SE530730C2 - Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning - Google Patents
Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvningInfo
- Publication number
- SE530730C2 SE530730C2 SE0502952A SE0502952A SE530730C2 SE 530730 C2 SE530730 C2 SE 530730C2 SE 0502952 A SE0502952 A SE 0502952A SE 0502952 A SE0502952 A SE 0502952A SE 530730 C2 SE530730 C2 SE 530730C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- image
- optical
- determined
- taken
- unit
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 249
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 149
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 116
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 89
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 67
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 19
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 3
- 238000010409 ironing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 2
- 241000052343 Dares Species 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 6
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 4
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000007526 fusion splicing Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VXYRWKSIAWIQMG-UHFFFAOYSA-K manganese(2+) N-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate triphenylstannyl acetate Chemical compound [Mn++].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.CC(=O)O[Sn](c1ccccc1)(c1ccccc1)c1ccccc1 VXYRWKSIAWIQMG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 108010001267 Protein Subunits Proteins 0.000 description 1
- 241000237983 Trochidae Species 0.000 description 1
- UMJFGLNAUQKBET-UHFFFAOYSA-N [2,4,5-triacetyloxy-3,6-bis(4-hydroxyphenyl)phenyl] acetate Chemical compound CC(=O)OC=1C(OC(C)=O)=C(C=2C=CC(O)=CC=2)C(OC(=O)C)=C(OC(C)=O)C=1C1=CC=C(O)C=C1 UMJFGLNAUQKBET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2555—Alignment or adjustment devices for aligning prior to splicing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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 (37)
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.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0502952A SE530730C2 (sv) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning |
US12/159,747 US8317412B2 (en) | 2005-12-30 | 2006-12-29 | Cladding alignment for fusion splicing optical fibers |
EP06835927A EP1966638A4 (en) | 2005-12-30 | 2006-12-29 | ALIGNMENT OF SHEATH FOR FUSION THICKNESS OF OPTICAL FIBERS |
PCT/SE2006/001520 WO2007078243A1 (en) | 2005-12-30 | 2006-12-29 | Cladding alignment for fusion splicing optical fibers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0502952A SE530730C2 (sv) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0502952L SE0502952L (sv) | 2007-07-01 |
SE530730C2 true SE530730C2 (sv) | 2008-08-26 |
Family
ID=38228507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0502952A SE530730C2 (sv) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8317412B2 (sv) |
EP (1) | EP1966638A4 (sv) |
SE (1) | SE530730C2 (sv) |
WO (1) | WO2007078243A1 (sv) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE530854C2 (sv) * | 2005-12-30 | 2008-09-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning |
US8998511B2 (en) * | 2008-07-08 | 2015-04-07 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Cladding alignment for fusion splicing optical fibers |
US8282291B2 (en) * | 2008-09-16 | 2012-10-09 | Afl Telecommunications Llc | Automatic alignment for splicing of non-circular fiber |
WO2012177821A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Afl Telecommunications Llc | Method for pre and post image association in fiber optic inspection |
US9335486B2 (en) | 2012-01-20 | 2016-05-10 | Afl Telecommunications Llc | Method and apparatus for aligning a large diameter optical fiber |
WO2013138330A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | William Henry Thompson | Apparatus for image manipulation and analysis on paired images in fiber optic test |
US9377593B2 (en) | 2013-11-19 | 2016-06-28 | Lumentum Operations Llc | System and method of estimating beam mode content for waveguide alignment |
JP6421348B2 (ja) * | 2015-01-23 | 2018-11-14 | Seiオプティフロンティア株式会社 | 光ファイバ融着接続装置及び光ファイバの融着接続方法 |
CN108227078B (zh) * | 2017-12-29 | 2019-12-24 | 一诺仪器(中国)有限公司 | 基于fpga的光纤端面检测方法及系统 |
JP6943820B2 (ja) * | 2018-08-02 | 2021-10-06 | 古河電気工業株式会社 | 融着接続システム、融着接続機及び光ファイバの回転角判定方法 |
CN117043651A (zh) * | 2021-03-31 | 2023-11-10 | 住友电工光学前沿株式会社 | 熔接装置 |
CN113301330B (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-15 | 成都科睿埃科技有限公司 | 一种利用电动调焦镜头的图像延迟在线检测方法及系统 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4265519A (en) * | 1972-09-25 | 1981-05-05 | Retina Foundation | Wide-angle ophthalmoscope |
CA1235890A (en) * | 1984-09-01 | 1988-05-03 | Takeshi Yamada | Apparatus for fusion splicing optical fibers |
US4691166A (en) * | 1985-05-06 | 1987-09-01 | Stolar, Inc. | Electromagnetic instruments for imaging structure in geologic formations |
JPH01114853A (ja) | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Showa Alum Corp | 電子写真用感光体 |
US5046813A (en) | 1988-09-07 | 1991-09-10 | Fujikura Ltd. | Method and apparatus for aligning a plurality of single-fiber cables, and method of simultaneously fusion-splicing such cables |
DE3939497A1 (de) | 1989-11-30 | 1991-06-06 | Ant Nachrichtentech | Verfahren und einrichtung zur sichtbarmachung des kerns mindestens eines lichtwellenleiters |
US5323225A (en) | 1992-08-26 | 1994-06-21 | Andrew Corporation | Method of determining azimuthal position of transverse axes of optical fibers with elliptical cores |
DE69421166T2 (de) * | 1993-11-29 | 2000-03-09 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Olm | Bestimmung des winkelversutzes zwischen optischen fasern mit optischer, axialer asymmetrie und ausrichtung und spleissen von solchen fasern |
SE502879C2 (sv) * | 1994-06-16 | 1996-02-12 | Ericsson Telefon Ab L M | Sätt och anordning för att skarva ihop ändar på optiska fibrer |
US5487125A (en) | 1994-06-28 | 1996-01-23 | At&T Corp. | Method and apparatus for fusion splicing optical fibers |
JPH1114853A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Fujikura Ltd | 光ファイバ融着接続方法 |
JP3176574B2 (ja) * | 1997-10-15 | 2001-06-18 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ観察装置および光ファイバ融着接続装置 |
US6399936B1 (en) * | 1997-12-01 | 2002-06-04 | New Dimension Research Instrument, Inc. | Optical confocal device having a common light directing means |
JP3459171B2 (ja) | 1997-12-26 | 2003-10-20 | 株式会社フジクラ | 光ファイバのコア調心方法 |
JP2001051225A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-02-23 | Asahi Optical Co Ltd | ポリゴンミラー,走査光学系,及び内視鏡装置 |
SE518450C2 (sv) | 2000-05-09 | 2002-10-08 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för skarvning av två optiska fibrer |
SE523329C2 (sv) | 2000-06-20 | 2004-04-13 | Ericsson Telefon Ab L M | Bestämning av optisk fibertyp |
US20030142934A1 (en) * | 2001-12-10 | 2003-07-31 | Carnegie Mellon University And University Of Pittsburgh | Endoscopic imaging system |
DE10162577A1 (de) | 2001-12-19 | 2003-09-11 | Ccs Technology Inc | Optische Abbildungsvorrichtung sowie Verfahren zum Positionieren von lichtreflektierenden Teilen |
DE10207186C1 (de) * | 2002-02-21 | 2003-04-17 | Alexander Knuettel | Niederkohärenz-interferometrisches Gerät zur lichtoptischen Abtastung eines Objektes |
SE523806C2 (sv) | 2002-02-26 | 2004-05-18 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för att inrikta polarisationsaxlarna hos fiberändar i två optiska polarisationsbevarande fibrer med varandra |
SE525441C2 (sv) * | 2002-12-04 | 2005-02-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Bestämning av modfältsdiameter och skarvningsförlust för optiska fibrer |
US7181111B2 (en) * | 2003-08-28 | 2007-02-20 | Lucent Technologies Inc. | Apparatus for splicing optical fibers |
DE102004026931B3 (de) * | 2004-06-01 | 2005-12-22 | Schott Ag | Breitbandige Lichtquelle, welche ein breitbandiges Spektrum aufweist, und ein Kurzkohärenz-Meßgerät, das eine derartige Lichtquelle aufweist |
US7382464B2 (en) * | 2005-01-20 | 2008-06-03 | Carl Zeiss Meditec, Inc. | Apparatus and method for combined optical-coherence-tomographic and confocal detection |
US7239684B2 (en) * | 2005-02-28 | 2007-07-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radiotherapy apparatus monitoring therapeutic field in real-time during treatment |
US7006741B1 (en) * | 2005-03-22 | 2006-02-28 | Bi Yu | Contact-field optical microscope |
JP5020945B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2012-09-05 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | スペクトル的に分解した帯域幅を用いるoct |
-
2005
- 2005-12-30 SE SE0502952A patent/SE530730C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-12-29 US US12/159,747 patent/US8317412B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-29 EP EP06835927A patent/EP1966638A4/en not_active Withdrawn
- 2006-12-29 WO PCT/SE2006/001520 patent/WO2007078243A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8317412B2 (en) | 2012-11-27 |
WO2007078243A1 (en) | 2007-07-12 |
EP1966638A1 (en) | 2008-09-10 |
US20090010601A1 (en) | 2009-01-08 |
SE0502952L (sv) | 2007-07-01 |
EP1966638A4 (en) | 2011-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE530730C2 (sv) | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning | |
SE530854C2 (sv) | Inriktning av optiska fibrer vid dessas skarvning | |
US6839469B2 (en) | Multiparallel three dimensional optical microscopy system | |
US4661692A (en) | Microscope provided with automatic focusing device having memory means | |
JP3176574B2 (ja) | 光ファイバ観察装置および光ファイバ融着接続装置 | |
JP2008020498A (ja) | 自動焦点検出装置 | |
JP3578144B2 (ja) | 回折型光学部品の光学特性測定装置及び測定方法 | |
AU2021203819B2 (en) | Illumination for fluorescence imaging using objective lens | |
JP6425972B2 (ja) | 管材の内面検査装置及びそれを用いた検査方法 | |
EP1301771B1 (en) | Determining optical fiber types | |
JP2011237818A (ja) | 顕微鏡システム及び観察方法 | |
Kam et al. | Design and construction of an optimal illumination system for quantitative wide‐field multi‐dimensional microscopy | |
CN102375227B (zh) | 显微镜和重影消除方法 | |
US8998511B2 (en) | Cladding alignment for fusion splicing optical fibers | |
SE529875C2 (sv) | Placering av optiska fibrer i läge | |
SE505771C2 (sv) | Förfarande och anordning för bestämning av avståndet mellan kärnor i en optisk fiber samt användning av förfarandet respektive anordningen | |
JP3389595B2 (ja) | 光ファイバ観察装置および融着接続装置 | |
JP3819981B2 (ja) | カメラの描写性能評価装置 | |
US7113626B1 (en) | Automated UV recoat inspection system and method | |
Cha et al. | Microaperture Modulated Ultrathin Array Camera for High Dynamic Range (HDR) Imaging | |
TW202403286A (zh) | 高解析度多視場成像系統 | |
SU1434990A1 (ru) | Устройство дл наблюдени следов частиц в дерной фотоэмульсии | |
SU1028618A1 (ru) | Способ получени граданов | |
Francini et al. | Plane development of lateral surfaces for inspection systems | |
Noumarn | Development of fiber linked multi-object spectroscopy system at the National Astronomical Observatory |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |