JP3641502B2

JP3641502B2 - Ｍｔコネクタのコア位置ずれ測定方法

Info

Publication number: JP3641502B2
Application number: JP00033595A
Authority: JP
Inventors: 和宏瀧澤; 佳夫菊地
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1995-01-05
Filing date: 1995-01-05
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JPH08184420A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はＭＴコネクタの光ファイバ位置のずれを測定する方法に関し、特にその測定精度を向上せしめたものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＭ型光ファイバ用の多心コネクタとして用いられているＭＴコネクタは図４に示す如くものである。このＭＴコネクタは、光ファイバテープ１０４の複数本のファイバ素線１０３をコネクタフェルール１０１のファイバ穴に挿入状態で固定され、ファイバ素線の端面はフェルール１０１の前端面と同一平面に配置される。ガイドピン１０２によって光ファイバ素線１０３の軸合を行い接続される。
【０００３】
クリップ１０５によって各光ファイバ素線の端面同士が強く接触している。
【０００４】
接続損失は平均０．３５ｄＢを実現していて、このＭＴコネクタはケーブル接続の作業時間短縮に威力を発揮している。
【０００５】
しかし、一般的に多心コネクタの接続損失は、融着接続の損失に比べて大きい。多心コネクタの接続損失を改善する必要が未だ残されている。
【０００６】
この種のコネクタの接続損失に最も影響する要因は、接続する光ファイバのコア同士の軸ずれである。このような背景で多心コネクタの光ファイバコア位置ずれの高精度測定技術の開発が望まれていた。
【０００７】
従来、ＭＴコネクタの光ファイバコア位置のずれを測定する方法として次の二つの方法が知られている。
【０００８】
一つは、▲１▼両側に２本のガイドピン穴を有し、その間に多数本のファイバ穴が形成されているＭＴコネクタのフェルールの後端面から光源により照明し、前端面側に対物レンズを介して撮像デバイスを配置してフェルールの前端面の像が撮像される方法である。この方法は光源からの照明光はガイドピン穴およファイバ穴を通り、透過照明光となって撮像デバイスに入射する。画像処理装置にはフェルールの前端面からの透過照明光の撮像データが与えられるので、画像処理装置ではガイドピン穴とファイバ穴の前端面におけるエッジの輪郭を求めることができる。その結果からガイドピン穴とファイバ穴の中心位置が求まり、ガイドピン穴の中心位置を基準としたファイバ穴の位置のずれを測定する方法である（昭和６３年電子情報通信学会秋季全国大会、Ｂ−３４３「多心コネクタの高精度寸法測定技術の開発」）。
【０００９】
他の一つの方法は、▲２▼特開平６−２０１３５６公開特許公報が知られている。この測定方法は図５に示すように、ＭＴコネクタ接続時の位置を決める２本のガイドピン穴１０６にダミー用光ファイバ９２を有するダミーピン９１が挿入され、複数本の光ファイバ１０３が複数本のファイバ穴１０７に挿入状態で固定され、フェルール１０１の前端面で光ファイバ９２，１０３の端面が略同一平面に配置される。そして、ダミーピン９１の光ファイバ９２およびファイバ穴１０７に挿入された光ファイバ１０３の後端面側から照明光を入射し、前端面側でそれぞれの光ファイバ９２，１０３の出射照明光を撮像することにより、ガイドピン穴１０６および光ファイバ１０３のコアの中心位置を求める。ガイドピン穴１０６の中心位置と設計データに基づき、光ファイバ１０３のコア中心位置の設計位置からのずれを測定する方法である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の▲１▼の方法では、ファイバ穴の偏心は評価できるが、ここに挿入される光ファイバ自体の偏心を評価することができない。また光学的測定のためガイドピン穴端面のだれの影響が大きく、中心位置が正確に算出できない不都合がある。上記の▲２▼の方法では、非接触でファイバ穴前端面のファイバコアからの出射光を撮像するものであるから、カメラに対する光ファイバの傾き、光ファイバ端面の研磨角度、光ファイバ端面の高さ不一致によるフォーカス点の違い等多くの測定誤差要因がある。このため種々の測定補正手段が必要とされる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＭＴコネクタのコア位置ずれ測定方法は、予めコア位置のずれ量及びずれ方向がわかっているコネクタ（基準コネクタ）とコアの位置ずれを測定するコネクタ（被測定コネクタ）を、ガイドピン穴とガイドピンのクリアランスの殆どないガイドピンを用いて光ファイバコア同士を接続し、光ファイバに入射した光パワーの減衰量を測って、コネクタの接続損失を測定する。次いで、ガイドピンを細いものに交換し、コネクタの接続せん断方向に被測定コネクタ端面をずらし、各光ファイバ毎に最も接続損失の小さくなるずらし量、ずらし方向を求めて、基準コネクタに対する相対的な位置ずれを光ファイバコア同士の接触式で求めることを要旨とする。
【００１２】
また、上述の基準コネクタと被測定コネクタとの接続に替えて、例えば同一製造ロットの一対のコネクタを接続して上述の方法で一対のコネクタの相対的なコア位置ずれを光ファイバコア同士の接触式で求めることを要旨とする。
【００１３】
【作用】
コネクタ同士を直接接続して、接続面せん断方向に被測定コネクタ端面をずらして光ファイバ入射光の光パワー減衰量を測定するものであるから、コネクタのコア相対位置ずれが無いとき、前記減衰量、すなわは接続損失が最も低くなる。従って、各光ファイバ毎に最も接続損失の小さくなる位置を求めれば被測定コネクタのコア位置ずれを知ることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面により本発明の実施例を説明する。図１はＭＴコネクタの光ファイバコア位置ずれ測定方法が適用される測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【００１５】
光ファイバコア位置のずれ量及びずれ方向がわかっているコネクタ（以下基準コネクタ）１００は、装置本体に固定され動かない専用チャック１２に取り付けられるようになっている。被測定コネクタ１０１は、Ｘ軸，Ｙ軸ステージ２２に固定され、ステージと共に動く専用チャック１４に取り付けられるようになっている。
【００１６】
基準コネクタ１００後端側に光ファイバ１６を通して光源１８が設けられ、一方、被測定コネクタ１０１の後端側には光ファイバ１６を通してパワーメータ２０が設けられる。ステージ２２のＸ軸，Ｙ軸の平行移動する側面にはリニアスケールが描かれ、この動きをセンサ２４，２６で検出し、移動量に応じたパルスを出力するようになっている。
【００１７】
次に、図２は測定装置の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、Ｘ軸ステージ２２はＸ軸駆動機構２８により、Ｙ軸ステージ２２はＹ軸駆動機構３０により可動となっており、これら駆動機構２８，３０はステッピングモータなどで構成され、それぞれステージドライバ３２によりコントロールされる。また、センサ２４，２６の出力パルスはカウンタ３４により計数され、移動量がモニタされると同時にＣＰＵ３６に入力される。
【００１８】
パワーメータ２０の出力（光パワーデータ）はＣＰＵ３６に送られ、コア位置の演算がなされ、ＣＲＴ３８で適宜表示される。なお、ＣＰＵ３６はステージドライバ３２をコントロールしている。
【００１９】
図３は実施例におけるＭＴコネクタフェルール１０１の状態を示している。両側にガイドピン１０５がガイドピン穴１０６を通して基準コネクタのフェルールのガイドピン穴に挿入される。ガイドピン穴の間に４本の光ファイバ穴１０７が形成され、光ファイバ１６が挿入される。光ファイバ１６はフェルール１０１の前端面と同一平面になるように研磨され、その端面がファイバ穴１０７から露出している。
【００２０】
次に図１の装置を用いて実行されるＭＴコネクタの光ファイバコア位置ずれ測定方法を説明する。測定は次のステップで順次実行される。
【００２１】
１）基準コネクタ１００と被測定コネクタ１０１をガイドピン穴とガイドピンのクリアランスの殆どないガイドピンを用いて接続し、このときの光パワーをパワーメータ２０によって測定し、コネクタの接続損失を測定する。
【００２２】
２）上記のコネクタを接続した状態で、基準コネクタ１００を装置本体に固定され動かない専用チャック１２に固定し、被測定コネクタ１０１をＸ軸，Ｙ軸ステージに固定された専用チャック１４に固定する。固定後、パワーメータの値が上記（１）と変動していないことを確認する。そうしてこのときのステージのＸ，Ｙの座標を（０，０）とする。
【００２３】
３）各々のコネクタがチャックに固定された状態でガイドピンを細いものに交換する。この際、ステージの座標が（０，０）であることと、パワーメータの値に変動がないことを確認する。
【００２４】
４）上記（３）の状態で接続損失の測定値をモニタリングしながらステージ２２をＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらし、接続損失の最も低くなるＸ，Ｙの座標を求める。
【００２５】
５）上記（４）により求めた座標と基準コネクタ１００の既知のコアの位置ずれにより、被測定コネクタの光ファイバコアの位置ずれを求める。
【００２６】
上記の各測定は、各ファイバ素線ごとに行う。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の測定方法によれば、コネクタ直接接続の光ファイバコア同士の接触式での測定であるため、従来の光学的に非接触で測定するとき内在している測定誤差要因がなくなり、これまで測定が困難であったコアの位置ずれが小さい（１μｍ以下）コネクタのコア位置の測定が可能になった。
【００２８】
また、特に対のコネクタ同士のコア相対位置ずれ方法を測定するのに優れているため、同一条件で製造されたコネクタ同士のコアの相対ずれ方向を求めることにより、測定結果のコネクタ製造へのフィードバックがより正確になり、高精度なコネクタ製造が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のＭＴコネクタのコア位置ずれ測定方法が適用される装置の斜視図。
【図２】実施例のＭＴコネクタのコア位置ずれ測定方法が適用される装置のブロック図。
【図３】実施例に係るＭＴコネクタフェルールの一部断面斜視図。
【図４】ＭＴコネクタの構成を示す斜視図。
【図５】従来例を示すコネクタの一部断面斜視図。
【符号の説明】
１００基準コネクタ
１０１被測定コネクタ
１０５ガイドピン
１０６ガイドピン穴
１０７光ファイバ素線穴
１２，１４チャック
１６光ファイバ
１８光源
２０パワーメータ
２２Ｘ軸，Ｙ軸ステージ
２４，２６位置センサ
２８，３０ステージ駆動機構

Claims

接続時の位置を決める少なくとも２本のガイドピン穴が形成され、複数本の光ファイバ素線がそれぞれ複数個のファイバ穴に挿入状態で固定された基準コネクタ及び被測定コネクタを、前記ガイドピン穴に嵌合するガイドピンを挿入して光ファイバコア同士を接続する第１ステップと、
前記基準コネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、前記被測定コネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端にて該入射光の光パワーを測定する第２ステップと、
前記第１ステップの状態で、基準コネクタを静止チャックに、被測定コネクタを移動ステージのチャックに固定し、前記ガイドピンを前記ガイドピンより細いガイドピンと交換する第３ステップと、
該第３ステップの状態で、前記基準コネクタに挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、前記被測定コネクタに挿入された光ファイバ素線後端側にて該入射光の光パワーを測定するとき、Ｘ軸，Ｙ軸ステージを動かし該光パワーの最も大きくなるＸ，Ｙ座標を求める第４ステップと、
該第４ステップで求めたＸ，Ｙ座標と、前記基準コネクタの予め測定され既知のコア位置ずれ座標より前記被測定コネクタのコア位置ずれを演算して求める第５ステップとを備え、
前記被測定コネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線コアの位置ずれを光ファイバコア同士の接触式で測定することを特徴とするＭＴコネクタのコア位置ずれ測定方法。
接続時の位置を決める少なくとも２本のガイドピン穴が形成され、複数本の光ファイバ素線がそれぞれ複数個のファイバ穴に挿入状態で固定された一対のコネクタを、前記ガイドピン穴に嵌合するガイドピンを挿入して光ファイバコア同士を接続する第１ステップと、
前記一対のコネクタの一方のファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、他方のコネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線後端にて該入射光の光パワーを測定する第２ステップと、
前記第１ステップの状態で、一方のコネクタを静止チャックに、他方のコネクタを移動ステージのチャックに固定し、前記ガイドピンを前記ガイドピンより細いガイドピンと交換する第３ステップと、
該第３ステップの状態で、一方のコネクタに挿入された光ファイバ素線後端側から光を入射し、他方のコネクタに挿入された光ファイバ素線後端側にて該入射光の光パワーを測定するとき、Ｘ軸，Ｙ軸ステージを動かし光パワーの最も大きくなるＸ，Ｙ座標を求める第４ステップとを備え、
前記一対のコネクタのファイバ穴に挿入された光ファイバ素線のコア位置ずれの相対ずれ量及びずれ方向を光ファイバコア同士の接触式で測定することを特徴とするＭＴコネクタのコア位置ずれ測定方法。