2 kan tas som kriterier vid iririktningsforfarandet så- som i ett inriktningsforfarande av kärnorna som skall beskrivas nedan.

För att utföra en noggrann inriktning av kärnor för optiska fibrer, särskilt för LMA-DCFIer, som inte innefattar nackdelar hos existerande teknik, har ett förfarande utvecklats för inriktning av kärnor hos fibrer, såsom LMA-DCF:er. Detta förfarande innefattar fyra huvudarbetssteg, vilka innefattar: - Att baserat på centrumfokusering, med användning av fiberns linseffekt, utföra ett inriktnings- förfarande - detta förfarande kan också användas separat och också för ﬁbrer utan kärna.

- Att med hjälp av den första parametern H1 bestämma en bild av kärnan genom att söka ett om- råde för lägen hos objektplanet.

- Att med hjälp av den andra pararnetern H2 bestämma ett bästa läge för obj ektplanet för observe- rande av kärnan l4'.

- Att med hjälp av ett kaskadförfarande snabbt minska förskjutningar i olika riktningar till förut- bestämda värden, särskilt att minska en förskjutning mellan ﬁberkämor till ett förutbestämt läge.

Dessa förfaranden kan användas i olika kombinationer med varandra eller i kombination med andra förfaranden eller såsom för det ovan först nämnda förfarandet, som det enda inriktningsför- farandet som används före skarvning.

Från fig. 4 kan härledas, att för observationsplan som är vinkelräta mot observationsaxeln 12 10 15 20 25 30 35 530 ?3G 1 O kan det centrala sammansatta ljusa fältet med tre distinkta ljusa fält i bilden av ﬁbern och struktu- ren med tre toppar i motsvarande ljusintensitetproﬁler observeras i observationsplan, vilka är be- lägna vid platser där ljuset har passerat kärnan 14' hos ﬁbern 13, och att intensiteten hos det cent- rala ljusa fältet och motsvarande kärnbildstopp, som representeras av värdet på den första para- metem H1, ökar med den sträcka som ljuset har fortplantats från ljuskällan. Värdet på den totala kontrasten H1 når sitt högsta värde fór observationsplan vid det med "c" angivna stället där det . centrala sammansatta ljusa fältet urartar till ett centralt fält utan distinkta inre fält och strukturen med tre toppar i ljusintensitetsprofilerna urartar till en struktur med en enda topp. Detta läge "c" för objektplanet eller observationsplanet är det så kallade “självfokuserings för ﬁbem". Fig. Sa och 5b är bilder tagna med objektplanet 15 placerat vid självfokuseringslägena hos en rund LMA- DCF med diameter 400 um respektive för en åttkantig Yb-dopad LMA-DCF med diameter 400 i um. Man kan se att mycket lika bilder vad beträffar "den vita zonen", dvs det centrala område i respektive bild som har en förhållandevis stor ljushet/ljusintensitet, erhålls för dessa två ﬁbrer.

För att få någon insikt om ﬁberns linseffekt och självfokuseringseffekten utvinns ljusintensi- tetsfördelningen för den "vita zonen" ur fig. Sa och en linje 19 anger läget för utvinningen. Ljus- intensitetsfördelriingen är inritad i fig. 6. Påminnas bör om att för självfokuseringseffekten har ljusbrytningen i käman 14' ingen betydelse och att följaktligen denna effekt uppträder också fór fibrer utan kärnor.

Det kan observeras att i ljusintensitetsproﬁlen i ﬁg. 6 har den centrala toppen cp likheter med en trunkerad Gauss-proﬁl. Detta motsvarar att det centrala ljusa området re i bilden av ﬁbern, se ñg. Sa, har en högsta och konstant ljushet i ett fält längs dess mittlinje. En detaljerad analys visar att denna mittlinje och centrum för den trunkerade profilen är mycket väl anpassade till centrum för ﬁberns mantel, vilket kan förklaras av den stora symmetrin hos tvärsnittet för mantlar i alla kommersiella optiska ﬁbrer. Följaktligen kan linseffekten hos fibern vid sj älvfokusering använ- das för utveckling av ett förfarande fór kvasiinriktning av mantlarna som inte erfordrar informa- tion om läget för mantelkanter i tagna bilder. Detta inriktningsförfarande utgör den så kallade in- riktningen med hjälp av centrumfokusering.

Begreppet centrumfokusering infördes först i skarvningsanordningen Ericsson FSU975PM- A, jämför FSU975 PM-A, användarhandbok, 94ST005RID, 1988, s. 39. Förfarandet utvecklades för åstadkommande av ett referensläge hos avbildningssystemet för att uppta profilen för polari- sationsobservation genom linseffektspårning, dvs FOL-profilen, jämför det anförda U.S.-patentet 5,572,3l3. Här är begreppet centrumfokusering utvecklat vidare för användning i förfarandet i förfarandet för inriktning med hjälp av centrumfokusering.

För utförande av förfarandet "inriktning med hjälp av centrumfokusering" måste självfokuse- ringsläget för den betraktade ﬁbem 13 hittas. Detta kan göras genom utvärdering av det centrala 10 15 20 25 30 35 53Ü 'P30 1 1 ljusa fältet för ändrade lägen hos objektplanet 15 och särskilt genom noggrann analys,- vad gäller sådana förändringar, av den trunkerade centrala proﬁlen, tex genom antagande att den utgörs av en trunkerad Gauss-fördelning. Eftersom trunkeringen av den centrala toppen tydligt anger mätt- nad hos det avbildande systemet 6* och särskilt hos den ljuskänsliga anordningen 9, varvid' den ' högsta delen av toppen har avlägsnats på grund av mättnadseffekten, kan ljusintensitetsproﬁlen i för den trunkerade strukturen lätt identifieras. Trunkeringen eller mättnaden hos den observerade ljusintensiteten eller ljusheten är uppenbarligen likvärdig med att ljusintensiteten eller ljusheten i något område är större än ett förutbestämt värde, som kan vara förhållandevis högt jänifört med tex med kontrastvärdena H1, H2 som ovan diskuterats för det fall *att ett centralt sammansatt re- lativt ljust fält kan iakttas eller en struktur med tre toppar i motsvarande ljusintensitetsproﬁl.

Ett sätt att ﬁnna lägen för vilka mättnad och trunkerade strukturer erhålls är att mäta den maximala ljusheten HM eller det högsta värdet i ljusintensitetsproﬁlen och jämföra det med mättnadströskeln SAT hos det avbildningssystemet 6, t ex ett värde av 255 i en gråskala i en ty- pisk anordning som används för undersökning av denna effekt, varvid mättnadsnöskeln då är det relativt höga förutbestämda, ovan nämnda värde. Man inser att mättnad kan inträffa inom ett för- hållandevis stort område nära det självfokuserande läget "c" för den betraktade ﬁbern. Värdet H11 för den totala kontrasten eller motsvarande medelvärde Hlav kan tydligen också användas i det fall att endast ett centralt ljust långsträckt fält erhålls i avbildníngarna av ﬁberänden i tagna bilder för att ﬁnna ett omrâde eller ett läge för objektplanet, vid vilket sökes efter ett mer noggrant läge för det självfokuserande planet. Villkoret för att erhålla mättnad för det centrala ljusa området är då lika med villkoret H1 > SAT, där SAT är mättnadsnivån hos den bildupptagande anordningen 9. Uppenbart är SAT en förutbestämd storhet och är likvärdig med ett förutbestämt tröskelvärde.

Villkoret Hlav > SAT kan också användas eller allmänt HM > HZMgh (H1 > Hlhigh eller Hlav > Hlhigh) där Hlhigj, är ett lämpligt valt, förhållandevis högt tröskelvärde och Hlav är det centrala fältets genomsnittliga relativa ljushet.

Allmänt kan sedan, efter det att ett lämpligt värde för Hlhigh har fastställts, ett förberedande förfarande för en snabb sökning efter ett preliminärt läge för objektplanet påbörjas. Sökningen kan starta från ett väl deﬁnierat referensläge för objektplanet, som t ex kantas i ett läge vid eller på ett relativt kort avstånd från den sida av den optiska ﬁberänden, som är vänd mot det optiska systemet, varvid detta avstånd är kort t ex i förhållande till diametern hos den aktuella ﬁberänden ' 13. Under det att objektplanet 15 hos det optiska systemet 7 förﬂyttas bort från ﬁberänden, tas sedan kontinuerligt bilden-varvid motsvarande HM-värden (HI-värden eller Hlth-värden) erhålls genom t ex analys av intensitetsproﬁler erhållna ur bilderna och jämförs med Hlhl-gh (SAT). Om villkoret HM > Hlhigh är uppfyllt avslutas det förberedande förfarandet och det aktuella läget för objektplanet utgör startläge för nästa förfarande. I stället för ett enda läge kan ett område för läget ~ s 530 73Û 12 hos objektplanet bestämmas, inom vilket nästa förfarande för bestämning av självfokuseringslä- get skall påbörjas eller avsökas, varvid lägena för objektplanet inom detta område all uppfyller det nämnda kravet. Om t ex ett sådant område bestäms kan startläget, som också kallas ett första läge, för nästa forfarande finnas någonstans inom detta område såsom vid t ex mitten av detta.

Därefter kan för att erhålla det exakta självfokuseringsläget "c" ett ytterligare förfarande 'an- vändas vidi vilket bredden W1 hos det centrala ljusa området rc i avbildningar eller likvärdigt för den centrala toppen cp i motsvarande ljusintensitetsproﬁler minimeras, varvid ett sådant minimi- värde tydligt anger att motsvarande observationsobjektplan utgör det sanna avbildningsplanet för ﬁbern betraktad som lins. För inkommande parallellt ljus är detta observationsobjektplan fokal- l0 planet för den cylindriska ﬁberlinsen.

' Det ytterligare förfarandet kan startas efter det att man först har funnit det område eller åt- minstone ett läge för objektplanet, där mättnad och följaktligen trunkerade centrala profiler er- hålls eller allmänt där den iakttagna ljusintensiteten eller ljusheten är större än det nämnda relativt höga förutbestämda värdet. Sökning efter minimum för bredden Wlmin kan då utföras genom för- l5 ﬂyttning av objektplanet 15 hos det avbildande systemet 6 bakåt och ﬁamåt omkring ett läge vid vilket en trunkerad central proﬁl har erhållits, varvid bilder kontinuerligt tas under förﬂyttningen och mätningar utförs i realtid av bredden Wl för den trunkerade centrala proﬁlen. Termen ”kon- tinuerligt” kan här såsom vedertaget betyda att bilder tas och analyseras gång på gång med rela- tivt korta tidsintervall eller med objektplanet förflyttat i förhållandevis små förutbestämda steg, 20 dvs i steg med någon förutbestämd längd. Om villkoret (Wl - Wlmm) S Öl är uppfyllt för ett läge 25 30 35 för objektplanet 15 avslutas sökförfarandet, där öl är ett förutbestämt värde eller en i förväg deﬁ- nierad konstant, också kallat tröskelvärde, som i det typiska fallet kan sättas till 0,1 um. Värdet Wlm är vanligen väldefinierat för en optisk fiber av given typ. Såsom ovan har nämnts är det tydligt att centrum Cl hos det centrala ljusa fältet re och hos den trunkerade profilen pc för mitten ungefär representerar eller anger centrum för fiberns mantel 14, vilket kan användas för att utföra en ”kvasiinriktning med hjälp av manteln” för de två optiska ﬁbrer som avbildas.

För att noggrant bestämma både bredden Wl och centrum Cl hos det ljusa centrala fältet/den trunkerade profilen för mitten kan ett lämpligt förfarande användas, för en ljusintensitetsproﬁl tex ett förfarande som innefattar analys av derivatan av profilen. Som exempel den första de- rivatan av den trunkerade centrurnproﬁlen i ﬁg. 6 inritad i ﬁg. 7. Där kan ses att två centralt 'pla- - cerade höga toppar pop, pm, är överlagrade på' brus. Avståndet mellan dessa positiva och negativa toppar i kurvan i ﬁg. 7 ger uppenbarligen ett noggrant mått för proﬁlbredden Wl. Under anta- gande av att koordinaterna som motsvarar maximivärdena för de två topparna pcp, pm, är xl och X2, gäller Wl = x2 - xl och det centrala läget i profilen kan lätt härledas som Cl =(x1 + x2)/2.

Förfarandet med inriktning med hjälp av centrumfokusering innefattar stegen att först be- 10 15 20 25 30 35 530 730 13 stämma läget för centrum för manteln 14, vilket kan tas som centrumlinjen hos det centrala ljusa fältet rc eller värdet Cl bestämt ur motsvarande ljusintensitetsproﬁl, i avbildníngar av änden av var och en av de tvåfiberändarria och att slutligen de två ﬁberändarna inriktas genom användning av de härvid bestämda lägena för deras mittpunkter. Förfarandet är mycket användbart ur-många synvinklar. På grund av mogenhetsgraden hos tillverkningsförfarandena producerar de ﬂesta ﬁ- -- bertillverkare nuförtiden ﬁbrer av högkvalitet, t ex SMF-ﬁbrer med ett rundhetsfel som understi- ger l % och en excentricitetsom är mindre än 0.2 um. Excentriciteten syftar på den ändligatole- fansen i ñbertillverkningsförfaranden vid vilka fiberkäman inte är perfekt centrerad med avse- ende på ﬁbermanteln, dvs inte noggrant med avseende på den yttre ytan hos manteln. »F ör ﬁbrer med ett litet rundhetsfel och en liten excentricitet visar experimentella data att det inte spelar nå- gon roll vad beträffar skarvningsförluster om förfarandet som kallas inriktning med hjälp av cent- rumfokusering eller om förfarandet kallad inriktning av fiberkärnor används. Därför kan i princip förfarandet med inriktning med hjälp av centrumfokusering användas för att ersätta förfarandet med reell inriktning av ﬁberkärnor för inriktning av ﬁbrer av hög kvalitet.

Dessutom kan förfarandet för inriktning med hjälp av centrumfokusering, förutom för användning för t ex optiska singelmodsﬁbrer, användas för utförande av inriktning av ﬁbrer med stora diametrar (LDF:er). Uttrycket LDF :er hänför sig till ﬁbrer med manteldiametrar över 300 um, vanligen inom området 300 - 1000 um, vilket kan jämföras med vanliga SMF:er vilka har en diameter av 125 um. När ett vanligt avbildningssystem används i en konventionell anordning för skarvning av optiska ﬁbrer kan inte fiberkantema för många LDF:er observeras på grund av den begränsade storleken, särskilt den begränsade höjden hos den bildupptagande anordningen eller den ljuskänsliga detektorn 9. Å andra sidan kan det observeras att bredden Wl hos den centrala trunkerade toppen eller det centrala ljusa fältet inom självfokuseringsområdet vanligen är mindre med en faktor 5 - l0 än bredden för manteldiametern i de tagna bildema, se ﬁg. Sa och Sb, vilket medför, att när förfarandet för inriktning med hjälp av centrumfokusering används, kan inriktning utföras utan att det krävs ett avancerat avbildningssystem med en bildsensor med relativt stora dimensioner, särskilt i höjdriktningen för konventionell orientering av ﬁbrer och bilder av ﬁbrer, och/eller ett optiskt system med zoomfunktion. Följaktligen är inriktning med hjälp av centrum- fokusering en kostnadseffektiv lösning för inriktning av LDF:er i smältskarvningsanordningar. ^ Det skall dock påpekas att på grund av i första hand tekniska orsaker och de ganska komplicerade tillvägagångssätten för tillverkning av LMA-DCFzer är det fortfarande svårt att framställa LMA-DCF :er av hög kvalitet. T ex är den normala excentriciteten i en LMA-DCF vanligen omkring l - 2 um, vilket med en faktor 5 är större än excentriciteten hos konventionella SMFzer. För ﬁbrer med så stor excentricitet är kvaliteten hos skarvarna inte konsistent när förfa- randen används, vilka är baserade på inriktning av mantlarna. Detta orsakas av att förskjutningen 10 15 20 25 30 35 530 730 14 av ﬁberkärnan varierar slumpmässigt beroende på den azimutala orienteringen hos de ﬁbrer som skall skarvas med varandra. Under antagande t ex av en perfekt inriktning av mantlarna hos två ﬁbrer med samma excentricitet av 2 um kan den slutliga förskjutningen i tvärled mellan kärnoma variera mellan 0 och 4 um. Variationen hos startförskjutningen mellan kärnorna resulterar i mot- _ - svarande betydande variation i skarvförluster mellan olika skarvar.

Följaktligen kan inriktning av fiber-kärnorna förbättra skarvar för LMA-DCFter och möjligen också för andra optiska fibrer med stor excentricitet. Emellertid är det väl känt att för normala eller konventionella SMFier garanterar käminiiktning inte små skarvförluster för ﬁbrer med stor excentricitet. Beroende på excentiicitetseffekten uppträder en axiell förskjutning eller sidoför- skjutning också kallad förskjutning i tvärled, mellan mantelytoma för de ﬁbrer som skall skarvas när de två ﬁbrernas kärnor är noggrant inriktade med varandra. Under sammansmältiiiiigsförfa- ' randet tenderar fibrerna att minimera den axiella förskjutningen beroende på den viskösa själv- centrerande effekten hos smält material, som typiskt är något glasmaterial, dvs den s k ytspän- ningseffekten. Följaktligen kommer kärnor vilka är föriniiktade före sammansmältningsförfaran- det slutligen att bli felinriktade efter det att sammansmältningsförfarandet är avslutat och kärnor- na hos de skarvade fibrerna kan till och med böjas vid skarvpunkten, vilket i sin tur ger höga skarvförluster.

Till skillnad från standard-SMF:er visar experiment att ytspännirigseffekten kan vara försum- bar för skarvar mellan de ﬂesta LDF:er och/eller för skarvar mellan kombinationer av LDF:er och .ﬁbrer av andra typer. Om kombinationen av en LDF med diameter 600 um och en konventionell SMF med diameter 125 um tas som exempel skulle påverkan av viskös självcentrering nästan bli upphävd på grund av jämvikten fór ytspänningen tageni azirnutal riktning. För skarvning av två LDF:er med varandra har det också konstaterats att ytspånningens påverkan år mycket mindre jämfört med ytspänningens påverkan för två SMF :er på grund av LDF:ers relativt stora massa el- ler volym jämfört med t ex vanliga SMF:er. Dessutom förhindrar den förhållandevis stora massan eller volymen hos LDF:er att kärnoma böjs för fibrer som skarvas med varandra. Därför skulle inriktning av ﬁberkärnorna i betydande grad kunna förbättra skarvningsresultaten för LDF:er vilka har stor excentricitet. Även om inriktningsförfarandet med centrumfokusering inte är lämpligt för LMA-DCFzer med stor excentricitet skulle det emellertid med stöd av ovan givna argumenten åtminstone kunna tjänstgöra som förinriktiiingsförfarande för utveckling av ett avancerat kärninriktriingsförfarande för LMA-DCF:er. lnriktningsförfarandet med centrumfokusering som ovan beskrivits kan ap- proximativt placera LMA-DCFzema med en förhållandevis liten förskjutning mellan dessa kärnor i förhållande till varandra. Detta medför att analysområdet för att ﬁnna bilder av fiberkämorna skulle kunna minskar påtagligt utan kunskap om läget för mantelkanterna i de tagna bilderna. Ett 5 10 15 20 25 -30 35 530 ?3O 1 5 inriktningsförfarande för fiberkärnorna, som grundar sig på detta faktum, som är särskilt lämpligt för LMA-DCF:er men också är tillämpligt för ﬁbrer av andra typer och som inte kräver använd- ning av ett komplicerat och avancerat avbildningssystem skall nu beskrivas.

Sålunda skall först ett förfarande beskrivas för att snabbt firma avbildningen av kärnan för den aktuella fibern. I ﬁg. 8 är ljusintensitetsproﬁler utritade vilka har -utvunnits ur bilder tagna med objektplanet 15 vidlägena. "a", "b" och "c" såsom anges i ﬁg. 4 fór en åttkantigLMA-DCF “ i med diameter 400 um. De motsvarande bilderna har erhållits genom att orientera den åttkantiga ﬁbern, så att symmetriaxeln för fibem ”är anpassad till” den optiska axeln 12 i avbildningssyste- met 6. Detta betyder att det kollimerade ljuset vinkelrätt träffar en av de plana sidorna hos den ﬁ- berns åttkanti ga form. l ﬁg. 8 kännetecknas proﬁlen c av ”mättnad” i den centrala toppen pc och den identifieras omedelbart varvid denna profil har .tagits med objektplanet i läge "c" för "ﬁberns självfokuse- ring". Profilen b är tagen med objektplanet vid läge "b" där kärnavbildningen är väl upplöst så att den centrala strukturen med tre toppar pga kan observeras även om manteltoppania psl, ps, är pâ- verkade av en hög nivå hos ”bruset”. Proﬁlen a är tagen med objektplanet vid läge "a" där profi- lens mitt är helt plan. Emellertid är kärnavbildningen p., fortfarande väl upplöst och kärmetecknas av två upp-och-nedvända toppar pil, pi, med "minimiintensitet". Det har observerats att i den ﬁ- berskarvningsanordning som har använts för testning ligger de övre och undre gränsema för att erhålla den centrala strukturen med tre toppar på omkring Hl = 120 respektive H1 = 60 gråskale- nivåer, dvs det firms för varje fiber och apparat eller anordning bestämda, fasta övre och undre gränser för intensiteten hos den centrala toppen mellan vilka den centrala formen pgc med tre top- par tydligt kan urskilj as och sålunda analyseras. Detaljerade undersökningar visar, att för fibrer av en given typ och för väldefinierade inställningar hos avbildningssystemet 6, är motsvarande övre och undre gränser nästan lika. Sålunda är det möjligt att skapa ett tröskelvärde Hlm för att snabbt hitta strukturen med tre toppar. Pårninnas bör om att den centrala strukturen med tre top- par är lika med att avbildningen av ﬁbem har ett centralt, sammansatt ljust fält vilket innefattar ett centralt ljust fält, som motsvarar ﬁberkärrian l4', och omgivande ljusa fält.

Ett lämpligt värde för tröskelvärdet Hlﬂ, kan deﬁnieras som medelvärdet av de övre och undre gränserna för det område inom vilket strukturen med tre toppar är väl upplöst och det skall allmänt vara mindre än eller företrädesvis betydligt mindre än mättnadsnivån SAT, eller likvär- digt jämfört med Hlhj-gh för den använda bíldupptagande sensorn 9. För den åttkantiga LMA~ DCF:en med diameter 400 um som exempel är de övre respektive de undre gränserna 60 och 120 på gråskalan såsom nämnts ovan. Sålunda kan det lämpliga tröskelvärdet sättas till Hlth =i 90 grâskalenivåer. Tröskelvärdena för olika sorters ﬁbrer kan bestämmas experimentellt och/eller genom kvalificerade gissningar. T ex är enligt den grundläggande mekanismen för bildning av 10 15 20 25 30 35 530 730 l 6 avbildningen av kärnan, se tig. 4, ett rimligt läge för att ställa in objektplanet 15 i avbildningssy- stemet 6 för erhållande av Hlth nära den sida eller yta hos manteln 14, vid vilken ljus lämnar fi- bem 13.

Nästa fråga gäller hur det skall definieras atten intensitetsproﬁl har en väl upplöst struktur med tre toppar. Genom att ta hänsyn till -brusnivån hos det avbildande systemet, som i den appa- e rat som faktiskt använts för testerna kan antas vara texomkring 2 gråskalenivåer, kan den väl upplösta strukturen med tre toppar vanligen definieras med hjälp av ett minimalt accepterat värde HZmin för den lokala kontrasten H2 hos den topp, som motsvarar kärnan. Värdet H2m kan typiskt sättas att vara ett 2 gånger högre värde än brusnivån, dvs H2min kan sättas som 4 gråskalenivåeri det givna exemplet och allmänt skall inte värdet för H2mm vara lägre än detta värde.

Efter det att ett lämpligtvärde för Hlth har bestämts kan ett förberedande förfarande startas för snabb sökning efter ett läge för ett obj ektplan som ger strukturen med tre toppar intagna bilder.

Sökningen kan påbörjas från ett noggrant bestämt referensläge för obj ektplanet, vilket t ex kan tas som det plan, vilket ger självfokusering för den aktuella optiska ﬁberänden 13, eller allmänt vid ett avlägset läge eller vid ett relativt stort avstånd från den sida av den optiska ﬁberänden som vetter mot det optiska systemet. Efter det att ett sådant startläge som t ex det plan, vid vilket själv- fokusering erhålls, har hittats, förﬂyttas objektplanet 15 i det optiska systemet 7 i riktning mot kärnan 14' i ﬁbem 13, bilder tas kontinuerligt, motsvarande Hl-värden extraheras genom real- tidsanalys av intensitetsproﬁlema och jämförs med Hlm. Om villkoret H1 5 Hlﬂ, beﬁnns vara uppfyllt avslutas det förberedande förfarandet och det aktuella läget för objektplanet utgör start- läge för nästa förfarande.

Det är tydligt att i stället för att använda den totala kontrasten Hl såsom den deﬁníerats ovan vid sökningen kan i stället ett medelvärde Hlav för den totala kontrasten användas, varvid medel- värdet av den totala kontrasten definieras som skillnaden mellan genomsnittlig ljushet i det cent- rala sammansatta ljus fältet rgc och ljusheten i de närliggande svarta områdena rbl, Ib, i tagna bil- der eller likvärdigt mellan den genomsnittliga ljusheten i det centrala strukturen med tre toppar pg, och ljusheten i de intilliggande svarta områdena bl, b, i intensitetsproﬁlerna som erhållits ur de tagna bilderna. Det är också uppenbart att i stället för det villkor som deﬁníerats kan ett allmänt villkor av typen |Hl - Hlthl 5 56 or (Hlﬂ, - Hl) 5 86 användas, där 66 år ett lämpligt valt, förhållan- devis litet, förutbestämt värde, för att välja ett läge eller ett område för objektplanet vid/inom vil- ket nästa förfarande för att bestämma ett bästa läge skall startas eller sökas; Om tex ett sådant område bestäms kan startlåget för nästa förfarande ligga någonstans inom området, såsom vid mitten av detta.

Sedan skall det bästa läget för att bestämma läget för kärnan 14' i bilderna bestämmas. Det är tydligt att det bästa läget för objektplanet för avbildningssystemet 6 för att ge bilder ur vilka läget 530 TSG 1 7 fór kärnan 14' kan bestämmas är det läge, vid vilket den lokala kontrasten H2 för avbildningen av kärnan har sitt högsta värde HZWX, eftersom den bäst upplöstastrulcturen för toppen av avbild- ningen av kärnan erhålls vid det läge hos objektplanet, som ger H2w. För att finna det läge för objektplanet som ger värdet H2m kanvärdet för den lokala kontrasten H2 för avbildningen av 5 kärnan maximeras genom att föra objektplanet 15 bakåt och framåt lcring det läge i vilket den to- tala kontrasten för toppen* som motsvarar kärnan i de tagna bilderna är ungefär lika med Hlm. Om villkoret (HZMX - H2) 5 82 är uppfyllt för ett läge för objektplanet avslutas förfarandet, där kon- stanten 52 är ett förutbestämt värde eller en förutbestämd konstant, typiskt 1 - 2 gråskalenivåer i den apparat som används för att testa förfarandet. Värdet på HZW kan erhållas experimentellt. 10 Många fördelar kan erhållas genom att använda den lokala kontrasten H2 för avbildningen av kärnan för att finna det bästa läget för obj ektplanet för bestämning av lägetlför avbildningen av kärnan 14' i tagna bilder. Först fastläggs med hjälp av förfaranden enligt tidigare teknik, såsom visas tex i den anförda publicerade japanska patentansökningen 11194227 och den publicerade japanska patentansökningen 1114853, läget för att observera kärnan hos en given ﬁber. På grund 15 av den begränsade toleransen vid tillverkning av komponenter i avbildningssystem, tex optiska linser, kan det bästa läget för fokusering eller för objektplanet variera i betydande grad mellan olika systern, vilket leder till att avbildningskvaliteten varierar mellan olika ﬁberskarvningsan- ordningar. För att övervinna detta problem är en ytterst noggrann kontroll av toleranserna hos optiska delar nödvändig, vilket markant ökar tillverkningskostnaderna. När det här beskrivna för- 2O farande används bestäms det bästa läget för att observera kärnan hos en ﬁber dynamiskt och op- timeras för det enskilda avbildningssystemet 6. Sålunda kan kraven på tillverkning av optiska lin- ser sänkas. För det andra är avbildningen av kärnan väl avgränsad/upplöst från mantelns tvâ si- dotoppar vid det läge för objektplanet där HZM erhålls. Följaktligen minimeras de negativa bi- dragen från manteltopparna till kämans topp i detta läge, varvid sådana negativa bidrag t ex inne- 25 fattar en minimal mikroförﬂyttning av kämans topp pc på grund av överlagring av ljusintensite- tema för kämans topp och topparna psl, ps, i motsvarande avbildningen av manteln på varandra.

Slutligen ger förfarandet en möjlighet att utföra inriktning av fiberkärnor utan krav på informa- tion om läget hos mantelkanterna i de tagna bilderna.

Det kan åter påmínnas om att ljusintensiteterna såsom de registrerats i en ljusintensitetsproﬁl 30 är lika med värdena för ljushet i motsvarande fält i den bild ur vilken ljusintensitetsproﬁlen här- leds. Särskilt är de maximala ljusintensitetema lika med de maximala värdena för ljusheten och minimivärdenaför ljusintensiteterna är lika med niinimivärdena för ljusheten.

Ett direkt förfarande för inriktning varvid ett kaskadförfarande används skall nu beskrivas.

Efter att ha bestämt ett lämpligt läge/lämpliga lägen för att avbilda ﬁberändarna, som efter att 35 funnit de bästa lägena för objektplanet eller för fokusering, på sätt som ovan beskrivits, kan för- 10 15 20 25 30 35 530 730 18 skjutningen i tvärled mellan de två fiberändama i respektive vy bestämmas. Då ställs avbild- ningssysteinet 6 först in fór att ta en lämplig bild av en av de två ﬁberändania, vilka först skall in- riktas och sedan skarvas med varandra, t ex den vänstra ﬁberänden. I en sådan bild kan vanligen ' - avbildningar av båda ﬁberändarna ses. Närmare bestämt kan avbildníngen av kärnan 14' hos ﬁ- bem eller alternativt bilden av en rriittlinje observeras, som härrör från brytning i manteln 14, .i = bilden, se beskrivningen nedan. Sedan ändras inställningen för avbildningssystemet 6 om så krävs för att inta ett lämpligt läge för att ta en bild av den andra av de två ﬁberändaina. I den lämpliga bilden för iakttagande av den andra fiberänden observeras avbildníngen av kärnan eller bilden av mittlinjen hos den andra ﬁberänden. Ur dessa observationer bestäms forskjutningen i tvärled.

Följaktligen kan allmänt den förskjutningen i tvärled t ex bestämmas ur lägena för kärnorna hos de två ﬁbrema, särskilt för mitten hos kärnorna i bilden eller ur lägena för de ovan nämnda mittlinjerna. Läget för kärnan 14' eller för en mittlinje i en bild kan i sin tur erhållas från en enda punkt i avbildníngen av kärnan eller bilden av mittlinjen, varvid en sådan enda punkt är placerad på ett lämpligt, förhållandevis litet avstånd ﬁ-ån avbildníngen av ﬁbems ändyta. Förskjutningen såsom den observeras av det avbildande systemet bestäms slutligen ur skillnaden mellan erhållna lägen i tvärgående riktning.

Alternativt kan för erhållande av en högre noggrannhet läget för en kärna eller niittlinje erhål- las från lägen som har bestämts för ett flertal punkter vilka har tagits i avbildníngen av kärnan eller niittlinjen, varvid sådan punkter t ex har ett lämpligt valt konstant inbördes avstånd och är placerade på allt större avstånd från avbildníngen av ändytan, varvid punkten närmast avbild- níngen av ändytan då också är belägen på ett lämpligt, förhållandevis litet avstånd från avbild- níngen av fiberns ändyta. Dessa lägen, som i tvärled har bestämts för punktema, kan då anpassas till en rät linje med hjälp av ett lämplig förfarande, tex något standardförfarande såsom "linjär regressionsanpassning".

Efter att ha bestämt sådana raka linjer för båda ﬁberändarna förlängs de två räta linjerna fram till skarvpunkten eller mer noggrant fram till det plan, där skarven är avsedd att utföras, varvid detta plan är en avsedd skarvningslinje i bilderna. Ur de räta linjernas skärningspunkter med skarvningslinjen kan förskjutningen i tvärled mellan kärnorna i de tagna bilderna bestämmas så- som genom att bilda avståndet eller skillnaden mellan skärningspunkterna.

Förfarandet att använda ett ﬂertal bestämda punkter för varje ﬁberände för att få fram en för- skjutning eller avstånd visas schematiskt i fig. 9.

Särskilt kan läget för en käma 14' eller en mittlinj e bestämmas utifrån en enda intensitetspro- ﬁl placerad på ett lämpligt förhållandevis litet avstånd från avbildníngen av ﬁbems ändyta. På samma sätt som beskrivits ovan kan det emellertid ge en högre precision att bestämma läget för 10 15 20 25 30 35 530 730 19 kärnan eller mittlinjen ur ett ﬂertal intensitetsprofiler, varvid dessa tas för linjer belägna på allt större avstånd från avbildningen av ändytan. Följaktligen kan många prov på intensitetsproﬁler tas längs ﬁberänden, t ex 20 prov med ett intervall av 5 um från bilden av ändytan, också kallad avskärningsände, hos den aktuella ﬁbem. Sedan bestäms mittläget hos kårnans topp eller den centrala toppen för varje prov på intensitetsproﬁl; Förfaranden för att bestämma mittläget för kär- nans topp eller allmänt en central toppskall diskuteras nedan. Dessa rnittlägen kan såsom ovant anpassas till en rät linje med hj älp av ett länrpligt förfarande, t ex något standardförfarande såsom förfarandet "linjär regressionsanpassning".

I en smältskarvningsanordning iakttas eller avbildas vanligen de två fibrerna i två betrakt- ningsplan, här tagna som vínkelräta mot betraktningsriktningar i X- och Y-led, vilka i de ﬂesta fall är vinkelräta mot varandra men vilka i vissa anordningar kan ha en arman vinkel i förhållande till varandra. 1 vilket fall som helst är betraktningsriktningarna vinkelräta mot och betraktnings- planen är parallella med längdriktningen hos de parallella ﬁberändama vilka är placerade och fastklämda i anordníngen, varvid längdriktningen sätts att vara Z-riktriingen. Ur de förskjutningar AX, AY, som bestäms i de tagna bilderna, kan de reella eller faktiska fysiska förskjutningarna DX, DY beräknas med hjälp av förstoringsgraden hos det optiska systemet 7. Förskjutningen DX är den förskjutning som ses i betraktningsriktningen X och förskjutningen DY är den förskjutning som observeras i betraktníngsrikmingen Y.

För att erhålla ett tillförlitligt eller tillräckligt bra värde på avståndet DZ mellan åndytorna för de två ﬁbrer som skall skarvas kan avbildningama av ändytoma i lämpliga tagna bilder på lik- nande sätt anpassas till två räta linjer, varvid t ex förfarandet med linjär regression används. Se- dan bestäms eller beräknas det genomsnittliga avståndet mellan de två räta linjema och detta av- stånd sätts att vara avståndet mellan ändytorna i de tagna bilderna. Ur detta avstånd AZ som be- stämts i bilderna kan den reella eller faktíska förskjutningen DZ mellan ändytoma i Z - riktningen beräknas på samma sätt som ovan genom användning av förstoringsgraden hos det optiska sys- temet 6.

Inriktningsförfarandet är okomplicerat. Längdförskjutningen DZ mellan åndytorna hos de två fibrerna i Z-riktningen, som sträcker sig parallellt med längdriktningen hos de fastklämda ﬁber- ändarna, anpassas först för att inom ett fördeﬁnierat tröskelvärde 53 erhålla ungefär värdet för ett väldeﬁnierat avstånd DG för mellanrummet. Sedan minimeras förskjutningen DX eller DY såsom den ses i en första tvärgående betraktningsriktriíng genom att i enligt därmed aktivera motorn 33 för att ﬂytta respektive ﬁberhållare 31 parallellt med detta granskningsplan, se den detaljerade beskrivningen av ﬁg. lla och llb nedan, och följaktligen förﬂyttas den ﬁberände som fasthålls av hållaren i samma plan. Denna förflyttning kan utföras t ex genom att använda ett konstant steg med ett värde som då bör vara mycket litet, dvs minskningen av den respektive förskjutning, så- 539 730 20 som derma framgår av en bild tagen efter ett steg, bör vara liten eller mycket liten i förhållande till det tvärgående måttet hos avbildningen av ﬁbem i den tagna bilden.

För att snabba upp inriktningsförfarandet kan ett speciellt förfarande som kallas ”kaskadme- 1. tod” användas. Kaskadmetoden avser användningav en särskild algoritm för att minska förskjut- 5 ningarna i Z - riktningen och också de observerade fórskjutningarna i X - och Y- led. Denna algo- ritm innefattar användning av steg med successivt mindre storlek, när respektive hållare 31 och ﬁberände förflyttas, varvid alla steg tas i samma riktning för att minska förskjutningen till minsta möjliga värde. Sådana successivt mindre värden kan i ett exempel fastställas enligt en exponenti- -ellt avtagande funktion, men andra avtagande funktioner kan användas, varvid den faktiska an- 10 vända funktionen väljs tex beroende på önskvärd hastighet tills förskjutningen är minimerad. I ' praktiken har det konstaterats att en algoritm som använder en kaskadmetod med halvsteg för i minskning av förskjutningen i vissa fall kan vara ett bra val.

Följaktligen bestäms vid detta förfarande förskjutningen i bilden efter varje steg, sedan av- görs om förskj utningen eller motsvarande fysiska förskjutningen mellan fiberändama i tillräcklig 15 grad har minimerats, dvs är mindre än ett förutbestämt värde 64 eller 85 för förskjutningama AX respektive AY, och sedan förﬂyttas hållarcn 31 ett nytt steg, som har ett värde beräknat för att minska den nu bestämda förskjutningen med hälften. När förskjutningen är mindre än det förut- bestämda värdet, avslutas inriktningsförfarandet i den aktuella betraktningsriktriingen. Därefter utförs samma förfarande för den andra betraktningsriktningcn. Slutligen kan om så krävs en bild 20 tas i den första betraktningsriktníngen för att kontrollera att den förskjutning som bestämts i denna riktning fortfarande är tillräckligt liten. Om den inte är tillräckligt liten, kan inriktningsför- farandet i den betraktningsriktningen fortsättas för erhållande av erforderlig inriktningskvalitet.

Efter det att alla underförfaranden för inriktning har utförts, kan ﬁbrema skarvas med varandra.

Konstanterna 54 och 65 bestäms av noggannheten i det mekaniska systemet. Typiska värden för 25 dessa två konstanter är 0,1 um för de fysiska förskjutningarna eller motsvarande värden som be- räknats för förskjutningarna i de tagna bilderna, vilka erhållits med hjälp av förstoringsgraden hos det optiska systemet 7 och med hjälp av pixeltätheten i tagna bilder för digitala avbildningar. Ett liknande förfarande kan också tillämpas för inställning av förskjutningen DZ i längdriktningen till börvärdet DG. 30 Förfarandet för inriktning eller lägesbestärnning i en vy eller i en riktning enligt kaskadfórfa- randet innefattar följ ande steg: l. Förflytta en av de två ﬁberändarna till ett startläge i förhållande till den andra ﬁberänden, vil- ken t ex kan förutsättas vara stationär, så att spelet i det mekaniska systemet har tagits upp under förﬂyttningen till detta första läge och så att fiberänden måste förﬂyttas i samma rörelseriktning 35 som användes för att ta upp spelet för att minimera förskjutningen eller för att bringa förskjut- 10 15 20 25 30 35 530 'F30 21 ningen att anta ett förutbestämt värde. 2. Ta en bild av ﬁberändama i detta läge och bestäm den aktuella förskjutningen eller avståndet Al i bilden. 3. Avgör om den bestämda förskjutningen eller avståndet avviker från börvärdet med en storhet i som är mindre än det förutbestämda värdet, vilket också kallas förutbestämt kvalitetsmått, och avsluta förfarandet om värdet är lägre. 4. Beräkna ett förflyttningssteg som motsvarar en förskjutning eller ett avstånd som är mindre än den förskjutning eller det avstånd i bilden som bestämdes i föregående steg 2. 5. Förﬂytta ﬁbem ett avstånd som motsvarar det beräknade förskjutningssteget i samma rörelse- riktning somi steg 1. 6. Ta en bild av ﬁberändama i detta läge och bestäm den aktuella förskjutningen eller avståndet A2 i bilden. ' 7. Avgör om den fastställda förskjutningen eller avståndet avviker från börvärdet med en storhet som är mindre än det förutbestämda kvalitetsmâttet och avsluta förfarandet om det är mindre. 8. Beräkna ett nytt förskjutningssteg som motsvarar en förskjutning eller ett avstånd som är mindre än den förskjutning eller det avstånd som bestämdes i föregående steg 6. 9. Upprepa steg 5 ~ 8 tills de avslutas i steg 7.

I steg 4 och 8 beräknas förskjutningsstegen sl, S2, enligt sj = afAj, j = 1, 2, ..., där konstan- terna al, al, är positiva värden, alla mindre än ett, tex a]- = 3A, j = 1, 2, Det kan allmänt Vara ett bra val att sätta alla konstanter till ett lågt värde, tex mindre än 1A, om noggrannheten i det mekaniska förflyttningssysteniet är mycket låg, och i andra fall kan alla konstanter ha ett större värde, t ex större än l/3 och ofta kan värdet 1/2 vara ett bra val. Konstanterna al, ag, .. kan i ett al- ternativ vara beroende av den faktiska eller reella förskjutningen mellan ﬁberändarna i den aktu- ella betraktningsriktningen, så att tex konstanterna har större värden för stora reella förskjut- ningar men för mindre reella förskjutningar har mindre värden, varvid detta i en del fall ger en noggrann, snabb inriktning utan att riskera att den aktuella reella förskjutningen av fibrerna kommer att få en översvängning, dvs att fibrerna förﬂyttas alltför långt så att de måste förﬂyttas tillbaka i motsatt riktning för att minska förskjutningen till det förutbestämda värdet. Konstan- terna al, al, kan i detta fall bero exponentiellt av den reella förskjutningen, varvid dessa avtar från större värden för stora förskjutningar till mindre värden för mindre förskjutningar. Alterna- tivt kan konstanterna al, az, anta ett stort fast värde, t ex 3/4, för förskjutningar som är större än ett tröskelvärde och ett mindre fast värde, tex- 1/2, för förskjutningar som är mindre än eller lika med tröskelvärdet.

För att noggrant bestämma läget C2 för centrum hos toppen i avbildningen av kärnan i ljusin- tensitetsprofilen och också om så krävs för att bestämma läget för den ensamma centrala toppen i 5 10 15 20 25 30 530 7330 22 inriktningsförfarandet med hjälp av centrumfokusering kan ett kurvanpassningsförfarande använ- das, det s k chikvadrat-(Xz)-anpassningsfórfaranden se den ovan anförda internationella patentan- sökningen nr WO 01/86331. I detta förfarande antas att den uppmätta profilen inom ett utvalt in- tervall kan bildas genom överlagring av analytiska funktioner plus en brusbakgrund. Kvaliteten» hos kurvanpassningen kan utvärderas med hjälp av en reducerad chikvadrat-(XÄ) funktion. Den reducerade ( X2-)- funktionen kan skrivas som: n 2 N lri(xr)_šG(xr,j;az,j)__c 2 =1 AFf 2: 1 x (of där G(x,¿,-;a,-j är den j:te analytiska funktionen med anpassningsparametrar aiJ, F ,-(x,-) är den irte , uppmätta intensiteten hos toppen i avbildningen av kärnan vid läge x,- med ett mätfel "error-bar" AF ,«. Här estimeras "error-bar" AF ,- med hjälp av standardavvikelsen, dvs AF,- z F, (xi) . N är det totala antalet mätpunkter vid x,~. C är ett bakgrundsbrus hos avbildningssystemet och antas vara en variabel konstant. p är antalet anpassningsparametrar som varierar under anpassningsförfarandet.

Heltalet n är antalet oberoende analytiska funktioner som används vid anpassningsförfarandet.

I proﬁlanalysen kan den gaussiska funktionen vara en lämplig analytisk funktion som skall användas för att fonna den proﬁl där toppen för kärnavbildningen finns. Följaktligen kan ekva- tion (1) reduceras till: AF. (2) -š {E-G-Cï _1 , där G(x,»;a1;a2) är den gaussiska funktionen med anpassningsparametrama a; och az. Pararnetrarna al och a; betecknar det förväntade mittläget för den högsta toppen i profilen respektive den fulla bredden till halva maximum (FWHM) för toppen. Den bästa uppsättningen anpassningsparamet- rar är de parametrar som maxirnerar sannolikheten att de motsvarar uppmätta data. I praktiken söks efter anpassningsparametrar som ger som resultat X2 2 l. Genom att variera anpassningspa- rametrarna med hjälp av väldefinierade anpassningsloopar och beräkna motsvarande värde för X2, erhålls värdet 12 ß l för de bästa anpassníngsvärdena för {a1_;,e_.,;a2,be,,:C} för att representera top- _ pen hos avbildningen av kärnan. Följaktligen ges läget för toppen hos avbildningen av kärnan av arbm. Startvärdena {a1,0;a2,0;C} för passningspararnetrarria bestäms genom en föranalys av av- 10 l5 20 25 30 530 'H0 23 bildningarna och tex följande värden kan ex användas: a1,0= x,-{Max(F,-)}, 02,0: 2{01,o- x;,[Max(F,-)/2]}, C = Min {F(x,-)}.

För bättre statistik kan ett antal bilder (m) tagas för varje läge x,-. Om det antas att intensiteten som motsvarar varje enskild bild är h,¿1(x,~), l = 1, 2, ..., m, bestäms värdena F ,(x,-) genom att ta me- delvärdet av de ur bildema uppmätta intensiteterna, dvs: R=å-Éh,,, (S) Emellertid måste det understrykas att enligt grundläggande matematik kan profilen för ljus- kontrast i princip representeras av en mängd av elementära funktioner, såsom kvadratiska funk- tioner, polynomfunktioner, logaritrniska funktioner, exponentiella funktioner, etc. Valet av de analytiska funktioner som skall användas beror huvudsakligen på noggrannheten av inriktningen och tiden för att utföra modelberäkningama. Därför bör för en fiber av en given typ alla funktio- ner, som uppfyller kraven på väldeﬁnierad noggrannhet i inriktningen och tidsutsträckning be- traktas som lämpliga funktioner för modellberäkningar. Ett typiskt exempel är den kvadratiska funktionen vilken i praktiken framgångsrikt har använts för att snabbt analysera och bestämma centrum för kärnans topp.

För två ﬁberändar som skall skarvas och har samma manteldiametrar och för två ﬁberändar som skall skarvas och har manteldiametrar vilka skiljer sig från varandra med en förhållandevis liten skillnad eller med en förhållandevis stor skillnad kan inriktningsförfarandena utföras på olika sätt för att vissa av förfarandena skall kunna avslutas snabbare eller för förenkling av förfa- randet. Det är allmänt uppenbart att om de "bästa" lägena för inriktning såsom har ovan deﬁnie- rats för de två fibrerna vid respektive förfarande ligger tillräckligt nära varandra kan det vara möjligt att i inriktningsförfaranden använda ett enda läge för objektplanet och bilder tagna för detta läge för objektplanet. Detta enskilda läge för objektplanet kan då på något sätt härledas ur de bestämda inriktningslägena, såsom att det är medelvärdet av dessa, eller till och med att det är inriktningsläget för den ena ﬁberänden, varvid detta fall då endast kräver att ett inriktningsläge söks för en ﬁberände. Annars måste kanske separata bilder tas och utvärderas för alla inrikt- ningslägen.

Följande tre fall kan beaktas för inriktningsförfarandet av fiberkämor men' samma fall kan tillämpas på förfarandet med hjälp av centrumfokusering: (a) Om manteldiametrarna för de ﬁbrer som skall skarvas är lika stora, är det möjligt att erhålla samma kvalitet för avbildningarna av kärnan hos de två fibrerna även om enbart en fiber används för att hitta avbildningen av kärnorna. I praktiken kan detta utföras genom att söka dynamiskt i 10 15 20 25 30 35 530 'P30 24 den aktuella betraktningsriktningen efter det läge för objektplanet som ger bäst kvalitet i avbild- ningen av kärnan för den fiberände som förﬂyttas, varvid denna ﬁberände då förflyttas i ettplan som är vinkelrätt mot den aktuella betraktningsrikmingen. I fotograﬁerna i fig. l3a och l3b an- vänds ett sådant bästa läge för den vänstra ﬁberänden för fallet med centrumfokusering respek- tive fallet med kärnfokusering. Det framgår att de lägen för obj ektplanet som används ger bilder vilka är tillräckligt bra för att utföra respektive typ av inriktning. (b) Om skillnaden mellan manteldiarnetrarna för de ﬁbrer som skall skarvas är förhållandevis li- ten, t ex ligger inom ett område av 10 - 50 % eller till och med i ett område av 10 - 100 % av di- - ametern för den tunnare fibern, kan det vara tillräckligt att använda det bästa läget för objektpla- net för enbart den tunnare ﬁbem när inriktningen utförs. För inriktning av ﬁberkämorna inses att avbildningen av den tjockare ﬁbern då kanske inte är av optimal kvalitet men ide ﬂesta fall är kvaliteten godtagbar för att utföra en noggrarm inriktning, se fotograﬁet i ﬁg. l4a, där skillnaden mellan manteldiarnetrarna faktiskt är 150 % av diametern för den tunnare frbem. Det bästa läget för objektplanet för den tjockare ﬁbem kan emellertid inte användas, eftersom om detta objekt- plan skulle användas skulle det inte vara möjligt att observera kärnan 14' hos den tunnare ﬁbern, se fotograﬁet i ﬁg. l4b, eftersom linseffekten för den tunnare ﬁbem dominerar. Det är tydligt att fördelen med att använda avbildningen av enbart en ﬁberände för inriktningen är att inriktnings- förfarandena kan utföras snabbare, så att en kortare total tid erfordras, i detta fall för förfarandena för inriktning av ﬁberkärnorna. Detsamma är helt tydligt giltigt för inriktningsförfaranden med hjälp av centrurnfokusering. (c) Om skillnaden mellan manteldiarnetrama för de två ﬁbrer som skall skarvas är förhållandevis stor, t ex större än 50 % respektive 100 % av den tunnare ﬁberns diameter, kan det hända att var- ken förfarandet som beskrivs under (a) eller förfarandet beskrivet under (b) kan användas med framgång, med användning av enbart ett läge för objektplanet för inriktningen. I det fallet kan i stället de optimala lägena för objektplanet 12 för var och en av de två ﬁbrerna användas, vilket innebär att först används det bästa läget för den ena ﬁberänden för att bestämma ett referensläge för denna ﬁberände i dess avbildníng, såsom läget för kärnan 14' hos den, sedan att det bästa läget för den andra ﬁberänden används för att bestärrnna dess referensläge i dess avbildning, att däref- ter förskjutningen beräknas såsom den ses i den aktuella av X- eller Y- riktningama och slutligen att ﬁberändama åter förﬂyttas ett lämpligt stycke i det plan, som är vinkelrätt mot den aktuella betraktningsriktningen för att minimera den beräknade förskjutningen. Följaktligen är detta förfa- rande (c) det generella förfarandet, som ﬁmgerar för alla fall, men det kan erfordra en tidrymd av avsevärd längd. Att det kan vara att föredra att använda detta förfarande för t ex inriktning med hjälp av centrumfokusering framgår av fotografierna i ﬁg. 15a och l5b, där de bästa lägena för objektplanet används för den tunnare och den tjockare ﬁbern - vänster respektive höger ﬁberände. 530 730 25 Valet av lämpligt förfarande såsom de beskrivs i styckena (a), (b) och (c) kan, om manteldia- metrarna för de två ﬁbrer som skall skarvas automatiskt kan bestämmas av det avbildande syste- met 6, 11, välj as automatiskt i beroende av skillnaden-i manteldiameter. Annars kan en användare mata in ett kommando lör att avgöra vilket forfarande som skall användas och om så är. önskvärt 5 eller tillämpbart huruvida avbildningen av den vänstra eller högra ﬁberänden skall användas tör- inriktningstörfarandet.

Fler detaljer i en automatisk skarvningsanordning för optiska ﬁbrer i vilken de ovan be- skrivna förfarandena kan användas visas i ﬁg. lla. Fibrernas 13, 13' ändområden är placerade mellan spetsama hos elektroder 21, mellan vilka en elektrisk urladdníng 23 alstras tör uppvärm- 10 ning av ﬁberändarna, varvid intensiteten hos den elektriska urladdningen styrs av styrkan hos den elektriska strömmen mellan elektrodema 21. Ett optiskt system som symboliskt visas av linserna 7, jänifór också tig. 1, avbildar i två vínkelräta riktningar ﬁberändamas områden på de ljuskäns- liga ytorna 9 hos två kameror, varvid de ljuskänsliga ytorna t ex utgörs av plattor med CCD-ele- ment. Ett digitalt bíldbearbetningssystem 11 ﬁnns tör bearbetning av de elektriska signalema ﬁån 15 de ljuskänsliga områdena 9 och för att därigenom övervaka de ﬁbrer 13, 13', som används, och skarvningsfórfarandet genom att styra anordningama för placering av fibrerna och den elektriska strömstyrkan. Bildbearbetningssystemet är anslutet till en skärm eller visningsanordning 29 för att visa bilder, såsom den ena av de två upptagna bilderna. Såsom visas i ﬁguren kan en bild av särskild typ, såsom en bild sammansatt med hjälp av bildbearbetningssystemet 11, också visa 20 skarvläget mellan ﬁberändarna, som det kan ses i de två vinkelräta riktningarna, och placerade ovanför varandra.

I den schematiska bilden i ﬁg. llb visas ﬂer elektriska detaljer i en ﬁberskarvningsanordning av automatisk typ. Fiberskarvningsanordningen skarvning har sålunda fastsättningsanordningar eller hållare 31 i vilka änddelarna av ﬁbrerna 13, 13' är placerade och stadigt fasthålls under tör- 25 ﬂyttning till avsett läge och för skarvning. Fastsättníngsanordningarna är rörliga i tre vinkelräta, koordinatriktningar, både parallellt med ﬁbremas längdriktning, Z-riktningen, och i två riktningar som är vinkelräta mot denna riktning, X- och Y-riktrringarna. Fastsättningsanordningarna för- ﬂyttas sålunda längs lämpliga mekaniska styrningar, ej visade, med hjälp av styrmotorer 33.

Elektriska ledningar till elektroderna 21 *och till ljuskällorna l, motorerna 33 och kameroma 6, av 30 vilka endast en visas i denna ﬁgur, utgår från en elektronisk krets 35, från drivkretsar 39 respekti- ve 41 och från ett videogränssnitt 43 i den elektroniska kretsmodulen 35. Styrledningarna till ka- merorna används för att törﬂytta objektplanet hos det optiska systemet ingående i respektive ka- mera. En lärnplig bildsignal avges från videogränssnittet 43 till enheten 11 tör bildbehandling och bildanalys. De olika törfarandestegen styrs av en styrkretsenhet 45, varvid denna t ex innefattar 35 en eller ﬂer lämpliga elektroniska mikroprocessorer. Styrkretsen 45 utför de ovan närrmda förfa- 530 730 26 randestegen och styr här-igenom fiberändarnas förskjutning i förhållande till varandra genom att driva motorerna 33 i lämpliga förskjutningsriktrlingar och ger signal till enheten ll för bildbe- handling och bildanalys för att starta analysoperationer av olika slag av en erhållen bild. Dess- utom bestämmer styrenheten 45 tidpunkten när en ström för sammansmältning skall börja avges 5 till elektroderna 21 och den tidsperiod under vilken denna ström skall avges och strömmens styrka. l ett skarvningsförfarande sätts sålunda ﬁberändama 13, 13' först fast i fastsättningsanordningarna 31, fiberändarna inriktas med användning av ljuskällorna 1, kame- . rorna 6 och motorerna 33, vilka styrs av den elektroniska kretsenheten 35, och slutligen skarvas 10 ändarna genom att energi tillförs elektrodema 21, så att en elektrisk urladdning alstras, vilken upphettar fiberändarna och därigenom smälter samman dem.

För att välja om enbart ett läge för objektplanet skall användas eller om lägen för objektplan för bägge ﬁberändarna skall användas under inriktningsförfarandet kan det ﬁnnas en enhet 193 i styrkretsenheten 45. Denna enhet kan då innefatta en underenhet 194 för åtkomst av de två ﬁber- 15 ändarnas diametrar, såsom genom att motta värden vilka representerar diametrarna genom tex manuell inmatning eller också kan den vara anordnad att styra avbildningssystemet 6 till att ta en bild och bildenheten ll till att bestämma sådana värden utgående från den tagna bilden. Dess- utom kan enheten 193 innefatta en underenhet 195 för jämförelse av värdena för diametrarna och en underenhet 196 för att utföra sj älva avgörandet eller valet. 20 Styrkretsenheten 45 kan vidare innefatta en allmän enhet 197 för inriktning, varvid derma an- vänder vissa bestämda optiska inställningar och den kan i sin tur innefatta en underenhet 198 för lägesbestämning av ﬁberändarna i längdriktningen. Andra enheter vilka ingår i den elektroniska kretsenheten 35 och vilka i den exempel givna utföringsfonnen särskilt beskrivs som ingående t ex i styrkretsenheten 45 och avbildningsenheten ll skall beskrivas nedan. 25 De olika ovan beskrivna förfarandena för att hitta lämpliga lägen för objektplanet och för lä- gesbestämning och inriktning av optiska ﬁbrer skall nu kortfattat diskuteras med hänvisning till de förenklade programﬂödesscheman vilka visas i ﬁg. 10a, lOb, 10c och l0d och motsvarande enheter ingående i den elektroniska kretsmodulen 35.

Flödesschemat i ﬁg. 10a visar de viktigaste stegen som används för att ﬁnna läget för självfo- 30 kusering eller den inställning av det optiska systemet vid vilken den självfokuserande effekten åstadkoms och hur dessa används för inriktning av tvâ fibrer. En vald betraktningsriktning, X- eller Y-riktriingen, används under alla steg i förfarandet. l ett första steg 201 förinriktas något så när de två fibrerna, vilkas ändar hålls och kläms fast av fastsättningsanordningarna 31. Förinrikt- ningssteget kan t ex utföras manuellt eller av en förinriktningsenhet 51 i styrkretsen 45, biträdd av 35 lämpliga enheter i enheten ll för bildbehandling och analys, se ﬁg. llb. En sådan förinriktnings- 530 ?3Ü 27 enhet 51 kan styra motorn eller motorerna 33 för att förflytta fastsättriingsariordningarna 31 i enlighet därmed, såsom styrt av de bilder vilka automatiskt upptas av kameran 6 och analyseras av lämpliga enheter, ej visade, i-avbildningsenheten 11, varvid enheten 51 då också sänder ~ - ' lärnpliga kommandon till videogränssnittet 43 och bildenheten. 5 Sedan startas förfarandet för att finna önskade inställningar genom att först inleda ett första ~ . underförfarande för att ﬁnna ett område inom vilket läget för självfokusering sedan kommer att - sökas. Detta utförs genom att aktivera en allmän enhet 53 för bestämning av 'läget för självfokuse- ring och en enhet 55 däri för utförande av det första underförfarandet, dvs för att först ﬁnna ett område för placering av obj ektplanet 15, där läget för självfokusering kan förväntas att vara belä- 1O get, varvid dessa enheter ingår i styrkretsenheten 45, se också fig. 12a. I ett steg 203 ställs först avbildningssystemet 6 in på ett lämpligt begynnelseläge, också kallat startläge, i detta fall så att ob-jektplanet 15 för det optiska systemet 7 är placerat nära den sida av fibrema som vetter mot avbildningssystemet, varvid derma sida kallas den närmaste sidan. Det kan utföras av en motsva- rande enhet 57, som sänder tillämpliga signaler, tex till det optiska systemet 7 via drivkretsama 15 41, och om så behövs till videogränssnittet 43 och bildenheten ll för kontroll av att den önskade närmaste läget har uppnåtts. lnställningsförfarandet för en första av de fasthållna ﬁberändama som denna ses i en vald riktning startas sedan i ett steg 205, vilket utförs i en enhet 59, vari en bild av de två intilliggande ﬁberändama tas. Enheten 59 ger sedan kommando till videogräns- snittet 43 i enligt därmed och den tagna bilden mottas av enheten 11 för bildbehandling och ana- 20 lys. I nästa steg 207 bestäms höjden H1, som kan vara en relativ höjd .eller ett totalt kontrastvärde såsom ovan beskrivits, för strukturen med central topp i intensitetsproﬁlen för avbildningen av den första ﬁberänden i den tagna bilden, varvid detta aktiveras av en enhet 61 som ger kom- mando till en enhet 63 i bildenheten 11 att skapa en intensitetsproﬁl ur avbildningen av den valda fiberänden i den tagna bilden och till en enhet 65 att bestämma värdet H1 ur intensitetsproﬁlen. 25 Sedan avgörs det om det bestämda värdet H1 är större än eller lika med ett tröskelvärde Hlhigh vilket är giltigt för den typ av fibrer till vilka den ﬁber hör som har den ﬁberände från vil- ken den bild intensitetsproﬁlen och värdet H1 har härletts. Detta utförs i ett steg 209 av en järnfö- rande enhet 67 vilken som tröskelvärde Hlhl-gh använder ett värde hämtat från en tabell med pa- rarnetrar för fibrer av olika typer, vilken är lagrad på en minnesplats 69 i ett minne 71, varvid den 30 typ till vilken ﬁbern med de aktuella ﬁberänden hör är lagrad på minnesplats 73, se också ﬁg. 1 lb. Om resultatet av jämförelsen är negativ utförs ett steg 211 vid vilket objektplanet 15 för det optiska systemet 7 förﬂyttas ett förutbestämt steg eller ett steg med förutbestämd längd bort från ﬁbrema i den valda betraktningsriktningen. En enhet 75 sänder sedan ett kommando till avbild- ningssystemet 6 för att ändra inställningen för det optiska systemet med ett steg med längd sl 35 som här tas från en minnesplats 77. Sedan utförs stegen 205, 207 och 209 om igen av respektive 10 15 20 25 30 35 530 730 28 enhet.

Om det i steg 209 avgjordes att höjden Hl uppfyller villkoret avslutas det första underförfa- randet och ett andra underförfarande inleds genomatt aktivera en enhet 79 ingående i enheten 53 i styrkretsenheten 45. Sedan utförs ett steg 213 i vilket bredden Wl för den centrala toppen i in- tensitetsproﬁlen för avbildningen av den första ﬁberänden bestäms, varvid detta styrs av en-enhet 81 i enhet 79 som ger kommando till en enhet 83 i bildenheten 11 att bearbeta den intensitetspro- fil som redan har bestämts av enheten 63. 1 ett steg 215 avgörs sedan om den bestämda bredden är tillräckligt liten, dvs avviker från det värde Wlmjn som är kännetecknande för ﬁbertypen med ett belopp som är mindre än ett förutbestämt avvikelsevärde öl. Den jämförande operationen ut- förs i jämfórare 85 i styrenheten 45 vilken hämtar värdena Wlmin och öl från tabellen på minnes- plats 69 respektive på minnesplats 87 för lagring av förutbestämda maximala avvikelsevärden.

Om den bestämda bredden W1 inte är tillräckligt liten ändras inställningen för det avbildande systemet i ett steg 217 med ett förutbestämt belopp, dvs en justering utförs av det optiska syste- met 7 för att förflytta objektplanet ett förutbestämt steg S2, dvs med ett steg som har en förutbe- stämd längd s2, varvid denna förflyttning utförs med utgångspunkt från det nya startläget för ob- jektplanet som erhölls efter det att det första underförfarandet har lämnats, dvs efter steg 209 när villkoret däri var uppfyllt och fram och tillbaka, omkring detta läge. I praktiken kan detta änd- rande av inställningarna utföras på följ ande sätt: 1. Välj en riktning, t ex bort från den valda ﬁberänden. 2. Förflytta objektplanet 15 i vald riktning ett förﬂyttningssteg-SZ. 3. Fortsätt med steg för att ta bilder och bestämma Wl för den valda ﬁberänden. 4. Om värden fór Wl som har bestämts har tendens att öka, återvänd till det nya startläget som definierats ovan och ändra riktningen till motsatt riktning, dvs i riktning mot den valda ﬁberän- den. 5. Utför steg 2 - 4 om igen. Ändringssteget kan få kommando av enhet 89 att anta värdet s2 för steglängden från minnes- platsen 77. Steglängden s2 kan företrädesvis vara mindre och till och med betydligt mindre än den steglängd sl som använts i tidigare underförfarande. En bild i den valda betraktningsrikt- ningen tas återigen i steg 219 såsom enhet 91 ger kommando om. Steget 213 utförs sedan igen.

Om bredden Wl bestäms att vara tillräckligt liten i steg 215, har läget för självfokusering för objektplanet 15 uppnåtts och det andra underförfarandet avslutas. Den aktuella inställningen för det optiska systemet 7 kan lagras i ett steg 221, vilket utförs av enhet 93 genom att lagra ett värde som representerar inställningen på en minnesplats 95 som är förknippad med den valda ﬁberän- den; Sedan kan läget för centrum hos strukturens centrala topp i intensitetsproﬁlen bestämmas, eller alternativt någon likvärdig kvantitet såsom det läge för vilket det maximala värdet intas i 10 15 20. 25 30 35 536 730 29 strukturen med central topp, i ett steg 223. Utförandet av detta steg kan styras av en enhet 97 som sänder ett kommando till en .enhet 99 i bildenheten 11 vilken utför de nödvändiga beräkningarna.

T ex kan det ovan beskrivna förfarande som använder .derivatan för intensitetsprofilen användas.

Detta forfarande kräver emellertid att det finns ett tillräckligt stort antal pixlar i de områden av ~ intensitetsprofilen där sidorna för den centrala toppen är belägna. Omsidoma är för branta kan , det vara omöjligt att bestämma derivatan med tillfredställande noggrannhet. I det fallet kan ob- jektplanet 15 förskjutas en liten bitfrån det funna läget för självfokusering, såsom med ett förut- bestämt steg, dvs ett steg som har en förutbestämd längd, i en godtycklig riktning av de två mot- satta riktningama. Om så erfordras kan centrum för den centrala toppen bestämmas ur ett ﬂertal - intensitetsproﬁler som tagits från olika parallella linjer, vilka är vinkelräta mot den aktuella fiber- änden, såsom beskrivits i samband med 9 och/eller för ett litet antal lägen för objektplanet 15 i omkring det funna optimala läget.

Stegen för att bestämma läget för den centrala toppen i avbildningen av den valda ﬁberänden i en tagen bild/tagna bilder kan t ex vara de som visas i ﬂödesschemat i ﬁg. 10b.

Efter det att läget för den centrala toppen i intensitetsproﬁlen, vilken erhållits ur avbildningen av den första ﬁberänden, har bestämts i steg 223 upprepas samma förfarande, dvs steg 203 - 223, i ett steg 225 för den andra ﬁberänden som är synlig i samma bilder. Detta kan styras av enhet 101 för val av ﬁberände, såsom den vänstra eller högra ﬁberänden, varvid en minnesplats 103 används för lagring av pekare för den aktuella ﬁberände, för vilken dess bild analyseras eller skall analyseras. 1 ett slutligt steg 227 förflyttas ﬁberändarna, som hålls fast av fasthållningsanordning- arna 31, genom aktivering av åtminstone en motorema 33, i det plan, som är vinkelrätt mot den valda betraktningsriktriingen, ett steg eller avstånd vilket är bestämt utgående från de bestämda lägena för mittpunkterna för de centrala topparna i bilderna av de två ﬁberändarna för att inrikta de centrala topparna med varandra, varigenom åstadkoms den önskvärda inriktningen med hjälp av centrumfokusering, vilken ger en faktisk inriktning av ﬁbermantlarna 14 sett i den valda be- traktningsriktningen. Alternativt kan ﬁberändama under förﬂyttningen placeras på böravstånd DXdes, DYdæ från varandra sett i den valda betraktningsriktningen. Förflyttningssteget 227 kan åstadkommas och styras av en enhet 105 i styrenheten 45, vilken i sin tur kan använda en enhet 106 för att bestämma fórskjutningen mellan de två fiberändarna sedd i planet vinkelrätt mot vald betraktningsriktning, varvid denna enhet t ex beräknar skillnaden mellan lägena bestämda i steg 223, såsom beräknad av enheten 99.

Samma förfarandesteg som visas i ﬁg. l0a kan sedan utföras för den andra betraktningsrikt- ningen, vilket styrs av en enhet 107 för val av betraktningsriktriing, som tex en horisontell eller vertikal betraktningsriktning eller en främre eller bakre betraktningsriktning, varvid en minnes- plats 109 används för lagring av en pekare för aktuell betraktningsriktning, för vilken bilder ana- - berände i en tagen bild, såsom-ovan beskrivits för steg 223, kan ett förfarande utföras såsom deti t 10 15 20 25 30 35 530 'P30 30 lyseras eller skall analyseras.

För bestämning av läget för den centrala toppen, dvs något mått för dess centrum eller fór det läge för vilket ett maximum intas, i den intensitetsproﬁl som erhållits från avbildningen av en- ﬁ- ﬁg. l0b visade vilket innefattar ett "avfokuserande" arbetssteg. Liksom ovan förutsätts »att .en be- traktningsriktning har valts. I ett första steg 301 väljs en riktning för förflyttning av objektplanet 15 hos det optiska systemet 7. Denna riktning är antingen bort eller mot den aktuella ﬁberänden. I nästa steg 303 bestäms en intensitetsprofil längs en första linje i avbildningen av den valda ﬁber- änden i en tidigare tagen bild. Derivatan av intensiteten bestäms sedan i ett steg 305 och de 'posi- tiva och negativa toppar i derivatan som avser sidorna hos den centrala toppen bestäms sedani ett steg 307, se ﬁg. 7 och beskrivningen ovan som hänvisar till denna figur. Bestärnmandet innefattar att områdena för dessa toppar bestäms och särskilt att antalet pixlar, dvs punkter eller diskreta ar- gument för intensitetsproﬁlens funktion, bestäms i varje sådant område, se steg 309. Sedan frågas i ett steg 311 om dessa antal som har bestämts är tillräckliga, så att antalen är större eller lika med ett förutbestämt antal p, för att i ett senare steg erhålla en tillfredsställande bestämning av de lä- gen för vilka extremvärdena för positiva och negativa steg intas. Om antalen inte är tillräckligt stora utförs ett steg 313, i vilket det frågas om avfokuseringen i vald riktning har varit för långt bort, dvs om antalet steg i den valda riktningen är större än eller lika med ett förutbestämt antal d.

Om detta är sant, ändras den valda riktningen i ett steg 315 och objektplanet förskjuts till sitt startläge i ett steg 317. Efter detta steg och också efter steg 313, när stegen i den valda riktningen inte har varit för många, förflyttas objektplanet 15 i det optiska systemet 7, med ett steg med en längd s3 i den valda riktningen i ett förfarandesteg 319. Detta är det “avfokuserande" steget. I nästa steg 321 tas en bild och därefter utförs åter steg 303.

Om det i steg 311 bestämdes att antalen pixlar var tillräckliga, utförs ett steg 323, i vilket lä- gena för extremvärdena eller alternativt mittpunktema för de positiva och negativa topparna i de- rivatan bestäms. Ett mått för läget hos centrum eller det aktuella maximivårdet för den centrala toppen i intensitetsproﬁlen bestäms i ett steg 325 genom att bestämma medelvärdet för de lägen vilka har bestämts i föregående steg. I ett tillvalssteg 327 bestäms intensitetsproﬁlen längs en an- nan linje i den tagna bilden om ännu inte ett tillräckligt antal intensitetsproﬁler ärmu har bestämts och analyserats. Sedan bestäms på samma sätt som tidigare derivatan av derma intensitetsproﬁl i ett steg 329, läget för de positiva och negativa topparna i derivatan bestäms i ett steg 331 och se- dan utförs åter steg 323. Om intensitetsproﬁler längs ett tillräckligt antal parallella linjer har ana- lyserats, vilket avgörs i steg 327, bestäms ett noggrant läge för den centrala toppen i avbildningen av den aktuella fiberänden i de senast tagna bilderna i ett slutligt steg 333 på något lämpligt sätt, såsom genom att beräkna medelvärdet eller genomsnittet av medelvärdena bestämda i steg 325 5 10 15 20 25 30 35 530 730 3 1 eller för att få ett mer noggrant mått lämpligt för inriktningsförfarandet, med hjälp av det ovan diskuterade förfarandet för linjär regression, varvid de bestämda medelvärdena anpassas till en rät linje' och läget för toppentbestärns som den punkt, där denna räta linje korsar skarvningsplanet, varvid skarvningsplanet allmänt är det plan som är vinkelrätt mot längdrikuiingen för de fast- hållna ﬁberändama och sträcker sig genom spetsarna för elektroderna 21 och uppfattas som en vertikal linje i de tagna bilderna.

Det i samband med fig. l0a beskrivna förfarandet i steg 227 kan utföras på ett kaskadsätt, vil- ket visas av stegen i ﬂödesschemat i ﬁg. 10c, varvid enheter som visas i ﬁg. llb och 12b an- vänds. I ett första steg 401 vilket utförs och styrs av en enhet 121 ﬂyttas ﬁberândarna ett avstånd i förhållande till varandra i det plan som är vinkelrätt mot en vald betraktningsriktning, så att de är tillräckligt åtskilda från varandra. Sedan förflyttas de i motsatt riktning för att ta upp mekaniskt spel. Om det mekaniska spelet är lika med P och börvärdet för förskjutningen i den valda betrakt- ningsriktningen är lika med Am, måste ﬁberändarna förﬂyttas relativt ett avstånd av åtminstone (P + Am + r) från ett läge med ungefärlig inriktning eller förinriktning bort från varandra och se- dan avståndet P i motsatt riktning, där r är en liten, förutbestämd storhet.

Det optiska systemet 7 i avbildningssysternet eller kameran 6 ställs i steg 403 in för att ta en bild av först den ena av de två ﬁberändarna, tex genom att hämta information om inställningen från en av minnescellema 95 eller minnescellerna 183 vilka skall beskrivas nedan. Detta steg kan utföras av en enhet 122. I nästa steg 405 tas en bild, vilket enhet 123 ger kommando om. Ett refe- rensläge såsom läget för centrum för den centrala toppen i avbildningen av den aktuella ﬁberän- den i den tagna bilden eller det läge, där maximum för den centrala toppen är beläget, eller läget för en ändyta i den tagna bilden, bestäms i ett steg 407, varvid detta steg sätts igång och styrs av en enhet 127. Enheten 127 ger kommando till en lämplig enhet i en enhet 129 i avbildningsenhe- ten 11 att bestämma referensläget, såsom genom att aktivera enhet 99 såsom ovan beskrivits för att bestämma läget för den centrala toppen eller någon annan enhet såsom en enhet 131 för be- stämning av det läge, där den centrala toppen antar sitt maximala värde, eller en enhet 132 för be- stämning av läget för ändytan i avbildningen av den första fiberänden. Enheten 131 kan t ex an- j stegen 409, 411 och 413 upprepas de tre föregående stegen 403, 405 och 407 för den andra fiberänden. Detta kan vända Chi-kvadratförfarandet för anpassning som ovan beskrivs. 1 de följande utföras av samma enhet som beskrivits för de tre föregående stegen, varvid det styrs av en enhet 133 för val av den fiberände vilkens avbildning' skall bearbetas och enheten 133 tex använder minnescellen 103.

Efter det att referenslägena i avbildningarna av de två ﬁberändarna har bestämts genom att två gånger utföra steg 413, bestäms förskjutningen eller avståndet AX, AY or AZ mellan de be- stämda referenslägena i avbildningama i ett steg 415, varvid detta utförs i en enhet 129. I nästa 530 730 32 steg 417 frågas, om den bestämda förskjutningen i tillräcklig grad är lika med ett börvârde AXdß, AYde, respektive AZdes för förskjutningen eller avståndet, så att det högst avviker med 64 eller 55..

Detta börvärde för förskjutníngen eller avståndet såsom erhålls från bilden motsvarar ett verkligt, mekaniskt börvärde AXdes, AYde, eller AZdes förförskjutningen eller avståndet. Detta stegkan ut- p föras i en jämförelseenhet 131 genom användning av respektive värden 84, 85 för maximal avvi- ' kelse vilka hämtas från minnesplats 87. Om resultatet av jämförelseoperationen är att förskjut- ningen eller avståndet ligger tillräckligt nära börvärdet avslutas förfarandet. Annars beräknas ett motsvarande avstånd för att mekaniskt flytta fiberåndarna i förhållande till varandra i ett steg 419, vilket utförs i en enhet 133, varvid ett värde för förstoringsgraden hos kameran 6 används. Det 10 beräknade avståndet reduceras med en faktor i nästa steg 421, vid vilket en enhet 135 hämtar en 15 20 25 30 faktor från en minnesplats 137, eventuellt en tabell, i vilken faktorer lagras för användning för olika avstånd. Fiberändarna förflyttas sedan i förhållande till varandra i det plan som är vinkelrätt mot den valda, aktuella betraktningsriktningen i ett steg 423 ett avstånd eller ett förskjutningssteg som är lika stort som det reducerade, beräknade steget, varvid detta styrs av en enhet 139, i samma riktning som i den sista delen av steg 401 vilket användes för att ta upp spelet. Sedan ut- förs förfarandet omigen, varvid det startar med steg 403 och förfarandet fortsätter att upprepas tills det i steg 417 bestäms att den förskjutning som fås från bilderna i tillräckligt hög grad över- ensstämmer med börvårdet.

Det är uppenbart, att i stället för att använda förskjutningarna eller avstånden AX, AY eller AZ som erhållits direkt från tagna bilder och de motsvarande börvärdena för förskjutningen eller avstånden AXdes, AYde, eller A246, för järnförelseoperationen i steg 417, kan motsvarande meka- niska förskjutningar eller avstånd DX, DY or DZ och börvårdena för de mekaniska förskjutning- ama eller avstånden DXM, DYde, eller DZdeS användas varvid detta kräver en beräkning som den vilken utförs i steg 419. lnriktningsförfarandet av fiberkärnor skall nu beskrivas kortfattat med hänvisning till ﬂödes- schernat i ﬁg. l0d och de i ﬁg. llb och l2c visade enheterna. Förfarandestegen för detta förfa- rande kan styras av en kärninriktningsenhet 151. I ett första steg 501 förinriktas de två ﬁberän- darna, vilket t ex utförs av enhet 51 eller en enhet 141 för utförande av förfarandet med centrum- fokusering, varvid enheten 141 tex innefattar de olika enheter som. ovan beskrivits för utförande av detta förfarande. De bästa lägena för objektplanet bestäms av en enhet 153. _ Härefter startas ett underförfarande för bestämning av ett lämpligt område, inom vilket de lä- gen för objektplanet 15, som är så bra som möjligt, sedan skall sökas eller, av ett lämpligt första läge från eller kring vilket bästa möjliga läge för objektplanet 15 sedan skall sökas, varvid detta styrs av en enhet 155. För den valda betraktningsriktningen är avbildningssystemet 6 i det andra 530 730 33 steget 503 inställt att ha sitt objektplan 15 tillräckligt långt borta ﬁån ﬁberändania, dvs på ett re- lativt stort avstånd därifrån eller i ett avlägset läge, varvid detta utförs av en enhet 157 som sänder lärnpliga kommandon till det avbildande systemet 6. I nästa steg 505 tas sedan en bild i den valda betraktningsriktriingen, såsom en enhet 159 ger kommando om, och i ett steg 507 bestäms värdet 5 H1 för en vald ände av de två fasthållna ﬁberändarna på samma sätt som ovan beskrivits för steg 207. En enhet 161 styr bestämningen av värdet H1 genom att sända styrsignaler till enhet 63 för bestämning av en intensitetsproﬁl ur bilden av den valda ﬁberänden i den tagna bilden och till enheten 65 för bestämning av H1. Alternativt kan enheten 161 på samma sätt som för många andra enheter* vilka beskrivits här själv innefatta underenheter, ej visade, för att utföra ett eller 10 ﬂera av de grundläggande stegen, såsom de två steg vilka ingår i bestämningen av H1. Det be- stämda värdet H1 jämförs med tröskelvärdet Hlﬁ, i steg 509, varvid 'detta steg utförs av en kom- parator 163, som hämtar värdet Hlﬂ, för respektive ﬁbertyp i den på minnesplats 69 lagrade ta- bellen. Om resultatet av denna järnförelse är att det bestämda värdet H1 är större än tröskelvärdet, utförs ett steg 511, i vilket objektplanet 15 för avbildningssystemet 6 flyttas i riktning mot fiber- 15 ändarna i den valda betraktningsriktzningen med ett förutbestämt steg s4, dvs med ett steg som har en förutbestämd längd s4. Detta steg utförs av en motsvarande enhet 165 som hämtar värdet för s4 ﬁån minnesplats 77. Om det i steg 509 bestäms att det bestämda värdet H1 är mindre än eller lika med det förutbestämda tröskelvärdet Hlth, har underförfarandet för att finna ett lämpligt om- råde eller första lägen avslutats. 20 Ett annat underförfarande för att finna det bästa läget för objektplanet för att erhålla en bild åstadkommen av kärnan 14' påbörjas sedan, varvid detta utförs av en enhet 167. För den tagna bilden och avbildningen av den valda fiberänden bestäms värdet H2 i steg 513, vilket styrs av en enhet 169 som ger kommando till enheten 63 att bestämma en intensitetsproﬁl och en enhet 171 för bestämning av värdet H2 ur intensitetsprofilen. I nästa steg 515 frågas, om det bestämda vär- 25 det H2 är tillräckligt stort, dvs om det avviker från det antagna maximivärdet H2max med högst ett värde 52. Detta utförs i en komparator 173, som hämtar maximivärdet H2max ﬁån den på rninnes- plats 69 lagrade tabellen och avvikelsevärdet 82 från minnesplats 87. Om det i steg 515 avgörs att värdet H2 inte är tillräckligt stort, utförs ett steg 517, i vilket objektplanet 15 hos det optiska sy- stemet 7 ﬂyttas fram och tillbaka kring det läge som objektplanet hade när det första underförfa- 30 randet lämnades och det andra underförfarandet påbörjades, dvs när steg 513 påbörjades, på samma sätt som ovan beskrivits för steg 217 i ﬁg. 10a. Denna förﬂyttning görs i två steg med den förutbestämda längden s5, varvid denna längd företrädesvis är mindre, såsom avsevärt mindre, än den förutbestämda steglängd s4 som används för att söka efter startläget för detta underförfarande ' för att finna det bästa läget för objektplanen, se block 511. Förflyttningen styrs av en enhet 177 35 vilken hämtar steglängden s5 från rninneplats 77 och sänder lämpliga kommandon till det avbil- 10 15 20 25 30 35 530 730 34 dande systemet 6. Sedan tas i steg 519 en bild i den valda betraktningsriktningen vilket styrs av en enhet 179. Det andra underförfarandet utförs igen med början med steg 513. Om det i steg 513 avgörs att värdet H2 är tillräckligt stort, avslutas detta underförfarande.

Aktuell inställning för det optiska systemet 7 kan nu lagras i ett steg 521 , såsom en enhet 181 ger kommando om, vilken. lagrar inställningen på .den tillämpliga av de två respektive minnes- platsema 183. Sedan kan läget för centrum för eller det maximala värdet för den centrala toppen i. strukturen med den centrala toppen eller en likvärdig storhet i intensitetsproﬁlen bestämmas i ett steg 523. Utförandet av detta steg kan styras av en enhet 185 som sänder ett kommando till någon enhet som ingår i enheten 129 för referensbestämning vilken utför nödvändiga beräkningar. Om så önskas, kan centrum för den centrala toppen bestämmas ur ett ﬂertal intensitetsprofiler vilka tas från olika parallella linjer, vinkelräta mot den aktuella ﬁberänden, såsom beskrivits med hän- visning nu ﬁg. 9 och iob. ' Efter det att läget för den centrala toppen i avbildningen av den valda ﬁberänden har bestämts i steg 523, upprepas hela förfarandet innefattande stegen 501 - 523 i ett steg 525 för den andra av de två ﬁberändar som är synliga i samma bilder för samma valda betraktningsriktning. Detta kan styras av enhet 187 för val av en ﬁberände, såsom den vänstra eller högra ﬁberänden, varvid minnesplatsen 103 används för lagring av en pekare för den aktuella ﬁberände vilkens bild analy- seras eller skall analyseras. I ett slutligt steg 527 förflyttas ﬁberändarna som hålls av fasthåll- ningsanordningarna 31 i förhållande till varandra genom aktivering av åtminstone en av motorer- na 33 i det plan som är vinkelrätt mot den valda betraktningsriktningen en sträcka bestämd utgå- ende från de lägen, vilka har bestämts för de centrala topparna i avbildningarna av de två ﬁberän- darna, för att inrikta de centrala topparna med varandra, varvid därigenom åstadkommes den öns- kade inriktningen ﬁberkämorna, som derma kan ses i den valda betraktningsriktningen, eller eventuellt för att placera kämorna på ett önskat avstånd från varandra. Detta steg kan utföras av en enhet 189, varvid t ex kaskadförfarandet används såsom visas i fig. 10c. Allmänt kan enheten använda en enhet l9l för bestämning av förskjutningen mellan de två ﬁberändama sedd i planet vinkelrätt mot den valda betraktningsriktningen, varvid denna enhet tex beräknar skillnaden mellan de i steg 523 bestämda lägena, beräknad av enhet 99.

Liksom för ﬁg. 10a kan samma förfarandesteg som visas i ﬁg. l0d sedan utföras för den andra betraktningsríktningen, vilket styrs av enhet 107 för val av betraktningsriktning, varvid den minnesplats 109 används, i vilken pekaren för aktuella betraktningsriktning lagras.

I ﬁg. llb och 12a, 12b och l2c ges särskilda exempel på enheter och underenheter för att ut- föra de olika arbetsuppgifter och steg som här visas och också deras organisation och förhållan- den till varandra. Det är emellertid uppenbart för en fackman att de enheter och underenheter som är nödvändiga för att utföra förfarandena kan konstrueras, organiseras och förhålla sig till var- 530 730 35 andra på ett ﬂertal olika, likvärda sätt, så att grupper av arbetsuppgifter och steg kan utföras av en enda enhet eller underenhet i stället för att utföras att ett ﬂertal enheter och/eller underenheter el- ler utföras av ett ﬂertal enheter och/eller underenheter skilda från dem vilka här beskrivs, så att en ~ enhet eller underenhet för en särskild, arbetsuppgift eller steg kan innefattas i en« enhet och/eller, » underenhet skild från vad som här beskrivs och att utförandet av vissa av arbetsuppgiftema och stegen kan' delas mellan ett ﬂertal enheter och underenheter i stället för att utföras av en enskild enhet eller underenhet. Särskilt kan grundenheterna, dvs alla enheter som utför enbart ett litet del- steg i de beskrivna förfarandena vilka visas i dessa ﬁgurer alla anses som enbart innefattade i den elektroniska ktretseriheten 35 och inte i de olika huvudenheter vilka utför förfaranden som inne- 10 fattar en ﬂertal delsteg. 15 Medan speciﬁka utföringsfonner av uppﬁnningen här har åskådliggjorts och beskrivits, inses l det, att en mångfald andra utföringsformer kan förutses och att ytterligare fördelar, modiﬁkatio- ner och ändringar lätt framgår fór fackmännen utan att man avlägsnar sig från uppﬁnningens idé och omfång. Därför är uppﬁnningen i sina vidare aspekter inte begränsad till de specíﬁka detalj er, representativa anordningar och exempel, som här visas och beskrivs. l enlighet därmed kan olika . modifikationer göras utan att man avlägsnar sig från idén eller rarnen hos det allmärma uppﬁn- ningsbegrepp, som deﬁnieras av de vidhängande patentkraven och dessas ekvivalenter. Det skall därför förstås, att de vidhängande patentkraven år avsedda att täcka alla sådana modifikationer och ändringar, som faller inom uppﬁnningens verkliga idé och sarma ram.

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 530 730 45 PATENTKRAV 1. Förfarande för att finna ett inriktningsläge för ett objektplan för ett optiskt system, varvid imiktningsläget är lärnpat för att ta bilder längs en optisk axel hos det optiska systemet, när två ﬁberändar inriktas med varandra, varvid det optiska systemet har ett objektplan och förfarandet innefattar stegen: - att placera obj ektplanet i ett startläge, - att med hjälp av det optiska systemet ta en bild innefattande en avbildning av en av de två op- tiska fiberändarna, - att utvärdera nämnda avbildning, - att baserat på utvärderingen förflytta objektplanet från startläget längs den optiska axeln för att ﬁnna ett inríktningsläge för nämnda ena optiska ﬁberände, i vilket inriktningsläge för objektpla- net i en bild tagen av det optiska systemet i inriktningsläget och i nänmda avbildning bredden hos en relativt ljus långsträckt bildyta, vilken är centralt placerad inuti nämnda avbildning, har ett mi- nímivärde eller avviker från ett minimivärde med högst ett förutbestämt värde.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att steget med att förﬂytta obj ektplanet innefat- tar: - att förflytta obj ektplanet i steg med förutbestämd längd, - att för varje förflyttningssteg ta en bild innefattande en avbildning av nämnda ena optiska fiber- ände, - att utvärdera denna avbildning för att ﬁnna nämnda bredd, och - att när den funna bredden har ett minimivärde eller avviker från ett minimivärde med högst ett förutbestämt värde, ta läget för objektplanet som inriktningsläget och i annat fall förﬂytta objekt- planet den förutbestämda steglängden och upprepa förfarandet, tills villkoret att den funna bred- den har ett minimivärde eller avviker från ett minimivärde med högst det förutbestämda värdet är uppfyllt.

3. F örfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av - att steget med att utvärdera innefattar: - - att ur den tagna bilden bestäms en intensitetsfördelning i tvärled längs en linje, som är vinkel- rät mot längdriktningen för nänmda avbildning, och - - att ur intensitetsfördelningen i tvärled bestäms bredden hos en central topp, och - att steget med att förflytta obj ektplanet innefattar att objektplanet förﬂyttas från startläget för att ﬁnna ett inriktningsläge, i vilket den bestämda bredden har ett rninimivärde eller avviker ﬁ~ån ett minimivärde med högst ett förutbestämt värde.

4. Förfarande enligt något av krav 1 - 3, kännetecknat av att startläget väljs att vara vid eller på ett förhållandevis litet avstånd från den sida av nämna ena optiska ﬁberände, vilken vetter mot 10 15 20 25 30 35 530 ?30 det optiska systemet, och att när objektplanet förﬂyttas i riktning bort från nänmda ena optiska ﬁ- berände i förutbestämda steg, tas och utvärderas i varje steg en bild för att ﬁnna ljusheten hos nämnda centralt placerade, förhållandevis ljusa område, varvid ett första läge tas, när den funna ljusheten är större än ettförutbestämt tröskelvärde eller ligger i mitten av eller inuti ett antal steg, vid vilka den funna ljusheten är större än det förutbestämda tröskelvärdet.

5. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av - att startläget väljs att vara vid eller på ett relativt litet avstånd från den sida av nämnda ena op- tiska ﬁberände, vilken vetter mot det optiska systemet, och - att steget med att förﬂytta obj ektplanet innefattar: - - att förﬂytta objektplanet i riktning bort från nämnda ena optiska ﬁberände i förutbestämda steg, i - - att efter varje steg ta en bild innefattande en avbildning av nämnda ena optiska ﬁberände, och - - att ur derma avbildning ingående i den tagna bilden bestämma en intensitetsfördelning i tvärled längs en linje vinkelrät mot längdrikmingen hos nämnda avbildning, - - att bestämma ett värde för höjden för den centrala toppen i den bestämda intensitetsfördel- ningen i tvärled, och - - att stoppa förﬂytmingen och därigenom låta objektplanet inta ett första läge, när det bestämda värdet för höjden är lägre än det förutbestämda tröskelvärdet eller befinner sig i mitten av eller inom ett antal steg, i vilka det bestämda värdet för höjden är lägre än det förutbestämda tröskel- värdet. ,

6. Förfarande enligt krav 5, kännetecknat av att i steget med att bestämma ett värde för höj- den för den centrala toppen i den bestämda intensitetsfördelningen i tvärled bestäms värdet för höjden som den maximala höjden eller medelvärdet för centrala toppens höjd.

7. Förfarande enligt något av krav 4 - 6, kännetecknat av att efter det att det första läget har intagits tas mindre förutbestämda steg kring det första läget för att finna inriktningsläget.

8. Förfarande enligt något av krav 4 - 7, ﬁnnetecknat av att nämnda förutbestämda tröskel- värde motsvarar mättnadsnivån för en bildsensor, som används för att ta bilderna.

9. Förfarande för inriktning av två optiska fiberändar med varandra genom att använda ett op- tiskt system för att ta bilder längs en optisk axel hos det optiska systemet, varvid det optiska sys- temet har ett objektplan och förfarandet innefattar stegen: - att använda förfarandet enligt krav 1 för att ﬁnna ett inriktningsläge för objektplanet för åtmins- tone en av de två optiska ﬁberändarna, - att placera de två optiska fiberändama förinriktade med varandra, - att med hjälp av det optiska systemet med objektplanet för det optiska systemet inställt i inrikt- ningsläget för nämnda åtminstone ena optiska ﬁberände, ta en bild respektive bilder av de två op- 530 730 1315 tiska ﬁberändarna, - att utvärdera den tagna bilden/de tagna bildema för att ﬁnna en förskjutning i sidled mellan de två optiska ﬁberändarria, sett längs den optiska axeln, och - att förflytta de två ﬁberändama i förhållande till varandra i ett plan vinkelrätt mot den optiska 5 axeln för att göra denna förskjutning i sidled lika med ett börvärde.

10. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av att i steget med att förflytta de två ﬁberändar- - na förflyttas fiberändarna göra förskjutningen i sidled lika med no

ll. 11. ll. Förfarande enligt krav 9 eller 10, kännetecknat av att steget med att utvärdera den tagna bilden/de tagna bilderna innefattar att förskjutningen i sidled mellan de längsgående axlarna hos ~ 10 de två ﬁberändama eller mellan mittlinj erna för de två optiska ﬁberändarnas mantlar bestäms, sett längs den optiska axeln.

12. Förfarande enligt krav 9 eller 10, kännetecknat av att steget med att utvärdera innefattar: - att ur avbildningen av var och en av de två ﬁberändarna bestäms läget för ett längsgående för- hållandevis ljust område inuti avbildningama av var och en av de två optiska ﬁberändaina ingå- 15 ende i den tagna bilden, och - att förskjutningen i sidled härleds ur dessa lägen, vilka är bestämda ur avbildningama av de två optiska ﬁberändama.

13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att vid bestänmingen av läget för det längsgående förhållandevis ljusa området inuti avbildningarna av var och en av de två optiska ﬁ- 20 berändarna i den tagna bilden bestäms läget för en längsgående mittlinje i det längsgående förhål- landevis ljusa området.

14. Förfarande enligt krav 12 eller 13, kännetecknat av att steget med att härleda förskjut- ningen i sidled innefattar - att bestämma en förskjutning i sidled i den tagna bilden som avståndet mellan de bestämda lä- 25 gena, tagen i en riktning vinkelrät mot den längsgående riktningen hos avbildningarna av ﬁberän- dama, och - att ur den förskjutning i sidled, som bestämts ur den tagna bilden, bestämma förskjutningen i sidled mellan de två ﬁberändarna sedd längs den optiska axeln hos det optiska systemet med hän- syn tagen till förstoringsgraden hos det optiska systemet. 30

15. Förfarande enligt något av krav 12 - 14, kännetecknat av steget med att bestämma läget för det längsgående förhållandevis ljusa centrala området inuti en avbildning av en ﬁberände i den tagna bilden innefattar: - att bestämma lägena för ett flertal punkter i avbildningen av det längsgående förhållandevis ljusa centrala området i den tagna bilden, och 35 - att anpassa en rät linje till de bestämda lägena. 10 15 20 25 30 35 530 730 t; fr". J: l

16. Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att steget med att bestämma en förskjutning i sidled i den tagna bilden innefattar att bestämma skärningspunkterna för de aﬁPaSSadC Täta lin' jerna med en skarvningslinje och att bestämma avståndet mellan de härigenom bestämda skär- ningspunkterna.

17. Förfarande enligt något av krav 12 - 16, kännetecknat av att steget med att bestämma lä- get tör ett längsgående förhållandevis ljust område inuti avbildningarna av var och en av de två optiska ﬁberändarna innefattar: _ - att en ljusintensitetstördelning i tvärled bestäms för var och en avbildníngarna av de två ﬁber- ändarna i den tagna bilden, - att derivatan av de bestämda lj usintensitetsfórdelningarna i tvärled bestäms, - att lägen bestäms för positiva och negativa toppar hos derivatan, vilka anger sidorna hos den centrala toppen i den bestämda ljusintensitetsfördelningen i tvärled, och - att medelvärdet för lägena för dessa positiva och negativa toppar bestäms, varvid det härigenom bestämda medelvärdet tas att representera läget för det längsgående, förhållandevis ljusa centrala området.

18. F örfarande enligt krav 9, kännetecknar av att steget med att utvärdera den tagna bilden innefattar - att en ljusintensitetsfördelning i tvärled bestäms ur avbildningen av var och en av de två ﬁber- ändarna, - att läget för en central topp i var och en av .de bestämda ljusintensitetstördelningama i tvärled bestäms, varvid respektive bestämt läge tas att representera läget för ett längsgående förhållande- vis ljust centralt område inuti avbildningen av respektive ﬁberände, - att en förskjutning i sidled i den tagna bilden bestäms ur de bestämda lägena för de centrala top- pama, särskilt såsom det avstånd som bestäms i en riktning vinkelrät mot längdriktningen hos av- bildningarna av ﬁberändarna, mellan de bestämda lägena, och - att ur den förskjutning i sidled som bestämts i den tagna bilden bestäms förskjutningen i sidled mellan de två ﬁberändarna sedd längs den optiska axeln hos det optiska systemet med hänsyn ta- gen till törstoríngsgraden hos det avbildande systemet.

19. Förfarande enligt krav 18, kännetecknat av att steget med att bestämma läget för en central topp innefattar att läget för ett maximum hos den centrala toppen i var och en av de be- stämda ljusintensitetstördelningarna i tvärled bestäms.

20. Förfarande enligt krav 18 eller 19, kännetecknat av att steget med att bestämma en tör- skjutning i sidled i den tagna bilden ur de bestämda lägena för de centrala topparna innefattar att förskjutningen bestäms i en riktning vinkelrät mot längdriktningen hos avbildningarna av ﬁber- ändarna. 10 15 20 25 30 35 530 730 ti,

21. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av att steget med att utvärdera den tagna bilden innefattar - att bestämma en ljusintensitetsfördelning i tvärled för varje avbildning av de två ﬁberändarna, - att anpassa en glatt kurva, särskilt summan av en gaussisk funktion och en konstant, till var och - en av de bestämda ljusintensitetsfórdelriingania i tvärled, - att ta läget för ett maximum hos den glatta kurvan att representera läget tör det längsgående för- hållandevis ljusa centrala omrâdet, och - att härleda förskjutningen i sidled ur de lägen för maximivärden, som bestärnts ur avbildning- arna av de två fiberändarna.

22. Förfarande enligt krav 21 , kännetecknat av att läget för ett maximum hos den glatta kur- van att tas att representerad läget för en mittlinje för avbildningen av respektive ﬁberände i den tagna bilden. '

23. Förfarande enligt krav 21, kännetecknat av att steget med att härleda förskjutningeni sidled innefattar - att bestämma en förflyttning i sidled i den tagna bilden som avståndet, taget i en riktning vinkel- rät mot längdriktningen hos avbildningarna av ﬁberändarna, mellan de bestämda lägena för maximivärden, och - att ur den förskjutning i sidled som har bestämts i den tagna bilden bestämma förskjutningen i sidled mellan de två fiberändama sedd längs den optiska axeln hos det optiska systemet.

24. Förfarande enligt krav 23, kännetecknat av att bestämningen av förskjutningen i sidled mellan de två ﬁberändarna sedd längs den optiska axeln hos det optiska systemet ur den förskjut- ning i sidled, som har bestämts i den tagna bilden, utförs med hänsyn till förstoringsgraden hos det optiska systemet.

25. F örfarande enligt krav 9, kännetecknat av - att i steget med att ta en bild, tas bilder med objektplanet i inriktningslägen som är lämpliga för var och en av de två ﬁberändama, och - att i steget med att utvärdera, utvärderas varje tagen bild för att bestämma läget för längdaxeln hos respektive ﬁberände eller för mittlinjen för respektive ﬁberändes mantel i respektive bild av de tagna bilderna, och - att bestämma förskjutningen i sidled ur de bestämda lägena.

26. Förfarande enligt krav 25, kännetecknat av att i steget med att utvärdera, vid bestämning av läget för längdaxeln hos respektive ﬁberände eller för mittlinj en för respektive ﬁberändes mantel i respektive bild av de tagna bilderna bestäms läget som ett läge i sidled taget i en riktning vinkelrät mot längdriktningen hos avbildningen av respektive fiberände.

27. Förfarande enligt krav 25, kännetecknat av att förskjutningen i sidled bestäms ur skillna- 10 15 20 25 30 35 530 736 den mellan de bestämda lägena i sidled.

28. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av det ytterligare steget att placera de två ﬁberåndama ändytor på ett förutbestämt avstånd från varandra, innefattande - att utvärdera den tagna bilden för att ﬁnna ett ﬂertal punkter i avbildningarna av var och en av ändytorna av de två ﬁberändama, - att anpassa ett rakt linjesegment till de bestämda lägena för var och en av avbildningama av ändytorna, - att ur de anpassade linjesegrnenten bestämma avståndet mellan ändytoma i bilden, - att ur det bestämda-avståndet mellan ändytorna i bilden bestämma motsvarande fysiska avstånd mellan ändytorna, och - att förﬂytta de två ﬁberändama i förhållande till varandra i ett plan vinkelrätt mot en optisk axel längs vilken bilden tagen för att göra detta fysiska avstånd lika med det förutbestämda avstån- det.

29. F örfarande enligt krav 9, kännetecknat av - det ytterligare steget att järnföra diametrarna hos de ﬁberändar, som skall skarvas, och - att när resultatet av jämförelsen är att diametrama är lika stora eller har en förhållandevis liten skillnad: - -i steget med att använda förfarandet enligt lcrav l, ﬁnna ett inriktningsläge för objektplanet för endast en av de tvâ optiska ﬁberändarna, särskilt objektplanet för den ﬁberände, vilken har minst diameter, . - - -i steget med att ta bilder, ta en bild av de två optiska ﬁberändaina med objektplanet hos det optiska systemet i det funna inriktningsläget för nämnda ena ﬁberände, och - -i steget för med att utvärdera den tagna bilden/de tagna bilderna, utvärdera endast den enda tagna bilden, och - - att när resultatet av jämförelsen är att diametrama har en förhållandevis stor skillnad: - -i steget med att använda förfarandet enligt krav l, ﬁnna imiktningslägen för objektplanet för bägge de optiska fiberändarna, - - i steget med att ta bilder, ta bilder av de två optiska ﬁberändama med objektplanet hos det op- tiska systemet i de ﬁmna inriktningslägena för var och en av de två optiska ﬁberändarna, och - -i steget med att utvärdera den tagna bilden/de tagna bildema, utvärdera bägge de tagna bil- ~ derna.

30. Förfarande enligt krav 9 med användning av ett mekaniskt system för att förﬂytta de två fiberändarna i förhållande till varandra, varvid det mekaniska systemet har ett spel, kännetecknat av att stegen med att ta en bild av de två optiska ﬁberändania, med att utvärdera de tagna bilderna och förﬂytta de två ﬁberändama i förhållande till varandra för att göra förskjutníngen i sidled lika 10 15 20 25 30 35 530 730 f~f med ett börvärde innefattar följ ande efter varandra utförda steg: - att i ett startsteg flytta de två ﬁberândarna vi nämnda plan i förhållande till varandra i en första riktning vinkelrät mot de gemensamma längdrilctningarna hos de två ﬁberändarna till ett avlägset läge och sedan i en andra motsatt riktning till ett startläge för att ta upp spel, varviddet avlägsna läget på avstånd och startläget väljs, så att de två ﬁberändarna kan förﬂyttas från startläget i den . andra riktningen för erhålla den önskade förskjutningen, - att med hjälp av det optiska systemet med objektplanet hos det optiska systemet i inriktningslä- get för en av ﬁberändarna, ta en bild av de två optiska ﬁberändarna, eller att med objektplanet hos- det optiska systemet i inriktningsläget för var och en av ﬁberändarna ta bilder av de två optiska ﬁberändarna, - att utvärdera den tagna bilden eller de tagna bildema för att ﬁnna en förskjutning i sidled mellan de två ﬁberändarna, särskilt mellan längdaxlarna hos de två ﬁberändama eller mellan mittlinjerna hos de två ﬁberändamas mantlar, sedd längs den optiska axeln, och - att bestämma om den funna fórflyttningen i sidled avviker ﬁån börvärdet med högst ett förutbe- stämt maximalt avvikelsevärde, och - att när den funna förskjutningen i sidled har bestämts att avvika från önskade värdet med mer än det förutbestämda maximala avvikelsevärdet utföra följande steg efter varandra: - - minska den funna förskjutningen i sidled till att bilda en förﬂyttningssträcka, - - förﬂytta de tvâ fiberändama förflyttningssträckan i förhållande till varandra i den andra rikt- ningen i nämnda plan, och , - - sedan upprepa stegen med början i steget med att ta en bild eller bilder av de två optiska ﬁber- ändarna, - - för att därigenom erhålla, när den funna förflyttningen i sidled har bestämts att avvika från det önskade värdet med högst det förutbestämda maximala avvikelsevärdet, de önskade lägena för de två ﬁberändarna.

31. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av att steget med att utvärdera den tagna bilden eller de tagna bildema för att finna en förskjutning i sidled mellan de två ﬁberändama innefattar att förskjutningen i sidled mellan längdaxlarna hos de tvâ ﬁberändarna eller mellan mittlinjema hos de två ﬁberändarnas mantlar, sedd längs den optiska axeln bestäms.

32. Förfarande enligt krav 30, kännetecknat av att i steget med att minska den funna förskjutningen i sidled, multipliceras den funna förskjutningen i sidled med en konstant faktor som är mindre än l, särskilt en faktor lika med 1/2.

33. Förfarande enligt krav 32, kännetecknat av att den konstanta faktorn är lika med 1/2.

34. Förfarande enligt krav 30, kännetecknat av att i steget med att minska den funna förskjutningen i sidled, multipliceras den funna förskjutningen i sidled med faktorer mindre än l 530 730 .wïÜ och större än eller lika med 1/2.

35. Förfarande enligt krav 30, kännetecknat av att i steget med att minska den funna. ' förskjutningen i sidled, multipliceras den funna förskjutningen i sidled med faktorer mindre l, varvid faktorer för funna förskjutningar i sidled är större än faktorer för mindre ﬁmna förskjut- 5 ningar i sidled.

36. Förfarande enligt krav 30, kännetecknat av att i steget med att minska den funna . förskjutningen i sidled, multipliceras den funna förskjutningen i sidled med faktorer som beror på avståndet, varvid dessa minskar från större värden» för större funna förskjutningar i-sidled till mindre värden för mindre funna förskjutningari sidled. 10

37. Förfarande enligt krav 36, kännetecknat av att faktorerna är exponentiellt beroende av den funna förﬂyttriingen i sidled. I 3h8. F örfarande för att skarva två optiska ﬁberåndar med varandra innefattande stegen: - att använda förfarandet enligt krav 9 för att iririkta de två optiska ﬁberändarna med varandra, och 15 - att därefter förbinda de två optiska ﬁberändarria med varandra vid deras sidoytor, särskilt att upphetta områden vid ändytorna och smälta samman de optiska fiberändarna med varandra vid deras ändytor. 39. Anordning för att skarva två optiska ﬁberändar med varandra innefattande: - fastsättningsanordningar, varvid varje fastsättningsanordníng fasthåller en av de två optiska ﬁ- 20 berändarna, så att längdriktningania hos de två optiska ﬁberändarna är ihuvudsak parallella med varandra, - motorer förbundna med fastsättriingsanordningarna för att förﬂytta fastsättningsanordningarna och därigenom de två optiska ﬁberändarna, - elektroder för att alstra en elektrisk ljusbåge mellan spetsar hos elektroderna, varvid den elekt- 25 riska ljusbågen upphettar områden hos de två optiska ﬁberändarna vid ändytor för att smälta samman material vid ändytoma för åstadkommande av en skarv, - ett avbildningssystem för att ta bilder av åtminstone ändomrâdena i en betraktningsriktriing, vil- ket innefattar: - - ett optiskt system 30 - elektronisk kretsenhet innefattande: - - styrenhet förbunden med motorerna för att styra dem, med elektroderna för avge energi till elektroderna och med avbildningssystemet för styrning av detta och för att skicka kommandon för att ta bilder, och - - en bildenhet förbunden med avbildningssystemet för att ta emot data som representerar de 35 tagna bilderna, 530 ?3D - varvid styrenheten innefattar - - en enhet för att bestämma inställningar för bildsystemet, varvid enheten för att bestämma in- ställningar är anordnad att utföra förfarandet enligt krav l för att finna inriktningslägen för ett objektplan hos det optiska systemet, - - en enhet för utvärdering av bilder tagna med objektplanet i inriktningslägena för att ﬁnna en förskjutning i sidled mellan de två optiska ﬁberändarna, 'sedd längs den optiska axeln, - - en enhet fór förﬂyttning av de två ﬁberändarna i förhållande till varandra i ett plan vinkelrätt mot en optisk axel, längs vilken bilderna tas, för att göra närrmda förskjutning i sidled lika med en e önskad förskjutning, och 10 15 20 25 30 35 - - en enhet för att avge energi till elektroderna för att skarva de två fiberändarna med varandra. 40. Anordning enligt krav 39, kännetecknad av att enheten för att bestämma inställningar innefattar: i - en enhet för att ställa in det optiska systemet, så att dess objektplan är i ett startläge, - en enhet för att sända kommando till bildsystemet att ta en bild innefattande en avbildning av en av de två optiska ﬁberändama, - en utvärderingsenhet för att utvärdera nämnda avbildning i den tagna bilden, och - en förﬂyttningsenhet för att baserat på resultatet av utvärderingen i utvärderingserilieten förﬂytta objektplanet från startläget längs den optiska axeln för att ﬁnna ett inriktningsläge för nämnda ena optiska ﬁberände, i vilket inriktningsläge för objektplanet i en bild tagen av det optiska sys- temet för inriktningsläget och i avbildningen av nämnda ena optiska ﬁberände bredden hos en förhållandevis ljus längsgående bildyta placerad centralt i avbildningen av nämnda ena optiska ﬁberände har ett minimivärde eller avviker från ett minimivärde med högst ett förutbestämt värde. 41. Anordning enligt krav 40, kännetecknad av - att utvärderingsenheten innefattar: - - en enhet för att bestämma eller sända kommando att bestämma, ur nämnda avbildning i den tagna bilden, bestämma en intensitetsfórdehiing i tvärled längs en linje vinkelrät mot längdrilct- ningen hos den avbildning i den tagna bilden, som motsvarar nämnda ena optiska ﬁberände, - - en enhet för att bestämma eller sända kommando att bestämma den centrala toppens bredd ur ' den intensitetsfórdelningen i tvärled, och - att förﬂyttningsenheten är anordnad att förﬂytta objektplanet från startläget längs den optiska axeln för att ﬁnna ett inriktningsläge för nämnda ena optiska ﬁberände, i vilket inriktningsläge den bestämda bredden har ett minimivärde eller avviker från ett rninirriivärde med högst ett förut- bestämt värde. 42. Anordning enligt krav 39, kännetecknad av att den elektroniska kretsenheten vidare 53Cl 730 H5 innefattar: - en enhet för att ta emot eller mäta värden vilka representerar diametrarna för de ﬁberändar, som. skall skarvas, - en jämförelseenhet för att jämföra diarnetrarna för de ﬁberändar som skall skarvas, och 5 - en beslutsenhet för att styra, - - när jämtörelseenheten har bestämt .att diametraina är lika stora eller har en förhållandevis liten skillnad: - - - enheten för att bestämma inställningar att finna inriktningsläget för objektplanet för endast en av de två optiska ﬁberändarna, särskilt obj ektplanet för den ﬁberände vilken har minst diameter, 10 - - - avbildningsenheten att ta en bild av de två optiska ﬁberändarna med objektplanet hos det op- tiska systemet i det funna inriktningsläget för nämnda ena ﬁberände, och - - - enheten tör utvärdering av den tagna bilden/de tagna bilderna att utvärdera den enda tagna bilden, och - - när j ämförelseenheten har bestämt att diametrarna har en förhållandevis stor skillnad: 15 - - - enheten för att bestämma inställningar att ﬁnna inriktningslågena för objektplanet för bägge de optiska ﬁberändarna, - - - avbildningsenheten att ta bilder av de två optiska ﬁberändama med objektplanet hos det op- tiska systernet i de funna inriktningslägena för vardera av de två optiska ﬁberändama, och - - - enheten för utvärdering av den tagna bilden/de tagna bildema att utvärdera bägge de tagna 20 bildema. 43. Anordning enligt krav 39, kännetecknad av - att den elektroniska kretsenheten vidare innefattar: - - en enhet för att styra motorn eller motorerna för att i ett plan vinkelrätt mot betraktelserikt- ningen flytta de två ﬁberändama i förhållande till varandra i en första riktning vinkelrät mot de 25 gemensamma längdriktningarna hos de två ﬁberändarna till ett avlägset läge och sedan i en andra motsatt riktning till ett startläge för att uppta spel hos motom eller motorerna, vilken/vilka måste aktiveras för dessa förﬂyttningar, och den tillhörande mekaniska förbindningen, varvid det av- lägsna läget och startläget väljs, så att de två ﬁberändarna kan förﬂyttas från startläget i en rörelse eller rörelser enbart i den andra riktningen för att ge den önskade förskjutningen, 30 - - en enhet för att bestämma läget hos var ochen av de två ﬁberändama i nämnda plan och nämnda första och andra riktningar, särskilt läget för längdaxeln hos var och en av de tvâ ﬁberän- ' dama eller för mittlinj en hos de två ﬁberändarnas mantlar, - - en enhet för att beräkna skillnaden mellan de bestämda lägena, - - en komparator för att bestämma om den beräknade skillnaden avviker från den önskade för- 35 ﬂyttningen med högst ett förutbestämd avvikelsevärde, och 530 730 f t - - en enhet för att när komparatom har bestämt att den beräknade skillnaden att avviker från den önskade förﬂyttriingen med mer än det önskade maximala avvikelsevärdet aktivera följande två enheter: - - en enhet för att minska den beräknade skillnaden för att bilda ett värde för en törﬂytmings- 5 sträcka, och - - en enhet för att styra motorn eller motorerna att för ﬂytta fastsättningsanordningar och därige- nom de två ﬁberändama i förhållande till varandra i den andra riktningen i nämnda plan en sträcka, som motsvarar det bildade värdet för törﬁyttningssträckan, och - att enheten för att avge energi är anordnad att, när komparatorn har bestämt att den beräknade 10 skillnaden avviker från den önskade fórskjutningen med högst det förutbestämda maximala avvi- kelsevärdet, avge energi till elektrodema fór att skarva de två optiska ﬁberändarna med varandra.