JP2002098854A

JP2002098854A - 定偏波光ファイバの融着接続方法

Info

Publication number: JP2002098854A
Application number: JP2000289398A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Oki; 栄輔沖; Tsutomu Watanabe; 勤渡邉; Kensuke Ito; 謙輔伊藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】定偏波光ファイバの融着接続で、応力付与部
による偏波面の光学的なずれも含めた高精度の調心と調
心時間の短縮化が図る。【解決手段】コア部の両側に応力付与部を配して偏波
面を保存した一対の光ファイバ２０ａ，２０ｂを融着接
続する方法で、一対の光ファイバ２０ａ，２０ｂの突合
せ部を融着接続装置２１に載置し、突合せ部を光ファイ
バ光軸と直交する２軸からの画像観察２６ｘ，２６ｙに
より軸合わせをした後、一対の光ファイバ２０ａ，２０
ｂの偏波面を画像モニタにより検出し一致させ、この後
画像モニタで検出し一致させた偏波面を光パワーモニタ
２４，２５により補正して、融着接続することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定偏波光ファイバ
を融着接続する技術に関し、特に互いに融着する光ファ
イバの偏波面を一致させて融着接続する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】定偏波光ファイバ（偏波保存型光ファイ
バともいう）は、コア部に直交する２方向から異なる応
力を与えることにより、等価的に複屈折性を持たせたも
のである。この定偏波光ファイバの代表的なものとして
は、コア部の両側に応力付与材を配したパンダ型ファイ
バ、ボータイ型ファイバ、楕円ジャケット型ファイバが
知られている。これらの定偏波光ファイバを融着接続す
るには、互いの偏波面を一致させて調心させる必要があ
る。また、必要に応じて、互いの偏波面を所定角度持た
せて融着接続する場合もあるが、この場合も、一旦偏波
面を一致させてから、所定角度を与えている。

【０００３】定偏波光ファイバ（以下、光ファイバとい
う）の偏波面を一致させて調心する方法として、光ファ
イバ側面からの透過光像を観察する画像モニタによる方
法と光ファイバの透過光量を測定する光パワーモニタに
よる方法が知られている。

【０００４】図６により、従来の画像モニタによる方法
についての一例を説明する（特開平２−１９６２０４号
公報参照）。図６（Ａ）および図６（Ｂ）で、１は光フ
ァイバ、２はコア部、３は応力付与部、４は撮像カメ
ラ、５はモニタ画面、６は光ファイバ像を示す。また図
６（Ｃ）は、モニタ画面の輝度分布を示すもので、７は
光ファイバ中心、８ａ，８ｂは輝度ピーク、９ａ，９ｂ
は光ファイバ外径位置を示す。

【０００５】この方法は、光ファイバ１の一方の側面か
ら光を照射し、他方の側面で光ファイバを透過した光を
撮像カメラ４で撮像し、撮像された光ファイバ像６の輝
度分布を観察する方法である。撮像により得られる輝度
分布には、応力付与部３を透過する透過光の屈折によ
り、光ファイバの中心７の両側に高輝度の輝度ピーク８
ａ，８ｂが生じる。この輝度ピーク８ａ，８ｂと光ファ
イバ中心７との距離ＥとＦが、光ファイバ１の回転位置
によって異なる。

【０００６】したがって、接続しようとする左右の光フ
ァイバ１の｜Ｅ−Ｆ｜が、ゼロになるように回転位置を
調整して、偏波面を合わせてから接続を行なう。なお、
図６では、コア部２と応力付与部３の中心を通る方向か
らの観察で、回転角度が９０度を示している。しかし、
観察面に対する回転角度が０〜９０度の間で、｜Ｅ−Ｆ
｜がゼロとなる回転位置は、幾つか存在し、所定の回転
位置を求めるためには、他のパラメータも必要とされ
る。

【０００７】また、他の画像モニタによる方法では、上
述した輝度ピークの位置をモニタ画面上に表示し、接続
しようとする左右の光ファイバで一致するように調整す
る技術が開示されている（特開平８−１１４７２０号公
報参照）。この方法は、左右の光ファイバで輝度ピーク
の位置を合わせるだけで、他のパラメータを必要としな
い。しかしながら、この方法は、輝度ピーク位置を画面
に表示して調心するものであるため、労力を要すると共
に自動化が難しい。

【０００８】上述した２例の画像モニタによる方法は、
いずれも応力付与部の幾何学的配置に基づくものであ
る。光ファイバの偏波面が、応力付与部の配置で一義的
に定まるのであれば、上述した画像モニタによる調心は
有効であるかも知れない。しかし、実際の光ファイバで
は、偏波面が応力付与部の幾何学的配置に対して、光学
的には０〜１０度程度ずれている場合がある。このよう
な偏波面の光学的なずれに対して、画像モニタでの調心
は十分対応することができない。

【０００９】もう一つの光ファイバの偏波面を一致させ
る方法である従来の光パワーモニタについて、図７によ
り説明する（特開平６−２４２３３７号公報参照）。図
７（Ａ）は光ファイバ外径により偏波面を検出する図を
示し、図７（Ｂ）は光パワーモニタで偏波面を検出する
図を示す。図中、１１ａ，１１ｂは光ファイバ、１２は
調心台、１３は外径測定器、１４は安定化光源、１５は
パワーメータを示す。

【００１０】この図７に示す方法は、光ファイバの外形
が楕円であることを利用して、光ファイバの長軸と短軸
を外径測定器１３で測定して偏波面を検出し、この後、
光パワーモニタを併用して偏波面のずれを補正する技術
を開示している。なお、光ファイバ１１ａ，１１ｂは、
調心台１２を駆動して調心される。光パワーモニタは、
一方の光ファイバ１１ａに安定化光源１４が接続され、
他方の光ファイバ１１ｂにパワーメータ１５が接続され
る。光ファイバ１１ａまたは１１ｂのいずれか一方が調
心台１２により回転され、パワーメータ１５の出力が最
大になるように調心され、この後、融着接続される。

【００１１】図７の方法は、光ファイバの外径測定で予
め偏波面の回転位置を検出しているが、偏波面の偏心等
についての考慮がなく、極めて粗い物理的な調心である
ので、補正するにしてもプラス側への補正かマイナス側
への補正かも知ることもできない。したがって、光パワ
ーモニタで補正するとしても、実質的には手探りでの調
心であり、労力を要する。また、光ファイバの外径が円
形の場合には適用できず、外径が楕円の長軸と短軸とで
差が小さい場合も有効ではない。

【００１２】また、光パワーモニタにて、消光比値を測
定することも周知である。この消光比モニタとは、光フ
ァイバにＸ偏波の光のみを入射させた場合、出射端にお
けるＸ偏波の光パワーと９０度の位相差を持つＹ偏波の
光パワーの比でモニタするものである。光の出射側で消
光比が最大になるように調心台側にフィードバックをか
けながら調心する方法も知られている（特開昭６２−２
７２２０７号公報照）。

【００１３】光パワーモニタによる調心は、画像モニタ
による調心に比べて応力付与部の幾何学的位置に対して
光学的なずれがあっても、これに関係なく偏波面の正確
な調心が可能である。しかしながら、実際の光パワーモ
ニタによる調心では、偏波面の回転位置調整の都度、コ
アのずれも生じるため軸の光ファイバの接続端のｘｙ方
向の位置合わせも行なわなければならず、回転位置調整
とｘｙ位置合わせを独立して行なえる画像モニタによる
調心方法に比べ、多くの作業時間を要する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、応力付与部による偏波面の
光学的なずれも含めた高精度の偏波面検出ができ、調心
時間の短縮化が図れ、熟練を要することなく容易に調心
できる定偏波光ファイバの融着接続方法を提供する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の定偏波光ファイ
バの融着接続方法は、コア部の両側に応力付与部を配し
て偏波面を保存した一対の光ファイバを融着接続する方
法であって、一対の光ファイバの突合せ部を融着接続装
置に載置し、突合せ部を光ファイバ光軸と直交する２軸
からの画像観察により軸合わせをした後、一対の光ファ
イバの偏波面を画像モニタにより検出し一致させ、この
後画像モニタで検出し一致させた偏波面を光パワーモニ
タにより補正して、融着接続することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図により説
明する。図１は、本発明を実施するための融着接続装置
の概略を示す図で、図１（Ａ）は装置の全体の概略図、
図１（Ｂ）は融着接続部の概略図である。図中、２０
ａ、２０ｂは光ファイバ、２１は融着接続機、２２は融
着接続部、２３は表示部，２４は消光比測定メータ、２
５はモニタ光源、２６ｘ，２６ｙは撮像カメラ、２７
ｘ，２７ｙは照射光源、２８は放電電極、３０はファイ
バチャック、３１はＶ溝台、３２はギア、３３はステッ
ピングモータ、３４はエンコーダを示す。

【００１７】融着接続装置は、光ファイバ２０ａと２０
ｂを接続する融着接続部２２と表示部２３から成る融着
接続機２１、一方の光ファイバ２０ａに接続する消光比
測定メータ２４、他方の光ファイバ２０ｂに接続するモ
ニタ光源２５で構成される。融着接続部２２は、融着部
をｘ方向から観察するための撮像カメラ２６ｘと、ｙ方
向から観察するための撮像カメラ２６ｙを備え、夫々の
撮像カメラに対応するようにＬＥＤ等の照射光源２７ｘ
と２７ｙが配設されている。また、融着接続のための一
対の放電電極２８が、融着部を挟んで配設されている。
なお、消光比測定メータ２４は、融着接続機２１と通信
ケーブルで接続されており、自動計測されている消光比
値が常に融着接続機２１に出力され続けている。融着接
続機２１は、瞬時に消光比値の取り込みが可能である。

【００１８】左右の光ファイバ２０ａと２０ｂは、夫々
のファイバに対応して配設されたファイバ保持機構によ
り個別に保持され、個別に位置調整される。ファイバ保
持機構は、ファイバチャック３０、Ｖ溝台３１、ギア３
２、エンコーダ３４を備えている。ファイバチャック３
０は、光ファイバの被覆部分を挟んで保持固定するする
もので、着脱操作は手動で行なわれる。Ｖ溝台３１は、
左右に１個づつ配されていて、それぞれｘ方向、ｙ方向
に移動され、光ファイバ２０ａ，２０ｂの先端部分の軸
合わせを行なうもので、光ファイバ２０ａ，２０ｂの被
覆が除去された先端部分の軸方向（ｚ方向）移動と回転
（θ方向）駆動を可能にするように位置決め支持するも
のである。

【００１９】ギア３２は、光ファイバを回転させて、偏
波面の回転位置を調整するもので、ステッピングモータ
３３により所定の回転角度で駆動される。エンコーダ３
４は、光ファイバの回転角度を検出するもので、ファイ
バチャック３０、ギア３２の回転軸で連結されている。
なお、光ファイバの軸方向（ｚ方向）への、位置調整
は、ファイバチャック３０、ギア３２、エンコーダ３４
が載置されたステージ台（図示せず）をＤＣモータ等で
駆動して行なわれる。

【００２０】次に、上述した融着接続装置を使用して、
本発明の融着接続方法を実施する形態を説明する。図２
は、本発明の融着接続方法を説明するためのフロー図で
ある。なお、このフロー図の説明には、図１とその符号
を参照し、詳細な説明を省略する。本発明の概略として
は、1.光ファイバの物理的軸合わせする第１段階、２．
光ファイバの偏波面を画像モニタで一致させる第２段
階、３．光ファイバの偏波面を光パワーモニタで一致さ
せる第３段階、４．光ファイバを融着接続する第４段
階、の４つの段階から構成される。

【００２１】第１段階は、Ｓ１〜Ｓ３の工程から成る。
Ｓ１工程は、接続端の被覆が除去され端面処理された光
ファイバ２０ａと２０ｂを、ファイバチャック３０で被
覆部分をクランプする。また、被覆が除去されたガラス
ファイバの先端部分をＶ溝台３１のＶ溝に入れて位置決
めし、また、先端部分の端面を放電等によりクリーニン
グする。

【００２２】Ｓ２工程では、撮像カメラ２６ｘと２６ｙ
の焦点を調整し、光ファイバ２０ａおよび２０ｂの先端
部分をｘ方向およびｙ方向から撮像して表示部２３に表
示する。そして、撮像データに基づいてＶ溝台３１をｘ
方向とｙ方向に駆動して、光ファイバ２０ａおよび２０
ｂの軸合わせを行なう。この軸合わせは、光ファイバの
偏波面とは関係なく、光ファイバの外径位置に基づい
て、行なうものである。

【００２３】Ｓ３工程は、Ｓ２工程で軸合わせされた光
ファイバ２０ａおよび２０ｂの、端面の状況を撮像カメ
ラ２６ｘと２６ｙで撮像して、端面の形状、埃の付着等
をチェックし、次の偏波面調整に備える。なお、ここま
での工程は、通常の光ファイバを融着接続する調心と同
じである。

【００２４】第２段階の画像モニタによる偏波面の調整
は、Ｓ４〜Ｓ５の工程から成る。画像モニタには、前工
程で使用した撮像カメラ２６ｘ，２６ｙの少なくともい
ずれか一方を使用する。本発明の実施の形態では、以下
で説明する図３（Ｂ）に示すように、光ファイバのコア
部とその両側の応力付与部の中心を通る面（以下、光フ
ァイバのＹ面という）と直交する面（以下、光ファイバ
のＸ面という）を観察する。いいかえると、コア部と応
力付与部が縦一列に並んでいる状態を観察するというこ
とである。

【００２５】この観察形態について、図３により説明す
る。図３（Ａ）は、パンダ型光ファイバの側面の輝度分
布を示し、図３（Ｂ）は、撮像の模擬図を示す。図中、
４０は明部、４１は暗部、４２，４３は光ファイバの外
径端、４４，４５は明部端、４６，４７、４８は輝度ピ
ーク、４９はファイバ中心、５０は背景輝度閾値、５１
は光ファイバ、５２はコア部、５３は応力付与部を示
す。明部４０と暗部４１は、光ファイバと空気の屈折率
が異なることにより生じるもので、観察面５４の焦点位
置により明部と暗部の間隔が異なる。なお、（明部端間
距離４４−４５）／（暗部ファイバ外径端距離４２−４
３）は、２５％前後が適当である。

【００２６】図３（Ａ）の輝度分布は、光ファイバのＸ
面を示すもので、ほぼ中央位置に輝度ピーク４８が現
れ、その両側に応力付与部５３の影響による輝度ピーク
４６，４７が現れる。

【００２７】図４は、光ファイバのＸ面が観察面からθ
ｘ角度ずれた状態の輝度分布（Ａ図）と応力付与部位置
（Ｂ図）を示す。Ｘ面が観察面５４に対して角度を持つ
ようになると、左右の応力付与部５３が、輝度分布のフ
ァイバ中心から遠ざかる。この結果、両端の輝度ピーク
４６，４７の位置、ピーク値が変化したり、他のピーク
５７が発生したりすることがある。

【００２８】本発明の画像モニタの実施の形態として、
偏波面の検出に輝度分布の輝度ピーク４６，４７を用い
る。輝度ピーク４６，４７の算出には、背景輝度閾値５
０との交点で定められた明部端４４，４５からファイバ
中心４９に向かって輝度値を微分し、最初に微分値がゼ
ロになる点により決定する。そして、輝度ピーク４６と
明部端４４との距離をＥ、輝度ピーク４７と明部端４５
との距離をＦとする。Ｘ面が観察面に完全に平行であれ
ば、（Ｅ＋Ｆ）は最小値を示し、（Ｅ−Ｆ）はゼロを示
す。

【００２９】図２のフロー図に戻って、画像モニタのＳ
４工程を説明する。Ｓ４工程は、偏波面検出の粗調整を
行なうもので、左右の光ファイバ２０ａと２０ｂの粗調
整は、同時平行的に行なわれる。先ず、光ファイバ２０
ａをステッピングモータ３３により所定の回転角度（具
体例としては１５゜）で回転位置を変えていく。光ファ
イバの回転後、この回転位置での輝度分布の輝度値を微
分し、輝度ピーク４６，４７を検出すると共に、ファイ
バ中心４９との間で他に輝度ピーク（図４で示す輝度ピ
ーク５７）が存在するか否かを検出する。中心の山を除
いて他に輝度ピークが存在する場合は、求める観察対象
のＸ面がかなり離れていると認識し、光ファイバの回転
駆動を続行し、そのつど輝度ピークの存在を測定する。

【００３０】輝度ピーク４６と４７および中央の輝度ピ
ーク４８以外に輝度ピークが存在しない場合は、上述の
（Ｅ＋Ｆ）を求める。このような測定を連続して行な
い、輝度ピーク４６と４７以外に輝度ピークが存在しな
い回転角度位置のうち、（Ｅ＋Ｆ）が最小となる回転位
置を、光ファイバのＸ面が観察面５４に最も平行に近い
として調整を行なう。もう一方の光ファイバ２０ｂにつ
いても、同時並行的に、すなわち同時に画像モニタによ
り駆動量を求め、同時に回転駆動する。

【００３１】次の、Ｓ５工程は、Ｓ４工程で調整した回
転位置の微調整を行なうもので、左右の光ファイバ２０
ａと２０ｂを、同時平行的に行なうことは同じである。
この微調整で、上述の（Ｅ−Ｆ）は、符号が回転調整の
際の回転方向、絶対値が調整量に相当し、距離を回転角
に変換する回転軸駆動定数Ｋ（ｄｅｇ／μｍ）を乗じ
て、回転駆動方向と回転調整量を決定する。

【００３２】光ファイバを数値の符号に基づいて所定の
方向に回転し、数値がゼロを示した時点もしくはゼロを
寄切った時点で回転を停止する。ゼロを寄切った場合
は、反対方向（符号に基づいて）に回転させ、必要に応
じてこれを繰り返し行ない、（Ｅ−Ｆ）が最もゼロに近
い回転位置を求める。なお、繰り返し回数に応じて、回
転軸駆動定数Ｋを変えていくようにしてもよい。

【００３３】この後、前記の調整を、光ファイバを微動
回転させて行なう。回転角はステッピングモータ３３の
動作分解能によるが、例えば、０．１２５゜づつ回転さ
せて、（Ｅ−Ｆ）を算出し、その絶対値が最もゼロに近
くなるように調整する。

【００３４】図５は、画像モニタの他の実施の形態を示
すもので、偏波面の検出に輝度分布の輝度ピーク４６，
４７を用いる点は、前述の実施の形態と同じである。輝
度ピーク４６，４７の算出には、同様に、明部端４４，
４５からの輝度値を微分し、最初に微分値がゼロになる
点を求めて行なう。そして、輝度ピーク４６とファイバ
中心４９との距離をＧ、輝度ピーク４７とファイバ中心
４９との距離をＨとする。Ｘ面が観察面に完全に平行で
あれば、（Ｇ＋Ｈ）は最大値を示し、（Ｇ−Ｈ）はゼロ
を示す。

【００３５】ここで、ファイバ中心４９は、光ファイバ
の外径から求められる中心である。このファイバ中心４
９は、図３（Ｂ）から明部端４４と４５の中心と一致す
る考えられるので、ファイバ中心を明部中心に置換えて
Ｇ，Ｈを算出してもよい。また、コア部５２が偏心して
いる場合は、コア部中心位置を求め、ファイバ中心をこ
のコア部中心に置換えてＧ，Ｈを求めるようにしてもよ
い。

【００３６】そして、図３の実施の形態で説明したのと
同様に、画像モニタのＳ４工程で、輝度ピーク４６と４
７および中央の輝度ピーク４８以外に輝度ピークが存在
しない場合は、上述の（Ｇ＋Ｈ）を求める。このような
測定を連続して行ない、輝度ピーク４６と４７以外に輝
度ピークが存在しない回転角度位置のうちの（Ｇ＋Ｈ）
が、最大となる回転位置を光ファイバのＸ面が観察面５
４に最も平行であるとして、調整を行なう。もう一方の
光ファイバ２０ｂについても、同時並行的に、すなわち
同時に画像モニタにより駆動量を求め、同時に回転駆動
する。

【００３７】次の、Ｓ５工程は、Ｓ４工程で調整した回
転位置の微調整を行なうもので、左右の光ファイバ２０
ａと２０ｂを、同時並行的に行なうことは同じである。
この微調整で、上述の（Ｇ−Ｈ）は、符号が回転調整の
回転方向、絶対値が調整量に相当し、距離を回転角に変
換する回転軸駆動定数Ｋ（ｄｅｇ／μｍ）を乗じて、回
転駆動方向と回転調整量を決定する。

【００３８】光ファイバを数値の符号に基づいて所定の
方向に回転し、数値がゼロを示した時点もしくはゼロを
寄切った時点で回転を停止する。ゼロを寄切った場合
は、反対方向（符号に基づいて）に回転させ、必要に応
じてこれを繰り返し行ない、（Ｇ−Ｈ）が最もゼロに近
い回転位置を求める。なお、繰り返し回数に応じて、回
転軸駆動定数Ｋを変えていくようにしてもよい。

【００３９】以上の図３または図５を用いた調整で、画
像モニタによる偏波面の検出を終了し、次の第３段階の
光パワーモニタによる調心に備える。

【００４０】第３段階の光パワーモニタによる偏波面の
調整は、Ｓ６〜Ｓ８の工程から成る。この光パワーモニ
タによる偏波面の調整は、応力付与部による偏波面の幾
何学的位置に対して、光学的なずれがあるのを補正し
て、高精度の調心を行なうことにある。本発明の実施の
形態では、光パワーモニタに、Ｘ偏波とＹ偏波を自動計
測する消光比モニタを使用する。

【００４１】消光比モニタ装置は、消光比測定メータ２
４とモニタ光源２５から成り、一方の光ファイバ２０ａ
の自由端を消光比測定メータ２４に接続し、他方の光フ
ァイバの２０ｂの自由端をモニタ光源２５に接続する。
また、本発明の実施の形態では、消光比モニタに加え
て、撮像カメラ２６ｘおよび２６ｙを使用して、光ファ
イバ２０ａ，２０ｂのコア部のｘｙ方向位置を観察し、
軸合わせをも行なう。

【００４２】Ｓ６工程は、光ファイバの端面間隔を調整
するもので、光ファイバ２０ａと２０ｂの端面間隔を最
小限にして、光パワーの損失を少なくする。本工程以前
の調整では、光ファイバ２０ａと２０ｂは夫々独立して
画像モニタによって調整されるため、端面間隔はさほど
問題とはならない。むしろ、光ファイバが大きく回転す
ることによって調心中に互いに端面が突当たることを避
けるため、比較的に端面間隔を大きくとっている。光パ
ワーモニタでは、既に画像モニタで偏波面の検出がかな
り精度よく行なわれているため回転角度が大きくないの
で、光ファイバの端面位置が大きく変動することはな
い。モニタ光源の能力、光パワーモニタの消光比測定値
にもよるが、端面間隔は５μｍ以上４０μｍ以下で調整
される。

【００４３】Ｓ７工程は、消光比モニタによる粗調整を
行なうもので、光ファイバ２０ａと２０ｂのいずれか一
方を、ステッピングモータ３３により、いずれかの方向
に一定角度づつ回転（例えば２゜づつ）させていく。ま
た回転駆動によりコア部位置がずれることもあるので、
Ｖ溝台３１をｘ、ｙ方向に駆動してコア部の軸合わせを
行なう。なお、画像モニタによるコア部の決定は、一般
的なシングルモード光ファイバに用いられているのと同
じ方法を適用することができる。そして、回転角度位置
変更ごとに消光比値を検出し、消光比値が前回の回転角
度位置での消光比値と比べて小さければ、回転駆動方向
を反転する。消光比値が前回の回転角度位置の消光比値
と比べて大きくなっていれば、回転駆動を継続し消光比
値が最大となる回転位置を検出する。

【００４４】Ｓ８工程は、消光比モニタによる微調整を
行なうもので、光ファイバ２０ａと２０ｂのいずれか一
方を、ステッピングモータ３３により、いずれかの方向
に微動回転（例えば、ステッピングモータの動作分解能
にもよるが、０．１２５゜づつ）させていく。回転駆動
のつど、Ｖ溝台３１をｘ、ｙ方向に駆動してコア部の軸
合わせを行なうことは、Ｓ７工程と同じである。また、
Ｓ７工程と同様に、回転角度位置変更ごとに消光比値を
検出し、消光比値が前回の回転角度位置での消光比値と
比べて小さければ、回転駆動方向を反転する。消光比値
が前回の回転角度位置の消光比値と比べて大きくなって
いれば、回転駆動を継続し消光比値が最大となる回転角
度位置を検出する。なお、この工程で、光ファイバの端
面間隔が変動する場合は、一定の端面間隔を維持する工
程を加えてもよい。

【００４５】以上により、光ファイバ２０ａと２０ｂの
偏波面を一致させた調心が終了し、次の第４段階の融着
接続に移る。第４段階の融着接続は、Ｓ９〜Ｓ１２の工
程から成る。この融着接続は、通常使用されている融着
接続方法と同じである。

【００４６】Ｓ９工程では、光ファイバ２０ａと２０ｂ
の端面間隔が融着接続に適した間隔に調整され、一対の
放電電極２８により融着接続される。定偏波光ファイバ
の融着接続は、シングルモードファイバと比べて偏波部
が変形し易いこともあり、弱いパワーで放電時間を多少
長めにする必要がある。

【００４７】Ｓ１０工程は、融着接続の融着状態を検査
するもので、撮像カメラ２６ｘ、２６ｙを使用して、接
続状態を観察する。検査内容としては、接続部の太りま
たは細りの外観検査、ダストおよび気泡の混入、コア部
の傾き、軸ずれ等がある。

【００４８】Ｓ１１工程は、損失値、消光比値等のデー
タを表示、記録するものである。消光比値は、調心時に
使用し、接続されたままの状態にある消光比モニタ装置
を用いて測定表示される。損失値は、画像モニタで得た
情報をもとに過去のデータから統計的に推定した値を表
示する。

【００４９】Ｓ１２工程は、融着接続された光ファイバ
に所定の引張り張力をかけて、スクリーニングを行な
う。スクリーニングで合格すれば、終了である。この
後、相互接続された光ファイバを装置から取外すが、一
般にはファイバチャック３０の取り出し口までの回転角
度や方向が左右の光ファイバで異なる。一方、左右のフ
ァイバチャック３０に連結したエンコーダ３４により、
角度位置が測定されている。したがって、未補強の融着
接続部に曲げ等の応力がかからないようにするために
は、エンコーダ３４からの角度データに基づき、先ず左
右同期回転させた後、取り出し口に近い方の光ファイバ
を取り出す。その後、もう片方のファイバチャックを単
独で回転させた後、光ファイバを取り出す。ファイバが
取外された後、周知の方法で融着接続部を補強する。

【００５０】以上Ｓ１〜Ｓ１２の各工程について説明し
たが、画像モニタでの微調整（Ｓ５工程）は、光パワー
モニタに多少負担を持たせて省略してもよい。また、光
パワーモニタでの粗調整（Ｓ７工程）も、光学的な偏波
面のずれが微小であることが明らかであれば省略しても
よい。さらに、光ファイバに光学的な偏波面のずれが全
くない場合は、光パワーモニタによる偏波面の調整（Ｓ
６〜Ｓ８工程）を行なう必要がないことは、いうまでも
ない。

【００５１】なお、以上の実施の形態では、光ファイバ
２０ａと２０ｂの偏波面を一致させる方法で説明した
が、光ファイバ２０ａと２０ｂの偏波面を所定角度ずら
せて融着接続することもできる。この場合は、光ファイ
バ２０ａと２０ｂの偏波面を先ず一致させ、この後、い
ずれか一方の光ファイバを所定角度だけ回転させて、融
着接続すればよい。

【００５２】

【発明の効果】上述したとおり、本発明は、画像モニタ
により、応力付与部の幾何学的配置を検出して光ファイ
バの偏波面を予め一致させ、光学的な偏波面のずれを光
パワーモニタにより補正しているので、極めて高精度で
偏波面を一致させて融着接続することができる。また、
比較的調整が容易な画像モニタで予め偏波面を一致させ
てあるので、調整に時間のかかる光パワーモニタでの調
整を短時間で行なうことができ、全体の調整時間の短縮
化を図ることができる。なお、光パワーモニタでコア軸
ずれを画像モニタで常に検出し軸調心ができるので、光
パワーモニタ自体の精度も上げることができる。さら
に、画像モニタで輝度ピーク位置を検出して演算処理す
ることで自動化が可能であり、スキルによらず調心精度
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための融着接続装置の概略を
示す図である。

【図２】本発明の融着接続方法を説明するためのフロー
図である。

【図３】本発明を説明するための光ファイバ側面の輝度
分布と撮像の模擬図を示す。

【図４】光ファイバが観察面からθｙ角度ずれた輝度分
布を示す図である。

【図５】本発明の他の実施の形態を説明する輝度分布を
示す図である。

【図６】従来の画像モニタを説明する図である。

【図７】従来の光パワーモニタを説明する図である

【符号の説明】

２０ａ、２０ｂ…光ファイバ、２１…融着接続機、２２
…融着接続部、２３…表示部、２４…消光比測定メー
タ、２５…モニタ光源、２６ｘ，２６ｙ…撮像カメラ、
２７ｘ，２７ｙ…照射光源、２８…放電電極、３０…フ
ァイバチャック、３１…Ｖ溝台、３２…ギア、３３…ス
テッピングモータ、３４…エンコーダ、４０…明部、４
１…暗部、４２，４３…光ファイバの外径端、４４，４
５…明部端、４６，４７、４８…輝度ピーク、４９…フ
ァイバ中心、５０…背景輝度閾値、５１…光ファイバ、
５２…コア部、５３…応力付与部、５４…観察面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤謙輔神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内Ｆターム(参考） 2H036 JA03 MA11 NA09 NA16 NA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コア部の周囲に応力付与部を配して偏波
面を保存した一対の光ファイバを融着接続する方法であ
って、前記一対の光ファイバの突合せ部を融着接続装置
に載置し、前記突合せ部を光ファイバ光軸と直交する２
軸からの画像観察により軸合わせをし、前記一対の光フ
ァイバの前記応力付与部を画像モニタにより検出し一致
させ、この後、前記偏波面を光パワーモニタによりさら
に位置合わせし、融着接続することを特徴とする定偏波
光ファイバの融着接続方法。
【請求項２】前記画像モニタは、光ファイバ像の輝度
分布の輝度ピーク位置を検出して行なうことを特徴とす
る請求項１に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
【請求項３】前記画像モニタは、輝度分布の明部端と
該明部端に最も近い前記輝度ピークとの距離を前記明部
端の両側で求め、前記距離の和が最小になるように調整
するものであることを特徴とする請求項２に記載の定偏
波光ファイバの融着接続方法。
【請求項４】前記距離の差がゼロになるように調整す
るものであることを特徴とする請求項３に記載の定偏波
光ファイバの融着接続方法。
【請求項５】前記画像モニタは、輝度分布のファイバ
中心または明部中心と該明部端に最も近い前記輝度ピー
クとの距離を、前記ファイバ中心または明部中心の両側
で求め、前記距離の和が最大になるように調整するもの
であることを特徴とする請求項２に記載の定偏波光ファ
イバの融着接続方法。
【請求項６】前記画像モニタは、輝度分布のコア部中
心と明部端に最も近い前記輝度ピークとの距離を、前記
コア部中心の両側で求め、前記距離の和が最大になるよ
うに調整するものであることを特徴とする請求項２に記
載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
【請求項７】前記距離の差がゼロになるように調整す
るものであることを特徴とする請求項５または６に記載
の定偏波光ファイバの融着接続方法。
【請求項８】前記距離の差に回転駆動係数を乗じて、
前記偏波面を微調整することを特徴とする請求項４また
は７に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。
【請求項９】前記光パワーモニタに消光比モニタを用
い、消光比値が最大になるように調整することを特徴と
する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の定偏波光
ファイバの融着接続方法。
【請求項１０】前記一対の光ファイバの回転調整位置
ごとに、前記２軸からの画像観察により軸合わせを行な
うことを特徴とする請求項９に記載の定偏波光ファイバ
の融着接続方法。
【請求項１１】前記一対の光ファイバの回転位置調整
で、消光比値が前回の回転位置での消光比値より小さく
なったときに、回転調整方向を反転することを特徴とす
る請求項９または１０に記載の定偏波光ファイバの融着
接続方法。
【請求項１２】前記光ファイバはパンダ型ファイバで
あることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１
項に記載の定偏波光ファイバの融着接続方法。