JPS59228215A - 光フアイバの端面間隔検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバ融着接続時の光ファイバ端面間隔を
検知するのに好適な検知方法に関する０ 光ファイバを放電加熱、レーザ加熱等により長手方向に
融着接続するとき、接続すべき１対の光フアイバ端部は
、これらの端面間隔が適正値となるよう、相対的に位置
決めされ、その適正端面間隔を得た後、融着加熱が開始
されるとともに両党ファイバ端部はこれらの突き合わせ
方向へ相対移動され、融着される。

上記における適正な端面間隔は、低損失の接続部をつく
るのに必要であり、一般的な端而間隔は数十μｍ程度で
ある。

端面間隔の精度としては、シングルモードファイバの接
続例で±５μｍ程度以下が要求されているが、これは端
面間隔設定時に用いられる光フアイバ端部の送り機構が
高精度（誤差±２−μｍ以下）となっており、したがっ
て±５μｍの精度で上記端面間隔を設定することは実現
可能な範囲であるといえる。

しかし、通常広く用いられている顕微鏡観察法により端
面間隔の適否をチェックするとき、これが人為的な作業
であることと相俟って±１０μｍ程度の誤差が生じてお
り、それ故、上記±５μｍ以下の精度が検知できなくな
っている。

これを解消するため、第１図に示す光ファイバの端面検
知方法がすでに提案されている。

第１図の方法では、ノ（ンドルファイ・（１の一側端を
光入射端部２、光出射端部３に分岐するとともにその他
側端を送受光端部４とし、上記光入射端部２には光発生
器５を、上記光出射端部３には受光器６をそれぞれ光学
的に接続するといった検知構成において、光発生器５に
よる光を光入射端部２からバンドルファイバ１中の所定
光ファイバへ入射させ、これによシ送受光端部４から光
束Ｗの光を出射状態とし、被覆除去された元ファイバ端
部７を第１図の矢印Ｘ方向へ移動させている。

第１図において光フアイバ端部７の端面８が２１点にあ
るとき、送受光端部４における光の状況に変化ばないが
、上記端面８が２２点に到来したとき、すなわち端面８
が光束Ｗの右端にかかったとき、送受光端部４から出射
された光の一部が光フアイバ端部７の周面に当たって反
射し、反射した光は送受光端部４から光出射端部３を経
て受光器６へ入射される。

光フアイバ端部７の端部８が２２点に到来したとき、受
光器６へ入力される反射光のレベルは最小値であり、以
下、元ファイバ端部７が２２点から矢印Ｘ方向へ移動す
るにしたがい、受光器６の受光レベルはアップする。

そして光フアイバ端部７の端面８が光束Ｗの左端と一致
する２３点に到ったとき、受光器６の受光レベルは最大
値となり、その後、端面８が２３点から２４点へ移行し
ても受光レベルは変化しないこととなる。

したがって第１図の方法によるとき、受光器６側に上記
端面位置Ｐ２あるいはＰ３を検知すべき電気的、電子的
な検知装置を組みこんでおけばよく、こうした端部検知
に基づき、所期の端面間隔が設定できることになる。

しかし上記第１図の方法は、不確定な作業者の技量が介
在しない点でよいといえるが、以下に述べる２つの問題
がまだ残されている。

その１つは被覆除去された光フアイバ端部と反射光との
関係であり、きれいに被覆除去するといえども、光フア
イバ端部の外周に被覆の一部が残存していることが少な
からずあり、こうした場合には光フアイバ端部で乱反射
が起こり、前述した２２点、２３点が正確に把握できな
くなる。

他の１つは光ファイバの寸法、制質であり、光ファイバ
の外径が大きいほど、また、屈折率が高いほど、　　　
　　゛市　　゛　前述した反射光量が多くなり、したが
って受光器θ側に組みこまれる検知装置では、２２点、
２３点などを検知すべき基準値を各種光ファイバに応じ
て設定しなければならず、しかも多種ある光７フイバに
つき、１つ１つデータ採取して基準値を設定しておかね
ばならないから、かなりの面倒が生じる。

本発明は上記の問題点に対処すべく、光ファイバ端部間
の透過光量によりその端面間隔が正確に検知できるよう
にしたもので、以下その検知方法を図示の実施例により
説明する。

第２図において、ＩＱＡ、１０Ｂはそれぞれ被覆光ファ
イバの端部から被覆除去により露出された１対の光フア
イバ端部であり、これら光フアイバ端部１０Ａ、１０Ｂ
は、図示しない融着接続機に裂傷されている１対のファ
イバ載置台（Ｖ溝型あるいはＬ溝型）上において移動可
能に保持されており、この状態における両党フアイバ端
部１０Ａ、１０Ｂは突合軸線Ｌ１上で互いに対向してい
るとともにこれらの端面１１Ａ１１１Ｂ間には端面間隔
Ｇが介在している。

さらに第２図において１２は送光系、１３は受光系、１
４はその受光系１３に組みこまれた検一端部である。

上記における送光系１２は変調回路１５を備えたＬＥＤ
またはＬＤなどの光発生器１６、入光端部および出光端
部にそれぞれロッドレンズ１７．１８が結合されたノ（
ンドルファイノ（１９からなる。

一方、受光系１３のバンドルファイバく２０はその受光
端部にスリット２１付の遮光板２２を備えているととも
にその出光端部にはロッドレンズ２３、ＰＤｔたはＡＰ
Ｄなどの受光器２４を備えており、さらに該受光器２４
に接続された検知部１４は、復調回路２５、微分回路２
６、比較回路２７．２８を備え、これら比較回路２７．
２８には基準電圧Ｅ　ｖ　１、Ｅ　Ｖ　２がかけられる
ようＶＣｆｘつている。

そして前述した送光系１２の送光端部すなわちロッドレ
ンズ１８と、受光系１３の遮光板２２を備えた受光端部
とは、突合軸線Ｌ１　　と交差して端面間隔Ｇを通る測
定軸線Ｌ２上において両光ファイバ端部１０Ａ、１０Ｂ
を挾むように配置されている。

第２図に示す本発明では、送光系１２において変調回路
１５により変調をかけながら光発生器１６より所定の光
を発生させ、これをロッドレンズ１７により平行光線と
してバンドルファイバ１９内に入射させるとともにその
送光端部側のロッドレンズ１８から端面間隔ＧＫ向けて
出射する。

受光系１３では、上記端面間隔ＧがＧ＝Ｏでないかぎり
上述の光を受光するのであり、端面間隔Ｇを通過した光
は、遮光板２２のスリット２１、バンドルファイバ２Ｑ
１　ロッドレンズ２３を経て受光器２４により受光され
、以下は検知部１４の復調回路２５、微分回路２６を経
由して比較回路２７に入り、該比較回路２７では、電圧
値に変換された受光レベルと、あらかじめ設定しである
基準電圧Ｅｖとを電気的、電子的に比較演算処理する。

上記において、両党ファイバ端部１０Ａ。

１０Ｂはパルス駆動されたＤＣモータの駆動力を介して
これらの突き合わせ方向へ相対移動される。

はじめ、光フアイバ端部１０Ａを第２図の矢印Ｘ方向へ
移動させるが、その端面１１Ａが受光側バンドルファイ
バ２ｏの左端２０Ａにかかったとき、送党側バンドルフ
ァイノく１９から出射される光の一部が遮断され、受光
系１３ではその分だけ受光レベルが低下することに＆る
。

この受光レベルの変化は検知部１４を介して検知できる
のであり、上記端面１１Ａがバンドルファイバ２ｏの左
端２０Ａにかかった時点で光フアイバ端部１０Ａを停止
させると、その受光レベルは第３図ｔ１のようになる。

つぎに光フアイバ端部１０Ｂを第２図の矢印Ｘ′方向へ
移動させ、その端面１１Ｂがバンドルファイバ１９の右
端にかかったとき、前記と同様、該光フアイバ端部１１
Ｂを停止させるのであり、このときの受光レベルは第３
図ｔ２である。

その後、光フアイバ端部１０Ａ、１０Ｂを上記Ｘ方向　
Ｘ　１方向へ交互に送るが、上記移動後の端面間隔をＧ
とすると、これら端部１０Ａ。

づく端部移動により受光レベルは第３図ｔ３〜ｔｎのよ
うに変化する。

なお、第３図ｔ５　・・・・・ｔｎの間は一方の光フア
イバ端部１０Ａを１μｍ単位（＠記・（ルス駆動された
ＤＣモータの１パルス送り量）でインチング移動させた
ときの受光レベル変化を示しており、さらにｔｎは各端
面１１Ａ、１１Ｂが互いに突き合わされ、受光レベルが
はソ０になった状態を示している。

したがって受光系１３の検知部１４により上記受光レベ
ルｔｎを検知することにより各端面１１Ａ、１１Ｂが互
いに突き合わされた状態すなわち端面間隔Ｇｏｏ（最小
値）が知得でき、その後は光フアイバ端部１０Ａ、１０
Ｂのいずれか一方または両方を前記の逆方向へ所定量だ
け移動させることにより、各端面１１Ａ、１１Ｂの間隔
が正確に設定され、このときの受光レベルは第３図ｔｎ
−＋のようになる。

つぎに具体的事項について説明する。

光フアイバ端部１０Ａ、１０Ｂの外径が１２５μｍ程度
であるとき、バンドルファイバ１９．２０は外径１陥の
ものが用いられる。

遮光板２２としてはスリット２１の幅、長さがそれぞれ
０．１　ｍｍ、２　ｔａｎであるものが用いられる。

この遮光板２２は光フアイバ端部１０Ａ。

１０Ｂの外側を通った光が受光側バンドルファイバ２ｏ
へ入射するのを防止する。

変調回路１５は外部迷光の影響を除去するため用いられ
、これにともなって復調回路２５も用いられているが、
この対策のための別手段として、ロッドレンズ２３の端
面に光源光の波長成分のみを通過させる光干渉フィルタ
を膜状に蒸着してもよい。

微分回路２６は光源出力（光発生器１５）が変動するの
を長期にわたって保証するため用いられる。

第３図におけるΔｔは端面位置の認識ずれや送りモーフ
の慣性による送り過剰を示したものであるが、との△ｔ
を１０μｍ　以下に抑えることは現実的に可能であり、
問題にはならない。

前述した光フアイバ端部１０Ａ、１０ＢはＤＣモータの
駆動力を介して移動されるが、この際の移動量は上記パ
ルス駆動されたＤＣモータの駆動時間を基準にしてコン
トロールされる。

したがって第３図の横軸は、距離ではなく端面の移動時
間をあられしている。

光ファイバ端面１１Ａ、１１Ｂが互いに突き合わされる
までの移動量はそれぞれ５００μｍであり、第３図ｔ、
・・・・・ｔｎのように一方の光フアイバ端部１０Ａを
インチングする量は約５０μｍ（４９μｍ）である。

基準電圧Ｅｖｌ　はＯボルト近くのノイズの影響を避け
るため、完全に０とせず、端面間隔Ｇが１μｍのときの
検知出力電圧に設定しである。

したがって第３図ｔｎのときの端面間隔Ｇは、実際上は
１μｍである。

第３図ｔｎを検知した後に設定する端面１１Ａ、１１Ｂ
相互の間隔、すなわち光ファイバを融着するのに適切な
間隔が１０μｍであるとき、光フアイバ端部１０Ａまた
は１０Ｂを９μｍ退勤させればよい。

以上説明した通り、本発明方法は端面間隔をおいて１対
の光フアイバ端部を突合軸線上で互いに対向させ、該突
合軸線と交差して上記端面間隔を通る測定軸線上には、
両光ファイバ端部を挾むようにして送光系の送光端部、
受光系の受光端部を配置し、上記端面間隔を光が通過す
るよう、送光系から受光系にわたって光を送９、当該送
光状態において両党ファイバ端部をその突き合わせ方向
へ相対移動させ、上記受光系における最小受光レベルに
より両光ファイバ端部の端面間隔が最小値になったこと
を検知するから、光フアイバ端部の表面状部、外径、材
質などに影響されることなく、端面間隔を通過する光量
の大幅な減少により、所望の端面間隔が正確に検知でき
、これに基づいて光フアイバ融着接続のための端面間隔
も適正に設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法の説明図、第２図は本発明方法の説明図
、第３図は本発明方法における受光レベルの説明図であ
る。 １０Ａ、１０Ｂ・・・・・光フアイバ端部１１Ａ、１１
Ｂ・・・・・端　面 １２・・・・・受光系 １３・・・・・送光系 １４・・・・・検知部 １６・・・・・光発生器 １９・・・・・送光系のバンドルファイバ２ｏ・・・・
・受光系のバンドルファイバ２１・・■・スリット ２２・・・・・遮光板 ２４・・・・・受光器 Ｇ・・・・・端部開削 り、・・・・突合軸線 Ｌ２・・・・測定軸線 特許出願人 代理人　弁理士　　井　藤　　　誠 市原市へ幡海岸通６番地古河電 気工業株式会社千葉電線製造所 内 ０発　明　者　加藤康之 茨城県那珂郡東海村大字白方字 白根１６２番地日本電信電話公社 茨城電気通信研究所内 ■出　願　人　日本電信電話公社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１）　　端面間隔をおいて１対の光フアイバ端部を突
   合軸線上で互いに対向させ、該突合軸線と交差して上記
   端面間隔を通る測定軸線上には、両光ファイバ端部を挾
   むようにして送光系の送光端部、受光系の受光端部を配
   置し、上記端面間隔を光が通過するよう、送光系から受
   光系にわたって光を送り、当該送光状態において両党フ
   ァイバ端部をその突き合わせ方向へ相対移動させ、上記
   受光系における最小受光レベルにより両光ファイバ端部
   の端面間隔が最小値になったことを検知する光ファイバ
   の端面間隔検知方法。 （２）送光系から受光系にわたって光を送るとき、受光
   系にはその受光端部側にスリット付の遮光板を配置して
   おき、該遮光板のスリットを通過した光のみを当該受光
   系へ入射させる特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ
   の端面間隔検知方法。 （３）　　受光系は、送光系からの光波長成分のみを通
   過させる光干渉フィルタを備えている特許請求の範囲第
   １項記載の光ファイバの端面間隔検知方法。