JPS6215843B2 - - Google Patents

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JPS6215843B2
JPS6215843B2 JP3446583A JP3446583A JPS6215843B2 JP S6215843 B2 JPS6215843 B2 JP S6215843B2 JP 3446583 A JP3446583 A JP 3446583A JP 3446583 A JP3446583 A JP 3446583A JP S6215843 B2 JPS6215843 B2 JP S6215843B2
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JP
Japan
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optical fiber
optical fibers
core
end faces
heating
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JP3446583A
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English (en)
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JPS59160113A (ja
Inventor
Toshiaki Katagiri
Masao Tachikura
Masataka Hirai
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS6215843B2 publication Critical patent/JPS6215843B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/255Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は撮像装置を用いて光フアイバを効率よ
く、低損失に接続する方法に関する。
光フアイバの融着接続を行う場合には、光フア
イバのコアを軸合せし、光フアイバの端面間隔を
設定して、光フアイバ材料の軟化点温度で光フア
イバ端面を加熱しながら、光フアイバ同志を押し
付ける操作が必要である。従来のこの種の光フア
イバのコア軸合せ方法には、次のようなものがあ
る。
(1) 第1図はパワーモニタ法と呼ばれる光フアイ
バコアの軸合せ方法である。この方法は被接続
光フアイバ1,1′に光源2および受光器3を
配し、接続点の透過パワーが最大になるように
被接続光フアイバ1,1′のコアをx,y方向
に軸合せする方法である。しかし、この方法は
接続するための作業箇所が光源、接続点、受光
点の3箇所に分散するので、人員や機材が多
く、作業能率が悪い欠点があつた。
(2) 文献、昭和57年度電子通信学会総合全国大会
934「単一モード光フアイバのコア軸合せ方
法」P.4―131に見られるよに、Geドープ光フ
アイバの紫外線励起による螢光現象を利用した
方法がある。しかしこの方法は、紫外領域のレ
ーザ光源を要するため装置が大形化する欠点が
あつた。
(3) 文献、電子通信学会論文誌’82/5Vol.J65―
B,No.5 P.662「シングルモード光フアイバ
のモニター無し接続方法」などに見られるよう
に、光フアイバをそのクラツドと同じ屈折率の
液体で浸し、位相差顕微鏡でコアを検出しコア
を軸合せする方法がある。しかしこの方法は、
空気中でコアを検出できないことなどに欠点が
あつた。
(4) 微分干渉顕微鏡を使用して空気中で光フアイ
バのコアを検出し、コアを軸合せする方法があ
る。しかしこの方法は微分干渉顕微鏡という特
別な装置を必要とすることや、顕微鏡本体の大
きさにより光フアイバ軸合せ微動機構の設計が
制限される欠点がある。
ところで、被接続光フアイバの端面間隔は、作
業者が顕微鏡内に設けたマーカによつて光フアイ
バ端面間隔を目視観察しながら手作業で行う方法
か、または対向した被接続光フアイバの端面をい
つたん接触させた位置からマイクロメータなどの
ような微動機構で一定距離だけ引き離すことによ
り、作業者が目視観察しながら手作業で行う方法
がある。しかしこの方法は、手作業で行うので、
作業能率が悪く、熟練度により作業品質が悪化す
る欠点がある。
また第2図に示すように、被接続光フアイバ1
を一定の厚みをもつ突当て板4に突き当てること
により、端面間隔を設定する方法がある。しかし
この方法は、突当て板4を動かす特別な機構を必
要とすることや、突当て板4の両面に付着したほ
こりなどが被接続光フアイバ1,1′の接続端面
に付着し、接続損失が大きくなるなどの欠点があ
つた。
また端面間の距離は、被接続光フアイバの押込
み量などから一定値に設定しているが、端面の粗
さや融着加熱温度によつて端面間の距離が変化す
るので、実質的な押込み量が変化し、接続の失敗
や接続品質の低下などの欠点があつた。
一方、被接続光フアイバ端面の加熱温度は、光
フアイバ材料の軟化点温度、端面間隔、接続損失
の小さくなる温度などから一定値に設定している
が、気体放電の場合には、融着接続時の溶融フア
イバが放電電極に飛散し、加熱温度が変化するの
で、加熱装置の設定変更が何回か必要になる欠点
があつた。
本発明はこれらの欠点を除去するため、気体放
電装置により融着加熱中、被接続光フアイバが発
光する像と光強度を撮像装置で検出し、コアの軸
合せ、押込み量の調節および光フアイバ接続部の
融着加熱温度の調節のうち、一つまたは複数の調
節を行いながら、光フアイバを融着接続するもの
で、その目的は接続損失の低減、接続失敗の低
減、接続能率の向上にある。以下図面により本発
明を詳細に説明する。
第3図は本発明の一実施例図であつて、1,
1′は被接続光フアイバ、5,5′は電動モータ、
6,6′は微動機構、7,7′は光フアイバ固定
台、8は気体放電回路、9,9′は放電電極、1
0は加熱放電部、11はフイルタ、12は対物レ
ンズ系、13はイメージセンサ、14はイメージ
センサ駆動装置、15は画像処理装置、16は制
御装置、17,17′は電動モータ駆動部であ
る。
これを動作するには、電動モータ5,5′で駆
動される微動機構6,6′によりx,y,z方向
に移動する光フアイバ固定台7,7′上に被覆除
去と切断の完了した被接続光フアイバ1,1′を
対向させて固定する。光フアイバ微動機構系5,
5′,6,6′,7,7′により被接続光フアイバ
1,1′をz方向に送り、被接続光フアイバ1の
接続部が、気体放電回路8で駆動される放電電極
9,9間に発生する加熱放電部10に達すると、
被接続光フアイバ1,1′のクラツド部とコア部
は熱により軟化すると同時に、Geドーパントを
含むコアが、気体放電中に発生する紫外光を吸収
して、可視波長域において第6図aに示すよう
に、相異なる位置に螢光20,20′を発生す
る。このとき、フイルタ11を介して、対物レン
ズ系12とイメージセンサ13とイメージセンサ
駆動装置14および画像処理装置15とから成る
撮像装置によつて、直交するx,y方向から被接
続光フアイバ1,1′のコアのx方向の位置は、
第6図aに示す光強度分布を、フイルタ11を介
して前記撮像装置で、y方向から観測することに
よつて検出できる。一方、x方向と直交するy方
向のコア位置も、第6図aと同様にして、前記撮
像装置でx方向から観測することによつて検出で
きる。さらに、対向した被接続光フアイバ1,
1′の端面間の距離は、第7図bに示すz方向の
光強度分布から、距離dとして、前記撮像装置に
よつて検出できる。さらにまた、被接続光フアイ
バ1,1′の接続部の加熱温度は、第7図bに示
すz方向の光強度分布から、光強度Pとして、前
記撮像装置によつて検出できる。以上のようにし
て、被接続光フアイバについて直交する2方向に
関するコア位置、端面間の距離、さらに加熱温度
を検出できる。この撮像装置を側面から見た図を
第4図に示す。この撮像装置からの信号により制
御装置16で電動モータ駆動部17,17′を制
御し、電動モータ5,5′、微動機構6,6′、光
フアイバ固定台7,7′を介して、直角2方向の
撮像系で被接続光フアイバ1,1′のx,y方向
の位置を、撮像装置から得られる第6図に示す螢
光20,20′の位置が一致するように調節する
ことにより、被接続光フアイバ1,1′のコアの
軸合せを行う。また残されたz方向の移動量、す
なわち被接続光フアイバ1,1′の押込み量を、
撮像装置から得られる第7図bに示す端面間の距
離dに基づいて撮像装置から得られる第7図に示
す加熱部10内にあるフアイバ1,1′の発光強
度Pが、所定の加熱温度に対応した光強度による
ように、気体放電回路8の電流を調節することに
より、加熱温度を一定に保つことができる。この
ため、被接続光フアイバ1の照明については、照
明装置は不要であり、また加熱温度が一定、すな
わち光フアイバの発光する光強度が一定であるの
で、光源の明るさを調節する必要もない。さらに
融着接続中、溶融フアイバが飛散し、気体放電電
極9,9′に付着しても直接、光の強度を検出し
ているので、加熱温度を一定に調節することがで
きる。なお気体放電自体から発光する光は、光フ
アイバを加熱して発生する光より光強度が小さい
ので、問題にする必要はない。
なおこの実施例では撮像系11,12,13,
14をそれぞれ二つ用いたが、第5図に示すよう
に、2枚のミラー18,18′と1枚のハーフミ
ラー19を用いた光学系などを導入することによ
り、x,y2方向のうち1方向については、撮像
系11,12,13,14を省略することができ
る。
またこの実施例では、被接続光フアイバのコア
の軸合せ、押込み量、加熱温度の3者を、同時に
調節する場合について述べているが、シングルモ
ード光フアイバのときはコアの軸合せが必要であ
るが、マルチモード光フアイバの場合には、コア
の軸合せは不要になることもある。しかしマルチ
モード光フアイバの場合も、コアの位置検出は作
業品質のチエツクに利用できる。
この実施例において、被接続光フアイバ1,
1′の微動送り系5,5′,6,6′,7,7′の動
作速度が、融着接続速度に比較して遅いという問
題がある場合は、いわゆる予加熱放電をしたり、
または加熱時間、加熱断続時間、加熱温度など加
熱条件を設定することによつて解決できる。
以上説明したように、本発明の光フアイバ融着
接続方法は、光フアイバの加熱による発光を利用
しているので、光フアイバの照明装置が不要にな
るなど接続装置の構成が簡単になる利点のほか、
透過光や反射光による照明方法と比較し、被接続
光フアイバのレンズ効果による解像度低下などの
悪影響が少ない利点がある。
また気体放電中に発生する紫外光を利用しいて
るので、紫外領域の光源を必要としない。したが
つて接続装置自体を小形化、経済化できる利点が
ある。
また被接続光フアイバのコアの軸合せ、押込み
量、接続部の加熱温度という基本的に重要な接続
条件を調節しているので、低損失で、接続の失敗
が少なく、作業能率のよい光フアイバの接続を実
現できる利点がある。
したがつて光フアイバケーブルを用いた通信シ
ステムの実用化に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のパワーモニタによる被接続光フ
アイバのコアの軸合せ方法の説明図、第2図は突
当て板を用いた被接続光フアイバの端面間隔設定
方法の説明図、第3図は本発明の一実施例図、第
4図は第3図における被接続光フアイバのコア検
出のための撮像装置を側面から見た図、第5図は
第4図の撮像系の1系統を光学系で代用した具体
例図、第6図aは光フアイバのコアが螢光を発生
する状況の説明図、第6図b,cは第6図aにお
ける融着接続部近傍のx―x線上およびx′―x′線
上の光強度分布を示す図、第7図aは光フアイバ
が高温になつたときに発光する状況の説明図、第
7図bは第7図aにおけるz―z線上の光強度分
布を示す図である。 1……被接続光フアイバ、2……光源、3……
受光器、4……突当て板、5,5′……電動モー
タ、6,6′……微動機構、7,7′……光フアイ
バ固定台、8……気体放電回路、9,9′……放
電電極、10……加熱放電部、11……フイル
タ、12……対物レンズ系、13……イメージセ
ンサ、14……イメージセンサ駆動装置、15…
…画像処理装置、16,16′……制御装置、1
7,17′……電動モータ駆動部、18,18′…
…ミラー、19……ハーフミラー、20,20′
……螢光、d……被接続光フアイバの端面間の距
離、P……発光強度。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 対向した被接続光フアイバの端面を加熱して
    相互に突き合わせることにより光フアイバを融着
    接続する方法において、気体放電装置による融着
    加熱接続中に、Geドーパントを含むコアが気体
    放電中に発生する紫外光を吸収することによつて
    螢光を発生する現象を利用して被接続光フアイバ
    のコア位置を、熱によつて発光した光フアイバ像
    から端面間の距離または加熱温度を撮影装置を用
    いて検出することにより、対向した被接続光フア
    イバのコアの軸合せ、押込み量の調節および光フ
    アイバ接続部の融着加熱温度の調節のうち、一つ
    または複数の調節を行いながら、光フアイバを融
    着接続することを特徴とする撮像装置を用いた光
    フアイバ融着接続方法。
JP3446583A 1983-03-04 1983-03-04 撮像装置を用いた光フアイバ融着接続方法 Granted JPS59160113A (ja)

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