WO2006129494A1 - Method and device for measuring structure of parent material for optical fiber - Google Patents

Method and device for measuring structure of parent material for optical fiber Download PDF

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WO2006129494A1
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Yuuji Tobisaka
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Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/10Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
    • G01B11/105Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means

Abstract

A method for measuring the noncircularity and eccentricity at the core portion (14) of a parent material (10) for optical fiber simultaneously, comprising a measuring step including an operation for moving the parent material (10) for optical fiber while irradiating the material (10) with light, an operation for measuring the distribution of relative outside diameter value by associating the variation in width of transmitted light from the core portion (14) with the amount of movement of the parent material (10) for optical fiber, and an operation for measuring the distribution of side end position of the clad portion (12) in the longitudinal direction of the parent material (10) for optical fiber, wherein the measuring step is performed every time when the parent material (10) for optical fiber is rotated about the central axis up to a predetermined rotational angle. The method further comprises a measurements storing step for recording a plurality of relative outside diameter value distributions and clad side end position distributions, and a step for calculating a plurality of noncircularities and eccentricities at the core portion (14) in the longitudinal direction of a parent material (10) for optical fiber based on the plurality of relative outside diameter value distributions and clad side end position distributions stored in the measurements storing step.

Description

明 細 書  Specification
光ファイバ用母材の構造測定方法および構造測定装置  Structure measuring apparatus and structure measuring apparatus for optical fiber preform
技術分野  Technical field
[0001] 本発明は、光ファイバ用母材の構造測定方法および構造測定装置に関する。より 詳細には、コア部とそれを包囲するクラッド部とを有し、光ファイバの原材料として使 用される光ファイバ用母材におけるコア部の非円率および偏芯率を測定する構造測 定方法と、それを実施する測定装置に関する。  [0001] The present invention relates to a structure measuring method and a structure measuring apparatus for an optical fiber preform. More specifically, a structural measurement that measures the non-circularity and eccentricity of a core in an optical fiber preform that has a core and a cladding that surrounds the core and is used as a raw material for optical fibers. The present invention relates to a method and a measuring device for implementing it.
[0002] なお、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記特許出願 の明細書に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本明細書の記載の一 部とする。  [0002] Regarding the designated countries where incorporation by reference of documents is permitted, the contents described in the specification of the following patent application are incorporated into this application by reference, and are a part of the description of this specification.
特願 2005— 159662号 出願曰 2005年 5月 31曰  Japanese Patent Application No. 2005—No. 159662 Filing May 31, 2005
背景技術  Background art
[0003] 近年、光通信の長距離化、高速ィ匕等を制限する要因のひとつとして、偏波モード分 散(Polarization Mode Dispersion、以下「PMD」と記載する)の影響が注目さ れている。 PMDは、互いに直交する偏波面を持つ 2つのモードが光ファイバ中を僅 かに異なる速度で伝播することにより、入射された光信号パルスの幅が光ファイバ中 を伝播するにつれて広がっていく現象を意味する。 PMDの影響が大きくなると、光 信号上の異なるパルスの一部が重なってしまう。このため、パルス幅を小さくして通信 を高速化した場合に、受信部側でパルスを判別ができなくなり、所期の高速化が達 成できなくなる。また、光信号による長距離通信においても、光信号のパルスが重な りあって通信異常を引き起こす確率が高くなる。  [0003] In recent years, the influence of Polarization Mode Dispersion (hereinafter referred to as “PMD”) has attracted attention as one of the factors that limit the increase in distance and speed of optical communication. . PMD is a phenomenon in which the width of the incident optical signal pulse spreads as it propagates through the optical fiber, as two modes with mutually orthogonal polarization planes propagate through the optical fiber at slightly different speeds. means. When the effect of PMD increases, some of the different pulses on the optical signal overlap. For this reason, when the pulse width is reduced and communication is speeded up, the pulse cannot be discriminated on the receiving side, and the desired speedup cannot be achieved. In long-distance communication using optical signals, the probability that optical pulses will overlap and cause communication errors will increase.
[0004] シングルモード光ファイバは、周囲より高い屈折率を有するコアとそれを包囲するク ラッドとを有し、光は主にコアを伝播する。コアが真円である場合は、互いに直交する 偏波面を持つ 2つのモードは縮退しており判別はできない。し力しながら、コアが真 円ではない場合、光ファイバあるいは光ファイバケーブルを製造する過程でコアに歪 が生じた場合にコアの対称性が崩れると、光ファイバ中を伝播する 2つのモードに速 度差が生じて PMDが発生する。 [0005] そこで、 PMDの発生を抑制する方法として、光ファイバ用母材におけるコア部の非 円率を測定し、測定された非円率に基づいて光ファイバの品質を管理する方法があ る。なお、光ファイバは光ファイバ用母材を大きく延伸して製造されるので、光フアイ バ用母材またはそのコア部の非円率に基づいて光ファイバの PMDを管理する場合 、光ファイバ用母材に対して相当に微細な単位で非円率を測定しなければ、光フアイ バ化された状態の PMDを予測できない。例えば、長さ lkmの光ファイバは、外径 80 mmの光ファイバ用母材の状態では長さ 2. 4mm程度に過ぎない。また、コア部外径 力 S 18mmの光ファイバ用母材の状態では長さ 0. 2mm程度に過ぎない。 [0004] A single-mode optical fiber has a core having a higher refractive index than the surroundings and a cladding surrounding the core, and light mainly propagates through the core. When the core is a perfect circle, the two modes with mutually orthogonal polarization planes are degenerated and cannot be distinguished. However, if the core is not circular, if the core is distorted in the process of manufacturing an optical fiber or fiber optic cable, the symmetry of the core breaks and the two modes propagate through the optical fiber. A speed difference occurs and PMD occurs. [0005] Therefore, as a method for suppressing the occurrence of PMD, there is a method for measuring the non-circularity of the core portion of the optical fiber preform and managing the quality of the optical fiber based on the measured non-circularity. . An optical fiber is manufactured by largely stretching an optical fiber preform. Therefore, when managing the PMD of an optical fiber based on the non-circularity of the optical fiber preform or its core, the optical fiber preform is used. Unless the non-circularity is measured in a fairly fine unit with respect to the material, the PMD in the optical fiber state cannot be predicted. For example, an optical fiber with a length of 1 km is only about 2.4 mm in the state of an optical fiber preform with an outer diameter of 80 mm. In addition, the length of the optical fiber preform with an outer diameter S of 18 mm is only about 0.2 mm.
[0006] 特許文献 1には、光ファイバ用母材のコア部の非円率を測定する方法が記載される 。ここの記載された方法では、光ファイバ用母材を容器内のマッチングオイルに浸漬 させた状態で側面から平行光を照射しつつ光ファイバ用母材を回転させ、光ファイバ 用母材を透過した光の明度分布カゝらコア部の外径を測定する。このような外径を測 定する手順を、光ファイバ用母材の長さ方向について繰り返し実施することにより、光 ファイバ母材における非円率分布を算出する。  [0006] Patent Document 1 describes a method for measuring the non-circularity of the core portion of an optical fiber preform. In the method described here, the optical fiber preform was rotated while irradiating the parallel light from the side surface while the optical fiber preform was immersed in the matching oil in the container, and the optical fiber preform was transmitted. The outer diameter of the core portion is measured based on the lightness distribution. By repeating the procedure for measuring the outer diameter in the length direction of the optical fiber preform, the noncircularity distribution in the optical fiber preform is calculated.
[0007] 上記のような測定方法においては、光ファイバ用母材の長手方向のある位置にお いて外径を測定すると、測定を一旦中止して、光ファイバ用母材を長手方向に移動 させた後に改めて外径測定を実行する。このため、測定作業そのものに要する時間 の他に、測定停止、移動および測定再開のための作業時間が必要になる。ある位置 での測定終了力 次の位置での測定作業開始までの一連の作業を自動化して 1秒 まで短縮したとしても、長さ 1, OOOmmの光ファイバ用母材を lmm間隔で測定する 場合には、移動だけで 16分以上かかる。また、長さ 500mmのコア母材を 0. 2mm間 隔で測定する場合には、移動時間は 40分以上にまでなる。これに加えて、測定作業 そのものにも時間が力かるので、特許文献 1に記載された方法で光ファイバ用母材の 全長にわたって非円率を測定するには長大な時間が力かった。  [0007] In the measurement method described above, when the outer diameter is measured at a certain position in the longitudinal direction of the optical fiber preform, the measurement is temporarily stopped and the optical fiber preform is moved in the longitudinal direction. After that, measure the outer diameter again. For this reason, in addition to the time required for the measurement work itself, work time for stopping, moving and restarting the measurement is required. Measurement end force at one position Even if the series of work up to the start of measurement work at the next position is automated and shortened to 1 second, the optical fiber preform with a length of 1, OOOmm is measured at lmm intervals It takes more than 16 minutes to move. In addition, when measuring a core material with a length of 500 mm at intervals of 0.2 mm, the travel time is up to 40 minutes or more. In addition, since the measurement work itself takes time, it takes a long time to measure the non-circularity over the entire length of the optical fiber preform by the method described in Patent Document 1.
[0008] 特許文献 2には、光ファイバ母材のコア部の非円率を高速に測定する方法が記載 される。ここに記載された測定方法では、光ファイバ母材の長手方向に移動させなが ら全長にわたって外径分布を測定する操作と、光ファイバ母材をその中心軸に対し て回転させる操作とを交互に実行し、光ファイバ母材の全長および全周にわたって 得られた外径分布値力もコア部の非円率を算出する。これにより、各測定の間の休 止期間を短縮して、光ファイバ用母材全体の非円率を迅速に得ることができる。 [0008] Patent Document 2 describes a method of measuring the non-circularity of the core portion of an optical fiber preform at high speed. In the measurement method described here, the operation of measuring the outer diameter distribution over the entire length while moving in the longitudinal direction of the optical fiber preform and the operation of rotating the optical fiber preform about its central axis are alternated. Over the entire length and circumference of the optical fiber preform The obtained outer diameter distribution value force also calculates the non-circularity of the core part. As a result, the rest period between each measurement can be shortened, and the non-circularity of the entire optical fiber preform can be obtained quickly.
[0009] 一方、通信事業者および加入者の間を光ファイバで結ぶ FTTH (Fiber To The [0009] On the other hand, FTTH (Fiber To The
Home)サービス等が普及してきたことにより、屋内配線等に用いられる曲げに強い 光ファイバが開発され、実用に供されている。多くの光ファイバは、 φ 60mmよりも小 さく曲げた場合に著しく伝送損失が増加するが、この種の光ファイバは、曲げによる 損失の増加が少ない。ただし、この種の光ファイバは、モードフィールド径が小さいの で、他の光ファイバと接続する場合に生じる軸ずれの影響が大きい。従って、光ファ ィバのコア部が偏芯していると、軸ずれによる接続損失が大きく影響する。そこで、光 ファイバの品質評価基準のひとつとして、コアの偏芯率を測定することも求められるよ うになつてきた。なお、偏芯率とは、光ファイバの径方向の中心に対するコアの中心 の変位量を意味する。  With the spread of services such as Home), bending-resistant optical fibers used for indoor wiring and the like have been developed and put into practical use. Many optical fibers have a significant increase in transmission loss when bent to less than 60 mm, but this type of optical fiber has little increase in loss due to bending. However, since this type of optical fiber has a small mode field diameter, the effect of misalignment that occurs when connecting to other optical fibers is large. Therefore, if the core portion of the optical fiber is decentered, the connection loss due to the axis deviation is greatly affected. Therefore, as one of the quality evaluation criteria for optical fibers, it has become necessary to measure the eccentricity of the core. The eccentricity means the amount of displacement of the core center relative to the radial center of the optical fiber.
[0010] 特許文献 3には、光ファイバ用母材のコア部の偏芯率を測定する方法と装置が開 示される。この装置では、回転機構を備えた吊下げ装置の把持具に光ファイバ用母 材を取り付け、母材の長手方向に沿って走査可能な台上に載せられた投光部と撮像 部により、母材を透過した明暗パターンによりクラッド部の位置とコア部の位置を検知 する。更に、母材の長手方向にわたって測定を繰り返した後、コアの偏芯量を測定す る。光ファイバ用母材及びコア部の外径とその位置と角度力もコア部の母材中心から のずれ量を求める。更に、いくつかの異なる角度 (例えば、 0° と 90° の 2箇所)でそ れぞれずれ量を求めた上で、データを合成することにより光ファイバ母材全体の芯ず れ量が求められる。なお、この方法では、光ファイバ用母材をマッチングオイルに浸 漬して測定した方が高い測定精度が得られる。しかしながら、測定後のマッチングォ ィル除去など処理が煩雑なので、空気中で測定される場合が多!、。  [0010] Patent Document 3 discloses a method and apparatus for measuring the eccentricity of the core portion of an optical fiber preform. In this apparatus, a base material for an optical fiber is attached to a gripping tool of a suspension device equipped with a rotation mechanism, and a base is mounted on a base that can be scanned along the longitudinal direction of the base material. The position of the clad and core are detected by the bright and dark pattern that has passed through the material. Further, after the measurement is repeated over the longitudinal direction of the base material, the eccentricity of the core is measured. The amount of deviation from the center of the base material of the core is also determined from the outer diameter, position and angular force of the optical fiber base and core. In addition, the amount of misalignment of the entire optical fiber preform is obtained by combining the data after determining the amount of deviation at several different angles (for example, two locations of 0 ° and 90 °). It is done. In this method, higher measurement accuracy can be obtained if the optical fiber preform is immersed in the matching oil. However, since the process of removing the matching filter after measurement is complicated, it is often measured in air!
特許文献 1:特開 2003— 042894号公報  Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2003-042894
特許文献 2 :特願 2005— 045329号  Patent Document 2: Japanese Patent Application No. 2005-045329
特許文献 3:特許第 3053509号  Patent Document 3: Patent No. 3053509
発明の開示  Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題 [0011] 品質を管理する目的で光ファイバ用母材に対して頻繁に実施される構造測定には 、非円率測定、偏芯率測定および屈折率分布測定の 3種類が含まれる。また、前記 の通り、非円率測定および偏芯率測定には、それぞれ専用の測定装置が使用され ている。このため、ひとつの光ファイバ用母材に対して複数の構造測定を実施するに は、それぞれについて専用の測定装置を用意して、個別に測定を実施する他なかつ た。このため、測定装置の保管、運搬、設営等、構造測定のために必要な負担およ び作業時間が多ぐ光ファイバのコスト上昇の原因のひとつとなっていた。 Problems to be solved by the invention [0011] Structural measurements frequently performed on optical fiber preforms for the purpose of quality control include three types: non-circularity measurement, eccentricity measurement, and refractive index distribution measurement. In addition, as described above, dedicated measuring devices are used for non-circularity measurement and eccentricity measurement. For this reason, in order to perform multiple structural measurements on a single optical fiber preform, there is no other way than to prepare a dedicated measuring device for each and perform individual measurements. For this reason, it was one of the causes of the increase in the cost of optical fibers, which required a lot of work and work time for structural measurement, such as storage, transportation, and setup of measuring equipment.
[0012] そこで、本発明は、高速通信上問題とされている PMDに関係する光ファイバ用母 材の構造測定を効率よく実施できる構造測定方法および構造測定装置を提供するこ とを目的とする。  [0012] Accordingly, an object of the present invention is to provide a structure measuring method and a structure measuring apparatus capable of efficiently performing the structure measurement of the optical fiber preform related to the PMD, which is regarded as a problem in high-speed communication. .
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0013] 本発明の第 1の形態として、コア部とコア部を包囲するクラッド部を有する光ファイバ 用母材のコア部の非円率および偏芯率を測定する方法であって、マッチングオイル に浸漬させた光ファイバ用母材に、コア部の中心軸と直交する方向から光を照射しな がら、中心軸と平行な方向に光ファイバ用母材を移動させる母材移動操作と、光のう ちコア部を透過した透過光の幅の変化を、光ファイバ用母材の移動量と関連付けて 記録して、光ファイバ用母材の長手方向に関するコア部の相対外径値分布を測定す る相対外径値分布測定操作と、クラッド部およびマッチングオイルの境界を透過した 透過光に生じる急峻なコントラストの位置を、光ファイバ用母材の移動量と関連付け て記録して、光ファイバ用母材の長手方向に関するクラッド部の側端位置分布を測 定するクラッド側端位置分布測定操作とを含む測定手順を有し、中心軸の回りに光 ファイバ用母材を所定の回転角度まで回転させる毎に測定手順を実行し、回転角度 に関連付けられた複数の相対外径値分布およびクラッド側端位置分布を記録する測 定値蓄積手順と、測定値蓄積手順にぉ 、て蓄積された複数の相対外径値分布およ びクラッド側端位置分布測に基づいて、光ファイバ用母材の長手方向に関するコア 部の複数の非円率および偏芯率を算出する算出手順とを備える構造測定方法が提 供される。これにより、光ファイバ母材のコア部の非円率および偏芯率を同時に測定 することができる。従って、光ファイバ母材の構造測定に要する作業時間を短縮でき る。 [0013] As a first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a non-circularity and an eccentricity of a core portion of an optical fiber preform having a core portion and a cladding portion surrounding the core portion. While the optical fiber preform immersed in the optical fiber is irradiated with light from a direction perpendicular to the central axis of the core portion, the optical fiber preform is moved in a direction parallel to the central axis, and the optical fiber preform is moved. Of these, changes in the width of transmitted light that has passed through the core are recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and the relative outer diameter distribution of the core in the longitudinal direction of the optical fiber preform is measured. The relative outer diameter distribution measurement operation and the position of the steep contrast generated in the transmitted light that has passed through the boundary between the cladding and the matching oil are recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and used for optical fiber. A crack in the longitudinal direction of the base material A measurement procedure that includes a cladding side end position distribution measurement operation that measures the side end position distribution of the section, and the measurement procedure is executed each time the optical fiber preform is rotated to a predetermined rotation angle around the central axis. The measured value accumulation procedure for recording the plurality of relative outer diameter value distributions and the clad side edge position distribution associated with the rotation angle, and the plurality of relative outer diameter value distributions and And a structure measuring method including a calculation procedure for calculating a plurality of non-circularities and eccentricities of the core part in the longitudinal direction of the optical fiber preform based on the measurement of the position distribution on the clad side end. As a result, the non-circularity and the eccentricity of the core portion of the optical fiber preform can be measured simultaneously. Therefore, the work time required to measure the structure of the optical fiber preform can be shortened. The
[0014] 相対外径値分布測定操作およびクラッド側端位置分布測定操作を、個別の受光セ ンサを用いて実施する。これにより、光ファイバ母材のコア部の非円率および偏芯率 の測定にそれぞれ適したセンサを使用することができる。従って、測定精度を向上さ せることができると同時に、構造測定装置のコストを徒らに上昇させることもない。  [0014] The relative outer diameter value distribution measurement operation and the clad side end position distribution measurement operation are performed using individual light receiving sensors. This makes it possible to use sensors suitable for measuring the non-circularity and eccentricity of the core portion of the optical fiber preform. Therefore, the measurement accuracy can be improved, and at the same time, the cost of the structure measuring apparatus is not increased easily.
[0015] クラッド側端位置分布測定操作にぉ ヽて、光ファイバ用母材の両側端に現れる一 対の側端の位置を、それぞれ個別の受光センサを用いて測定する。これにより、光フ アイバ用母材の太さにかかわらず、小型の受光センサを用いてクラッドの側端位置を 測定できる。従って、構造測定装置の装置規模およびコストを徒らに上昇させること がない。  [0015] Through the clad side end position distribution measurement operation, the positions of the pair of side ends appearing at both ends of the optical fiber preform are measured using individual light receiving sensors. As a result, regardless of the thickness of the optical fiber preform, the side edge position of the cladding can be measured using a small light receiving sensor. Therefore, the scale and cost of the structure measuring apparatus are not increased easily.
[0016] 本発明の第 2の形態として、コア部とコア部を包囲するクラッド部を有する光ファイバ 用母材のコア部の非円率および偏芯率を測定する構造測定装置であって、光フアイ バ用母材を吊り下げて、コア部の中心軸と平行な方向に光ファイバ用母材を変位さ せる昇降動作と、中心軸の周りに光ファイバ用母材を回転させる回転動作とができる 吊下げ装置と、光ファイバ用母材を浸漬できる量のマッチングオイルを収容し、且つ 、マッチングオイルに浸漬された光ファイバ用母材に昇降動作による昇降を許す容 器と、容器の内部でマッチングオイルに浸漬された光ファイバ用母材に対して、中心 軸と直交する方向の平行光を照射する光源と、光源から照射され、光ファイバ用母材 を透過した平行光を受光する受光センサとを備え、マッチングオイルに浸漬させた光 ファイバ用母材に、コア部の中心軸と直交する方向から光を照射しながら、中心軸と 平行な方向に光ファイバ用母材を移動させる母材移動操作、光のうちコア部を透過 した透過光の幅の変化を、光ファイバ用母材の移動量と関連付けて記録して、光ファ ィバ用母材の長手方向に関するコア部の相対外径値分布を測定する相対外径値分 布測定操作、および、クラッド部およびマッチングオイルの境界を透過した透過光に 生じる急峻なコントラストの位置を、光ファイバ用母材の移動量と関連付けて記録して 、光ファイバ用母材の長手方向に関するクラッド部の側端位置分布を測定するクラッ ド側端位置分布測定操作を含む測定手順と、中心軸の回りに光ファイバ用母材を所 定の回転角度まで回転させる毎に測定手順を実行し、回転角度に関連付けられた 複数の相対外径値分布およびクラッド側端位置分布を記録する測定値蓄積手順と、 測定値蓄積手順において蓄積された複数の相対外径値分布およびクラッド側端位 置分布測に基づいて、光ファイバ用母材の長手方向に関するコア部の複数の非円 率および偏芯率を算出する算出手順とを実行する構造測定装置が提供される。これ により、光ファイバ母材のコア部の非円率および偏芯率を、ひとつの構造測定装置で 測定できる。従って、構造測定装置の装置規模を縮小できると共に、構造測定装置 の交換等に要する作業を省略でき、光ファイバ母材の構造測定に要するコストと作業 時間を減縮できる。 [0016] As a second aspect of the present invention, there is provided a structure measuring apparatus for measuring a non-circularity and an eccentricity of a core part of an optical fiber preform having a core part and a cladding part surrounding the core part, The optical fiber preform is suspended to move the optical fiber preform in a direction parallel to the central axis of the core, and the optical fiber preform is rotated around the central axis. A suspension device, a container that contains an amount of matching oil that can immerse the optical fiber preform, and that allows the optical fiber preform immersed in the matching oil to move up and down by the lifting operation, and the interior of the container The optical fiber preform immersed in the matching oil is irradiated with parallel light in a direction orthogonal to the central axis, and received light is received from the light source and received through the optical fiber preform. With sensor and match The optical fiber preform immersed in guoil is irradiated with light from the direction perpendicular to the central axis of the core, while the optical fiber preform is moved in a direction parallel to the central axis. The change in the width of the transmitted light that has passed through the core is recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and the relative outer diameter distribution of the core in the longitudinal direction of the optical fiber preform is measured. The relative outer diameter distribution measurement operation and the position of the steep contrast generated in the transmitted light that has passed through the boundary between the cladding portion and the matching oil are recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform. Measurement procedure including the clad side end position distribution measurement operation to measure the clad side end position distribution with respect to the longitudinal direction of the base material, and the optical fiber base material is rotated around the central axis to a predetermined rotation angle. Every measuring hand Execute the order and associated with the rotation angle Based on the measured value accumulation procedure that records multiple relative outer diameter value distributions and cladding side edge position distributions, and the multiple relative outer diameter value distributions and clad side edge position distribution measurements accumulated in the measured value accumulation procedure, There is provided a structure measuring apparatus that executes a plurality of calculation procedures for calculating a plurality of non-circularities and eccentricities of a core portion in the longitudinal direction of a fiber preform. As a result, the non-circularity and eccentricity of the core portion of the optical fiber preform can be measured with a single structure measuring device. Accordingly, the scale of the structure measuring apparatus can be reduced, the work required for replacing the structure measuring apparatus can be omitted, and the cost and work time required for the structure measurement of the optical fiber preform can be reduced.
[0017] ひとつの実施形態によると、上記構造測定装置において、受光センサが、相対外 径値分布測定操作において使用される相対外径値検出センサと、クラッド側端位置 分布測定操作において使用される側端位置検出センサとを、個別に含む請求項 4に 記載の構造測定装置。これにより、光ファイバ母材のコア部の非円率および偏芯率 の測定にそれぞれ適したセンサを使用することができる。従って、測定精度を向上さ せることができると同時に、構造測定装置のコストを徒らに上昇させることもない。  [0017] According to one embodiment, in the structure measuring apparatus, the light receiving sensor is used in the relative outer diameter value detection sensor used in the relative outer diameter value distribution measuring operation and in the cladding side end position distribution measuring operation. The structure measuring device according to claim 4, further comprising a side end position detection sensor. This makes it possible to use sensors suitable for measuring the non-circularity and eccentricity of the core portion of the optical fiber preform. Therefore, the measurement accuracy can be improved, and at the same time, the cost of the structure measuring apparatus is not increased easily.
[0018] また、他の実施形態によると、上記構造測定装置において、受光センサが、クラッド 側端位置分布測定操作にぉ ヽて、光ファイバ用母材の両側端に現れる一対の側端 の位置をそれぞれ検出する個別の受光センサを含む請求項 4または請求項 5に記載 の構造測定装置。これにより、光ファイバ用母材の太さにかかわらず、小型の受光セ ンサを用いてクラッドの側端位置を測定できる。従って、構造測定装置の装置規模お よびコストを徒らに上昇させることがない。  [0018] Further, according to another embodiment, in the structure measurement apparatus, the position of the pair of side ends appearing at both ends of the optical fiber preform is determined by the light receiving sensor during the clad side end position distribution measurement operation. 6. The structure measuring apparatus according to claim 4, further comprising individual light receiving sensors that respectively detect light. As a result, regardless of the thickness of the optical fiber preform, the side edge position of the cladding can be measured using a small light receiving sensor. Therefore, the scale and cost of the structure measuring device are not increased easily.
[0019] ただし、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではな V、。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。  [0019] However, the above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Sub-combinations of these feature groups can also be an invention.
発明の効果  The invention's effect
[0020] 上記の構造測定方法および構造測定装置により、高速通信上問題とされている P MDに関係する光ファイバ用母材のコア部の非円率と、光ファイバの接続時に問題と なるコア部の偏芯量とを高い精度で効率良ぐ同時に測定することができる。従って、 光ファイバ母材の構造測定に要する作業時間を短縮できる。また、非円率および偏 芯率を、ひとつの構造測定装置で測定できるので、構造測定装置の装置規模を縮 小できると共に、構造測定装置の交換等に要する作業を省略でき、光ファイバ母材 の構造測定に要するコストも削減できる。 [0020] By the structure measuring method and the structure measuring apparatus described above, the non-circularity of the core portion of the optical fiber base material related to PMD, which is a problem in high-speed communication, and the core that causes problems when connecting optical fibers. It is possible to measure the eccentricity of the portion simultaneously with high accuracy and efficiency. Therefore, the work time required for the structure measurement of the optical fiber preform can be shortened. In addition, since the non-circularity and eccentricity can be measured with a single structure measurement device, the scale of the structure measurement device can be reduced. In addition to being able to reduce the cost, the work required for replacing the structure measuring device can be omitted, and the cost for measuring the structure of the optical fiber preform can be reduced.
図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings
[0021] [図 1]構造測定装置 100全体の構造を模式的に示す図である。  FIG. 1 is a diagram schematically showing the entire structure measuring apparatus 100.
[図 2]構造測定装置 100におけるひとつの水平面上での光源 60およびセンサの配置 を模式的に示す図である。  FIG. 2 is a diagram schematically showing the arrangement of light sources 60 and sensors on one horizontal plane in the structure measuring apparatus 100.
[図 3]構造測定装置 100におけるひとつの鉛直面上での光源 60およびセンサの他の 配置例を模式的に示す図である。  FIG. 3 is a diagram schematically showing another arrangement example of the light source 60 and the sensor on one vertical plane in the structure measuring apparatus 100.
[図 4]構造測定装置 100におけるひとつの水平面上での光源 60およびセンサの配置 例を模式的に示す図である。  FIG. 4 is a diagram schematically showing an arrangement example of a light source 60 and sensors on one horizontal plane in the structure measuring apparatus 100.
[図 5]構造測定装置 100において実施される構造測定方法の手順を示す流れ図 F1 00である。  FIG. 5 is a flowchart F100 showing the procedure of the structure measuring method performed in the structure measuring apparatus 100.
[図 6]各センサにおける受光レベルを模式的に示す図である。  FIG. 6 is a diagram schematically showing a light reception level in each sensor.
[図 7]構造測定装置 100におい流れ図 F200である。  FIG. 7 is a flow chart F200 in the structure measuring apparatus 100.
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0022] 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。ただし、以下の実施形態は 請求の範隨こかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明され て 、る特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らな 、。 実施例 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention. In addition, all the combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential for the solution of the invention. Example
[0023] 図 1は、光ファイバ用母材 10のコア部 14の非円率および偏芯率を測定できる構造 測定装置 100の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、この構造測定装 置 100は、光ファイバ母材 10を上方から吊り下げる吊り下げ装置 20と、マッチングォ ィル 30を収容した容器 40と、容器 40の側方カゝら光ファイバ用母材 10に対して平行 光 80を照射する光源 60と、光源 60から出射されて光ファイバ用母材 10を透過した 光を受光する受光センサ 70とを備えて 、る。  FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of a structure measuring apparatus 100 that can measure the non-circularity and the eccentricity of the core portion 14 of the optical fiber preform 10. As shown in the figure, this structure measuring apparatus 100 includes a suspending device 20 for suspending an optical fiber preform 10 from above, a container 40 containing a matching filter 30, and a side cover of the container 40. And a light source 60 for irradiating the optical fiber preform 10 with the parallel light 80 and a light receiving sensor 70 for receiving the light emitted from the light source 60 and transmitted through the optical fiber preform 10.
[0024] 吊り下げ装置 20は、光ファイバ用母材 10の上端を把持して吊り下げると共に、光フ アイバ用母材 10を昇降させる昇降動作と、光ファイバ用母材 10を垂直軸の周りに回 転させる回転動作とを実行する機能を有する。また、容器 40は、光源 60から出射さ れた平行光 80に対して透明な測定窓 50を、その上端近傍に備えている。従って、光 源 60から出射された平行光 80は、マッチングオイル 30を介して光ファイバ用母材 10 に照射されると共に、光ファイバ用母材 10を透過した平行光 80はマッチングオイル 3 0を介して受光センサ 70に受光される。 [0024] The suspending device 20 holds the upper end of the optical fiber base material 10 and suspends it, lifts and lowers the optical fiber base material 10, and moves the optical fiber base material 10 around the vertical axis. It has a function to execute the rotation operation to rotate. The container 40 is emitted from the light source 60. A measurement window 50 that is transparent to the parallel light 80 is provided near the upper end thereof. Accordingly, the parallel light 80 emitted from the light source 60 is applied to the optical fiber preform 10 through the matching oil 30, and the parallel light 80 transmitted through the optical fiber preform 10 passes the matching oil 30. The light is received by the light receiving sensor 70.
[0025] 図 2は、平行光 80を含む水平面で構造測定装置 100を切った断面において、光源 60から受光センサ 70に至る光学的配置を模式的に示す図である。同図に示すよう に、光源 60から出射される平行光 80は、光ファイバ用母材 10の外径よりも広い幅を 有しており、測定窓 50およびマッチングオイル 30を介して光ファイバ用母材 10全体 に照射される。一方、受光センサ 70は、光ファイバ用母材 10の側方両端(図上では 上下端)近傍を通過または透過した平行光 80を受光する一対のクラッド部用センサ 7 1、 73と、光ファイバ用母材 10のコア部 14の近傍を透過した平行光 80を受光するコ ァ部用センサ 72とを含んでいる。  FIG. 2 is a diagram schematically showing an optical arrangement from the light source 60 to the light receiving sensor 70 in a cross section obtained by cutting the structure measuring apparatus 100 on a horizontal plane including the parallel light 80. As shown in the figure, the parallel light 80 emitted from the light source 60 has a width wider than the outer diameter of the optical fiber preform 10, and the optical fiber is passed through the measurement window 50 and the matching oil 30. The entire base material 10 is irradiated. On the other hand, the light-receiving sensor 70 includes a pair of clad sensors 71 and 73 that receive parallel light 80 that has passed or passed through the vicinity of both side ends (upper and lower ends in the figure) of the optical fiber preform 10, and optical fibers. And a core part sensor 72 that receives parallel light 80 transmitted through the vicinity of the core part 14 of the base material 10.
[0026] ここで、クラッド部用センサ 71、 73およびコア部用センサ 72としては CCDカメラを用 いることができる。ただし、コア部用センサ 72としては解像度の高い CCDカメラを、ク ラッド部用センサ 71、 73としては相対的に解像度の低い CCDカメラを用いることが好 ましい。  Here, as the clad part sensors 71 and 73 and the core part sensor 72, a CCD camera can be used. However, it is preferable to use a CCD camera with a high resolution as the core sensor 72 and a CCD camera with a relatively low resolution as the sensors 71 and 73 for the core part.
[0027] CCDカメラは、エリアセンサタイプで横方向 500〜1400画素程度、ラインセンサタ イブで 1000〜8000画素程度の画素数を有する。外径 100mmの光ファイバ用母材 について偏芯率を測定する場合、走査範囲の幅は 120mm程度である。従って、 CC Dカメラの解像度は、 120mm/500〜8000画素、良卩ち 0. 24〜0. 02mm/画素と なる。これは、換言すれば、この種の CCDカメラを用いた場合、幅方向について 0. 0 4mmの誤差を生じる場合があることを意味する。従って、後述する偏芯率算出に用 いるクラッド部 12の側端位置を測定する場合には十分な解像度であり、クラッド部用 センサ 71、 73として用いることは差し支えない。  [0027] The CCD camera has an area sensor type with a pixel number of about 500 to 1400 pixels in the horizontal direction and a line sensor type with a number of pixels of about 1000 to 8000 pixels. When measuring the eccentricity of an optical fiber preform with an outer diameter of 100 mm, the width of the scanning range is about 120 mm. Therefore, the resolution of the CCD camera is 120 mm / 500 to 8000 pixels, and the resolution is 0.24 to 0.02 mm / pixel. In other words, this means that when this type of CCD camera is used, an error of 0.04 mm may occur in the width direction. Therefore, the resolution is sufficient when measuring the side end position of the clad part 12 used for calculating the eccentricity ratio, which will be described later, and the clad part sensors 71 and 73 can be used.
[0028] 一方、 0. 04mmの誤差は、外径 100mmの光ファイバ用母材 10における直径 6m mのコア部 14に対して非円率を測定した場合に 0. 7%の誤差に相当する。従って、 コア部用センサ 72として、クラッド部用センサ 71、 73と同じ解像度の CCDカメラを用 いることは好ましくない。なお、コア部用センサ 72と同じ高解像度のセンサをクラッド 部用センサ 71、 73として用いることは差し支えないが、高価な高解像度センサを用 いることは、構造測定装置 100のコストを徒に上昇させることになる。このように、クラッ ド部用センサ 71、 73およびコア部用センサ 72を分離して個別に装着することにより、 高い測定精度と装置のコスト低減を両立させることができる。 [0028] On the other hand, an error of 0.04 mm corresponds to an error of 0.7% when the non-circularity is measured with respect to the core portion 14 having a diameter of 6 mm in the optical fiber preform 10 having an outer diameter of 100 mm. . Accordingly, it is not preferable to use a CCD camera having the same resolution as the clad sensors 71 and 73 as the core sensor 72. Note that the same high resolution sensor as the core sensor 72 is clad. Although it can be used as the part sensors 71 and 73, the use of an expensive high-resolution sensor increases the cost of the structure measuring apparatus 100. In this way, by separating and individually mounting the cladding part sensors 71 and 73 and the core part sensor 72, both high measurement accuracy and cost reduction of the apparatus can be achieved.
[0029] また、図 2に示した構造では、クラッド部用センサ 71、 73は、一対の受光素子を糸且 み合わせて形成されている。これにより、各クラッド部用センサ 71、 73を適宜移動さ せることにより、外径の異なる光ファイバ用母材 10に対しても容易に対応できる。  In the structure shown in FIG. 2, the clad sensors 71 and 73 are formed by stringing together a pair of light receiving elements. Accordingly, by appropriately moving the clad sensors 71 and 73, it is possible to easily cope with the optical fiber preform 10 having different outer diameters.
[0030] 上記のような構造を有する構造測定装置 100においては、光源 60から出射された 平行光 80は光ファイバ用母材 10の外径よりも広い幅で並進し、クラッド部用センサ 7 1、 73およびコア部用センサ 72にそれぞれ受光される。ここで、クラッド部用センサ 7 1、 73には、光ファイバ用母材 10のクラッド部 12の側端部とマッチングオイル 30との 境界を含む領域を透過した平行光 80が入射する。従って、後述するように、クラッド 部用センサ 71、 73においては、光ファイバ用母材 10全体の側端部の位置が検出さ れる。また、コア部用センサ 72には、コア部 14の全幅を包含する領域の平行光 80が 入射する。従って、後述するように、コア部用センサ 72においては、コア部 14の外径 が検出される。  In the structure measuring apparatus 100 having the structure as described above, the parallel light 80 emitted from the light source 60 is translated with a width wider than the outer diameter of the optical fiber preform 10, and the cladding portion sensor 7 1 73 and core portion sensor 72 receive light. Here, parallel light 80 that has passed through a region including the boundary between the side end portion of the cladding portion 12 of the optical fiber preform 10 and the matching oil 30 is incident on the cladding portion sensors 71 and 73. Therefore, as will be described later, in the clad portion sensors 71 and 73, the position of the side end portion of the entire optical fiber preform 10 is detected. Further, the parallel light 80 in the region including the entire width of the core portion 14 is incident on the core portion sensor 72. Therefore, as will be described later, the core portion sensor 72 detects the outer diameter of the core portion 14.
[0031] なお、図 2においては、クラッド部用センサ 71、 73およびコア部用センサ 72は分離 して横に配列されている。しかしながら、実際には、すべてのセンサを同一筐体内に 配置してもよい。また、測定窓 50を省略して、光源 60および受光センサ 70を容器 40 内に配置する等、種々の構造により同等の機能を実現できる。  In FIG. 2, the clad part sensors 71 and 73 and the core part sensor 72 are separated and arranged side by side. In practice, however, all sensors may be placed in the same housing. Further, the same function can be realized by various structures such as omitting the measurement window 50 and arranging the light source 60 and the light receiving sensor 70 in the container 40.
[0032] 図 3は、構造測定装置 100における受光センサ 70の他のレイアウトを示す縦断面 図である。同図に示すように、このレイアウトでは、光源 60と共通の平面上にクラッド 部用センサ 71、 73が配置され、図 2に示したレイアウトと同様に、光ファイバ用母材 1 0、マッチングオイル 30および測定窓 50を透過した平行光 80を直接受光して ヽる。 これに対して、コア部用センサ 72は、ミラー 90を介して伝播方向を 90° 変換された 反射光を受光している。このため、コア部用センサ 72は、クラッド部用センサ 71、 73 よりも上方に配置されている。このようなレイアウトにより、高解像度を有するにもかか わらず廉価な市販のラインセンサを、にクラッド部用センサ 71、 73と干渉することなく 配置できる。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another layout of the light receiving sensor 70 in the structure measuring apparatus 100. As shown in the figure, in this layout, clad sensors 71 and 73 are arranged on the same plane as the light source 60, and in the same manner as in the layout shown in FIG. Directly receives parallel light 80 transmitted through 30 and measurement window 50. On the other hand, the core portion sensor 72 receives the reflected light whose propagation direction is converted by 90 ° via the mirror 90. For this reason, the core portion sensor 72 is disposed above the clad portion sensors 71 and 73. With such a layout, an inexpensive commercially available line sensor with high resolution can be used without interfering with the clad sensors 71 and 73. Can be placed.
[0033] 図 4は、構造測定装置 100における受光センサ 70の更に他のレイアウトを示す水 平断面図である。同図に示すように、このレイアウトでは、光源 60およびクラッド部用 センサ 71、 73の配置は、図 2に示したレイアウトと同等である。これに対して、コア部 用センサ 72は、四角形の容器 40のクラッド部用センサ 71、 73が配置された面に隣 接する面に対向して配置される。また、コア部用センサ 72が配置された面に対向す る面に対面して、コア部用光源 62が配置される。このようなレイアウトにより、コア部用 センサ 72の寸法および配置に関わる自由度が大幅に増す。なお、コア部用光源 62 力 コア部用センサ 72に至る平行光 82の光路を妨げないように、容器 40には 4面に 測定窓 50が形成されている。また、クラッド部用センサ 71、 73による測定とコア部用 センサ 72による測定が相互に影響しないように配慮することが好ましい。また、光ファ ィバ用母材 10の長手方向についての測定位置の調整、ワークの傾斜の補正、同一 面を計測していないことに起因する問題も検討しておくことが望ましい。  FIG. 4 is a horizontal sectional view showing still another layout of the light receiving sensor 70 in the structure measuring apparatus 100. As shown in the figure, in this layout, the arrangement of the light source 60 and the clad sensors 71 and 73 is the same as the layout shown in FIG. On the other hand, the core portion sensor 72 is disposed to face a surface adjacent to the surface on which the cladding portion sensors 71 and 73 of the rectangular container 40 are disposed. Further, the light source 62 for the core part is disposed so as to face the surface facing the surface on which the sensor 72 for the core part is disposed. Such a layout greatly increases the degree of freedom related to the dimensions and arrangement of the core sensor 72. In addition, measurement windows 50 are formed on four surfaces of the container 40 so as not to obstruct the optical path of the parallel light 82 that reaches the core light source 62 and the core sensor 72. In addition, it is preferable to consider so that the measurement by the clad sensors 71 and 73 and the measurement by the core sensor 72 do not affect each other. It is also desirable to consider problems caused by adjustment of the measurement position in the longitudinal direction of the optical fiber base material 10, correction of the tilt of the workpiece, and measurement of the same surface.
[0034] 図 5は、上記のような構造を有する構造測定装置 100を用いて実施される構造測定 方法を、手順を追って示す流れ図 F100である。なお、同図は、構造測定方法にお ける測定手順を主に示す。  FIG. 5 is a flowchart F100 showing the structure measuring method performed using the structure measuring apparatus 100 having the above structure, step by step. The figure mainly shows the measurement procedure in the structure measurement method.
[0035] 図 5に示すように、まず、構造測定装置 100において光ファイバ用母材 10を保持す る吊り下げ装置 20において、その回転機能を初期化して、回転角度を基準角度に 復帰させる(S100)。次に、吊り下げ装置 20に光ファイバ用母材 10の降下開始を指 示し(光 110)、光ファイバ母材 10を容器 40内のマッチングオイル 30に浸漬させつつ 測定開始位置まで降下させる(S120)。続いて、測定窓 50を介して光源 60光フアイ バ用母材 10に対して平行光 80を照射させつつ、吊り下げ装置 20により光ファイバ用 母材 10の引き上げを開始する(S130)。次いで、光ファイバ用母材 10を透過して入 射した平行光 80の強度分布を、光ファイバ用母材 10の外径情報および位置情報と して受光センサ 70にお!/、て測定する(S 140)。これら S 130および S 140に係る測定 を繰り返して、平行光 80による照射位置が光ファイバ用母材 10の測定終了位置に 到達すると、吊り下げ装置 20による光ファイバ用母材 10の弓 Iき上げは ヽつたん停止 される(S160)。 [0036] 次に、吊り下げ装置 20により、所定の分割数に対応した回転角度で光ファイバ用 母材 10が回転される(S180)。この回転動作の回数が所定の分割数に達しない場 合(S180 :NO)、光ファイバ用母材 10は再び測定開始位置まで再び吊り上げられ、 S120から S180までの操作が繰り返される。一方、 S180における回転操作が所定 の分割数に達した場合 (S180 : YES)は、光ファイバ用母材 10は容器 40内から引き 上げられて、吊り下げ装置 20は測定開始前の原点に復帰する(S190)。更に、構造 測定装置 100においては、後述する光ファイバ用母材 10の形状計算を陣項する(S 200)。 As shown in FIG. 5, first, in the suspension device 20 that holds the optical fiber preform 10 in the structure measuring device 100, the rotation function is initialized and the rotation angle is returned to the reference angle ( S100). Next, the suspension device 20 is instructed to start the descent of the optical fiber preform 10 (light 110), and the optical fiber preform 10 is lowered to the measurement start position while being immersed in the matching oil 30 in the container 40 (S120). ). Subsequently, the optical fiber preform 10 is started to be lifted by the suspending device 20 while irradiating the parallel light 80 to the light source 60 optical fiber preform 10 through the measurement window 50 (S130). Next, the intensity distribution of the parallel light 80 transmitted through the optical fiber preform 10 is measured by the light receiving sensor 70 as outer diameter information and position information of the optical fiber preform 10. (S 140). By repeating the measurement related to S 130 and S 140, when the irradiation position of the parallel light 80 reaches the measurement end position of the optical fiber preform 10, the lifting device 20 lifts the bow I of the optical fiber preform 10. Is stopped immediately (S160). Next, the optical fiber preform 10 is rotated by the suspension device 20 at a rotation angle corresponding to a predetermined number of divisions (S180). If the number of rotations does not reach the predetermined number of divisions (S180: NO), the optical fiber preform 10 is lifted again to the measurement start position, and the operations from S120 to S180 are repeated. On the other hand, when the rotation operation in S180 reaches the predetermined number of divisions (S180: YES), the optical fiber preform 10 is pulled up from the container 40, and the suspending device 20 returns to the origin before the start of measurement. (S190). Further, in the structure measuring apparatus 100, the shape calculation of the optical fiber preform 10 described later is performed (S200).
[0037] なお、上記回転操作 (S180)における光ファイバ用母材 10の周方向への分割数( 以下、周分割数と称する)は、 7〜20がコア径の非円率測定に適切であり、 360° を その周分割数で割った数値力 一回の操作 S 180において光ファイバ用母材 10を回 転させる場合の角度ピッチとなる。また、周分割数は、データにはノイズ分が含まれて V、るため正確な測定値を得た 、場合には 20とし、大まかな非円率を高速で求めた!/ヽ 場合には 5とするのがよい。周分割数を 20より大きくしても精度的にはそれほど向上 しない。また、周分割数を 16とした場合には、 FFT (高速フーリエ変換)が行えるので 形状の詳細な検討が容易に行える。通常の測定の場合は、正確性と測定速度を勘 案して分割数を 10程度とすることが好ま 、。  [0037] It should be noted that the number of divisions in the circumferential direction of the optical fiber preform 10 in the rotation operation (S180) (hereinafter referred to as the number of circumferential divisions) is 7 to 20 suitable for measuring the non-circularity of the core diameter. Yes, the numerical force obtained by dividing 360 ° by the number of circumferential divisions This is the angle pitch when the optical fiber preform 10 is rotated in one operation S180. In addition, the number of frequency divisions is V because the data includes noise, so an accurate measurement value was obtained in the case of 20 and a rough non-circularity was obtained at high speed! / 高速5 is good. Even if the number of circumferential divisions is larger than 20, the accuracy is not improved so much. In addition, when the number of circumferential divisions is 16, FFT (Fast Fourier Transform) can be performed, so that detailed examination of the shape can be performed easily. For normal measurement, it is preferable to set the number of divisions to about 10 in consideration of accuracy and measurement speed.
[0038] 図 6は、クラッド部用センサ 71、 73およびコア部用センサ 72に受光された平行光 8 0の強度分布を模式的に示す図である。以下、図 6を参照して、上記のような測定手 順により得られる情報を後述する算出手順に供する目的でデータ化して保存する測 定値蓄積手順にっ 、て説明する。  FIG. 6 is a diagram schematically showing the intensity distribution of the parallel light 80 received by the clad part sensors 71 and 73 and the core part sensor 72. Hereinafter, the measurement value accumulation procedure for storing the information obtained by the measurement procedure as described above as data for use in the calculation procedure described later will be described with reference to FIG.
[0039] 図 6に示すように、同図に示すように、光ファイバ用母材 10およびマッチングオイル 30を透過して受光センサ 70に到達した透過光には、透過した物質の光学的特性に 応じた強度分布が形成されている。なお、クラッド部用センサ 71、 73およびコア部用 センサ 72の各々の位置については、各センサを設営する場合に、互いに径の異なる 丸棒を光ファイバ用母材 10に換えて配置して、各センサに投影される画像が同じ大 きさになるように調整しておくことが好ま 、。  [0039] As shown in FIG. 6, the transmitted light that has passed through the optical fiber preform 10 and the matching oil 30 and reached the light receiving sensor 70 has an optical characteristic of the transmitted substance. A corresponding intensity distribution is formed. Regarding the positions of the clad sensors 71 and 73 and the core sensor 72, when setting up each sensor, replace the round bars having different diameters with the optical fiber preform 10, It is preferable to adjust so that the image projected on each sensor is the same size.
[0040] このため、クラッド部用センサ 71、 73に受光された平行光 80において、光ファイバ 用母材 10を透過することなくマッチングオイル 30を透過した平行光 80は、均一な京 都分布を有する。一方、光ファイバ用母材 10を透過した平行光 80は、光ファイバ用 母材 10のクラッド部 12の厚さに応じて連続的に変化する強度分布が形成される。更 に、クラッド部用センサ 71、 73側から見た場合の側端部においては、光ファイバ用母 材 10の表面が平行光 80に対して急峻な角度をなすので、平行光 80はクラッド部用 センサ 71、 73に殆ど到達しない。従って、受光強度が最も低い位置 Eおよび Eは、 [0040] Therefore, in the parallel light 80 received by the clad sensor 71, 73, the optical fiber The parallel light 80 transmitted through the matching oil 30 without passing through the base material 10 has a uniform Kyoto distribution. On the other hand, the parallel light 80 that has passed through the optical fiber preform 10 has an intensity distribution that changes continuously according to the thickness of the cladding 12 of the optical fiber preform 10. Furthermore, since the surface of the optical fiber preform 10 forms a steep angle with respect to the parallel light 80 at the side end when viewed from the clad part sensors 71 and 73 side, the parallel light 80 Sensors 71 and 73 are hardly reached. Therefore, positions E and E with the lowest received light intensity are
1 4 光ファイバ用母材 10の最外の側端部の位置に対応する。  1 4 Corresponds to the position of the outermost edge of the optical fiber preform 10.
[0041] また、コア部用センサ 72に受光された平行光 80において、高い屈折率を有するコ ァ部 14を透過した平行光 80の強度と、相対的に低い屈折率を有するクラッド部 12を 透過した平行光 80の強度に相違が生じる。更に、コア部用センサ 72側から見た場合 のコア部 14の側端部にお 、ては、コア部 14の表面が平行光 80に対して急峻な角度 をなすので、平行光 80はコア部用センサ 72に殆ど到達しない。従って、コア不用セ ンサ 72において受光強度が最も低い位置 Eおよび Eの間隔は、光ファイバ用母材 In the parallel light 80 received by the core sensor 72, the intensity of the parallel light 80 transmitted through the core part 14 having a high refractive index and the clad part 12 having a relatively low refractive index are provided. There is a difference in the intensity of the transmitted parallel light 80. Furthermore, since the surface of the core part 14 forms a steep angle with respect to the parallel light 80 at the side end of the core part 14 when viewed from the core part sensor 72 side, the parallel light 80 is Almost no part sensor 72 is reached. Therefore, the interval between positions E and E where the light receiving intensity is the lowest in the non-core sensor 72 is the optical fiber preform.
2 3  twenty three
10のコア部 14の外径に対応する。  Corresponds to the outer diameter of 10 core parts 14.
[0042] 上記のようにクラッド部用センサ 71、 73およびコア部用センサ 72に受光された平行 光 80から得られた位置情報から、構造測定の算出に必要な値を得ることができる。 即ち、クラッド部用センサ 73の図上左端の画素位置を「0」、コア部用センサ 72の図 上左端の画素位置を「A」、クラッド部用センサ 71の左端の画素位置を「B」とした場 合、光ファイバ用母材 10のクラッド部 12およびコア部 14の各側端部の位置は、下記 のように表すことができる。なお、これらの位置情報は、数値化した上で別途求めた 画素を実寸法に変換する係数を用いて実寸法に変換しても良い。 From the position information obtained from the parallel light 80 received by the clad sensors 71 and 73 and the core sensor 72 as described above, a value necessary for calculation of the structure measurement can be obtained. That is, the pixel position at the upper left end of the clad sensor 73 is “0”, the pixel position at the upper left end of the core sensor 72 is “A”, and the pixel position at the left end of the clad sensor 71 is “B”. In this case, the positions of the side end portions of the cladding portion 12 and the core portion 14 of the optical fiber preform 10 can be expressed as follows. Note that these pieces of positional information may be converted into actual dimensions using a coefficient for converting the pixels obtained separately after being digitized into actual dimensions.
クラッド左端; El、  Clad left edge; El,
クラッド右端; B+E4、  Clad right end; B + E4,
クラッド径; B+E4- El、  Cladding diameter; B + E4- El,
コア左端; A+E2、  Core left end; A + E2,
コア右端; A+E3  Core right end; A + E3
コァ径; E3- E2  Core diameter; E3- E2
偏芯量;(2A+E2+E3)Z2— (E1 + B+E4)Z2 [0043] また、前記したように、構造測定装置 100において光ファイバ用母材 10は、吊り下 げ装置 20により支持されている。また、吊り下げ装置 20は、光ファイバ用母材 10を 昇降させることと、回転させることとができる。従って、上記のようにして得られた位置 情報の値は、その測定を実行したときの光ファイバ用母材 10の昇降方向の位置およ び回転角度と組み合わせて保存される。具体的には、吊り下げ装置 20における昇降 動作および回転動作をボールねじ、輪列、チェーン等を組み合わせて形成し、それ らの部材と連動するエンコーダが発生するパルスを計数することにより、光ファイバ用 母材 10の昇降位置および回転角度の情報を得ることができる。 Eccentricity: (2A + E2 + E3) Z2— (E1 + B + E4) Z2 Further, as described above, the optical fiber preform 10 is supported by the suspension device 20 in the structure measuring apparatus 100. Further, the suspending device 20 can raise and lower the optical fiber preform 10 and rotate it. Therefore, the position information value obtained as described above is stored in combination with the position and rotation angle of the optical fiber preform 10 when the measurement is executed. Specifically, the lifting and lowering operations in the suspending device 20 are formed by combining ball screws, wheel trains, chains, etc., and the optical fiber is counted by counting the pulses generated by the encoders linked to these members. Information on the elevation position and rotation angle of the base material 10 can be obtained.
[0044] なお、クラッド部用センサ 71、 73およびコア部用センサ 72の各々を個別の画像処 理装置に結合し、昇降位置および回転角度の情報を吊り下げ装置 20から共通に受 け取ることにより、構造測定に係る情報処理の処理速度を向上させることもできる。こ のような場合に用いる画像処理装置は、適切なインターフェースをクラッドは併せた パーソナルコンピュータ、ボードコンピュータ等により形成できる。また、それぞれに位 置検出プログラムを組み込んだ 3枚の画像処理ボードを一台の情報処理装置に実装 し、画像処理結果を高速に算出することもできる。この場合は、メモリに書き出された 位置情報を読み出すことで高速かつ容易に情報を抽出できるが、各画像処理ボード の処理速度と計算結果の出力タイミングを考慮しなければならな 、。 V、ずれの場合も 、費用、処理速度等を勘案して、有利に構成を選択すべきである。以上のような操作 によりデータ化された測定結果は、後述する算出手順を実行する情報処理装置から アクセスできる情報格納手段または記録媒体に保存される。  [0044] It should be noted that each of the clad part sensors 71 and 73 and the core part sensor 72 is coupled to an individual image processing device, and information on the raising / lowering position and the rotation angle is received from the suspension device 20 in common. As a result, the processing speed of information processing related to the structure measurement can be improved. The image processing apparatus used in such a case can be formed by a personal computer, a board computer, or the like with an appropriate interface and clad. In addition, three image processing boards each incorporating a position detection program can be mounted on a single information processing device, and the image processing results can be calculated at high speed. In this case, information can be extracted quickly and easily by reading the position information written in the memory, but the processing speed of each image processing board and the output timing of the calculation result must be taken into account. In the case of V and deviation, the configuration should be advantageously selected in consideration of cost, processing speed, etc. The measurement results converted into data by the above operations are stored in an information storage means or a recording medium that can be accessed from an information processing apparatus that executes a calculation procedure described later.
[0045] 上記のようにしてデータ化された測定値に基づ!/ヽて、後述するように光ファイバ用 母材 10のコア部 14の非円率および偏芯率を算出することができる。し力しながら、実 際に測定して得られた測定値については、異常値の排除処理と、測定位置相互の 間の値を補間する整形処理を実施することが好ま ヽ。  [0045] Based on the measurement values converted into data as described above, the non-circularity and the eccentricity of the core portion 14 of the optical fiber preform 10 can be calculated as described later. . However, for the measured values obtained by actual measurement, it is preferable to perform outlier removal processing and shaping processing to interpolate values between measurement positions.
[0046] 即ち、前記したように、構造測定装置 100における測定は、長手方向の各測定位 置で停止 ·回転させて測定するのではなぐ各角度で上昇又は下降させつつ複数の 受光センサ 70で個別に測定している。このため、各角度および各センサのデータで 、長手方向の測定位置が合わない場合が生じるが、これにはデータを得たい間隔で 実測値による補間処理を行って、各角度でのデータを長手方向に同じ位置データと して整形し、整形後のコア径データを基に、長手方向の各位置でコア部非円率や偏 芯率の計算を行う。この補間を行うことで、測定時に、わざわざ各角度で長手方向に 測定位置を合わせて測定する必要がなぐ位置合わせ精度上の制約からくる移動速 度の制約を排除でき、母材の高速移動 ·測定が可能となる。 That is, as described above, the measurement in the structure measuring apparatus 100 is performed by the plurality of light receiving sensors 70 while being raised or lowered at each angle rather than being stopped and rotated at each measurement position in the longitudinal direction. It is measured individually. For this reason, there are cases where the measurement position in the longitudinal direction does not match with the data of each angle and each sensor. Interpolation with measured values is performed to shape the data at each angle as the same position data in the longitudinal direction, and based on the core diameter data after shaping, the core non-circularity and bias at each position in the longitudinal direction. Calculate the core ratio. By performing this interpolation, it is possible to eliminate the restriction on the movement speed due to the restriction on the alignment accuracy that does not need to be measured by aligning the measurement position in the longitudinal direction at each angle at the time of measurement. Measurement is possible.
[0047] また、光ファイバ用母材 10の長手方向において、コア部の径、クラッド部の位置等 の変動は、連続的に滑らかに変化する。従って、隣接する測定値に対する変動が特 異的に変化する場合は、これを異常値として排除できる。即ち、例えば、隣接するデ ータを含めた 3点の測定値の平均が所定の許容幅に入っていることを判定し、許容 幅を超えた値を異常値として除外することができる。具体的には、好ましい方法は、 それぞれの長手方向のデータ群をー且、上下位置を Xとしデータを yとしてその多項 式近似を行 ヽ、その近似値が所定の許容幅に入って ヽるカゝ否かを判断する方法で ある。この方法によれば、長いスパンでのデータの変ィ匕にも対応できる。多項式近似 は、 6次〜 10次が適当で、 6次未満では本来のコア径の変動に追随できず、正常値 が異常値として判断され易い。他方、 10次を超えると連続した異常値などを拾いや すくなり、異常値が正常値として判断されかねず、好ましくない。  [0047] Further, in the longitudinal direction of the optical fiber preform 10, changes in the diameter of the core portion, the position of the cladding portion, and the like continuously and smoothly change. Therefore, if fluctuations with respect to adjacent measurement values change in particular, this can be excluded as an abnormal value. That is, for example, it is possible to determine that the average of three measured values including adjacent data is within a predetermined allowable range, and to exclude a value exceeding the allowable range as an abnormal value. Specifically, the preferred method is to perform a polynomial approximation of each longitudinal data group, X as the vertical position and Y as the data, and the approximate value falls within a predetermined tolerance. This is a method for judging whether or not there is a problem. According to this method, it is possible to cope with data changes in a long span. For the polynomial approximation, the 6th to 10th orders are appropriate, and if it is less than 6th order, it cannot follow the fluctuation of the original core diameter, and normal values are easily judged as abnormal values. On the other hand, if it exceeds the 10th order, it is easy to pick up consecutive abnormal values and the abnormal values may be judged as normal values, which is not preferable.
[0048] 図 7は、上記のような整形処理を、操作手順を追って示す流れ図 F200である。同図 に示すように、まず、処理の対象となる測定データを計測したときの光ファイバ用母材 10の回転角度(図中では No. 1)を特定する(S210)。次に、長手位置とそのコア部 相対外径値から多項式近似を実行して、得られた多項式近似値に対して、各測定値 が許容範囲内にあるカゝ否かの判断を行う(S220)。こうして、測定値に含まれる異常 な値が排除される。  FIG. 7 is a flowchart F200 showing the shaping process as described above, following the operation procedure. As shown in the figure, first, the rotation angle (No. 1 in the figure) of the optical fiber preform 10 when the measurement data to be processed is measured is specified (S210). Next, a polynomial approximation is executed from the longitudinal position and the relative outer diameter value of the core portion, and it is determined whether or not each measured value is within an allowable range for the obtained polynomial approximation (S220). ). In this way, abnormal values included in the measured values are eliminated.
[0049] 測定値の補間は、まず、光ファイバ用母材 10の長手方向について、最初に補間値 の算出を実行すべき位置が検索され特定される(S230)。次に、その位置における 補間値を算出する場合に参照すべき、前後の測定値が検索される (S240)。更に、 参照する前後の値が異常値ではないことをチェックした上で (S250)、補間値が算出 され (S280)、その位置に補間される。なお、光ファイバ用母材 10の長手方向に係る 特定の位置 Xにおいて測定値間を補間する補間値 Dは、位置 Xより前の位置の測 定値および画素位置をそれぞれ% 、 Dとし、位置 Xよりも後のデータを% 、 Dとした [0049] In the measurement value interpolation, first, in the longitudinal direction of the optical fiber preform 10, a position where the calculation of the interpolation value is to be first executed is searched and specified (S230). Next, the previous and next measured values to be referred to when calculating the interpolated value at that position are searched (S240). Furthermore, after checking that the values before and after the reference are not abnormal values (S250), an interpolation value is calculated (S280) and interpolated at that position. The interpolated value D that interpolates between measured values at a specific position X in the longitudinal direction of the optical fiber preform 10 is measured at a position before the position X. Fixed value and pixel position are% and D, respectively, and data after position X is% and D.
1 1 2 2 場合に、下記の式 [数 1]により算出できる。  In the case of 1 1 2 2, it can be calculated by the following formula [Formula 1].
[数 1]
Figure imgf000017_0001
[Number 1]
Figure imgf000017_0001
[0050] こうして、ある測定値と隣接する測定値の間が補間されると、補間位置が終了位置 に達して!/、るかどうかが調べられる。補間位置が終了位置に達して 、な 、場合 (S29 0 :YES)は、測定間隔に対応させて補間する位置を所定の間隔ずらした上で (S27 0)、 S240から S280までの補間処理が繰り返される。一方、補間位置が終了位置に 到達した場合 (S290 :YES)は、その測定値の角度ナンバーを調べて、その角度ナ ンバーが周分割数に達していない場合(S300 : NO)は、 S120における角度 No.を ひとつ増カロして(S260)、再び S220力ら S290までの処理を繰り返す。一方、角度ナ ンバーが周分割数に達した場合 (S300 : YES)は、処理を終了する。こうして、光ファ ィバ用母材 10の全長にわたって異常値を排除された上で連続した測定値データが 得られる。 [0050] In this way, when an interpolation is made between a certain measurement value and an adjacent measurement value, it is checked whether the interpolation position has reached the end position! /. If the interpolation position has reached the end position (S290: YES), the interpolation processing from S240 to S280 is performed after the position to be interpolated is shifted by a predetermined interval corresponding to the measurement interval (S270). Repeated. On the other hand, if the interpolation position has reached the end position (S290: YES), the angle number of the measured value is checked, and if the angle number has not reached the number of circumferential divisions (S300: NO), in S120 Increase the angle number by one (S260) and repeat the process from S220 force to S290 again. On the other hand, if the angle number has reached the number of circumferential divisions (S300: YES), the process is terminated. In this way, continuous measurement value data can be obtained while removing abnormal values over the entire length of the optical fiber preform 10.
[0051] 上記のようにして得られた測定値データからは、次のようにして非円率を求めること ができる。即ち、ある角度におけるコア部相対外径値 、角度を 0とした場合に、 1 周で 2周期となる楕円成分を下記の式 [数 2]に従ってフーリエ解析することにより、コ ァ部 14の楕円成分の振幅を算出できる。  [0051] From the measured value data obtained as described above, the non-circularity can be obtained as follows. That is, the core part relative outer diameter value at a certain angle, when the angle is set to 0, the elliptical component having two cycles in one round is Fourier-analyzed according to the following formula [Equation 2], thereby The amplitude of the component can be calculated.
[数 2] v = a - cos(2の + b - sm( ζθ)  [Equation 2] v = a-cos (2 + b-sm (ζθ)
[0052] 続いて、上記の楕円成分の振幅における cos成分の振幅を a、 sin成分の振幅を bと した場合に、下記の式 [数 3]に従って、コア部 14の楕円率を求めることができる。楕 円率は、非円率として取り扱うことができる。 [0052] Subsequently, when the amplitude of the cos component in the amplitude of the elliptic component is a and the amplitude of the sin component is b, the ellipticity of the core portion 14 can be obtained according to the following equation [Equation 3]. it can. The ellipticity can be treated as a non-circularity.
[数 3]
Figure imgf000018_0001
[Equation 3]
Figure imgf000018_0001
[0053] また、コア部 14の偏芯率は、次のようにして求めることができる。即ち、整形処理お よび補間処理されたデータにぉ 、て、ひとつの長手位置おけるクラッド位置の値およ びコア位置の値として、図 6に記載した記号を用いると、ある角度力 光ファイバ用母 材 10を見た場合の偏芯量は下記の式 [式 4]のように表すことができる。  [0053] The eccentricity of the core portion 14 can be obtained as follows. That is, if the symbols shown in FIG. 6 are used as the value of the cladding position and the value of the core position in one longitudinal position in the data subjected to the shaping process and the interpolation process, a certain angular force optical fiber The amount of eccentricity when looking at the base material 10 can be expressed as the following equation [Equation 4].
画 p -旦,の = 2 · Α + Ε2 (Θ) + Ε, {Θ) _ Ει (θ) + Β + Ε {Θ) Picture p -day , no 2 = · + Ε 2 (Θ) + Ε, (Θ) _ Ει (θ) + Β + Ε (Θ)
2 2  twenty two
[0054] 光ファイバ用母材 10の長手方向についてひとつの位置において、角度 Θからその 位置を見た場合のコア部の偏芯量を hとすると、下記の式 [数 5]に従ってプーリエ解 析を実行することにより、 1周で 1周期となる偏芯量 hが得られる。 [0054] At one position in the longitudinal direction of the optical fiber preform 10, assuming that the eccentricity of the core portion when viewing the position from the angle Θ is h, the pulley analysis is performed according to the following equation [Equation 5]. By executing, the eccentricity h, which is one cycle per round, is obtained.
[数 5]  [Equation 5]
h - c - cos (の + d · sin (の  h-c-cos (of + d
[0055] 更に、偏芯量 hの cos成分の振幅を c、 sin成分の振幅を dとしたとき、下記の式 [数 6 ]に従って、その位置におけるクラッド部 12の外径値で割った偏芯率が求められる。 従って、光ファイバ用母材 10の長手方向の各位置について偏芯率を求めることによ り、光ファイバ用母材 10の全長にわたる偏芯率の分布が得られる。  [0055] Furthermore, assuming that the amplitude of the cos component of the eccentricity h is c and the amplitude of the sin component is d, the deviation divided by the outer diameter value of the clad 12 at that position according to the following equation [Equation 6]: A core rate is required. Therefore, by obtaining the eccentricity for each position in the longitudinal direction of the optical fiber preform 10, a distribution of the eccentricity over the entire length of the optical fiber preform 10 can be obtained.
[数 6] 偏芯率 = m平均^ lクcフ- +d^卜外^圣 x 100[%] 以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実 施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または 改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形 態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載力も明らかである。 産業上の利用可能性 [Equation 6] Eccentricity = m average ^ l c c- + t d ^ 卜 outer ^ 圣x 100 [ % ] Although the present invention has been described using the embodiment, the technical scope of the present invention Is not limited to the range described in the above embodiment. Various changes or modifications to the above embodiment It will be apparent to those skilled in the art that improvements can be made. It is clear that the embodiment described above can be included in the technical scope of the present invention with such changes or improvements. Industrial applicability
母材の長手方向各位置でのコア部非円率と偏芯率を効率よく同時に測定できるの で、母材の管理コストの低減に寄与する。  Since the core non-circularity and eccentricity at each position in the longitudinal direction of the base material can be measured efficiently and simultaneously, this contributes to a reduction in the management cost of the base material.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] コア部と前記コア部を包囲するクラッド部を有する光ファイバ用母材のコア部の非円 率および偏芯率を測定する方法であって、  [1] A method for measuring a non-circularity and an eccentricity of a core portion of an optical fiber preform having a core portion and a cladding portion surrounding the core portion,
マッチングオイルに浸漬させた前記光ファイバ用母材に、前記コア部の中心軸と直 交する方向力 光を照射しながら、前記中心軸と平行な方向に前記光ファイバ用母 材を移動させる母材移動操作と、  A base material for moving the optical fiber preform in a direction parallel to the central axis while irradiating the optical fiber preform immersed in the matching oil with directional force light perpendicular to the central axis of the core portion. Material movement operation,
前記光のうち前記コア部を透過した透過光の幅の変化を、前記光ファイバ用母材 の移動量と関連付けて記録して、前記光ファイバ用母材の長手方向に関する前記コ ァ部の相対外径値分布を測定する相対外径値分布測定操作と、  The change in the width of the transmitted light that has passed through the core portion of the light is recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and relative to the core portion in the longitudinal direction of the optical fiber preform. Relative outer diameter value distribution measurement operation for measuring the outer diameter value distribution,
前記クラッド部および前記マッチングオイルの境界を透過した透過光に生じる急峻 なコントラストの位置を、前記光ファイバ用母材の移動量と関連付けて記録して、前記 光ファイバ用母材の長手方向に関する前記クラッド部の側端位置分布を測定するク ラッド側端位置分布測定操作と  The position of the steep contrast generated in the transmitted light that has passed through the boundary between the cladding and the matching oil is recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and the longitudinal direction of the optical fiber preform is recorded. The clad side edge position distribution measurement operation to measure the clad side edge position distribution and
を含む測定手順を有し、  Having a measurement procedure comprising
前記中心軸の回りに前記光ファイバ用母材を所定の回転角度まで回転させる毎に 前記測定手順を実行し、前記回転角度に関連付けられた複数の前記相対外径値分 布および前記クラッド側端位置分布を記録する測定値蓄積手順と、  The measurement procedure is executed each time the optical fiber preform is rotated around the central axis to a predetermined rotation angle, and the plurality of relative outer diameter value distributions and the clad side ends associated with the rotation angle are executed. A measurement accumulation procedure to record the position distribution;
前記測定値蓄積手順において蓄積された複数の前記相対外径値分布および前記 クラッド側端位置分布測に基づいて、前記光ファイバ用母材の長手方向に関する前 記コア部の複数の非円率および偏芯率を算出する算出手順と  Based on the plurality of relative outer diameter value distributions accumulated in the measurement value accumulation procedure and the clad side end position distribution measurement, a plurality of non-circularity ratios of the core part in the longitudinal direction of the optical fiber preform and Calculation procedure to calculate the eccentricity rate and
を備える構造測定方法。  A structure measuring method comprising:
[2] 前記相対外径値分布測定操作および前記クラッド側端位置分布測定操作を、個別 の受光センサを用いて実施する請求項 1に記載の構造測定方法。  [2] The structure measurement method according to claim 1, wherein the relative outer diameter value distribution measurement operation and the clad side end position distribution measurement operation are performed using individual light receiving sensors.
[3] 前記クラッド側端位置分布測定操作にぉ ヽて、前記光ファイバ用母材の両側端に 現れる一対の側端の位置を、それぞれ個別の受光センサを用いて測定する請求項 1 または請求項 2に記載の構造測定方法。 [3] The position of the pair of side ends appearing on both side ends of the optical fiber preform is measured using the individual light receiving sensors over the cladding side end position distribution measurement operation. Item 3. The structure measurement method according to Item 2.
[4] コア部と前記コア部を包囲するクラッド部を有する光ファイバ用母材のコア部の非円 率および偏芯率を測定する構造測定装置であって、 前記光ファイバ用母材を吊り下げて、前記コア部の中心軸と平行な方向に前記光 ファイバ用母材を変位させる昇降動作と、前記中心軸の周りに前記光ファイバ用母 材を回転させる回転動作とができる吊下げ装置と、 [4] A structure measuring apparatus for measuring a non-circularity and an eccentricity of a core portion of an optical fiber preform having a core portion and a cladding portion surrounding the core portion, The optical fiber preform is suspended and moved up and down to displace the optical fiber preform in a direction parallel to the central axis of the core, and the optical fiber preform is rotated around the central axis. A suspension device capable of rotating,
前記光ファイバ用母材を浸漬できる量のマッチングオイルを収容し、且つ、前記マ ツチングオイルに浸漬された前記光ファイバ用母材に前記昇降動作による昇降を許 す容器と、  A container that contains an amount of matching oil that can immerse the optical fiber preform, and that allows the optical fiber preform immersed in the matching oil to move up and down by the lifting operation;
前記容器の内部で前記マッチングオイルに浸漬された前記光ファイバ用母材に対 して、前記中心軸と直交する方向の平行光を照射する光源と、  A light source that irradiates parallel light in a direction perpendicular to the central axis to the optical fiber preform immersed in the matching oil inside the container;
前記光源から照射され、前記光ファイバ用母材を透過した前記平行光を受光する 受光センサと  A light receiving sensor that receives the parallel light irradiated from the light source and transmitted through the optical fiber preform;
を備え、 With
マッチングオイルに浸漬させた前記光ファイバ用母材に、前記コア部の中心軸と直 交する方向力 光を照射しながら、前記中心軸と平行な方向に前記光ファイバ用母 材を移動させる母材移動操作、  A base material for moving the optical fiber preform in a direction parallel to the central axis while irradiating the optical fiber preform immersed in matching oil with a directional force light perpendicular to the central axis of the core portion. Material movement operation,
前記光のうち前記コア部を透過した透過光の幅の変化を、前記光ファイバ用母材 の移動量と関連付けて記録して、前記光ファイバ用母材の長手方向に関する前記コ ァ部の相対外径値分布を測定する相対外径値分布測定操作、および、  The change in the width of the transmitted light that has passed through the core portion of the light is recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and relative to the core portion in the longitudinal direction of the optical fiber preform. Relative outer diameter value distribution measurement operation for measuring outer diameter value distribution, and
前記クラッド部および前記マッチングオイルの境界を透過した透過光に生じる急峻 なコントラストの位置を、前記光ファイバ用母材の移動量と関連付けて記録して、前記 光ファイバ用母材の長手方向に関する前記クラッド部の側端位置分布を測定するク ラッド側端位置分布測定操作  The position of the steep contrast generated in the transmitted light that has passed through the boundary between the cladding and the matching oil is recorded in association with the amount of movement of the optical fiber preform, and the longitudinal direction of the optical fiber preform is recorded. Cladding side edge position distribution measurement operation to measure the cladding side edge position distribution
を含む測定手順と、 A measurement procedure including:
前記中心軸の回りに前記光ファイバ用母材を所定の回転角度まで回転させる毎に 前記測定手順を実行し、前記回転角度に関連付けられた複数の前記相対外径値分 布および前記クラッド側端位置分布を記録する測定値蓄積手順と、  Each time the optical fiber preform is rotated to a predetermined rotation angle around the central axis, the measurement procedure is executed, and the plurality of relative outer diameter value distributions and the clad side ends associated with the rotation angle are executed. A measurement accumulation procedure to record the position distribution;
前記測定値蓄積手順において蓄積された複数の前記相対外径値分布および前記 クラッド側端位置分布測に基づいて、前記光ファイバ用母材の長手方向に関する前 記コア部の複数の非円率および偏芯率を算出する算出手順と を実行する構造測定装置。 Based on the plurality of relative outer diameter value distributions accumulated in the measurement value accumulation procedure and the clad side end position distribution measurement, a plurality of non-circularity ratios of the core part in the longitudinal direction of the optical fiber preform and Calculation procedure for calculating the eccentricity rate and Structure measuring device that performs.
[5] 前記受光センサが、前記相対外径値分布測定操作において使用される相対外径 値検出センサと、前記クラッド側端位置分布測定操作において使用される側端位置 検出センサとを、個別に含む請求項 4に記載の構造測定装置。 [5] The light receiving sensor separately includes a relative outer diameter value detection sensor used in the relative outer diameter value distribution measurement operation and a side end position detection sensor used in the cladding side end position distribution measurement operation. 5. The structure measuring device according to claim 4, comprising:
[6] 前記受光センサが、前記クラッド側端位置分布測定操作にぉ 、て、前記光ファイバ 用母材の両側端に現れる一対の側端の位置をそれぞれ検出する個別の受光センサ を含む請求項 4または請求項 5に記載の構造測定装置。 [6] The light receiving sensor includes individual light receiving sensors that respectively detect positions of a pair of side edges that appear at both side edges of the optical fiber preform during the cladding side edge position distribution measurement operation. The structure measuring device according to claim 4 or 5.
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