JPH05240608A - 光ファイバーコーティングの幾何学的位置を測定する装 置及びその方法 - Google Patents

光ファイバーコーティングの幾何学的位置を測定する装 置及びその方法

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JPH05240608A
JPH05240608A JP4265583A JP26558392A JPH05240608A JP H05240608 A JPH05240608 A JP H05240608A JP 4265583 A JP4265583 A JP 4265583A JP 26558392 A JP26558392 A JP 26558392A JP H05240608 A JPH05240608 A JP H05240608A
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light
optical fiber
coating
prism
container
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Julia H Shaw
ヘレン ショウ ジュリア
Andrew G Hallam
ジェオフリー ハラム アンドリュー
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York Technology Ltd
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York Technology Ltd
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/37Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is projected perpendicularly to the axis of the fibre or waveguide for monitoring a section thereof
    • 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
    • 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
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    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバーコーティングの幾何学的位置を
測定する。 【構成】 少なくとも一層のコーティング(101、1
02)を有する光ファイバー(10)の幾何学的位置を
測定する装置であり、該装置は、コーティングを施され
た光ファイバー(10)を流体(8)の中に入れるため
の容器(6)、容器(6)内の光ファイバーを貫通して
光を照射する手段(12、24、26)、及びコーティ
ング接続面又は外表面(103、104、105)で偏
向した光を容器(6)から射出させる手段(22)を備
え、実質的暗視野照明法を用いる検出手段(28)によ
って光を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバーコーティ
ングの幾何学的位置を測定する装置及び方法に関連す
る。
【0002】
【従来の技術】データ伝送に用いられる光ファイバーに
は、製造過程においてその全長に渡って一層以上のプラ
スティック・コーティングが施される。以下の三つの理
由により、コーティングが必要とされる。(1)機械的強
度、(2)外的作用因からの保護、及び(3)ファイバーの
端付近に存在する光で、光ファイバーの中心部を通る情
報搬送光と相互に作用し得る光の除去。施されたコーテ
ィングの厚さ及び均一性を知ることは、光ファイバーの
性能を評定する上で重要である。
【0003】従来の技術では、測定する光ファイバーを
小さい容器(又はセル)に入れて、光ファイバーコーティ
ングの幾何学的位置を測定する方法が知られている。こ
のセルは、透明な素材から形成された平行な前面及び後
面(又はウィンドウ)からなる。セルは、光ファイバーの
最外コーティングの屈折率に類似する(但し同一ではな
い)屈折率を有する透明流体で満たされている。ファイ
バーは後ウィンドウを通して照射され、前ウィンドウを
通して観察される。浸液の存在によって、コーティング
間の接続面及びグラスファイバーそれ自体との接続面が
観察できる。光学顕微鏡を用い、またファイバーの様々
な角度について一連の測定を行って、層と層との間の距
離が測定され、コーティングの直径、非真円度及び同軸
度が決定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の方法の主た
る欠点は、接続面の像が鮮明でなく、コントラストが明
確でないということである。従って、接続面の位置を定
めるのは困難であり、測定反復性が低いことの原因とな
る。
【0005】本発明の目的は、上記の欠点を少なくとも
部分的に克服又は解決することである。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くとも一層のコーティングを有する光ファイバーの幾何
学的位置を測定する装置であり、コーティングが施され
た光ファイバーを流体の中に入れるための容器と、容器
内の光ファイバーを貫通して光を照射する手段と、コー
ティング接続面又は外表面で偏向した光を容器から射出
させる手段とを備え、実質的暗視野照明法を用いた光検
出手段によって光を検出することができる装置を提供す
る。
【0007】光照射手段は光ファイバーに光を照射する
プリズムを備えることが好ましい。さらに、プリズムが
矩形ブロックを備えるのが好ましく、この矩形ブロック
は、光ファイバーに照射させる光が通る容器に隣接する
矩形端面と、使用の際に矩形ブロックの軸に沿って平行
になる光を受け取る対向斜角端とを有する。
【0008】斜角端は、矩形ブロックの軸で一致する二
面の相互傾斜面を備えることができる。
【0009】装置はさらに、軸に対して平行になった光
をプリズムの斜角端に照射するためのコリメーターを備
えることができる。
【0010】コリメーターはレンズを備えるのが好まし
い。
【0011】装置はさらに、光をコリメーターに照射す
るために適合された光ファイバーを含む光源を備えるこ
とができる。
【0012】好適実施態様では、容器、プリズム及び光
源が、共通ハウジング中に一列に支持される。
【0013】本発明は、少なくとも一層のコーティング
を有する光ファイバーの幾何学的位置を測定する方法も
提供するものであり、この方法は、 a) コーティングが施された光ファイバーを流体の中に
入れ、 b) 該光ファイバーを貫通して入射光を照射し、 c) コーティング接続面又は外表面で偏向して光ファイ
バーを透過した光を検出して、実質的暗視野照明法によ
ってコーティングを検出する工程を備える。
【0014】入射光が、プリズムからコーティングが施
された光ファイバーを貫通して照射される屈折光である
ことが好ましい。
【0015】さらに、入射光がプリズムによって二本の
ライトパスに分光され、光ファイバーが置かれている地
点で二本のライトパスが交差することが好ましい。
【0016】軸に平行になった入射光がプリズムに入射
し、二本のライトパスはそれぞれのプリズム面で反射
し、従って二本のライトパスはプリズム内のある地点で
実質的に交差することが好ましい。
【0017】少なくとも一層のコーティングについてそ
の厚さ及び均一性の少なくとも一方が、実質的暗視野照
明法によって検出されるのが好ましい。
【0018】
【実施例】図1及び図2に示される通り、光ファイバー
コーティングの幾何学的位置を測定する装置2は、流体
(典型的には検査するファイバーの最外コーティングの
屈折率と類似する(但し同一ではない)屈折率を有する液
体)を容れるためのリザーバ6を画成する容器4を含
む。この装置を使用する際には、検査される一層以上の
コーティングを有する光ファイバー10は、支持手段
(図示されていない)によって容器内に支持され、光ファ
イバー10は、容器4のほぼ中央の位置で、浸液8の中
に垂直に置かれる。検査される典型的な光ファイバー1
0が図3に示されている。この光ファイバー10は、中
心柱コア100、第一内環状コーティング101及び第
二外環状コーティング102を有する。本発明によって
各コーティング101、102の厚さ及び均一性を測定
することができる。図示された実施態様では、容器は、
ガラス又はプラスチックのような透明な素材で形成され
たブロックからなる。プリズム12は容器4と一体とな
っており、従ってプリズム12も透明なプラスチック又
はガラスからなる。プリズム12は、平面で、かつ容器
4に接する端壁14を有しており、プリズム12のその
反対側の端は一対の相互傾斜面18からなる斜角16か
らなる。傾斜面18の間の傾斜角度は、典型的には50
゜から60゜である。プリズム12は、斜角端16を除
いては矩形であり、横断面が正方形であるのが好まし
い。プリズム12は、一対の対向平行側面20を有し、
プリズム12/容器4アセンブリの光射出端には光射出
面22を有する。遠隔照明光ファイバーを備える光源2
4及びレンズを備えるコリメーター26は、プリズム1
2の斜角端16の近くに位置する。顕微鏡対物レンズ2
8は、光射出面22の近くに位置する。顕微鏡対物レン
ズ28の典型的な開口率は約0.4である。図1では、
様々な構成要素が個別のものとして図示されているが、
光源24、コリメーター26及びプリズム12を共通ハ
ウジングの中に据え付けて、光学アラインメントを容易
にすることが可能であることは、当業者にとって明白で
ある。
【0019】使用の際には、光源24から発した光はコ
リメーター26によって軸に平行となり、プリズム12
の斜角端16に入射する。入射平行光30は、斜角によ
って二分され、ほぼ均等な強度を有する二本のライトパ
ス32となり、二分された各入射光はそれぞれの斜角面
18で屈折する。その後、二本のライトパス32は、プ
リズム12内の側面20で反射する。図示された実施態
様では、全内反射現象によって反射が生じるが、別の実
施態様においては、プリズムの光学的特性によって必要
であれば、側面20に反射層(図示されていない)を適用
することもできる。このように反射した後で、それぞれ
が軸にほぼ平行である二本のライトパス32はプリズム
12の光学軸34の地点で交差する。検査される光ファ
イバーが容器4に入った状態で、この地点に位置してい
る。二本のライトパス32は分かれて、光射出面22を
通ってプリズム12から射出する。光ファイバー10の
像を形成するために顕微鏡対物レンズ28が使用され、
光ファイバー10の像は直接投影されるか、又はコンピ
ュータ分析用に電子記録することができる。
【0020】本発明の方法及び装置は暗視野照明法の技
術を用いており、鮮明且つコントラストの明確なコーテ
ィング接続面の像を作成する。典型的な像が図3に示さ
れている。光ファイバーの実質的暗視野照明であるた
め、光は浸液8及び光ファイバー10を含むリザーバ6
に集束され、プリズム12及び顕微鏡の開口の両方の光
学軸に対して傾斜するように導かれる。2本のライトパ
スは顕微鏡対物レンズ28の光学軸に対して傾斜した角
度で顕微鏡対物レンズ28に入射するので、コーティン
グが施された光ファイバーによって偏向したのでない限
り、光が顕微鏡の開口に入って像を形成することはな
い。リザーバの中に光ファイバーが置かれている位置
で、ライトパスは、コーティング101、102と中心
柱100の屈折率の相違からコーティング接続面10
3、104で偏向し、またコーティング102と浸液の
屈折率の相違からコーティング外表面105で偏向する
ため、偏向した光は顕微鏡の開口に入ることができ、像
が投影される。それぞれの像はコーティング接続面10
3、104又はコーティング層101、102の外表面
105の位置を表す。コーティング接続面103、10
4間の領域、又は外表面105の外の領域は暗いままで
ある。これによって、コーティング接続面及び外表面に
対応する明るいピークからなるコントラストの明確な像
が形成される。この像は図3に示されており、ピークは
光ファイバー10のコーティング接続面103、104
及び外表面105に対応する。ピークとピークの間の距
離は、直接的に(例えば顕微鏡対物レンズに組み込まれ
た測定装置によって機械的に)又は電子式に測定するこ
とができ、光ファイバーコーティングの幾何学的位置の
正確な測定が可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接続面の像が鮮明で、コントラストが明確であり、接続
面の位置を定めるのが困難でなく、測定反復性が高いと
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って実施される光ファイバーコーテ
ィングの幾何学的位置を測定する装置の略平面図であ
る。
【図2】図1の装置のプリズム・容器アセンブリーの側
断面図である。
【図3】光ファイバー及びこれに施されたコーティング
の構造と、光ファイバーコーティングの幾何学的位置を
測定する本発明の方法によって得られる像の印刷出力と
の関係を示す図である。
【符号の説明】
2 装置 4 容器 6 リザーバ 8 浸液 10 光ファイバー 12 プリズム 14 端壁 16 斜角 18 傾斜面 20 側面 22 光射出面 24 光源 26 コリメーター 28 顕微鏡対物レンズ 30 入射平行光 32 ライトパス 34 光学軸 100 中心柱コア 101 第一内環状コーティング 102 第二外環状コーティング 103 コーティング接続面 104 コーティング接続面 105 コーティング外表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー ジェオフリー ハラム イギリス国,ハンツ エス03 1ビーワ イ, ビショプス ワルテム,アルバニイ ロード, ホームスデール

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一層のコーティングを有する
    光ファイバーの幾何学的位置を測定する装置であって、 a) コーティングが施された光ファイバーを流体の中に
    入れるための容器と、 b) 該容器内の光ファイバーを貫通して光を照射する手
    段と、 c) コーティング接続面又は外表面で偏向した光を該容
    器から射出させる手段と、 を備え、実質的暗視野照明法を用いる光検出手段によっ
    て光を検出することができる、光ファイバーコーティン
    グの幾何学的位置を測定する装置。
  2. 【請求項2】 前記光照射手段が、光ファイバーに光を
    照射するプリズムを備える、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記プリズムが矩形ブロックを備え、該
    矩形ブロックは、光ファイバーに照射させる光が通る容
    器に隣接する矩形端面と、使用の際に矩形ブロックの軸
    に沿って平行になる光を受け取る対向斜角端とを有す
    る、請求項1記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記斜角端が、前記矩形ブロックの軸で
    一致する二面の相互傾斜面を備える、請求項3記載の装
    置。
  5. 【請求項5】 前記装置が、軸に対して平行になった光
    を前記プリズムの前記斜角端に照射するコリメーターを
    さらに備える、請求項3又は請求項4記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記コリメーターがレンズをさらに備え
    る、請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記装置が、光をコリメーターに照射す
    るために適合された光ファイバーを含む光源をさらに備
    える、請求項5又は請求項6記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記容器、前記プリズム及び前記光源
    が、共通ハウジング中に一列に支持される、請求項7記
    載の装置。
  9. 【請求項9】 少なくとも一層のコーティングを有する
    光ファイバーの幾何学的位置を測定する方法であって、 a) コーティングが施された光ファイバーを流体の中に
    入れ、 b) 該光ファイバーを貫通して入射光を照射し、 c) コーティング接続面又は外表面で偏向して、コーテ
    ィングが施された光ファイバーを透過した光を検出し
    て、実質的暗視野照明法によってコーティングを検出す
    る工程を備える、光ファイバーコーティングの幾何学的
    位置を測定する方法。
  10. 【請求項10】 前記入射光が、プリズムからコーティ
    ングが施された光ファイバーを貫通して照射される屈折
    光である、請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記入射光が前記プリズムによって二
    本のライトパスに分光され、光ファイバーが置かれてい
    る地点で二本の該ライトパスが交差する、請求項10記
    載の方法。
  12. 【請求項12】 軸に平行になった入射光が前記プリズ
    ムに入射し、二本の前記ライトパスはそれぞれのプリズ
    ム面で反射し、従って二本の前記ライトパスはプリズム
    内のある地点で実質的に交差する、請求項11記載の方
    法。
  13. 【請求項13】 少なくとも一層のコーティングについ
    てその厚さ及び均一性の少なくとも一方が、実質的暗視
    野照明法によって検出される、請求項9、請求項10、
    請求項11及び請求項12のいずれか一項に記載の方
    法。
  14. 【請求項14】 少なくとも一層のコーティングが施さ
    れた光ファイバーの幾何学的位置を測定する装置であっ
    て、 a) コーティングが施された光ファイバーを流体の中に
    入れるための容器と、 b) 該容器内の光ファイバーを貫通して軸に平行になっ
    た一対の光線を照射するコリメーターと、 c) コーティング接続面又は外表面で偏向した光を該容
    器から射出させる光射出面と、 b) 偏向光を検出する光検出器とを備え、少なくとも一
    層のコーティングについてその厚さ及び均一性の少なく
    とも一方を、実質的暗視野照明法によって測定すること
    ができる、光ファイバーコーティングの幾何学的位置を
    測定する装置。
JP4265583A 1991-09-09 1992-09-09 光ファイバーコーティングの幾何学的位置を測定する装 置及びその方法 Pending JPH05240608A (ja)

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GB919119253A GB9119253D0 (en) 1991-09-09 1991-09-09 Measuring geometry of optical fibre coatings
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EP (1) EP0532291B1 (ja)
JP (1) JPH05240608A (ja)
DE (1) DE69207686T2 (ja)
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