JPH1020142A

JPH1020142A - 光ファイバの観測系およびその観測系を用いた光ファイバ観測方法および光ファイバの軸合わせ方法

Info

Publication number: JPH1020142A
Application number: JP19576396A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kojima; 秀和小嶋
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバの透過光画像の画質改善を図り、
この改善された光ファイバ画像に基づいて光ファイバの
光軸合わせを正確に行えるようにする。【解決手段】第１の光ファイバ３と第２の光ファイバ
４をその接続端面部23同士を対向させて配置し、第１、
第２の光ファイバ３，４の光軸（Ｚ軸方向）に直交する
Ｙ軸方向から接続端面23の対向部位に透過光を照射する
光源５を光ファイバ３，４の間隔を介して配置し、光源
５に対して光ファイバ３，４を挟んだ反対側には光ファ
イバ３，４と間隔を介して顕微鏡６と画像処理部10を接
続したテレビカメラ９を備えた光ファイバ観察装置11を
設ける。前記透過光の通路である顕微鏡６とテレビカメ
ラ９との間に、透過光のＰ波成分のみを選択的に透過さ
せる偏光フィルタ８を、Ｐ波の振動面と光ファイバ３，
４の光軸（Ｚ軸方向）とが直交する方向に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば接続用の光
ファイバ同士を対向配置してその光軸を合わせるときに
用いられる光ファイバの観測系およびその観測系を用い
た光ファイバ観測方法および光ファイバの軸合わせ方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバは、周知の如く、コアの周り
をクラッドで覆って形成されており、例えばシングルモ
ード光ファイバにおいては、図15に示すように、空気と
クラッド25間で約40％、クラッド25とコア24間で約0.3
％の比屈折差を有している。

【０００３】また、光ファイバは、光を透過させるため
に、例えば図16の（ａ）に示すように、光ファイバの側
方から平行光（透過光）を照射すると、光ファイバ自体
が円柱レンズとして機能するようになり、空気とクラッ
ド25との屈折率の差および、クラッド25とコア24との屈
折率の差により、光ファイバ断面を通過する光は光ファ
イバの中心方向に曲げられ、その結果、光線の粗の部分
と密の部分とその他の部分とにコントラストが生じ、同
図の（ｂ）に示すような画像（透過光画像）が形成され
る。そしてこの画像の計測ラインでコントラストの輝度
レベルを計測すると、同図の（ｃ）に示す特性を得るこ
とができる。

【０００４】図17には、図16の（ｃ）に示した輝度レベ
ルの拡大図が示されており、図17の特性線によって、空
気とクラッド25との境界（ファイバ境界）やクラッド25
とコア24との境界（コア境界）を検出することが可能で
あり、この特性データを利用して、光ファイバ同士の接
続の際の光軸合わせや接続による伝送ロスの推定等が行
われている。

【０００５】図18には、従来の光ファイバの観測系の一
例が示されており、同図に示すように、従来は、第１の
光ファイバ３と第２の光ファイバ４をその接続端面23同
士を対向させて配置し、第１、第２の光ファイバ３，４
の光軸Ｚ方向に直交するＹ軸方向から第１、第２の光フ
ァイバ３，４の接続端面対向部位に透過光を照射する光
源５を設け、光源５に対して第１、第２の光ファイバ
３，４を挟んだ反対側に設けた撮像面19に、光源５によ
る第１、第２の光ファイバ３，４の透過光画像を結像さ
せて観察を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記境
界付近の画像は各境界付近の反射と透過の比率により必
ずしも急峻ではなかった。また、光ファイバ表面の傷や
光学系での多重反射等の他のノイズ等も重なって、境界
付近の画像は、光ファイバ観測を行うに際し満足できる
ものではなかったが、従来は、画像自体の画質改善を行
う方法が提案されていなかったために、前記ノイズ等の
影響をできるだけ減少させるために観測を複数回行って
その平均値を算出したり、予め用意した参照値と照らし
合わせたりといった統計的手法を用いることにより観測
精度を向上させるしかなかった。

【０００７】また、前記従来の境界付近の画像観測は、
言い換えれば、光ファイバ画像の端にできる暗部の幅に
基づいて行われるものであり、この暗部の幅は顕微鏡の
レンズ系の球面収差によっても変動するため、従来の光
ファイバ観測方法においては、光ファイバ観測が顕微鏡
のレンズ系の球面収差に大きく影響されるといった問題
もあった。なお、この球面収差の影響を考慮して、予め
測定しておいた顕微鏡レンズ系の球面収差に基づいて光
ファイバ画像の暗部の幅を修正することが行われている
が、一般によく知られるように、球面収差はレンズ中心
部ほど小さくなり周辺部へいくほど大きくなるものであ
るため、この顕微鏡レンズの最も球面収差の大きい周辺
部に形成される暗部の幅を利用して光ファイバの軸合わ
せを行うと、どうしても誤差の割合が大きくなってしま
った。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その第１の目的は、光ファイバ画
像の画質改善を図ることが可能な光ファイバの観測系お
よびその観測系を用いた光ファイバ観測方法を提供する
ことにあり、第２の目的は、この改善された画像を利用
して正確に光ファイバの光軸合わせを行うことができる
光ファイバの軸合わせ方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成により課題を解決するため
の手段としている。すなわち、本発明の光ファイバの観
測系は、第１の光ファイバと第２の光ファイバをその接
続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光ファイ
バの接続端面対向部位を観測する光ファイバの観測系に
おいて、第１と第２の光ファイバの光軸に直交するＸ軸
方向とＹ軸方向の少なくとも１方向から前記接続端面対
向部位に透過光を照射する光源が光ファイバに対して間
隔を介して配置されており、該光源に対して光ファイバ
を挟んだ反対側には光ファイバと間隔を介して顕微鏡と
画像撮像部とを備えた光ファイバ観察装置が設けられて
おり、前記光源からの透過光が前記接続端面対向部位を
介して光ファイバ観察装置の画像撮像部に入射するまで
の透過光の通路には該透過光のＰ波成分のみを選択的に
透過させるように偏光フィルタが該Ｐ波の振動面と光フ
ァイバの光軸とを直交させる方向に設けられていること
を特徴として構成されている。

【００１０】また、本発明の光ファイバの観測系を用い
た光ファイバ観測方法は、第１の光ファイバと第２の光
ファイバをその接続端面同士を対向させて配置し該第１
と第２の光ファイバの接続端面対向部位を観測する光フ
ァイバの観測方法において、第１と第２の光ファイバの
光軸に直交するＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも１方向
から前記接続端面対向部位に透過光を照射する光源を光
ファイバに対して間隔を介して配置し、該光源に対して
光ファイバを挟んだ反対側には光ファイバと間隔を介し
て顕微鏡と画像撮像部とを備えた光ファイバ観察装置を
設け、前記光源からの透過光が前記接続端面対向部位を
介して光ファイバ観察装置の画像撮像部に入射するまで
の透過光の通路には該透過光のＰ波成分のみを選択的に
透過させるように偏光フィルタを該Ｐ波の振動面と光フ
ァイバの光軸とが直交する方向に設けて光ファイバを透
過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入射さ
せて第１の光ファイバと第２の光ファイバの接続端面対
向部位を観測することを特徴として構成されている。

【００１１】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法の第１の発明は、第１の
光ファイバと第２の光ファイバをその接続端面同士を対
向させて配置し該第１と第２の光ファイバの接続端面対
向部位における第１と第２の光ファイバの相対位置を観
測し、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行う光フ
ァイバの軸合わせ方法であって、請求項１記載の光ファ
イバの観測系を用い、光ファイバを透過する透過光のＰ
波成分のみを前記画像撮像部に入射させ、該Ｐ波成分に
よって形成される第１と第２の光ファイバ画像の明部の
ブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔が互いに等
しい間隔となるように第１と第２の光ファイバの少なく
とも一方側を透過光の透過方向に相対移動させ、前記第
１の光ファイバ画像の輝度ピーク位置と第２の光ファイ
バ画像の輝度ピーク位置とが一致するように第１と第２
の光ファイバの少なくとも一方側を透過光透過方向と光
ファイバの光軸方向の両方に直交する方向に相対移動さ
せて第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行うことを
特徴として構成されている。

【００１２】さらに、本発明の光ファイバの観測方法を
用いた光ファイバの軸合わせ方法の第２の発明は、第１
の光ファイバと第２の光ファイバをその接続端面同士を
対向させて配置し該第１と第２の光ファイバの接続端面
対向部位における第１と第２の光ファイバの相対位置を
観測し、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行う光
ファイバの軸合わせ方法であって、請求項１記載の光フ
ァイバの観測系を用い、光ファイバを透過する透過光の
Ｐ波成分のみを前記画像撮像部に入射させ、該Ｐ波成分
によって形成される第１の光ファイバ画像の明部のブリ
ュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔が予め定められ
た間隔となるように第１の光ファイバに対する顕微鏡の
レンズの第１の焦点位置を定め、第２の光ファイバ画像
の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔が
前記予め定められた間隔となるように第２の光ファイバ
に対する顕微鏡のレンズの第２の焦点位置を定め、然る
後に第１の光ファイバと第１の焦点位置との距離および
第２の光ファイバと第２の焦点位置との距離を求めて両
距離の差から第１の光ファイバと第２の光ファイバとの
透過光透過方向のずれ量を検出し、該ずれ量を修正する
方向に第１と第２の光ファイバの少なくとも一方側を透
過光の透過方向に相対移動させ、前記第１の光ファイバ
画像の輝度ピーク位置と第２の光ファイバ画像の輝度ピ
ーク位置とが一致するように第１と第２の光ファイバの
少なくとも一方側を透過光透過方向と光ファイバの光軸
方向の両方に直交する方向に相対移動させて第１と第２
の光ファイバの光軸合わせを行うことを特徴として構成
されている。

【００１３】さらにまた、前記第１と第２の光ファイバ
画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間
隔を顕微鏡レンズの球面収差に基づいて補正することも
上記光ファイバの軸合わせ方法の第１、第２の発明の特
徴的な構成とされている。

【００１４】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法の第３の発明は、前記第
１の光ファイバと第２の光ファイバをその接続端面同士
を対向させて配置し該第１と第２の光ファイバの接続端
面対向部位における第１と第２の光ファイバの相対位置
を観測し、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行う
光ファイバの軸合わせ方法であって、請求項１記載の光
ファイバの観測系を用い、光ファイバを透過する透過光
のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入射させ、該Ｐ波成
分によって形成される第１の光ファイバ画像の明部のブ
リュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔が予め定めら
れた間隔となるように第１の光ファイバに対する顕微鏡
のレンズの第１の焦点位置を定め、第２の光ファイバ画
像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔
が前記予め定められた間隔となるように第２の光ファイ
バに対する顕微鏡のレンズの第２の焦点位置を定め、然
る後にこの各焦点位置での顕微鏡レンズによる画像拡大
率を顕微鏡レンズの球面収差に基づいた拡大率補正係数
で補正して第１の光ファイバのコア偏心量と第２の光フ
ァイバのコア偏心量とをそれぞれ求め、然る後に第１の
光ファイバのコア偏心量と第２の光ファイバのコア偏心
量のずれ量を修正する方向に第１と第２の光ファイバの
少なくとも一方側を透過光の透過方向および、該透過光
透過方向と光ファイバの光軸方向の両方に直交する方向
に相対移動させて第１と第２の光ファイバの光軸合わせ
を行うことを特徴として構成されている。

【００１５】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法の第４の発明は、第１の
光ファイバと第２の光ファイバをその接続端面同士を対
向させて配置し該第１と第２の光ファイバの接続端面対
向部位における第１と第２の光ファイバの相対位置を観
測し、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行う光フ
ァイバの軸合わせ方法であって、請求項１記載の光ファ
イバの観測系を用い、光ファイバを透過する透過光のＰ
波成分のみを前記画像撮像部に入射させ、該Ｐ波成分に
よって形成される第１の光ファイバ画像の明部のブリュ
ースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔が予め定められた
間隔となるように第１の光ファイバに対する顕微鏡のレ
ンズの第１の焦点位置を定め、第２の光ファイバ画像の
明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔が前
記予め定められた間隔となるように第２の光ファイバに
対する顕微鏡のレンズの第２の焦点位置を定め、然る後
にこの各焦点位置での顕微鏡レンズによる画像拡大率を
顕微鏡レンズの球面収差に基づいた拡大率補正係数で補
正して第１の光ファイバ画像と第２の光ファイバ画像の
補正画像をそれぞれ求め、然る後に補正後の第１の光フ
ァイバ画像の外形と第２の光ファイバ画像の外形のずれ
量を修正する方向に第１と第２の光ファイバの少なくと
も一方側を透過光の透過方向および、該透過光透過方向
と光ファイバの光軸方向の両方に直交する方向に相対移
動させて第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行うこ
とを特徴とすることも上記光ファイバの軸合わせ方法イ
バの軸合わせ方法の第１、第２の発明の特徴的な構成と
されている。

【００１６】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法の第５の発明は、第１の
光ファイバと第２の光ファイバをその接続端面同士を対
向させて配置し該第１と第２の光ファイバの接続端面対
向部位における第１と第２の光ファイバの相対位置を観
測し、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行う光フ
ァイバの軸合わせ方法であって、請求項１記載の光ファ
イバの観測系を用い、光ファイバを透過する透過光のＰ
波成分のみを前記画像撮像部に入射させ、該Ｐ波成分に
よって形成される第１と第２の光ファイバ画像の明部の
ブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔を顕微鏡の
レンズの球面収差に基づいて補正し、然る後に該補正後
の輝度ピーク間隔に応じて第１の光ファイバに対する顕
微鏡レンズの第１の焦点位置と第２の光ファイバに対す
る顕微鏡レンズの第２の焦点位置を定め、この焦点位置
で第１の光ファイバのコア偏心量と第２の光ファイバの
コア偏心量をそれぞれ求め、然る後に第１の光ファイバ
のコア偏心量と第２の光ファイバのコア偏心量のずれ量
を修正する方向に第１と第２の光ファイバの少なくとも
一方側を透過光の透過方向および、該透過光透過方向と
光ファイバの光軸方向の両方に直交する方向に相対移動
させて第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行うこと
を特徴として構成されている。

【００１７】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法の第６の発明は、第１の
光ファイバと第２の光ファイバをその接続端面同士を対
向させて配置し該第１と第２の光ファイバの接続端面対
向部位における第１と第２の光ファイバの相対位置を観
測し、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行う光フ
ァイバの軸合わせ方法であって、請求項１記載の光ファ
イバの観測系を用い、光ファイバを透過する透過光のＰ
波成分のみを前記画像撮像部に入射させ、該Ｐ波成分に
よって形成される第１と第２の光ファイバ画像の明部の
ブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔を顕微鏡の
レンズの球面収差に基づいて補正し、然る後に該補正後
の輝度ピーク間隔に応じて第１の光ファイバに対する顕
微鏡レンズの第１の焦点位置と第２の光ファイバに対す
る顕微鏡レンズの第２の焦点位置を定め、この焦点位置
での第１の光ファイバ画像の外形と第２の光ファイバ画
像の外形を修正する方向に第１と第２の光ファイバの少
なくとも一方側を透過光の透過方向および、該透過光透
過方向と光ファイバの光軸方向の両方に直交する方向に
相対移動させて第１と第２の光ファイバの光軸合わせを
行うことを特徴として構成されている。

【００１８】図17に示したように、光ファイバの光学的
観測の結果である画像の輝度レベルを詳細にみると、原
点（光ファイバ計測方向の距離が０の点）からファイバ
境界までの輝度レベルは観測光の強さで一定であり、フ
ァイバ境界より曲線を描いて船底状に低下していくとい
う傾向がみられる。また、コアのクラッドとの境界であ
るコア境界においてもコアの中心に向かって輝度レベル
が船底状に下がっていくという傾向がみられる。これ
は、光ファイバが円柱状であるため、光ファイバ側面か
ら当てた観測光（平行な透過光）に対し、光ファイバ各
部の傾斜が異なることによるものであり、以上のような
ことから、光ファイバは、中心部から外側に向かって光
軸に平行に透過率が変化する偏光子と見做すことができ
る。そこで、本出願人は、この性質をより強調すること
で光ファイバ画像の画質改善を図ることを考えた。

【００１９】図８に示すように、光ファイバ等のガラス
体に、その光軸と直交する方向から入射光を照射する
と、この光は光ファイバ境界で屈折し、光ファイバ内部
へ透過する透過光と光ファイバ境界で反射する反射光と
に別れて進む。そして、これらの光において、入射光軸
と面法線とを含む面を光の入射面とすると、入射面の成
分がＰ波成分と呼ばれ、このＰ波成分に垂直な成分がＳ
波成分と呼ばれている。

【００２０】そして、コアおよびクラッドを有していな
いガラスファイバ（円柱状のガラス体）に、Ｐ波成分お
よびＳ波成分を有する自然光と、Ｐ波成分のみを有する
偏光と、Ｓ波成分のみを有する偏光とをそれぞれ入射す
ると、そのときの空気とガラス境界面との反射率および
透過率は、図７に示すようになる。なお、このガラスの
屈折率ｎは1.5 であり、同図において、Ｔ_PはＰ波成分
の偏光を入射させたときの透過率、Ｔ_SはＳ波成分の偏
光を入射させたときの透過率、Ｔ_SPは自然光を入射させ
たときの透過率を示し、Ｒ_PはＰ波成分の偏光を入射さ
せたときの反射率、Ｒ_SはＳ波成分の偏光を入射させた
ときの反射率、Ｒ_SPは自然光を入射させたときの反射率
を示している。

【００２１】この図から明らかなように、Ｔ_P，Ｔ_S，
Ｔ_SPを示す各特性線を比較すると、Ｐ波成分の偏光を入
射させたときの透過率Ｔ_Pを示す特性線が最も急峻にな
ることが分かり、したがって、光のＰ波成分のみによっ
て形成される光ファイバの透過光画像を観測することに
より、光ファイバと空気との境界付近が非常に急峻な画
像の観測が可能となる。

【００２２】上記構成の本発明においては、接続端面同
士を対向させて配置した第１の光ファイバと第２の光フ
ァイバの接続端面対向部位に、第１と第２の光ファイバ
の光軸に直交する方向から透過光を照射する光源を設
け、この光源に対して光ファイバを挟んだ反対側に顕微
鏡と画像撮像部とを備えた光ファイバ観察装置を設けて
光ファイバ対向部位の観測を行うが、この観測に際し、
透過光の通路に透過光のＰ波成分のみを選択的に透過さ
せるように偏光フィルタが、Ｐ波の振動面を光ファイバ
の光軸に対し直交させる方向にして設けられているため
に、透過光のＰ波成分のみにより形成される光ファイバ
画像が画像撮像部に撮像され、したがって、境界付近が
急峻でクリアな光ファイバ画像観測が可能となり、画質
改善が図られ、上記第１の課題が解決される。

【００２３】また、図７から明らかなように、Ｐ波成分
の透過率Ｔ_Pのピークは光ファイバ画像の明部に形成さ
れる周知のブリュースタ角（偏光角）位置に生じる。な
お、このピーク値は、空気と光ファイバのクラッドとの
境界や、クラッドとコアとの境界等の屈折率の異なると
ころに生じ、その位置は周知の如く屈折率によって予め
算出可能である。

【００２４】上記構成の光ファイバの軸合わせ方法にお
いては、このブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク間
隔が第１と第２の光ファイバ画像において互いに等しく
なるように、第１と第２の光ファイバの少なくも一方側
を透過光の透過方向に相対移動させたり、前記輝度ピー
ク間隔が予め定められた間隔となるように第１、第２の
光ファイバに対する顕微鏡の焦点位置を求めて第１の光
ファイバと第２の光ファイバとの透過光透過方向のずれ
量を修正する方向に第１と第２の光ファイバの少なくと
も一方側を透過光透過方向等に相対移動させるために、
非常に画質の良い明確な画像を用いて第１と第２の光フ
ァイバの透過光透過方向等の正確なずれ量修正を行うこ
とが可能となり、正確な光軸合わせが可能となり、上記
第２の課題が解決される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付しその重複
説明は省略する。図１には、本発明に係る光ファイバの
観測系の一実施形態例の要部構成が、観測される第１、
第２の光ファイバ３，４と共に示されている。同図に示
すように、本実施形態例の光ファイバの観測系は、第１
の光ファイバ３と第２の光ファイバ４をその接続端面23
同士を対向させて配置し、この第１と第２の光ファイバ
３，４の接続端面対向部位を観測する観測系であり、第
１と第２の光ファイバ３，４の光軸Ｚに直交するＹ軸方
向から接続端面対向部位に透過光を照射する光源５が第
１、第２の光ファイバ３，４に対して間隔を介して配置
されている。

【００２６】この光源５に対して、第１、第２の光ファ
イバ３，４を挟んだ反対側には、顕微鏡６と画像撮像部
としてのテレビカメラ９とを備えた光ファイバ観察装置
11が設けられており、テレビカメラ９には画像処理部10
が接続されている。また、光源５からの透過光が第１、
第２の光ファイバ３，４を介して光ファイバ観察装置11
のテレビカメラ９に入射するまでの透過光の通路であ
る、顕微鏡６の出射側とテレビカメラ９の入射側との間
には、透過光のＰ波成分のみを選択的に透過させるよう
に偏光フィルタ８が、Ｐ波の振動面と第１、第２の光フ
ァイバ３，４の光軸とを直交させる方向に設けられてい
る。本実施形態例の特徴的なことは、このように、透過
光のＰ波成分のみを選択的に透過させるように偏光フィ
ルタ８をＰ波の振動面と光ファイバの光軸とを直交させ
る方向に設けたことである。なお、図２には、本実施形
態例の特徴的な構成が模式的に示されており、図中、19
は、テレビカメラ９の撮像面を示している。

【００２７】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、本実施形態例の光ファイバの観測系を用いて第１、
第２の光ファイバ３，４の接続端面対向部位を観測する
ときには、図３に示すように、光源５からの透過光をＹ
軸方向から第１、第２の光ファイバ３，４に向けて照射
し、この光を顕微鏡６の顕微鏡レンズ16を介して偏光フ
ィルタ８に入射させ、さらに、偏光フィルタ８を介して
テレビカメラ９の撮像面19に入射させる。そして、この
ように、透過光のＰ波成分のみを選択的に透過させるよ
うに偏光フィルタ８を、Ｐ波の振動面と光ファイバ３，
４の光軸Ｚとが直交する方向に設けて偏光フィルタ８を
介して透過光画像を撮像面19に入射させることにより、
第１、第２の光ファイバ３，４を透過する透過光のＰ波
成分のみをテレビカメラ９の撮像面19に入射させて第
１、第２の光ファイバの接続端面対向部位を観測する。

【００２８】そうすると、このＰ波成分によって形成さ
れる透過光画像は、Ｐ波成分のみを有する偏光を第１、
第２の光ファイバ３，４に入射させたときの透過光画像
と同様の画像となるため、図７に示したように、光の透
過率Ｔ_Pが示す特性線に対応し、光ファイバと空気との
境界付近の画像が急峻かつクリアな画像となる。また、
同様に、互いに屈折率が異なるコア24とクラッド25との
境界付近の画像も急峻かつクリアな画像となる。

【００２９】本実施形態例によれば、上記のように、光
源５からの透過光が光ファイバ接続端面対向部位を介し
てテレビカメラ９に入射するまでの光の通路に、透過光
のＰ波成分のみを選択的に透過させる偏光フィルタ８を
Ｐ波の振動面と光ファイバ３，４の光軸とを直交させる
方向に設けることにより、偏光フィルタ８は光ファイバ
表面の傷や光学系での多重反射等のノイズに対しては阻
止するように働き、光源から光ファイバ３，４を透過し
た透過光のうちのＰ波成分のみによって形成される境界
付近が急峻でクリアな光ファイバ透過光画像をテレビカ
メラ９の撮像面19に撮像することができるために、光フ
ァイバ３，４と空気との境界付近および、コア24とクラ
ッド25との境界付近を非常に明確な画像として捉えるこ
とが可能となり、これらの境界位置を非常に正確に観測
することができる。

【００３０】そのため、この観測系を用いることによ
り、例えば第１と第２の光ファイバ３，４の光軸合わせ
の精度向上を図ることが可能となり、第１と第２の光フ
ァイバ３，４の接続による伝送ロスの低減化を図ること
ができる。

【００３１】次に、本実施形態例の光ファイバの観測系
を用いた光ファイバの軸合わせ方法について説明する。
この軸合わせ方法は、上記実施形態例の光ファイバの観
測系を用いて光ファイバ接続端面対向部位における第１
と第２の光ファイバ３，４の相対位置を観測し、第１と
第２の光ファイバの光軸合わせを行う方法であり、前記
透過光のＰ波成分のみにより形成される光ファイバ透過
光画像に基づいて第１と第２の光ファイバ３，４の光軸
合わせを行う。

【００３２】具体的には、まず、前記第１、第２の光フ
ァイバ３，４の透過光画像の輝度レベルを測定する。そ
うすると、図４の（ａ）に示すような特性線が観測さ
れ、光ファイバの透過光画像の明部のブリュースタ角位
置に輝度ピークＡ₁，Ａ₁′，Ａ₂，Ａ₂′が形成され
る。なお、輝度ピークＡ₁，Ａ₁′は空気と第１、第２
の光ファイバ３，４のクラッド25との境界の内側に形成
されるクラッド25のブリュースタ角の位置のピークを示
し、Ａ₂，Ａ₂′は、クラッド25とコア24との境界の内
側に形成されるコア24のブリュースタ角位置のピークを
示している。

【００３３】図４の（ｂ）には、同図の（ａ）に示した
輝度レベル分布（光強度分布）を拡大した図が示されて
おり、このような光強度分布は、例えば図５に示すよう
に、光ファイバにその光軸と直交する方向から平行な透
過光が照射されたときに、その光の入射部位によって異
なる屈折に応じて形成されるものである。

【００３４】具体的には、図５に示すように、光ファイ
バの外径直近を通過して光ファイバ外径を示す光線
Ａ₅、クラッド25を通りコア24の外径直近を通過してコ
ア外径を示す光線Ａ₃、光ファイバおよび顕微鏡レンズ
16の中心を通る光線Ａ₄、クラッド25とコア24の境界の
ブリュースタ角位置を通る光線Ａ₂、クラッド25とコア
24の境界のＰ波成分の透過率が80％となる点を通る光線
Ａ₆、クラッド25とコア24の境界のＰ波成分の透過率が
20％となる点を通る光線Ａ₇、空気とクラッド25の境界
のブリュースタ角位置を通る光線Ａ₁、空気とクラッド
25の境界のＰ波成分の透過率が80％となる点を通る光線
Ａ₉、空気とクラッド25のＰ波成分の透過率が10％とな
る点を通る光線Ａ₁₀は、それぞれ同図に示すように屈折
して顕微鏡レンズ16に入射する。なお、同図において光
線Ａ₈は、光ファイバに入射しない背景光を示してい
る。

【００３５】そして、これらの光線Ａ₁〜Ａ₁₀は、例え
ば図６に示すように、顕微鏡レンズ16を介して集光さ
れ、偏光フィルタ８により光のＰ波成分のみが選択的に
取り出されることにより、図４に示したような光強度分
布が形成される。なお、図６には、図５に示した光線Ａ
₁〜Ａ₁₀のうち、主な光線のみを示してある。

【００３６】本実施形態例の光ファイバの観測系を用い
た光ファイバの軸合わせ方法は、この図４に示した輝度
レベル（光強度分布）に基づいて第１と第２の光ファイ
バ３，４の光軸合わせを行うものであり、第１実施形態
例として、前記第１と第２の光ファイバ画像の明部のブ
リュースタ角位置に生じる輝度ピーク（Ａ₁，Ａ₁′，
Ａ₂，Ａ₂′の）間隔が互いに等しい間隔となるよう
に、第１と第２の光ファイバ３，４の少なくとも一方側
を透過光の透過方向に相対移動させ、また、第１の光フ
ァイバ画像の輝度ピーク位置と第２の光ファイバ画像の
輝度ピーク位置とが一致するように第１と第２の光ファ
イバ３，４の少なくとも一方側を透過光透過方向と光フ
ァイバの光軸Ｚ方向の両方に直交する方向（上記観測系
においてはＸ方向）に相対移動させて、第１と第２の光
ファイバ３，４の光軸合わせを行う方法が挙げられる。
なお、この光ファイバの軸合わせ方法において、本実施
形態例では、第１と第２の光ファイバ画像の明部のブリ
ュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔を顕微鏡レンズ
16の球面収差に基づいて補正するようにしている。

【００３７】周知の如く、一般に、光ファイバの外径は
約125 μｍであり、顕微鏡レンズ16としての対物レンズ
の口径は約５〜12mm程度であるために、例えば図６に示
すように、第１、第２の光ファイバ３，４が顕微鏡レン
ズ16の中心に配設されている場合でも、光ファイバ３，
４の外径を示す光線Ａ₅が顕微鏡レンズ16の球面収差の
影響を受ける割合に比べてクラッド25とコア24の境界の
ブリュースタ角位置を通るＡ₂が顕微鏡レンズ16 の鏡
面収差の影響を受ける割合が大きくなる。このように、
第１、２の光ファイバ３，４と対物レンズ16との距離を
一定としても、前記各光線Ａ₁〜Ａ₁₀の結像位置が顕微
鏡レンズ16の球面収差により変化し、顕微鏡６による画
像拡大率が異なってくる。

【００３８】そこで、本実施形態例では、前記ように、
第１、第２の光ファイバ画像の輝度ピーク間隔を顕微鏡
レンズ16の球面収差に基づいて補正し、この補正後の光
ファイバ画像に基づき、第１と第２の光ファイバ画像の
輝度ピーク間隔が互いに等しい間隔となるように、第１
と第２の光ファイバ３，４の少なくとも一方側を透過光
の透過方向に相対移動させ、第１の光ファイバ画像の輝
度ピーク位置と第２の光ファイバ画像の輝度ピーク位置
とが一致するように、第１と第２の光ファイバ３，４の
少なくとも一方側を透過光透過方向と光ファイバの光軸
方向の両方に直交するＸ方向に相対移動させて光軸合わ
せを行うようにしている。

【００３９】なお、従来は、光ファイバの光軸合わせを
行うときに、光ファイバ画像の暗部の幅に基づいて行っ
ていたが、図６に示すように、この暗部の幅を決めてい
る構成Ａ₁₀は、球面収差の大きい顕微鏡レンズ16の周辺
部に入射するために、この光線Ａ₁₀の結像位置は顕微鏡
レンズ16の球面収差により、Ａ_10a，Ａ_10bＡ_10cのよ
うに大きく変化する。これに対し、光ファイバ画像の明
部の幅を定める光線Ａ₁等は前記光線Ａ₁₀に比べて顕微
鏡レンズ16の中心部に入射するために、顕微鏡レンズ16
の球面収差の影響を受けにくい。

【００４０】そのため、この明部のブリュースタ角位置
に形成される輝度ピーク間隔に基づいて第１と第２の光
ファイバ３，４の光軸合わせを行うと、たとえ、前記顕
微鏡レンズ16の球面収差に基づく輝度ピーク間隔の補正
を行わなかったとしても、前記暗部の間隔に基づいて第
１、第２の光ファイバ３，４の光軸合わせを行うときに
比べて、顕微鏡レンズ16の球面収差による影響を受けに
くいことになる。

【００４１】本実施形態例によれば、前記光ファイバの
観測系によって観測される、空気と光ファイバのクラッ
ド25との境界付近およびクラッド25とコア24との境界付
近の画像が明確な光ファイバ画像を用い、しかも顕微鏡
レンズ16の球面収差の影響を受けにくい第１と第２の光
ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度
ピーク間隔が互いに等しい間隔となるように、第１と第
２の光ファイバの少なくとも一方側を透過光透過方向に
相対移動させ、さらに、第１の光ファイバ画像の輝度ピ
ーク位置と第２の光ファイバ画像の輝度ピーク位置とが
一致するように第１と第２の光ファイバ３，４の少なく
とも一方側をＸ方向に相対移動させて第１と第２の光フ
ァイバの光軸合わせを行うようにしたために、コントラ
ストのはっきりした明確な画像を用いて非常に正確に第
１と第２の光の光軸合わせを行うことができる。

【００４２】また、本実施形態例によれば、補正しなく
とも顕微鏡レンズ16の球面収差の影響を受けにくい前記
第１と第２の光ファイバ画像の輝度ピーク間隔を顕微鏡
レンズ16の球面収差に基づいて補正するために、顕微鏡
レンズ16の球面収差の影響を全く受けることなく第１の
光ファイバ３と第２の光ファイバ４の光軸合わせを行う
ことが可能となり、より一層正確に第１の光ファイバ３
と第２の光ファイバ４の光軸合わせを行うことができ
る。

【００４３】次に、本発明に係る光ファイバの軸合わせ
方法の第２実施形態例について説明する。この実施形態
例も上記第１実施形態例と同様に、前記の光ファイバの
観測系を用い、第１、第２の光ファイバを透過する透過
光のＰ波成分のみをテレビカメラ９に入射させて行うも
のであり、本実施形態では、まず、このＰ波成分によっ
て形成される第１の光ファイバ画像の明部のブリュース
タ角位置に生じる輝度ピーク間隔が予め定められた間隔
となるように第１の光ファイバ３に対する顕微鏡レンズ
16の第１の焦点位置を定める。次に、同様に、第２の光
ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度
ピーク間隔が前記予め定められた間隔となるように第２
の光ファイバ４に対する顕微鏡レンズ16の第２の焦点位
置を定める。

【００４４】そして、第１の光ファイバ３と第１の焦点
位置との距離および、第２の光ファイバ４と第２の焦点
位置との距離を求めて、両距離の差から第１の光ファイ
バ３と第２の光ファイバ４との透過光透過方向のずれ量
を検出し、このずれ量を修正する方向に第１と第２の光
ファイバの少なくとも一方側を透過光透過方向に相対移
動させる。

【００４５】次に、この状態で、上記第１実施形態例と
同様に、第１の光ファイバ画像の輝度ピーク位置と第２
の光ファイバ画像の輝度ピーク位置とが一致するよう
に、第１と第２の光ファイバ３，４の少なくとも一方側
を、透過光透過方向と光ファイバの光軸方向の両方に直
交する方向（Ｘ方向）に相対移動させて第１と第２の光
ファイバの光軸合わせを行う。

【００４６】なお、本実施形態例でも、上記第１実施形
態例と同様に、第１と第２の光ファイバ画像の輝度ピー
ク間隔は、顕微鏡レンズ16の球面収差に基づいて補正
し、この補正後の第１と第２の光ファイバ画像に基づい
て前記第１の焦点位置および第２の焦点位置を定める。

【００４７】本実施形態例の光ファイバの軸合わせ方法
は以上のようにして行われるものであり、本実施形態例
でも、上記第１実施形態例と同様に、前記光ファイバの
観測系を用いて観測される非常にクリアでコントラスト
がはっきりしていて、しかも、光ファイバ画像の暗部に
比べて顕微鏡レンズ16の球面収差の影響を受けにくい光
ファイバ画像の明部に生じる輝度ピーク間隔に基づいて
第１と第２の光ファイバ３，４の光軸合わせが行われる
ために、非常に正確に第１と第２の光ファイバ３，４の
光軸合わせを行うことができる。

【００４８】また、本実施形態例でも、上記第１実施形
態例と同様に、第１と第２の光ファイバ画像の輝度ピー
ク間隔を顕微鏡レンズ16の球面収差に基づいて補正して
いるために、顕微鏡レンズ16の球面収差の影響を全く受
けることなく第１と第２の光ファイバ３，４の光軸合わ
せを行うことが可能となり、より一層正確に光軸合わせ
を行うことができる。

【００４９】次に、本発明に係る光ファイバの軸合わせ
方法の第３実施形態例について説明する。本実施形態例
においては、上記第２実施形態例と同様に、前記光ファ
イバの観測系を用いて前記Ｐ波成分によって形成される
第１と第２の光ファイバ画像の明部のブリュースタ角位
置に生じる輝度ピーク間隔を顕微鏡レンズ16の球面収差
に基づいて補正し、然る後に補正後の輝度ピーク間隔に
応じて第１の光ファイバ３に対する顕微鏡レンズの第１
の焦点位置と、第２の光ファイバ４に対する顕微鏡レン
ズ16の第２の焦点位置を定める。

【００５０】そして、本実施形態例では、この焦点位置
で第１の光ファイバ３のコア偏心量と第２の光ファイバ
４のコア偏心量をそれぞれ求め、然る後に、第１の光フ
ァイバ３のコア偏心量と第２の光ファイバ４のコア偏心
量のずれ量を修正する方向に、第１と第２の光ファイバ
３，４の少なくとも一方側を透過光透過方向および、透
過光透過方向と光ファイバの光軸方向の両方に直交する
方向（Ｘ方向）に相対移動させる。そして、この移動に
より、第１と第２の光ファイバ３，４の光軸合わせを行
う。

【００５１】周知のように、光ファイバを伝搬する伝搬
光は、光ファイバを形成するコア24とクラッド25のうち
のコア24内を主に通って伝搬するものであり、コア24
は、一般に、光ファイバの中心に位置する。しかしなが
ら、ミクロンオーダでコア24の位置を検出すると、コア
24の位置は光ファイバの中心位置から僅かにずれている
場合が多い。そこで、本実施形態例では、前記の如く定
めた第１、第２の焦点位置でそれぞれ第１の光ファイバ
３のコア偏心量と第２の光ファイバ４のコア偏心量をそ
れぞれ求め、第１の光ファイバ３のコア偏心量と第２の
光ファイバ４のコア偏心量のずれ量を修正する方向に第
１と第２の光ファイバ３，４の少なくとも一方側を移動
させることにより、第１の光ファイバ３のコア24と第２
の光ファイバ４のコア24の位置合わせを行って、第１の
光ファイバ３と第２の光ファイバ４の光軸合わせを行う
ことにした。

【００５２】本実施形態例の光ファイバの軸合わせ方法
は以上のようにして行われ、本実施形態例でも上記第
１、第２実施形態例の光ファイバの軸合わせ方法と同様
の効果を奏することができる。

【００５３】また、本実施形態例では、第１の光ファイ
バ３と第２の光ファイバ４の光軸合わせを行うに際し、
伝搬光が主に伝搬するコア24の位置合わせを行っている
ために、第１、第２の光ファイバ３，４の光軸合わせを
より実効的に行うことが可能となり、本実施形態例の方
法により光軸合わせして接続される第１、第２の光ファ
イバの接続損失を非常に小さいものにすることができ
る。

【００５４】次に、本発明に係る光ファイバの軸合わせ
方法の第４実施形態例について説明する。本実施形態例
も、上記第３実施形態例と同様に、第１の光ファイバ３
のコア偏心量と第２の光ファイバ４のコア偏心量とをそ
れぞれ求めるものであるが、本実施形態例では、上記光
ファイバの観測系を用い、前記Ｐ波成分によって形成さ
れる第１の光ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置
に生じる輝度ピーク間隔が予め定められた間隔となるよ
うに第１の光ファイバ３に対する顕微鏡レンズ16の第１
の焦点位置を定め、同様に、第２の光ファイバ４に対す
る顕微鏡レンズ16の第２の焦点位置を定め、然る後に、
この焦点位置での顕微鏡レンズ16による画像拡大率を顕
微鏡レンズの球面収差に基づいた拡大率補正係数で補正
して第１、第２の光ファイバ３，４のコア偏心量をそれ
ぞれ求める。

【００５５】この顕微鏡レンズの球面収差に基づいた拡
大率補正係数は、周知の如く、顕微鏡レンズによって予
め定められているものであり、本実施形態例では、この
拡大率補正係数が予め与えられている。

【００５６】本実施形態例の光ファイバの軸合わせ方法
は以上の方法により行われるものであり、前記の如く、
顕微鏡レンズ16による画像拡大率は顕微鏡レンズ16の球
面収差によって異なるものであるが、本実施形態例で
は、この球面収差に基づいた拡大率補正係数で顕微鏡レ
ンズ16による画像拡大率を補正して第１、第２の光ファ
イバ３，４の偏心量をそれぞれ求めることにより、上記
第３実施形態例と同様に、顕微鏡レンズ16の球面収差に
よる影響を全く受けることなく第１、第２の光ファイバ
３，４のコア偏心量を求めることが可能となり、上記第
３実施形態例と同様の効果を奏することができる。

【００５７】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記光ファイバの軸合わせ方法の第３実施形態例では、第
１と第２の光ファイバ画像の輝度ピーク間隔を顕微鏡レ
ンズ16の球面収差に基づいて補正して補正後の輝度ピー
ク間隔に応じて第１、第２の焦点位置を定め、この焦点
位置で第１、第２の光ファイバ３，４のコア偏心量を求
めてコア24の位置合わせを行うようにしたが、コア偏心
量を求めてコア24の位置を合わせる代わりに、各焦点位
置における第１の光ファイバ３の画像の外形と第２の光
ファイバ４の画像の外形のずれ量を修正する方向に、第
１と第２の光ファイバ３，４の少なくとも一方側を透過
光透過方向および、透過光透過方向と光ファイバの光軸
方向の両方に直交する方向に相対移動させて外形位置合
わせを行うようにしてもよい。

【００５８】また、上記光ファイバの軸合わせ方法の第
４実施形態例では、第１と第２の光ファイバ画像の輝度
ピーク間隔が予め定められた間隔となるように第１、第
２の焦点位置を定め、この焦点位置での顕微鏡レンズ16
による画像拡大率を顕微鏡レンズ16の球面収差に基づい
た拡大率補正係数で補正し、第1 、第２の光ファイバ
３，４のコア偏心量をそれぞれ求めてコア24の位置合わ
せを行うようにしたが、コア偏心量を求めコア24の位置
を合わせる代わりに、第１、第２の光ファイバの補正画
像をそれぞれ求め、補正後の第１の光ファイバ画像の外
形と第２の光ファイバ画像の外形のずれ量を修正する方
向に、第１と第２の光ファイバ３，４の少なくとも一方
側を透過光透過方向および、透過光透過方向と光ファイ
バの光軸方向の両方に直交する方向に相対移動させて外
形位置合わせを行うようにしてもよい。

【００５９】さらに、上記光ファイバの軸合わせ方法の
各実施形態例においては、いずれも顕微鏡レンズ16の球
面収差の影響を考慮して、第１、第２の焦点位置を定め
るときや、第１、第２の焦点位置での顕微鏡レンズ16に
よる画像拡大率を求めるときに顕微鏡レンズ16の球面収
差に基づく補正を行うようにしたが、第１、第２の光フ
ァイバ３，４と顕微鏡レンズ16との相対位置や、顕微鏡
レンズ16の球面収差の大きさによって、顕微鏡レンズ16
の球面収差による光ファイバ画像への影響が殆どない場
合には、顕微鏡レンズ16の球面収差に基づく補正を省略
することもできる。

【００６０】さらに、上記実施形態例の光ファイバの観
測系は、偏光フィルタ８を顕微鏡６とテレビカメラ９と
の間に介設して構成したが、偏光フィルタ８は、例えば
図９に示すように、第１、第２の光ファイバ３，４と顕
微鏡６との間に介設してもよいし、図10に示すように、
偏光フィルタ８を光源５と第１、第２の光ファイバ３，
４との間に介設してもよい。このように、本発明の光フ
ァイバの観測系においては、光源５からの透過光が第
１、第２の光ファイバ３，４の接続端面対向部位を介し
てテレビカメラ９等の画像撮像部に入射するまでの透過
光の通路に設けられ、この偏光フィルタ８によって選択
的に透過されるＰ波成分と第１、第２の光ファイバ３，
４の光軸とが直交するように構成すればよい。

【００６１】さらに、上記実施形態例の光ファイバの観
測系においては、光源５および偏光フィルタ８、顕微鏡
６、テレビカメラ９を、第１と第２の光ファイバ３，４
の光軸であるＺ軸方向に直交するＹ軸方向に設けたが、
これらの各構成要素を第１、第２の光ファイバ３，４の
光軸（Ｚ軸方向）に直交するＸ軸方向に設けてもよい
し、各構成要素をＸ軸方向とＹ軸方向の両方向に設けて
も構わない。

【００６２】さらに、上記各実施形態例では光源５から
光ファイバ観察装置の画像撮像部に至る経路に偏光フィ
ルタ８を設けたが、例えば、図11〜図14に示すように、
この偏光フィルタ８に対して平行ニコルを構成するよう
に、さらに、偏光フィルタ26を設けてもよい。この場
合、偏光フィルタ８はＰ波成分のみを透過する偏光子と
して機能し、偏光フィルタ26は検光子として機能する。
このように、偏光フィルタ８，26を平行ニコルを構成す
るように設けることで、透過光画像の画質をより一層改
善することができる。

【００６３】さらに、上記各実施形態例の光ファイバの
観察系や観測方法は、第１と第２の光ファイバ３，４の
接続のための軸合わせを主な対象として説明したが、本
発明は既に接続されている第１と第２の光ファイバ３，
４の接続部の軸ずれの測定や接続ずれによる伝送損失の
推定等を行う観察にも適用可能である。

【００６４】

【発明の効果】本発明の光ファイバの観測系およびその
観測系を用いた光ファイバ観測方法によれば、光源から
第１と第２の光ファイバの接続端面対向部位に向けて照
射され、この光が光源に対して光ファイバを挟んだ反対
側に配設された光ファイバ観測装置の画像撮像部に入射
するまでの透過光の通路に、透過光のＰ波成分のみを選
択的に透過させる偏光フィルタを、Ｐ波成分と光ファイ
バの光軸（Ｚ軸方向）とを直交させる方向に設けたもの
であるから、透過光のＰ波成分によって、光ファイバと
空気との境界付近および光ファイバのクラッドとコアと
の境界付近の非常に明瞭な画像を観測することができ
る。

【００６５】また、本発明の光ファイバの観測系を用い
た光ファイバの軸合わせ方法によれば、以上のように非
常に明確な画像を利用し、しかも、その画像のうちの最
も明確に現れる、光ファイバ画像明部のブリュースタ角
位置に生じる輝度ピーク間隔に基づいて第１と第２の光
ファイバの光軸合わせを行うようにしたものであるか
ら、第１と第２の光ファイバの光軸合わせを非常に正確
に行うことができる。

【００６６】特に、本発明の光ファイバの観測系を用い
た光ファイバの軸合わせ方法において、第１と第２の光
ファイバを相対移動させるときや、第１の光ファイバと
顕微鏡レンズとの第１の焦点位置および第２の光ファイ
バと顕微鏡レンズとの第２の焦点位置を定めるのに際
し、第１と第２の光ファイバ画像の輝度ピーク間隔を顕
微鏡レンズの球面収差に基づいて補正したり、第１と第
２の焦点距離を定めた後に顕微鏡レンズによる画像拡大
率を顕微鏡レンズの球面収差に基づく拡大率補正係数で
補正するようにしたものにおいては、顕微鏡レンズの球
面収差の影響を全く受けることなく焦点位置の設定や光
ファイバの相対移動を行うことができるために、第１と
第２の光ファイバの光軸合わせをより一層正確に行うこ
とができる。

【００６７】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法において、第１、第２の
光ファイバと顕微鏡レンズとの各焦点位置において第
１、第２の光ファイバのコア偏心量をそれぞれ求めてこ
のコア偏心量のずれ量を修正する方向に第１、第２の光
ファイバの少なくとも一方側を相対移動させるようにし
たものにおいては、光ファイバのうち、伝搬光が主に伝
搬するコアの位置を正確に合わせることができるため
に、第１と第２の光ファイバの光軸合わせをより一層実
効的に行うことが可能となり、この方法によって接続し
た第１と第２の光ファイバの接続損失を非常に小さいも
のとすることができる。

【００６８】さらに、本発明の光ファイバの観測系を用
いた光ファイバの軸合わせ方法において、第１、第２の
光ファイバに対する顕微鏡レンズの各焦点位置を定め、
この焦点位置での第１、第２の光ファイバ画像の外形ず
れ量を修正する方向に、第１、第２の光ファイバの少な
くとも一方側を移動させるようにしたものにおいては、
光ファイバの外形位置合わせを行う操作が、例えば光フ
ァイバのコアの位置合わせよりも容易であるために、第
１と第２の光ファイバの光軸合わせを非常に容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバの観測系の一実施形態
例を示す構成図である。

【図２】上記実施形態例の要部構成を模式的に示す説明
図である。

【図３】上記実施形態例の動作を示す説明図である。

【図４】上記実施形態例の光ファイバの観測系によって
形成される光ファイバ画像の輝度レベルを示す説明図で
ある。

【図５】光ファイバの光軸（Ｚ軸方向）に直交するＹ軸
方向から透過光を照射したときの照射部位の違いによる
光線Ａ₁〜Ａ₁₀の屈折状態の違いを示す説明図である。

【図６】光ファイバの光軸（Ｚ軸方向）に直交するＹ軸
方向から光ファイバに照射された光の光ファイバおよび
顕微鏡レンズによる屈折状態とそれに伴って形成される
光ファイバ画像の輝度レベルを示す説明図である。

【図７】光ファイバ等の円柱状のガラス体に自然光又は
偏光を入射させたときの光の反射率および透過率を示す
グラフである。

【図８】光ファイバに入射される入射光の反射状態およ
び透過状態を示す説明図である。

【図９】本発明に係る光ファイバの観測系の他の実施形
態例を示す構成図である。

【図10】本発明に係る光ファイバの観測系のさらに他の
実施形態例を示す構成図である。

【図11】他の実施形態例の図１に対応した説明図であ
る。

【図12】他の実施形態例の図２に対応した説明図であ
る。

【図13】他の実施形態例の図３に対応した説明図であ
る。

【図14】他の実施形態例の図９および図10に対応した説
明図である。

【図15】シングルモード光ファイバの屈折率分布構造の
一例を示す説明図である。

【図16】光ファイバに平行な透過光を照射したときの光
ファイバの透過光画像および透過光画像の輝度レベルを
示す説明図である。

【図17】図12の（ｃ）に示した光ファイバの透過光画像
の輝度レベルを拡大して示す説明図である。

【図18】従来の光ファイバの観測系を模式的に示す説明
図である。

【符号の説明】

３第１の光ファイバ４第２の光ファイバ５光源６顕微鏡８偏光フィルタ９テレビカメラ 10 画像処理部 16 顕微鏡レンズ 19 撮像面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位を観測する光ファイバの観
測系において、第１と第２の光ファイバの光軸に直交す
るＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも１方向から前記接続
端面対向部位に透過光を照射する光源が光ファイバに対
して間隔を介して配置されており、該光源に対して光フ
ァイバを挟んだ反対側には光ファイバと間隔を介して顕
微鏡と画像撮像部とを備えた光ファイバ観察装置が設け
られており、前記光源からの透過光が前記接続端面対向
部位を介して光ファイバ観察装置の画像撮像部に入射す
るまでの透過光の通路には該透過光のＰ波成分のみを選
択的に透過させるように偏光フィルタが該Ｐ波の振動面
と光ファイバの光軸とを直交させる方向に設けられてい
ることを特徴とする光ファイバの観測系。
【請求項２】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位を観測する光ファイバの観
測方法において、第１と第２の光ファイバの光軸に直交
するＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも１方向から前記接
続端面対向部位に透過光を照射する光源を光ファイバに
対して間隔を介して配置し、該光源に対して光ファイバ
を挟んだ反対側には光ファイバと間隔を介して顕微鏡と
画像撮像部とを備えた光ファイバ観察装置を設け、前記
光源からの透過光が前記接続端面対向部位を介して光フ
ァイバ観察装置の画像撮像部に入射するまでの透過光の
通路には該透過光のＰ波成分のみを選択的に透過させる
ように偏光フィルタを該Ｐ波の振動面と光ファイバの光
軸とが直交する方向に設けて光ファイバを透過する透過
光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入射させて第１の
光ファイバと第２の光ファイバの接続端面対向部位を観
測することを特徴とする光ファイバの観測系を用いた光
ファイバ観測方法。
【請求項３】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位における第１と第２の光フ
ァイバの相対位置を観測し、第１と第２の光ファイバの
光軸合わせを行う光ファイバの軸合わせ方法であって、
請求項１記載の光ファイバの観測系を用い、光ファイバ
を透過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入
射させ、該Ｐ波成分によって形成される第１と第２の光
ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度
ピーク間隔が互いに等しい間隔となるように第１と第２
の光ファイバの少なくとも一方側を透過光の透過方向に
相対移動させ、前記第１の光ファイバ画像の輝度ピーク
位置と第２の光ファイバ画像の輝度ピーク位置とが一致
するように第１と第２の光ファイバの少なくとも一方側
を透過光透過方向と光ファイバの光軸方向の両方に直交
する方向に相対移動させて第１と第２の光ファイバの光
軸合わせを行うことを特徴とする光ファイバの観測系を
用いた光ファイバの軸合わせ方法。
【請求項４】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位における第１と第２の光フ
ァイバの相対位置を観測し、第１と第２の光ファイバの
光軸合わせを行う光ファイバの軸合わせ方法であって、
請求項１記載の光ファイバの観測系を用い、光ファイバ
を透過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入
射させ、該Ｐ波成分によって形成される第１の光ファイ
バ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク
間隔が予め定められた間隔となるように第１の光ファイ
バに対する顕微鏡のレンズの第１の焦点位置を定め、第
２の光ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じ
る輝度ピーク間隔が前記予め定められた間隔となるよう
に第２の光ファイバに対する顕微鏡のレンズの第２の焦
点位置を定め、然る後に第１の光ファイバと第１の焦点
位置との距離および第２の光ファイバと第２の焦点位置
との距離を求めて両距離の差から第１の光ファイバと第
２の光ファイバとの透過光透過方向のずれ量を検出し、
該ずれ量を修正する方向に第１と第２の光ファイバの少
なくとも一方側を透過光の透過方向に相対移動させ、前
記第１の光ファイバ画像の輝度ピーク位置と第２の光フ
ァイバ画像の輝度ピーク位置とが一致するように第１と
第２の光ファイバの少なくとも一方側を透過光透過方向
と光ファイバの光軸方向の両方に直交する方向に相対移
動させて第１と第２の光ファイバの光軸合わせを行うこ
とを特徴とする光ファイバの観測系を用いた光ファイバ
の軸合わせ方法。
【請求項５】第１と第２の光ファイバ画像の明部のブ
リュースタ角位置に生じる輝度ピーク間隔を顕微鏡レン
ズの球面収差に基づいて補正することを特徴とする請求
項３又は請求項４記載の光ファイバの観測系を用いた光
ファイバの軸合わせ方法。
【請求項６】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位における第１と第２の光フ
ァイバの相対位置を観測し、第１と第２の光ファイバの
光軸合わせを行う光ファイバの軸合わせ方法であって、
請求項１記載の光ファイバの観測系を用い、光ファイバ
を透過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入
射させ、該Ｐ波成分によって形成される第１の光ファイ
バ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク
間隔が予め定められた間隔となるように第１の光ファイ
バに対する顕微鏡のレンズの第１の焦点位置を定め、第
２の光ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じ
る輝度ピーク間隔が前記予め定められた間隔となるよう
に第２の光ファイバに対する顕微鏡のレンズの第２の焦
点位置を定め、然る後にこの各焦点位置での顕微鏡レン
ズによる画像拡大率を顕微鏡レンズの球面収差に基づい
た拡大率補正係数で補正して第１の光ファイバのコア偏
心量と第２の光ファイバのコア偏心量とをそれぞれ求
め、然る後に第１の光ファイバのコア偏心量と第２の光
ファイバのコア偏心量のずれ量を修正する方向に第１と
第２の光ファイバの少なくとも一方側を透過光の透過方
向および、該透過光透過方向と光ファイバの光軸方向の
両方に直交する方向に相対移動させて第１と第２の光フ
ァイバの光軸合わせを行うことを特徴とする光ファイバ
の観測系を用いた光ファイバの軸合わせ方法。
【請求項７】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位における第１と第２の光フ
ァイバの相対位置を観測し、第１と第２の光ファイバの
光軸合わせを行う光ファイバの軸合わせ方法であって、
請求項１記載の光ファイバの観測系を用い、光ファイバ
を透過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入
射させ、該Ｐ波成分によって形成される第１の光ファイ
バ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度ピーク
間隔が予め定められた間隔となるように第１の光ファイ
バに対する顕微鏡のレンズの第１の焦点位置を定め、第
２の光ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じ
る輝度ピーク間隔が前記予め定められた間隔となるよう
に第２の光ファイバに対する顕微鏡のレンズの第２の焦
点位置を定め、然る後にこの各焦点位置での顕微鏡レン
ズによる画像拡大率を顕微鏡レンズの球面収差に基づい
た拡大率補正係数で補正して第１の光ファイバ画像と第
２の光ファイバ画像の補正画像をそれぞれ求め、然る後
に補正後の第１の光ファイバ画像の外形と第２の光ファ
イバ画像の外形のずれ量を修正する方向に第１と第２の
光ファイバの少なくとも一方側を透過光の透過方向およ
び、該透過光透過方向と光ファイバの光軸方向の両方に
直交する方向に相対移動させて第１と第２の光ファイバ
の光軸合わせを行うことを特徴とする光ファイバの観測
系を用いた光ファイバの軸合わせ方法。
【請求項８】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位における第１と第２の光フ
ァイバの相対位置を観測し、第１と第２の光ファイバの
光軸合わせを行う光ファイバの軸合わせ方法であって、
請求項１記載の光ファイバの観測系を用い、光ファイバ
を透過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入
射させ、該Ｐ波成分によって形成される第１と第２の光
ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度
ピーク間隔を顕微鏡のレンズの球面収差に基づいて補正
し、然る後に該補正後の輝度ピーク間隔に応じて第１の
光ファイバに対する顕微鏡レンズの第１の焦点位置と第
２の光ファイバに対する顕微鏡レンズの第２の焦点位置
を定め、この焦点位置で第１の光ファイバのコア偏心量
と第２の光ファイバのコア偏心量をそれぞれ求め、然る
後に第１の光ファイバのコア偏心量と第２の光ファイバ
のコア偏心量のずれ量を修正する方向に第１と第２の光
ファイバの少なくとも一方側を透過光の透過方向およ
び、該透過光透過方向と光ファイバの光軸方向の両方に
直交する方向に相対移動させて第１と第２の光ファイバ
の光軸合わせを行うことを特徴とする光ファイバの観測
系を用いた光ファイバの軸合わせ方法。
【請求項９】第１の光ファイバと第２の光ファイバを
その接続端面同士を対向させて配置し該第１と第２の光
ファイバの接続端面対向部位における第１と第２の光フ
ァイバの相対位置を観測し、第１と第２の光ファイバの
光軸合わせを行う光ファイバの軸合わせ方法であって、
請求項１記載の光ファイバの観測系を用い、光ファイバ
を透過する透過光のＰ波成分のみを前記画像撮像部に入
射させ、該Ｐ波成分によって形成される第１と第２の光
ファイバ画像の明部のブリュースタ角位置に生じる輝度
ピーク間隔を顕微鏡のレンズの球面収差に基づいて補正
し、然る後に該補正後の輝度ピーク間隔に応じて第１の
光ファイバに対する顕微鏡レンズの第１の焦点位置と第
２の光ファイバに対する顕微鏡レンズの第２の焦点位置
を定め、この焦点位置での第１の光ファイバ画像の外形
と第２の光ファイバ画像の外形のずれ量を修正する方向
に第１と第２の光ファイバの少なくとも一方側を透過光
の透過方向および、該透過光透過方向と光ファイバの光
軸方向の両方に直交する方向に相対移動させて第１と第
２の光ファイバの光軸合わせを行うことを特徴とする光
ファイバの観測系を用いた光ファイバの軸合わせ方法。