WO2023182224A1 - ファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法 - Google Patents

ファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法 Download PDF

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WO2023182224A1
WO2023182224A1 PCT/JP2023/010669 JP2023010669W WO2023182224A1 WO 2023182224 A1 WO2023182224 A1 WO 2023182224A1 JP 2023010669 W JP2023010669 W JP 2023010669W WO 2023182224 A1 WO2023182224 A1 WO 2023182224A1
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WO
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optical fiber
core optical
mcf
light source
coating
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/010669
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴博 菅沼
健美 長谷川
和信 角田
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding

Definitions

  • the present disclosure relates to a fiber fusion splicing device and a fiber fusion splicing method.
  • Patent Document 1 discloses an example of a method for connecting multi-core optical fibers (hereinafter referred to as "MCF").
  • MCF multi-core optical fibers
  • an MCF has multiple cores located away from a central axis. Therefore, when fusion splicing two MCFs, it is necessary to align all core positions in each of the two MCFs to be fused. Specifically, it is necessary to align the core positions of each MCF along the Z axis along the longitudinal direction of each MCF. In addition to alignment in the directions along each of the orthogonal X-axis and Y-axis, rotational alignment around the Z-axis (hereinafter referred to as " ⁇ alignment”) is required.
  • the lateral observation method involves acquiring lateral observation images of each of the two MCFs, rotating at least one MCF around the Z axis, and adjusting the angle at which the degree of coincidence between the lateral observation images of the two MCFs is maximized.
  • Each of the two MCFs is aligned.
  • end face observation method end face observation images of each of the two MCFs are acquired, and the two MCFs are aligned so that the core positions match between the obtained end face observation images.
  • the fiber fusion splicing device of the present disclosure is a device for fusion splicing a first MCF and a second MCF, each of the first MCF and the second MCF having a glass portion and a coating provided on the outer periphery of the glass portion. and.
  • the glass portion is substantially a glass optical fiber having multiple cores and a common cladding surrounding the multiple cores. Moreover, a portion of the covering of each of the first MCF and the second MCF is removed so that the tip portion of the glass portion including the end face is exposed.
  • the fiber fusion splicing device includes a drive mechanism, an imaging device, a first lighting device, a second lighting device, and a heating device.
  • the drive mechanism includes a first stage and a second stage.
  • the first stage defines the position and rotation angle of the end face of the first MCF while holding the first MCF.
  • the second stage defines the position and rotation angle of the end face of the second MCF while holding the second MCF.
  • the imaging device captures images of each end face of the first MCF and the second MCF.
  • the first illumination device is a device that irradiates observation light for side observation onto the coatings of the first and second MCFs, and includes a first side illumination light source and a second side illumination light source.
  • the first side illumination light source irradiates the coating of the first MCF with first side observation light.
  • the second side illumination light source irradiates the coating of the second MCF with second side observation light.
  • the second illumination device is a device that irradiates observation light for end observation to the tip portions of the first and second MCFs, and includes a first end irradiation light source and a second end irradiation light source.
  • the first end irradiation light source is disposed apart from the first MCF, and irradiates the first end observation light in a non-contact state to the tip portion of the first MCF from which a portion of the coating has been removed.
  • the second end irradiation light source is disposed apart from the second MCF, and irradiates the second end observation light in a non-contact state to the tip portion of the second MCF from which a portion of the coating has been removed.
  • the heating device heats the end faces of the first MCF and the second MCF in order to melt the end faces of the first MCF and the second MCF while abutting each other.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a general fiber fusion splicing device and fiber fusion splicing method that are common to the fiber fusion splicing device and fiber fusion splicing method of the present disclosure, except for the observation light irradiation method. be.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the device configuration and operation for performing a series of alignment operations in the fiber fusion splicing apparatus and fiber fusion splicing method of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining various light source arrangements applicable to the fiber fusion splicing device and fiber fusion splicing method of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining various light source arrangements as comparative examples of observation light illumination in a series of alignment operations.
  • FIG. 5 is a graph showing changes in the S/N ratio for the light source arrangement of the present disclosure (Embodiment 1) and the light source arrangement according to the comparative example.
  • illumination light is input from the side of the optical fiber to be spliced as observation light for obtaining an end face observation image, and is propagated within the optical fiber for a certain distance.
  • light propagating through structures other than the core in the fiber, such as the cladding has a large amount of attenuation, and sufficient brightness cannot be obtained at the end face.
  • the outer circumference of the optical fiber that is, the outer circumference of the cladding
  • the relative position of the core within the optical fiber to be connected cannot be determined.
  • the coating of the optical fiber is colored, depending on the combination of the wavelength of the observation light and the light absorption characteristics of the colored ink, the observation light may be absorbed by the ink, and a sufficient amount of observation light may not reach the optical fiber.
  • observation light for obtaining an end face observation image is directly irradiated into the optical fiber to be spliced.
  • this method it is difficult to obtain a brightness change that reflects the refractive index distribution at the fiber end face from an end face observation image, and it is difficult to specify the position of components such as the core with respect to the outer periphery of the optical fiber.
  • the present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a fiber fusion device having a structure for obtaining an image of a fiber end face that facilitates position identification of components having different refractive indexes on the fiber end face. It is an object of the present invention to provide a splicing device and a fiber fusion splicing method.
  • the refractive index at the fiber end surface is used as an image of the fiber end surface of each MCF necessary for alignment before fusion splicing between two MCFs. An image is obtained that facilitates the localization of the different components.
  • the fiber fusion splicing device of the present disclosure includes: (1) A device for fusion splicing a first MCF and a second MCF, each of the first MCF and the second MCF having a glass portion corresponding to a glass optical fiber and a coating provided on the outer periphery of the glass portion. , is provided.
  • the glass portion is substantially a glass optical fiber having multiple cores and a common cladding surrounding the multiple cores.
  • a portion of the covering of each of the first MCF and the second MCF is removed so that the tip portion of the glass portion including the end face is exposed.
  • the fiber fusion splicing device includes a drive mechanism, an imaging device, a first lighting device, a second lighting device, and a heating device.
  • the drive mechanism includes a first stage and a second stage.
  • the first stage defines the position and rotation angle of the end face of the first MCF while holding the first MCF.
  • the second stage defines the position and rotation angle of the end face of the second MCF while holding the second MCF.
  • the imaging device captures images of each end face of the first MCF and the second MCF.
  • the first illumination device is a device that irradiates observation light for side observation onto the coatings of the first and second MCFs, and includes a first side illumination light source and a second side illumination light source.
  • the first side illumination light source irradiates the coating of the first MCF with first side observation light.
  • the second side illumination light source irradiates the coating of the second MCF with second side observation light.
  • the second illumination device is a device that irradiates observation light for end observation to the tip portions of the first and second MCFs, and includes a first end irradiation light source and a second end irradiation light source. Note that the tip portions of each of the first and second MCFs correspond to glass portions from which the coating has been removed.
  • the first end irradiation light source is disposed apart from the first MCF, and irradiates the first end observation light in a non-contact state to the tip portion of the first MCF from which a portion of the coating has been removed.
  • the second end irradiation light source is disposed apart from the second MCF, and irradiates the second end observation light in a non-contact state to the tip portion of the second MCF from which a portion of the coating has been removed.
  • the heating device heats the end faces of the first MCF and the second MCF in order to melt the end faces of the first MCF and the second MCF while abutting each other.
  • the glass portion corresponds to a glass optical fiber included in the MCF.
  • the fiber fusion splicing device of the present disclosure includes a first illumination device and a first illumination device for enabling both side observation and end observation for each of the first MCF and second MCF before fusion.
  • a second lighting device is provided.
  • the first side irradiation light source is arranged so as to contact the first MCF with the coating of the first MCF slightly bent. is preferred.
  • the second side-illuminated light source is preferably arranged to contact the second MCF with a slight bend in the coating of the second MCF. This configuration allows the first side observation light and the second side observation light to be efficiently introduced into the corresponding first MCF and second MCF, specifically, into the common cladding.
  • the drive mechanism includes a first bending stage that forms a bend in the section of the first MCF that is covered with the coating, and a bending stage that forms a bend in the section of the second MCF that is covered with the coating.
  • the method may further include a second bending stage to form a second bending stage.
  • the bent state of the covering portions of the first MCF and the second MCF can be maintained.
  • the first side irradiation light source is arranged apart from the first MCF, and irradiates the first side observation light in a non-contact state to the section where the bend of the first MCF is formed. do.
  • the second side irradiation light source is disposed apart from the second MCF, and irradiates the second side observation light in a non-contact manner to the bent section of the second MCF.
  • the fiber fusion splicing method of the present disclosure includes: (4) A method of fusion splicing a first MCF and a second MCF, wherein each of the first MCF and the second MCF includes a glass portion and a covering provided around the outer periphery of the glass portion.
  • the glass portion is substantially a glass optical fiber having multiple cores and a common cladding surrounding the multiple cores. Moreover, a portion of the covering of each of the first MCF and the second MCF is removed so that the tip portion of the glass portion including the end face is exposed.
  • the fiber fusion splicing method includes a preparation step, a first illumination step, a second illumination step, an alignment step, and a heating step.
  • the first MCF is installed on a first stage that defines the position and rotation angle of the end face of the first MCF.
  • the second MCF is installed on a second stage that defines the position and rotation angle of the end face of the second MCF.
  • the covering of the first MCF is irradiated with first side observation light from a first side irradiation light source.
  • the coating of the second MCF is irradiated with second side observation light from a second side illumination light source.
  • a first end observation light is irradiated from a first end irradiation light source placed away from the first MCF to the tip portion of the first MCF from which a portion of the coating has been removed. be done.
  • a second end observation light is irradiated from a second end irradiation light source located apart from the second MCF to the tip portion of the second MCF from which a portion of the coating has been removed.
  • images of each end face of the first MCF and the second MCF are taken.
  • the positions and rotation angles of the end faces of the first MCF and the second MCF are adjusted so that the positions of the plurality of cores between the photographed images match.
  • the heating step the end faces of the first MCF and second MCF are heated in order to melt the aligned end faces of the first MCF and second MCF while abutting each other.
  • the fiber fusion splicing method of the present disclosure includes a side observation light and a side observation light for enabling both side observation and end observation for each of the first MCF and the second MCF before fusion.
  • the end observation light is irradiated.
  • the first side irradiation light source is arranged so as to contact the first MCF while causing a slight bend in the covering of the first MCF. is preferred.
  • the second side-illuminated light source is preferably arranged to contact the second MCF with a slight bend in the covering of the second MCF.
  • the first illumination device irradiates the side observation light with the first MCF and the second MCF formed with a bend instead of a slight bend.
  • the first side irradiation light source is arranged apart from the first MCF, and irradiates the first side observation light to the section of the covering of the first MCF in which the bend is formed.
  • the second side irradiation light source is disposed apart from the second MCF, and irradiates the second side observation light to a section of the second MCF covering where the bend is formed.
  • FIG. 1 is for explaining a general fiber fusion splicing device and fiber fusion splicing method that are common to the fiber fusion splicing device and fiber fusion splicing method of the present disclosure except for the observation light irradiation method, that is, the light source arrangement.
  • fiber connection device In FIG. 1, it is written as "fiber connection device").
  • alignment operation In the upper part of FIG. 1 (denoted as “alignment operation” in FIG. 1), an apparatus configuration for performing the alignment operation is shown.
  • fusion operation In the lower part of FIG. 1 (denoted as "fusion operation” in FIG. 1), the configuration of an apparatus for performing the fusion operation is shown.
  • FIG. 1 shows the configuration of the first MCF 100A and the second MCF 100B, which are to be fusion spliced together, on the side of the first MCF 100A during alignment operation, as the configuration of the fiber fusion splicing device. A portion of the fiber fusion splicer is shown. Note that since the device configuration on the second MCF 100B side is also the same as the device configuration on the first MCF 100A side, only the device configuration on the first MCF 100A side is shown in the upper part of FIG.
  • the first MCF 100A includes a glass optical fiber 110A extending along the central axis AX as a glass portion, and a coating 120A that covers the outer periphery of the glass optical fiber 110A.
  • the glass optical fiber 110A has a plurality of cores 111 each extending along the central axis, and a common cladding 112 surrounding the plurality of cores 111.
  • a portion of the coating 120A of the first MCF 100A is removed so that the tip portion of the glass optical fiber 110A including the end face 150A corresponding to the fiber end face is exposed. Note that, as shown in the lower part of FIG.
  • the second MCF 100B also includes a glass optical fiber 110B extending along the central axis AX as a glass portion, and a coating 120B that covers the outer periphery of the glass optical fiber 110B. , is held by the second stage 500B.
  • the glass optical fiber 110B has a plurality of cores 111 each extending along the central axis, and a common cladding 112 surrounding the plurality of cores 111. A portion of the coating 120B of the second MCF 100B is removed so that the tip portion of the glass optical fiber 110B including an end surface 150B corresponding to the fiber end surface is exposed.
  • both the first MCF 100A and the second MCF 100B may be provided with a marker that has a different refractive index from the common cladding 112, separately from the core 111.
  • Coating 120A and coating 120B are preferably made of resin. Further, the coating 120A and the coating 120B may contain a pigment or a light scattering material, and may have a color under natural light. Either configuration facilitates identification when handling a plurality of MCFs.
  • the coating 120A of the first MCF 100A is held by a first stage 500A, and as part of the alignment operation, the first stage 500A moves the tip of the first MCF 100A parallel to the X-axis. It is defined along the movement direction S1 and along the movement direction S2 parallel to the Y axis. Further, the first stage 500A rotates the first MCF 100A along the rotation direction S4 around the Z axis as ⁇ alignment. Further, in this alignment operation, an observation system is further provided for performing at least one of side observation and end face observation on the first MCF 100A. For example, in the case of side observation, the light source 400 and the camera 510 are arranged to sandwich the first MCF 100A.
  • Observation light L1 emitted from light source 400 passes through first MCF 100A and reaches camera 510. Thereby, a side image of the first MCF 100A is obtained.
  • the light source 400 and the camera 510 may be arranged to sandwich the coating 120A.
  • the observation light L2 emitted from the light source 400 propagates within the first MCF 100A and reaches the camera 520. As a result, an image of the end surface 150A of the first MCF 100A is obtained.
  • the light source 400 may be arranged so that the irradiation position of the observation light L2 becomes the surface of the coating 120A. In the alignment operation, such an observation system is also provided in the device configuration on the second MCF 100B side.
  • the first stage 500A adjusts the posture of the first MCF 100A so that the core 111 of the first MCF 100A and the core 111 of the second MCF 100B match based on the end face observation image obtained as described above. Adjust. This attitude adjustment is similarly performed in the device configuration on the second MCF 100B side. Thereafter, the first stage 500A and the second stage 500B move the first MCF 100A along the moving direction S3a parallel to the Z-axis, and move the second MCF 100B parallel to the Z-axis, as shown in the lower part of FIG. By moving along the moving direction S3b, the end surface 150A of the first MCF 100A and the end surface 150B of the second MCF 100B are brought into contact.
  • the discharge electrode 600A is placed between the end surface 150A of the first MCF 100A and the end surface 150B of the second MCF 100B that are in contact with each other. , 600B are arranged. Due to the discharge between these discharge electrodes 600A and 600B, the end surface 150A of the first MCF 100A and the end surface 150B of the second MCF 100B are fused and connected.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the device configuration and operation for performing a series of alignment operations before the heating step in the fiber fusion splicing device and fiber fusion splicing method of the present disclosure.
  • the fiber fusion splicing device of the present disclosure includes a device configuration on the first MCF 100A side and a device configuration on the second MCF 100B side.
  • a mirror 700 and a camera 530 as an imaging device are arranged between the end surface 150A of the first MCF 100A and the end surface 150B of the second MCF 100B.
  • the angle of the mirror 700 is adjusted along the rotation direction S5 when the end surface 150A of the first MCF 100A is imaged with the camera 530 and when the end surface 150B of the second MCF 100B is observed with the camera 530.
  • the camera 530 captures an image 530A of the end surface 150A of the first MCF 100A.
  • the schematic diagram 531A shows the constituent elements of the image 530A.
  • the camera 530 captures an image 530B of the end surface 150B of the second MCF 100B.
  • the schematic diagram 531B shows the constituent elements of the image 530B.
  • the first MCF 100A includes a glass optical fiber 110A and a coating 120A provided on the outer periphery of the glass optical fiber 110A.
  • the glass optical fiber 110A is substantially made of silica glass, and has a plurality of cores 111 and a common cladding 112 surrounding the plurality of cores 111, as shown in the upper part of FIG. Further, in the first MCF 100A, a portion of the coating 120A is removed so that the tip portion of the glass optical fiber 110A including the end face 150A is exposed.
  • the second MCF 100B also includes a glass optical fiber 110B and a coating 120B provided around the outer periphery of the glass optical fiber 110B.
  • the glass optical fiber 110B is substantially made of silica glass, and has a plurality of cores 111 and a common cladding 112 surrounding the plurality of cores 111, as shown in the upper part of FIG. Further, in the second MCF 100B, a portion of the coating 120B is removed so that the tip portion of the glass optical fiber 110B including the end face 150B is exposed.
  • the fiber fusion splicing device of the present disclosure includes a drive mechanism, an imaging device, a first lighting device, a second lighting device, and a heating device.
  • the drive mechanism includes a first stage 500A and a second stage 500B.
  • the first stage 500A defines the position and rotation angle of the end face 150A of the first MCF 100A while holding the first MCF 100A.
  • the second stage 500B defines the position and rotation angle of the end face 150B of the second MCF 100B while holding the second MCF 100B.
  • the imaging device includes a camera 530, and captures an image 530A of the end surface 150A of the first MCF 100A and an image 530B of the end surface 150B of the second MCF 100B.
  • the first MCF 100A is installed on the first stage 500A
  • the second MCF 100B is installed on the second stage 500B, and then, as a series of alignment operations, A first illumination process, a second illumination process, an imaging process, and an alignment process are performed.
  • the first illumination device that performs the first illumination step is a device that irradiates observation light to the coating 120A of the first MCF 100A and the coating 120B of the second MCF 100B, and includes a first side illumination light source 410A and a second side illumination light source 410A. 410B.
  • the first side illumination light source 410A is in direct contact with the coating 120A of the first MCF 100A so as to cause a slight bend in the coating 120A of the first MCF 100A. By causing minute bending, the amount of observation light that reaches the core 111 and the common cladding 112 increases.
  • the observation light emitted from the first side irradiation light source 410A is divided into observation light L3a propagating within the core 111 and observation light L3b propagating within the common cladding 122, and these observation light L3a and observation light L3b Each of them is emitted toward the mirror 700 from the end surface 150A.
  • the second side illumination light source 410B is also in direct contact with the coating 120B of the second MCF 100B so as to cause a slight bend in the coating 120B of the second MCF 100B.
  • observation light irradiated from the second side irradiation light source 410B is divided into observation light L3a propagating within the core 111 and observation light L3b propagating within the common cladding 122, and these observation light L3a and observation light L3b Each of them is emitted toward the mirror 700 from the end surface 150B.
  • the observation light L3a propagating while confined in the core 111 due to reflection at the core-cladding interface gives brightness to the core 111 in the image 530A of the end surface 150A obtained by the camera 530.
  • the observation light L3b propagating while being confined in the common cladding 112 due to reflection at the interface between the common cladding 112 and the coating 120A or the outside is reflected in the common cladding 112 in the image 530A of the end face 150A obtained by the camera 530. gives brightness to.
  • the observation light L3b has a larger propagation loss than the observation light L3a due to the influence of the coating 120A and the like.
  • the core 111 can be identified by forming a brightness difference between the core 111 and the common cladding 112.
  • the fiber fusion splicing device and the fiber fusion splicing method of the present disclosure each include a second illumination device and a second illumination step.
  • the second illumination device that performs the second illumination step is a device that irradiates observation light for end observation to the tip portion of the first MCF 100A and the tip portion of the second MCF 100B, and is a first end irradiation light source. 420A and a second end-illuminated light source 420B. Note that the tip portion of the first MCF 100A is an exposed portion of the glass optical fiber 110A from which the coating 120A has been removed, and the tip portion of the second MCF 100B is an exposed portion of the glass optical fiber 110B from which the coating 120B has been removed. In the example of FIG.
  • the first end irradiation light source 420A is placed apart from the first MCF 100A, and provides observation light to the tip of the first MCF 100A from which a portion of the coating 120A has been removed in a non-contact state. Irradiate L4.
  • the observation light L4 propagates within the glass optical fiber 110A and is emitted toward the mirror 700 from the end surface 150A.
  • the second end irradiation light source 420B is also placed apart from the second MCF 100B and irradiates the observation light L4 in a non-contact manner to the tip portion of the second MCF 100B from which a portion of the coating 120B has been removed. do.
  • Observation light L4 propagates within glass optical fiber 110B and is emitted toward mirror 700 from end surface 150B. That is, the observation light L4 is emitted from the end surface 150A after being reflected by the end surfaces of the core 111 and the common cladding 112 and the side surfaces of the common cladding 112, and in the image 530A of the end surface 150A obtained by the camera 530, the observation light L4 is 112 to give brightness.
  • the first side illumination light source 410A and the second side illumination light source 410B and using the first end illumination light source 420A and the second end illumination light source 420B, it is possible to sufficiently illuminate the core 111 and the common cladding 112.
  • the core 111 and the common cladding 112 can be identified. Note that due to the configuration in which the first end irradiation light source 420A and the second end irradiation light source 420B of the second lighting device are in a non-contact state with respect to the first MCF 100A and second MCF 100B to be fusion spliced, the coating 120A and It becomes possible to prevent a reduction in connection strength due to damage or contamination at the respective tip portions of the first MCF 100A and the second MCF 100B from which the coating 120B has been removed.
  • an image 530A of the end surface 150A is obtained based on observation lights L3a, L3b, and L4 that reach the camera 530 from the end surface 150A of the first MCF 100A via the mirror 700.
  • an image 530B of the end surface 150B is obtained based on observation lights L3a, L3b, and L4 that reach the camera 530 from the end surface 150B of the second MCF 100B via the mirror 700.
  • the first stage 500A and the second stage 500B adjust the end face 150A of the first MCF 100A and the end face 150B of the second MCF 100B so that the core positions between the images 530A and 530B captured by the camera 530 match. Adjust position and rotation angle. Note that in order to improve the detection accuracy of the positions and rotational directions of the first MCF 100A and the second MCF 100B, another camera capable of capturing side images of the first MCF 100A and the second MCF 100B may be arranged.
  • the core 111 and the common cladding 112 are identified, and in the alignment process, the positions and rotational directions of the first MCF 100A and the second MCF 100B are adjusted. . Thereafter, after the mirror 700 is evacuated together with all the light sources 410A, 410B, 420A, and 420B, the discharge electrode 600A included in the heating device is brought into contact with the end surface 150A of the first MCF 100A and the end surface 150B of the second MCF 100B. , 600B are arranged.
  • the fiber fusion splicing device of the present disclosure in the fusion operation includes a heating device, and this heating device includes discharge electrodes 600A and 600B as shown in the lower part of FIG. In the heating step, discharge is started between the discharge electrodes 600A and 600B, so that the vicinity of the end faces of the first MCF 100A and the second MCF 100B are melted, and the end faces 150A and 150B are fused and connected.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining various light source arrangements applicable to the fiber fusion splicing apparatus and fiber fusion splicing method of the present disclosure (denoted as "light source arrangement 1" in FIG. 3).
  • a light source arrangement is shown in which a first side illumination light source 410A is arranged so as to be in direct contact with the coating 120A of the first MCF 100A.
  • a first side irradiation light source 410A is located at a position away from the section of the coating 120A of the first MCF 100A where the bend is formed.
  • the installed light source arrangement is shown.
  • the upper part of FIG. 3 shows the device configuration of the first MCF 100A as the device configuration of the first embodiment. Note that since the device configuration on the first MCF 100A side and the device configuration on the second MCF 100B side are the same, only the device configuration on the first MCF 100A side is shown in the upper part of FIG.
  • the first side illumination light source 410A is arranged so as to contact the first MCF 100A with the covering 120A of the first MCF 100A slightly bent. be done.
  • the second side irradiation light source 410B is also placed in contact with the second MCF 100B in a state where the covering 120B of the second MCF 100B is slightly bent.
  • the observation light introduced into the glass optical fiber 110A from the first side illumination light source 410A via the coating 120A includes observation light L3a propagating within the core 111 and observation light L3b propagating within the common cladding 112.
  • the observation light L3a and the observation light L3b are emitted toward the camera 530 from the end surface 150A.
  • Such behavior of the observation light is the same in the device configuration on the second MCF 100B side.
  • the lower part of FIG. 3 shows the device configuration of the first MCF 100A as the device configuration of the second embodiment. Note that since the device configuration on the first MCF 100A side and the device configuration on the second MCF 100B side are the same, only the device configuration on the first MCF 100A side is shown in the lower part of FIG.
  • a bending stage 800 as a first bending stage is provided in order to form a bend in the section covered by the coating 120A of the first MCF 100A.
  • a bending stage as a second bending stage is provided in order to form a bend in the section covered by the coating 120A of the first MCF 100A.
  • a bending stage as a second bending stage is provided in order to form a bend in the section covered by the coating 120A of the first MCF 100A.
  • a bending stage as a second bending stage is provided in order to form a bend in the section covered by the coating 120A of the first MCF 100A.
  • a bending stage as a second bending stage is
  • the first side illumination light source 410A of the first lighting device is placed in a state away from the covering 120A of the first MCF 100A, and the bend in the first MCF 100A is formed.
  • the side observation light is irradiated to the section in a non-contact manner.
  • This configuration is the same for the device configuration on the second MCF 100B side.
  • the observation light introduced into the glass optical fiber 110A from the first side illumination light source 410A via the coating 120A is divided into observation light L3a propagating within the core 111 and observation light L3b propagating within the common cladding 112. Observation light L3a and observation light L3b are emitted toward camera 530 from end surface 150A.
  • a first end irradiation light source 420A and a second end irradiation light source 420B are included in order to respectively irradiate observation light for end observation. Note that since the device configuration on the first MCF 100A side and the device configuration on the second MCF 100B side are the same, only the device configuration on the first MCF 100A side is shown in the lower part of FIG.
  • the first end irradiation light source 420A is arranged apart from the first MCF 100A, and irradiates the distal end portion of the first MCF 100A from which a portion of the coating 120A has been removed with observation light L4 in a non-contact state.
  • the observation light L4 propagates within the glass optical fiber 110A and is emitted toward the camera 530 from the end surface 150A.
  • the second end irradiation light source 420B is also placed apart from the second MCF 100B and irradiates the observation light L4 in a non-contact manner to the tip portion of the second MCF 100B from which a portion of the coating 120B has been removed. do.
  • Observation light L4 propagates within glass optical fiber 110B and is emitted toward mirror 700 from end surface 150B.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining various light source arrangements as comparative examples of observation light illumination in a series of alignment operations (denoted as "light source arrangement 2" in FIG. 4).
  • the upper part of FIG. 4 shows a light source arrangement in which only the first side illumination light source 410A is installed so that it is in direct contact with the coating 120A of the first MCF 100A. There is.
  • the lower part of FIG. 4 (indicated as “Comparative Example 2" in FIG. 4), only the first end irradiation light source 420A is in a non-contact state with the tip of the glass optical fiber 110A from which a portion of the coating 120A has been removed.
  • the installed light source arrangement is shown.
  • the device configuration shown in the upper part of FIG. 4 as Comparative Example 1 is the device configuration on the first MCF 100A side, except that the first end irradiation light source 420A of the second illumination device is removed.
  • the device configuration is the same as that of Embodiment 1 shown in the upper part of 3.
  • the device configuration shown in the lower part of FIG. 4 as Comparative Example 2 is also the device configuration on the first MCF 100A side, except that the first side illumination light source 410A of the first lighting device is removed. , is the same as the device configuration of Embodiment 1 shown in the upper part of FIG.
  • an image 530C of the end surface 150A is obtained from the camera 530.
  • the diagram indicated by the reference numeral 531C in the upper part of FIG. 4 is a schematic diagram of the image 530C.
  • the image 530C, ie, the schematic diagram 531C, displays the core 111 and the common cladding 112 arranged on the end surface 150A of the glass optical fiber 110A.
  • the observation light emitted from the end surface 150A of the first MCF 100A includes only observation light L3a and observation light L3b originating from side illumination.
  • an image 530D of the end surface 150A is obtained from the camera 530.
  • the diagram indicated by reference numeral 531D is a schematic diagram of the image 530D.
  • the image 530D ie, the schematic diagram 531D, displays the core 111 and the common cladding 112 arranged on the end surface 150A of the glass optical fiber 110A.
  • the difference in brightness between the common cladding 112 and the background increases; The brightness difference between the two becomes smaller.
  • the observation light emitted from the end surface 150A of the first MCF 100A includes only the observation light L4 originating from the end illumination.
  • the first MCF 100A there may be no brightness difference between the common cladding and the core, or the core may have lower brightness depending on the light source arrangement, so in the end face image, Core identification becomes difficult.
  • FIG. 5 is a graph showing changes in the SN ratio for the light source arrangement according to the present disclosure and the light source arrangement according to the comparative example.
  • an image 530A (Embodiment 1 shown in the upper part of FIG. 3), an image 530C (Comparative Example 1 shown in the upper part of FIG. 4) of the end surface 150A obtained by the camera 530, and an image 530D ( 5 is a graph showing the core SN ratio and cladding SN ratio in each of Comparative Example 2) shown in the lower part of FIG. 4.
  • image 530A is an image of Embodiment 1 shown in the upper part of FIG. 3
  • image 530C is an image of Comparative Example 1 shown in the upper part of FIG.
  • the average brightness values of the core 111, the common cladding 112, and the background are referred to as “core brightness,””cladbrightness,” and “background brightness,” respectively.
  • the standard deviations of luminance variations over time in the core 111, the common cladding 112, and the background are respectively referred to as “core luminance noise,””clad luminance noise,” and “background luminance noise.”
  • the brightness of the common cladding 112 decreases, resulting in a lower cladding S/N ratio.
  • the cladding SN ratio is 2 or less.
  • the core SN ratio is low because the difference in brightness between the core 111 and the common cladding 112 is small.
  • the core SN ratio is 2 or less.
  • both the core SN ratio and the cladding SN ratio are 10 or more, making it easy to identify the core 111 and the common cladding 112.

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Abstract

一実施形態のファイバ融着接続装置は、ファイバ端面における屈折率の異なる構成要素の位置特定を容易にする端面観察像を得る。　当該ファイバ融着接続装置は、第一および第二ＭＣＦ（１００Ａ，１００Ｂ）の位置および回転角を定義するステージ（５００Ａ，５００Ｂ）を含む駆動機構と、第一および第二ＭＣＦの各端面の画像を撮像する撮像装置（５３０）と、第一および第二ＭＣＦの被覆に対して側方観察光を照射する第一照明装置（４１０Ａ，４１０Ｂ）と、第一および第二ＭＣＦから離れた状態で配置され、被覆の一部が除去された第一および第二ＭＣＦの各先端部分に対して端部観察光を照射する第二照明装置（４２０Ａ，４２０Ｂ）と、第一および第二ＭＣＦの端面を加熱する加熱装置と、を備える。

Description

ファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法
　本開示は、ファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法に関するものである。
  本願は、２０２２年３月２５日に出願された日本特許出願第２０２２－０４９５６３号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。
　ファイバ融着接続方法として、特許文献１には、マルチコア光ファイバ（以下、「ＭＣＦ」と記す）の接続方法の例が開示されている。一般に、ＭＣＦは、中心軸から離れた位置に配置された複数のコアを有する。そのため、２本のＭＣＦを融着接続する時、融着されるべき２本のＭＣＦそれぞれで全てのコア位置を合わせる必要があり、具体的には、各ＭＣＦの長手方向に沿ったＺ軸に直交するＸ軸およびＹ軸それぞれに沿った方向の調芯に加えて該Ｚ軸周りの回転調芯（以下、「θ調芯」と記す）が必要となる。なお、θ調芯の方法には、側方観察方法と、端面観察方法が知られている。側方観察方法は、２本のＭＣＦそれぞれの側方観察像を取得するとともに少なくとも一方のＭＣＦをＺ軸周りに回転させ、２本のＭＣＦの側方観察像の一致度が最大となる角度に該２本のＭＣＦそれぞれが調芯される。端面観察方法は、２本のＭＣＦそれぞれの端面観察像を取得し、得られた端面観察像間でのコア位置が一致するように該２本のＭＣＦそれぞれが調芯される。
特開２０１３－０５０６９５号公報
　本開示のファイバ融着接続装置は、第一ＭＣＦと第二ＭＣＦを融着接続する装置であって、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦそれぞれは、ガラス部分と、ガラス部分の外周に設けられた被覆と、を備える。ガラス部分は、実質的にはガラス光ファイバであって、複数のコアと、複数のコアを取り囲む共通クラッドと、を有する。また、第一ＭＣＦと第二ＭＣＦそれぞれは、端面を含むガラス部分の先端部分が露出するように被覆の一部が除去されている。当該ファイバ融着接続装置は、駆動機構と、撮像装置と、第一照明装置と、第二照明装置と、加熱装置と、を備える。駆動機構は、第一ステージと第二ステージを含む。第一ステージは、第一ＭＣＦを保持した状態で該第一ＭＣＦの端面の位置および回転角を定義する。第二ステージは、第二ＭＣＦを保持した状態で該第二ＭＣＦの端面の位置および回転角を定義する。撮像装置は、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面それぞれの画像を撮像する。第一照明装置は、第一および第二ＭＣＦそれぞれの被覆に対して側方観察用の観察光を照射する装置であり、第一側方照射光源と第二側方照射光源を含む。第一側方照射光源は、第一ＭＣＦの被覆に対して第一側方観察光を照射する。第二側方照射光源は、第二ＭＣＦの被覆に対して第二側方観察光を照射する。第二照明装置は、第一および第二ＭＣＦそれぞれの先端部分に対して端部観察用の観察光を照射する装置であり、第一端部照射光源と第二端部照射光源を含む。第一端部照射光源は、第一ＭＣＦから離れた状態で配置され、被覆の一部が除去された第一ＭＣＦの先端部分に対して非接触状態で第一端部観察光を照射する。第二端部照射光源は、第二ＭＣＦから離れた状態で配置され、被覆の一部が除去された第二ＭＣＦの先端部分に対して非接触状態で第二端部観察光を照射する。加熱装置は、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面を互いに突き合せた状態で溶融させるため、該第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面を加熱する。
図１は、観察光の照射方法を除いて本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法に共通する一般的なファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法を説明するための図である。 図２は、本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法において、一連の調芯動作を実施するための装置構成およびその動作を説明するための図である。 図３は、本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法に適用可能な種々の光源配置を説明するための図である。 図４は、一連の調芯動作における観察光照明の比較例として、種々の光源配置を説明するための図である。 図５は、本開示の光源配置（実施形態１）と比較例に係る光源配置についてＳＮ比の変化を示すグラフである。
　［本開示が解決しようとする課題］
  発明者らは、上述の従来技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、従来のファイバ融着接続方法では、端面観察像を得るための観察光として照明光を接続対象である光ファイバの側方から入射し、該光ファイバ内を一定距離伝搬させていた。しかしながら、ファイバ中のコア以外の構造、例えばクラッド等を伝搬する光は減衰量が多く、端面において十分な輝度が得られないという課題があった。そのため、光ファイバ外径に対するコアの相対位置を把握する必要がある場合などにおいて、該光ファイバの外周すなわちクラッド外周が認識できず、結果、接続対象である光ファイバ内におけるコア相対位置が特定できないという課題があった。更に、光ファイバの被覆に着色が施されている場合、観察光の波長と着色インクの光吸収特性の組み合わせによっては、観察光がインクに吸収されてしまい、十分な光量の観察光が光ファイバ内に導入されず、コア、クラッドを含む接続対象である光ファイバの端面観察像が得られないという課題があった。
　また、別のファイバ融着接続方法では、端面観察像を得るための観察光が、接続対象である光ファイバ内に直接照射されていた。しかしながら、この方法では、端面観察像からファイバ端面における屈折率分布が反映された輝度変化を得ることが難しく、光ファイバの外周に対するコアなどの構成要素の位置を特定することが困難であった。
　本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ファイバ端面における屈折率の異なる構成要素の位置特定を容易にするファイバ端面の画像を得るための構造を備えたファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法を提供することを目的としている。
　［本開示の効果］
  本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法によれば、２本のＭＣＦ間の融着接続前の調芯に必要な各ＭＣＦのファイバ端面の画像として、該ファイバ端面における屈折率の異なる構成要素の位置特定を容易にする画像が得られる。
　[本開示の実施形態の説明]
  最初に本開示の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
　本開示のファイバ融着接続装置は、
  （１）第一ＭＣＦと第二ＭＣＦを融着接続する装置であって、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦそれぞれは、ガラス光ファイバに相当するガラス部分と、ガラス部分の外周に設けられた被覆と、を備える。ガラス部分は、実質的にはガラス光ファイバであって、複数のコアと、複数のコアを取り囲む共通クラッドと、を有する。また、第一ＭＣＦと第二ＭＣＦそれぞれは、端面を含むガラス部分の先端部分が露出するように被覆の一部が除去されている。当該ファイバ融着接続装置は、その一態様として、駆動機構と、撮像装置と、第一照明装置と、第二照明装置と、加熱装置と、を備える。駆動機構は、第一ステージと第二ステージを含む。第一ステージは、第一ＭＣＦを保持した状態で該第一ＭＣＦの端面の位置および回転角を定義する。第二ステージは、第二ＭＣＦを保持した状態で該第二ＭＣＦの端面の位置および回転角を定義する。撮像装置は、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面それぞれの画像を撮像する。第一照明装置は、第一および第二ＭＣＦそれぞれの被覆に対して側方観察用の観察光を照射する装置であり、第一側方照射光源と第二側方照射光源を含む。第一側方照射光源は、第一ＭＣＦの被覆に対して第一側方観察光を照射する。第二側方照射光源は、第二ＭＣＦの被覆に対して第二側方観察光を照射する。第二照明装置は、第一および第二ＭＣＦそれぞれの先端部分に対して端部観察用の観察光を照射する装置であり、第一端部照射光源と第二端部照射光源を含む。なお、第一および第二ＭＣＦそれぞれの先端部分は、被覆が除去されたガラス部分に相当する。第一端部照射光源は、第一ＭＣＦから離れた状態で配置され、被覆の一部が除去された第一ＭＣＦの先端部分に対して非接触状態で第一端部観察光を照射する。第二端部照射光源は、第二ＭＣＦから離れた状態で配置され、被覆の一部が除去された第二ＭＣＦの先端部分に対して非接触状態で第二端部観察光を照射する。加熱装置は、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面を互いに突き合せた状態で溶融させるため、該第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面を加熱する。なお、ガラス部分は、ＭＣＦに含まれるガラス光ファイバに相当する。
　上述のように、本開示のファイバ融着接続装置は、融着前の第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦそれぞれに対し、側方観察および端部観察の双方を可能にするための第一照明装置および第二照明装置を備える。この構成により、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面それぞれの画像は、コアとクラッドとのコントラスト、クラッドと画像背景とのコントラスが鮮明になるため、ファイバ端面における屈折率の異なる構成要素の位置特定が容易になる。
　（２）上記（１）において、第一照明装置において、第一側方照射光源は、第一ＭＣＦの被覆に微小曲げを生じさせた状態で該第一ＭＣＦに接触するように配置されるのが好ましい。同様に、第二側方照射光源は、第二ＭＣＦの被覆に微小曲げを生じさせた状態で第二ＭＣＦに接触するように配置されるのが好ましい。この構成により、第一側方観察光および第二側方観察光を、対応する第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの内部、具体的には共通クラッド内に効率的に導入することが可能になる。
　（３）上記（１）において、駆動機構は、第一ＭＣＦのうち被覆で覆われている区間に曲げを形成する第一曲げステージと、第二ＭＣＦのうち被覆で覆われている区間に曲げを形成する第二曲げステージと、更に含んでもよい。これにより、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの被覆部分における曲げ状態が維持され得る。第一照明装置において、第一側方照射光源は、第一ＭＣＦから離れた状態で配置され、第一ＭＣＦの曲げが形成された区間に対して非接触状態で第一側方観察光を照射する。同様に、第二側方照射光源は、第二ＭＣＦから離れた状態で配置され、第二ＭＣＦの曲げが形成された区間に対して非接触状態で第二側方観察光を照射する。この構成によっても、第一側方観察光および第二側方観察光を、対応する第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの内部、具体的にはコアおよび共通クラッドの双方に効率的に導入することが可能になる。
　本開示のファイバ融着接続方法は、
  （４）第一ＭＣＦと第二ＭＣＦを融着接続する方法であって、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦそれぞれは、ガラス部分と、ガラス部分の外周に設けられた被覆と、を備える。ガラス部分は、実質的にはガラス光ファイバであって、複数のコアと、複数のコアを取り囲む共通クラッドと、を有する。また、第一ＭＣＦと第二ＭＣＦそれぞれは、端面を含むガラス部分の先端部分が露出するように被覆の一部が除去されている。当該ファイバ融着接続方法は、その一態様として、準備工程と、第一照明工程と、第二照明工程と、調芯工程と、加熱工程と、を備える。準備工程では、第一ＭＣＦの端面の位置および回転角を定義する第一ステージに該第一ＭＣＦが設置される。同様に、第二ＭＣＦの端面の位置および回転角を定義する第二ステージに該第二ＭＣＦが設置される。第一照明工程では、第一ＭＣＦの被覆に対して第一側方照射光源から第一側方観察光が照射される。同様に、第二ＭＣＦの被覆に対して第二側方照射光源から第二側方観察光が照射される。第二照明工程では、第一ＭＣＦから離れた状態で配置された第一端部照射光源から、被覆の一部が除去された第一ＭＣＦの先端部分に対して第一端部観察光が照射される。同様に、第二ＭＣＦから離れた状態で配置された第二端部照射光源から、被覆の一部が除去された第二ＭＣＦの先端部分に対して第二端部観察光が照射される。撮像工程では、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面それぞれの画像が撮像される。調芯工程では、撮影された画像間の複数のコアの位置が一致するように、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面の位置および回転角が調整される。加熱工程では、調芯された第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面を互いに突き合せた状態で溶融させるため、該第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面が加熱される。
　上述のように、本開示のファイバ融着接続方法は、融着前の第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦそれぞれに対し、側方観察および端部観察の双方を可能にするための側方観察光および端部観察光が照射される。この構成により、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの端面それぞれの画像は、コアとクラッドとのコントラスト、クラッドと画像背景とのコントラストが鮮明になるため、ファイバ端面における屈折率の異なる構成要素の位置特定が容易になる。
　（５）上記（４）において、第一照明工程において、第一側方照射光源は、第一ＭＣＦの被覆に微小曲げを生じさせた状態で該第一ＭＣＦに接触するように配置されるのが好ましい。同様に、第二側方照射光源は、第二ＭＣＦの被覆に微小曲げを生じさせた状態で該第二ＭＣＦに接触するように配置されるのが好ましい。この構成により、第一側方観察光および第二側方観察光を、対応する第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの内部、具体的にはコアおよび共通クラッドの双方に効率的に導入することが可能になる。
　（６）上記（４）において、第一照明装置は、微小曲げの代わりに、第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦに曲げを形成した状態で側方観察光を照射する。この場合、第一側方照射光源は、第一ＭＣＦから離れた状態で配置され、第一ＭＣＦの被覆のうち曲げが形成された区間に対して第一側方観察光を照射する。同様に、第二側方照射光源は、第二ＭＣＦから離れた状態で配置され、第二ＭＣＦの被覆のうち曲げが形成された区間に対して第二側方観察光を照射する。この構成によっても、第一側方観察光および第二側方観察光を、対応する第一ＭＣＦおよび第二ＭＣＦの内部、具体的にはコアおよび共通クラッドの双方に効率的に導入することが可能になる。
　以上、この[本開示の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
　［本開示の実施形態の詳細］
  以下、本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法の具体的な構造を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図１は、観察光の照射方法すなわち光源配置を除いて本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法に共通する一般的なファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法を説明するための図である（図１中、「ファイバ接続装置」と記す）。図１の上段（図１中、「調芯動作」と記す）には、調芯動作を行うための装置構成が示されている。図１の下段（図１中、「融着動作」と記す）には、融着動作を行うための装置構成が示されている。
　図１の上段には、ファイバ融着接続装置の構成として、互いに融着接続されるべき第一ＭＣＦ１００Ａと第二ＭＣＦ１００Ｂのうち、調芯動作時における第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成、具体的にはファイバ融着接続装置の一部が示されている。なお、第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成も、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成と同一であるため、図１の上段には、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成のみが示されている。
　第一ＭＣＦ１００Ａは、ガラス部分として中心軸ＡＸに沿って伸びたガラス光ファイバ１１０Ａと、該ガラス光ファイバ１１０Ａの外周を覆う被覆１２０Ａと、を備える。ガラス光ファイバ１１０Ａは、中心軸に沿ってそれぞれ伸びる複数のコア１１１と、これら複数のコア１１１を取り囲む共通クラッド１１２と、を有する。第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａの一部は、ファイバ端面に相当する端面１５０Ａを含むガラス光ファイバ１１０Ａの先端部分が露出するように除去されている。なお、第二ＭＣＦ１００Ｂも、図１の下段に示されたように、ガラス部分として中心軸ＡＸに沿って伸びたガラス光ファイバ１１０Ｂと、該ガラス光ファイバ１１０Ｂの外周を覆う被覆１２０Ｂと、を備え、第二ステージ５００Ｂにより保持されている。ガラス光ファイバ１１０Ｂは、中心軸に沿ってそれぞれ伸びる複数のコア１１１と、これら複数のコア１１１を取り囲む共通クラッド１１２と、を有する。第二ＭＣＦ１００Ｂの被覆１２０Ｂの一部は、ファイバ端面に相当する端面１５０Ｂを含むガラス光ファイバ１１０Ｂの先端部分が露出するように除去されている。
　なお、当然のことながら、第一ＭＣＦ１００Ａのコア数と、第二ＭＣＦ１００Ｂのコア数は一致している。第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂのいずれにも、コア１１１とは別に、共通クラッド１１２の屈折率とは異なるマーカーが設けられてもよい。被覆１２０Ａおよび被覆１２０Ｂは、樹脂からなるのが好ましい。また、被覆１２０Ａおよび被覆１２０Ｂは、顔料や光散乱体を含有してもよく、自然光の下で色味を有してもよい。いずれの構成によっても、複数本のＭＣＦを取り扱うときの識別が容易になる。
　この第一ＭＣＦ１００Ａは、被覆１２０Ａの部分が第一ステージ５００Ａによって保持されており、該第一ステージ５００Ａは調芯動作の一部として、第一ＭＣＦ１００Ａの先端部分の位置を、Ｘ軸に平行な移動方向Ｓ１に沿って、また、Ｙ軸に平行な移動方向Ｓ２に沿って、定義する。更に、第一ステージ５００Ａは、θ調芯として、Ｚ軸を中心とした回転方向Ｓ４に沿って第一ＭＣＦ１００Ａを回転させる。また、この調芯動作では、更に、第一ＭＣＦ１００Ａに対して側方観察および端面観察の少なくともいずれかを実行するための観察系が設けられる。例えば、側方観察の場合、第一ＭＣＦ１００Ａを挟むように、光源４００とカメラ５１０が配置される。光源４００から出射された観察光Ｌ１は、第一ＭＣＦ１００Ａを通過してカメラ５１０に到達する。これにより、第一ＭＣＦ１００Ａの側方画像が得られる。側方観察において、光源４００およびカメラ５１０は、被覆１２０Ａを挟むように配置されてもよい。一方、端面観察の場合、光源４００から照射された観察光Ｌ２は、第一ＭＣＦ１００Ａ内を伝搬し、カメラ５２０に到達する。これにより、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａの画像が得られる。なお、端面観察において、光源４００は、観察光Ｌ２の照射位置が被覆１２０Ａの表面となるように配置されてもよい。調芯動作では、このような観察系が、第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成にも設けられる。
　通常の調芯動作では、上述のように得られた端面観察像に基づいて、第一ＭＣＦ１００Ａのコア１１１および第二ＭＣＦ１００Ｂのコア１１１が一致するように、第一ステージ５００Ａが第一ＭＣＦ１００Ａの姿勢を調整する。この姿勢調整は、第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成でも同様に行われる。その後、第一ステージ５００Ａおよび第二ステージ５００Ｂは、図１の下段に示されたように、第一ＭＣＦ１００ＡをＺ軸に平行な移動方向Ｓ３ａに沿って移動させるとともに第二ＭＣＦ１００ＢをＺ軸に平行な移動方向Ｓ３ｂに沿って移動させることにより、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａと第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂを当接させる。図１の下段に示された融着動作では、調芯動作において設置された観察系に換えて、当接された第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂを挟むように放電電極６００Ａ、６００Ｂは配置される。これら放電電極６００Ａ、６００Ｂ間での放電により、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂが融着接続される。
　図２は、本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法において、加熱工程前の一連の調芯動作を実施するための装置構成およびその動作を説明するための図である。
　図２に示されたように、本開示のファイバ融着接続装置は、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成と、第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成により構成される。調芯動作では、共通構成として、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａと第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂの間に配置されるミラー７００と撮像装置としてのカメラ５３０が配置されている。ミラー７００に対しては、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａをカメラ５３０で撮像する場合と、第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂをカメラ５３０で観察する場合とで、回転方向Ｓ５に沿って角度調整が行われる。ミラー７００が第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａからの観察光をカメラ５３０に向けて反射するように配置された状態では、カメラ５３０は、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａの画像５３０Ａを撮像する。なお、模式図５３１Ａには画像５３０Ａの構成要素が示されている。一方、ミラー７００が第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂからの観察光をカメラ５３０に向けて反射するように配置された状態では、カメラ５３０は、第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂの画像５３０Ｂを撮像する。なお、模式図５３１Ｂには画像５３０Ｂの構成要素が示されている。
　また、第一ＭＣＦ１００Ａは、ガラス光ファイバ１１０Ａと、ガラス光ファイバ１１０Ａの外周に設けられた被覆１２０Ａと、を備える。ガラス光ファイバ１１０Ａは、実質的にはシリカガラスからなり、図１の上段に示されたように、複数のコア１１１と、複数のコア１１１を取り囲む共通クラッド１１２と、を有する。また、第一ＭＣＦ１００Ａは、端面１５０Ａを含むガラス光ファイバ１１０Ａの先端部分が露出するように被覆１２０Ａの一部が除去されている。同様に、第二ＭＣＦ１００Ｂも、ガラス光ファイバ１１０Ｂと、ガラス光ファイバ１１０Ｂの外周に設けられた被覆１２０Ｂと、を備える。ガラス光ファイバ１１０Ｂは、実質的にはシリカガラスからなり、図１の上段に示されたように、複数のコア１１１と、複数のコア１１１を取り囲む共通クラッド１１２と、を有する。また、第二ＭＣＦ１００Ｂは、端面１５０Ｂを含むガラス光ファイバ１１０Ｂの先端部分が露出するように被覆１２０Ｂの一部が除去されている。
　本開示のファイバ融着接続装置は、駆動機構と、撮像装置と、第一照明装置と、第二照明装置と、加熱装置と、を備える。駆動機構は、第一ステージ５００Ａと第二ステージ５００Ｂを含む。第一ステージ５００Ａは、図１の上段に示されたように、第一ＭＣＦ１００Ａを保持した状態で該第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａの位置および回転角を定義する。第二ステージ５００Ｂは、第二ＭＣＦ１００Ｂを保持した状態で該第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂの位置および回転角を定義する。撮像装置は、カメラ５３０を含み、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａの画像５３０Ａ、および、第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂの画像５３０Ｂを撮像する。本開示のファイバ融着接続方法では、準備工程として、第一ＭＣＦ１００Ａが第一ステージ５００Ａに設置されるとともに、第二ＭＣＦ１００Ｂが第二ステージ５００Ｂに設置され、続いて、一連の調芯動作として、第一照明工程、第二照明工程、撮像工程、および調芯工程が行われる。
　第一照明工程を実施する第一照明装置は、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの被覆１２０Ｂに対して観察光をそれぞれ照射する装置であり、第一側方照射光源４１０Ａと第二側方照射光源４１０Ｂを含む。図２の例では、第一側方照射光源４１０Ａは、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａに対して、該第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａに微小曲げを生じさせるように直接接触している。微小曲げを生じさせることにより、コア１１１および共通クラッド１１２に達する観察光の光量が増加する。その結果、カメラ５３０から得られる画像５３０Ａおよび画像５３０Ｂそれぞれにおけるコア１１１および共通クラッド１１２の識別性が高まる。この状態で、第一側方照射光源４１０Ａから照射された観察光は、コア１１１内を伝搬する観察光Ｌ３ａと共通クラッド１２２内を伝搬する観察光Ｌ３ｂに分かれ、これら観察光Ｌ３ａおよび観察光Ｌ３ｂそれぞれが端面１５０Ａからミラー７００に向けて出射される。同様に、第二側方照射光源４１０Bも、第二ＭＣＦ１００Ｂの被覆１２０Ｂに対して、該第二ＭＣＦ１００Ｂの被覆１２０Ｂに微小曲げを生じさせるように直接接触している。この状態で、第二側方照射光源４１０Ｂから照射された観察光は、コア１１１内を伝搬する観察光Ｌ３ａと共通クラッド１２２内を伝搬する観察光Ｌ３ｂに分かれ、これら観察光Ｌ３ａおよび観察光Ｌ３ｂそれぞれが端面１５０Ｂからミラー７００に向けて出射される。
　実際、コア-クラッド界面での反射によってコア１１１に閉じ込められた状態で伝搬する観察光Ｌ３ａは、カメラ５３０により得られる、端面１５０Ａの画像５３０Ａにおいて、コア１１１に輝度を与える。一方、共通クラッド１１２と被覆１２０Ａまたは外部との間の界面での反射によって共通クラッド１１２に閉じ込められた状態で伝搬する観察光Ｌ３ｂは、カメラ５３０により得られる、端面１５０Ａの画像５３０Ａにおいて、共通クラッドに輝度を与える。ただし、観察光Ｌ３ｂは、観察光Ｌ３ａと比べて被覆１２０Ａなどの影響で大きな伝搬損失を有する。そのため、端面１５０Ａの画像５３０Ａにおいて、コア１１１と共通クラッド１１２に輝度差が形成されることで、コア１１１が識別される。しかしながら、ＭＣＦ間の識別性を高めるために被覆１２０Ａの色を濃くした場合などには、共通クラッド１１２を伝搬する観察光の伝搬損失が過大となり、端面１５０Ａの画像５３０Ａにおいて、共通クラッド１１２の輝度が過少となって共通クラッド１１２自体の識別が困難になり得る。このような課題を解消するため、本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法は、第二照明装置および第二照明工程をそれぞれ備える。
　第二照明工程を実施する第二照明装置は、第一ＭＣＦ１００Ａの先端部分および第二ＭＣＦ１００Ｂの先端部分に対して端部観察用の観察光をそれぞれ照射する装置であり、第一端部照射光源４２０Ａと第二端部照射光源４２０Ｂを含む。なお、第一ＭＣＦ１００Ａの先端部分は、被覆１２０Ａが除去されたガラス光ファイバ１１０Ａの露出部分であり、第二ＭＣＦ１００Ｂの先端部分は、被覆１２０Ｂが除去されたガラス光ファイバ１１０Ｂの露出部分である。図２の例では、第一端部照射光源４２０Ａは、第一ＭＣＦ１００Ａから離れた状態で配置され、被覆１２０Ａの一部が除去された第一ＭＣＦ１００Ａの先端部分に対して非接触状態で観察光Ｌ４を照射する。観察光Ｌ４は、ガラス光ファイバ１１０Ａ内を伝搬して端面１５０Ａからミラー７００へ向けて出射される。同様に、第二端部照射光源４２０Ｂも、第二ＭＣＦ１００Ｂから離れた状態で配置され、被覆１２０Ｂの一部が除去された第二ＭＣＦ１００Ｂの先端部分に対して非接触状態で観察光Ｌ４を照射する。観察光Ｌ４は、ガラス光ファイバ１１０Ｂ内を伝搬して端面１５０Ｂからミラー７００へ向けて出射される。すなわち、観察光Ｌ４は、コア１１１および共通クラッド１１２の端面や、共通クラッド１１２の側面で反射した後に端面１５０Ａから出射され、カメラ５３０により得られる、端面１５０Ａの画像５３０Ａにおいて、コア１１１および共通クラッド１１２に輝度を与える。その結果、第一側方照射光源４１０Ａおよび第二側方照射光源４１０Ｂを用いるとともに、第一端部照射光源４２０Ａおよび第二端部照射光源４２０Ｂを用いることで、コア１１１および共通クラッド１１２に十分な輝度を与え、かつ、コア１１１と共通クラッド１１２の輝度差を与えることが可能になる。すなわち、コア１１１および共通クラッド１１２の識別が可能になる。なお、第二照明装置の第一端部照射光源４２０Ａおよび第二端部照射光源４２０Ｂが融着接続対象である第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂに対して非接触状態となる構成により、被覆１２０Ａおよび被覆１２０Ｂがそれぞれ除去されている第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの各先端部分において、傷害または汚染することによる接続強度の低下を防ぐことが可能になる。
　撮像工程では、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａからミラー７００を介してカメラ５３０に到達した観察光Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ、Ｌ４に基づいて端面１５０Ａの画像５３０Ａが得られる。同様に、第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂからミラー７００を介してカメラ５３０に到達した観察光Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ、Ｌ４に基づいて端面１５０Ｂの画像５３０Ｂが得られる。調芯工程では、カメラ５３０により撮像された画像５３０Ａ、５３０Ｂ間のコア位置が一致するように、第一ステージ５００Ａおよび第二ステージ５００Ｂが、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂの位置および回転角を調整する。なお、第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの位置および回転方向の検出精度を高めるため、第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの側面画像を撮像可能な別のカメラが配置されてもよい。
　以上の第一照明工程、第二照明工程、および撮像工程において、コア１１１と共通クラッド１１２の識別が行われ、調芯工程において、第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの位置および回転方向が調整される。その後、全ての光源４１０Ａ、４１０Ｂ、４２０Ａ、４２０Ｂとともにミラー７００が退避させられた後、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの端面１５０Ｂが突き合された状態で加熱装置に含まれる放電電極６００Ａ、６００Ｂが配置される。
　なお、融着動作における本開示のファイバ融着接続装置は、加熱装置を含み、この加熱装置は、図１の下段に示されたように、放電電極６００Ａ、６００Ｂを含む。加熱工程では、放電電極６００Ａ、６００Ｂ間で放電が開始されることにより、第一ＭＣＦ１００Ａおよび第二ＭＣＦ１００Ｂの端面付近が溶融し、端面１５０Ａと端面１５０Ｂが融着接続される。
　図３は、本開示のファイバ融着接続装置およびファイバ融着接続方法に適用可能な種々の光源配置を説明するための図である（図３中、「光源配置１」と記す）。図３の上段（図３中、「実施形態１」と記す）には、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａに直接接するように第一側方照射光源４１０Ａが配置された光源配置が示されている。図３の下段（図３中、「実施形態２」と記す）には、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａのうち曲げが形成された区間に対して離れた位置に、第一側方照射光源４１０Ａが設置された光源配置が示されている。
　図３の上段には、実施形態１の装置構成として、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成が示されている。なお、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成と第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成は同一であるため、図３の上段には、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成のみが示されている。実施形態１の装置構成に適用される第一照明装置において、第一側方照射光源４１０Ａは、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａに微小曲げを生じさせた状態で該第一ＭＣＦ１００Ａに接触するように配置される。同様に、第二側方照射光源４１０Ｂも、第二ＭＣＦ１００Ｂの被覆１２０Ｂに微小曲げを生じさせた状態で第二ＭＣＦ１００Ｂに接触するように配置される。この構成において、第一側方照射光源４１０Ａから被覆１２０Ａを介してガラス光ファイバ１１０Ａに導入された観察光は、コア１１１内を伝搬する観察光Ｌ３ａと、共通クラッド１１２内を伝搬する観察光Ｌ３ｂに分かれ、これら観察光Ｌ３ａおよび観察光Ｌ３ｂが端面１５０Ａからカメラ５３０へ向けて出射される。このような観察光の振る舞いは第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成でも同様である。
　図３の下段には、実施形態２の装置構成として、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成が示されている。なお、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成と第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成は同一であるため、図３の下段には、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成のみが示されている。実施形態２の装置構成では、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａで覆われている区間に曲げを形成するため、第一曲げステージとしての曲げステージ８００が設けられている。第二ＭＣＦ１００Ｂの場合も同様に、第二曲げステージとしての曲げステージが設けられている。これにより、第一ＭＣＦ１００Ａと第二ＭＣＦ１００Ｂの曲げ状態が維持される。
　このように曲げが形成された第一ＭＣＦ１００Ａに対し、第一照明装置の第一側方照射光源４１０Ａは、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａから離れた状態で配置され、第一ＭＣＦ１００Ａの曲げが形成された区間に対して非接触状態で側方観察光を照射する。この構成は、第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成でも同様である。第一側方照射光源４１０Ａから被覆１２０Ａを介してガラス光ファイバ１１０Ａに導入された観察光は、コア１１１内を伝搬する観察光Ｌ３ａと、共通クラッド１１２内を伝搬する観察光Ｌ３ｂに分かれ、これら観察光Ｌ３ａおよび観察光Ｌ３ｂが端面１５０Ａからカメラ５３０へ向けて出射される。
　ここで、図３の上段および下段の双方に開示された装置構成において、第二照明装置は、露出されたガラス光ファイバ１１０Ａの先端部分および露出されたガラス光ファイバ１１０Ｂの先端部分）に対して端部観察用の観察光をそれぞれ照射するため、第一端部照射光源４２０Ａと第二端部照射光源４２０Ｂを含む。なお、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成と第二ＭＣＦ１００Ｂの側の装置構成は同一であるため、図３の下段には、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成のみが示されている。第一端部照射光源４２０Ａは、第一ＭＣＦ１００Ａから離れた状態で配置され、被覆１２０Ａの一部が除去された第一ＭＣＦ１００Ａの先端部分に対して非接触状態で観察光Ｌ４を照射する。観察光Ｌ４は、ガラス光ファイバ１１０Ａ内を伝搬して端面１５０Ａからカメラ５３０へ向けて出射される。同様に、第二端部照射光源４２０Ｂも、第二ＭＣＦ１００Ｂから離れた状態で配置され、被覆１２０Ｂの一部が除去された第二ＭＣＦ１００Ｂの先端部分に対して非接触状態で観察光Ｌ４を照射する。観察光Ｌ４は、ガラス光ファイバ１１０Ｂ内を伝搬して端面１５０Ｂからミラー７００へ向けて出射される。
　図４は、一連の調芯動作における観察光照明の比較例として、種々の光源配置を説明するための図である（図４中、「光源配置２」と記す）。図４の上段（図４中、「比較例１」と記す）には、第一ＭＣＦ１００Ａの被覆１２０Ａに第一側方照射光源４１０Ａのみが直接接触するように設置された光源配置が示されている。図４の下段（図４中、「比較例２」と記す）には、被覆１２０Ａの一部が除去されたガラス光ファイバ１１０Ａの先端部分に第一端部照射光源４２０Ａのみが非接触状態で設置された光源配置が示されている。
　比較例１として図４の上段に示された装置構成は、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成であって、第二照明装置の第一端部照射光源４２０Ａが除去されている点を除き、図３の上段に示された実施形態１の装置構成と同じである。一方、比較例２として図４の下段に示された装置構成も、第一ＭＣＦ１００Ａの側の装置構成であって、第一照明装置の第一側方照射光源４１０Ａが除去されている点を除き、図３の上段に示された実施形態１の装置構成と同じである。
　図４の上段に示された比較例１の装置構成において、カメラ５３０からは、端面１５０Ａの画像５３０Ｃが得られる。なお、図４の上段に参照符号５３１Ｃで示された図は、画像５３０Ｃの模式図である。画像５３０Ｃすなわち模式図５３１Ｃには、ガラス光ファイバ１１０Ａの端面１５０Ａ上に配置されたコア１１１と共通クラッド１１２が表示される。得られた画像５３０Ｃから分かるように、第一側方照射光源４１０Ａのみから観察光、具体的には観察光Ｌ３ａと観察光Ｌ３ｂが照射される装置構成では、コア１１１と共通クラッド１１２の輝度差は増大するが、共通クラッド１１２と背景との輝度差は小さくなり、被覆の着色が濃い場合には輝度差が全く無くなる。この場合、共通クラッド１１２の形状特定が困難になる。すなわち、図４の上段に示された光源配置では、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａから出射される観察光には、側方照明に由来する観察光Ｌ３ａおよび観察光Ｌ３ｂしか含まれない。第一ＭＣＦ１００Ａに限らず、一般的に、被覆に着色が施された場合など、共通クラッドにおける観察光の伝搬損失が大きくなるＭＣＦにおいては、共通クラッドの輝度が過少となり、端面の画像において、共通クラッドの識別が困難となる。
　一方、図４の下段に示された比較例２の装置構成において、カメラ５３０からは、端面１５０Ａの画像５３０Ｄが得られる。なお、参照符号５３１Ｄで示された図は、画像５３０Ｄの模式図である。画像５３０Ｄすなわち模式図５３１Ｄには、ガラス光ファイバ１１０Ａの端面１５０Ａ上に配置されたコア１１１と共通クラッド１１２が表示される。得られた画像５３０Ｄから分かるように、第一端部照射光源４２０Ａのみから観察光Ｌ４が照射される装置構成では、共通クラッド１１２と背景との輝度差は増大するが、コア１１１と共通クラッド１１２の輝度差は小さくなる。この場合、共通クラッド１１２内におけるコア１１１の位置および形状の特定が困難になる。すなわち、図４の下段に示された光源配置では、第一ＭＣＦ１００Ａの端面１５０Ａから出射される観察光には、端部照明に由来する観察光Ｌ４しか含まれない。第一ＭＣＦ１００Ａに限らず、一般的に、ＭＣＦでは、共通クラッドとコアの間に輝度差が形成されないか、光源配置によってはコアの方が低輝度になる場合も生じるため、端面の画像において、コアの識別が困難になる。
　図５は、本開示の光源配置と比較例に係る光源配置についてＳＮ比の変化を示すグラフである。具体的には、カメラ５３０により得られた端面１５０Ａの画像５３０Ａ（図３の上段に示された実施形態１）、画像５３０Ｃ（図４の上段に示された比較例１）、および画像５３０Ｄ（図４の下段に示された比較例２）それぞれにおけるコアＳＮ比およびクラッドＳＮ比を示すグラフである。なお、画像５３０Ａは図３の上段に示された実施形態１の画像であり、画像５３０Ｃは図４の上段に示された比較例１の画像であり、画像５３０Ｄは図４の下段に示された比較例２の画像である。また、図５において、記号「●」は共通クラッド１１２に対するコア１１１のＳＮ比すなわちコアＳＮ比を示し、記号「▲」は背景に対する共通クラッド１１２のＳＮ比すなわちクラッドＳＮ比を示す。また、図５では、プロットされたコアＳＮ比およびクラッドＳＮ比がそれぞれ実線で結ばれているが、これらの実線は、比較例１、比較例２、および実施形態１との間で、単にコアＳＮ比およびクラッドＳＮ比を視覚的に区別し易くするための補助線に過ぎない。したがって、補助線であるこれらの実線は、コアＳＮ比およびクラッドＳＮ比を示す指標ではない。
　また、以下の説明において、コア１１１、共通クラッド１１２、および背景の輝度平均値を、それぞれ「コア輝度」、「クラッド輝度」、および「背景輝度」と記す。また、コア１１１、共通クラッド１１２、および背景における輝度の経時的変動の標準偏差を、それぞれ「コア輝度雑音」、「クラッド輝度雑音」、および「背景輝度雑音」と記す。具体的にコアＳＮ比は以下の式（１）：
コアＳＮ比＝Ａ１／Ｂ１　　…（１）
Ａ１＝「コア輝度」－「クラッド輝度」
Ｂ１＝「コア輝度雑音」＋「クラッド輝度雑音」
で与えられる。また、クラッドＳＮ比は、以下の式（２）：
クラッドＳＮ比＝Ａ２／Ｂ２　　…（２）
Ａ２＝「クラッド輝度」－「背景輝度」
Ｂ２＝「クラッド輝度雑音」＋「背景輝度雑音」
で与えられる。
　図５のグラフから分かるように、比較例１では共通クラッド１１２の輝度が低下することによりクラッドＳＮ比が低くなる。具体的に比較例１の場合、クラッドＳＮ比は２以下である。また、比較例２ではコア１１１と共通クラッド１１２の輝度差が小さいことによりコアＳＮ比が低くなる。具体的ン位比較例２の場合、コアＳＮ比は２以下である。一般に、ＳＮ比が３を下回るとコア１１１や共通クラッド１１２が識別できないか、識別できても位置の測定誤差が大きくなる。すなわち、融着後の接続損失が増大する可能性が高くなる。これに対し、実施形態１では、コアＳＮ比およびクラッドＳＮ比のいずれも１０以上であり、コア１１１および共通クラッド１１２の識別が容易になる。
１００Ａ…第一ＭＣＦ
１００Ｂ…第二ＭＣＦ
１１０Ａ、１１０Ｂ…ガラス光ファイバ（ガラス部分）
１２０Ａ、１２０Ｂ…被覆
１５０Ａ、１５０Ｂ…端面
１１１…コア
１１２…共通クラッド
４００…光源
４１０Ａ…第一側方照射光源
４１０Ｂ…第二側方照射光源
４２０Ａ…第一端部照射光源
４２０Ｂ…第二端部照射光源
５００Ａ…第一ステージ
５００Ｂ…第二ステージ
５１０、５２０、５３０…カメラ
５３０Ａ、５３０Ｂ…画像
５３１Ａ、５３１Ｂ…模式図
６００Ａ、６００Ｂ…放電電極
７００…ミラー
８００…曲げステージ
ＡＸ…中心軸
Ｌ１、Ｌ２…観察光
Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ、Ｌ４…観察光
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ…移動方向
Ｓ４、Ｓ５…回転方向

Claims (6)

  1. 　複数のコアと前記複数のコアを取り囲む共通クラッドとを有するガラス部分と、前記ガラス部分の外周を取り囲む被覆と、をそれぞれ有するとともに端面を含む前記ガラス部分の先端部分が露出するように前記被覆の一部がそれぞれ除去された第一および第二マルチコア光ファイバを融着接続するためのファイバ融着接続装置であって、
    　前記第一マルチコア光ファイバを保持した状態で前記第一マルチコア光ファイバの前記端面の位置および回転角を定義する第一ステージと、前記第二マルチコア光ファイバを保持した状態で前記第二マルチコア光ファイバの前記端面の位置および回転角を定義する第二ステージと、を含む駆動機構と、
    　前記第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面それぞれの画像を撮像するための撮像装置と、
    　前記第一マルチコア光ファイバの前記被覆に対して第一側方観察光を照射する第一側方照射光源と、前記第二マルチコア光ファイバの前記被覆に対して第二側方観察光を照射する第二側方照射光源と、を含む第一照明装置と、
    　前記第一マルチコア光ファイバから離れた状態で配置されて前記被覆の一部が除去された前記第一マルチコア光ファイバの前記先端部分に対して第一端部観察光を照射する第一端部照射光源と、前記第二マルチコア光ファイバから離れた状態で配置されて前記被覆の一部が除去された前記第二マルチコア光ファイバの前記先端部分に対して第二端部観察光を照射する第二端部照射光源と、を含む第二照明装置と、
    　前記第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面を互いに突き合せた状態で溶融させるため、前記第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面を加熱する加熱装置と、
    　を備えたファイバ融着接続装置。
  2. 　前記第一照明装置において、
    　前記第一側方照射光源は、前記第一マルチコア光ファイバの前記被覆に微小曲げを生じさせた状態で前記第一マルチコア光ファイバに接触するように配置され、
    　前記第二側方照射光源は、前記第二マルチコア光ファイバの前記被覆に微小曲げを生じさせた状態で前記第二マルチコア光ファイバに接触するように配置されている、
    　請求項１に記載のファイバ融着接続装置。
  3. 　前記駆動機構は、前記第一マルチコア光ファイバのうち前記被覆で覆われている区間に曲げを形成する第一曲げステージと、前記第二マルチコア光ファイバのうち前記被覆で覆われている区間に曲げを形成する第二曲げステージと、を更に含み、
    　前記第一照明装置において、
    　前記第一側方照射光源は、前記第一マルチコア光ファイバの前記曲げが形成された区間に対して前記第一側方観察光を照射するように、前記第一マルチコア光ファイバから離れた状態で配置され、
    　前記第二側方照射光源は、前記第二マルチコア光ファイバの前記曲げが形成された区間に対して前記第二側方観察光を照射するように、前記第二マルチコア光ファイバから離れた状態で配置されている、
    　請求項１に記載のファイバ融着接続装置。
  4. 　複数のコアと前記複数のコアを取り囲む共通クラッドとを有するガラス部分と、前記ガラス部分の外周を取り囲む被覆と、をそれぞれ有するとともに端面を含む前記ガラス部分の先端部分が露出するように前記被覆の一部がそれぞれ除去された第一および第二マルチコア光ファイバを融着接続するためのファイバ融着接続方法であって、
    　前記第一マルチコア光ファイバの前記端面の位置および回転角を定義する第一ステージに前記第一マルチコア光ファイバを設置するとともに、前記第二マルチコア光ファイバの前記端面の位置および回転角を定義する第二ステージに前記第二マルチコア光ファイバを設置する準備工程と、
    　前記第一マルチコア光ファイバの前記被覆に対して第一側方照射光源から第一側方観察光を照射するとともに、前記第二マルチコア光ファイバの前記被覆に対して第二側方照射光源から第二側方観察光を照射する第一照明工程と、
    　前記第一マルチコア光ファイバから離れた状態で配置された第一端部照射光源から前記被覆の一部が除去された前記第一マルチコア光ファイバの前記先端部分に対して第一端部観察光を照射するとともに、前記第二マルチコア光ファイバから離れた状態で配置された第二端部照射光源から前記被覆の一部が除去された前記第二マルチコア光ファイバの前記先端部分に対して第二端部観察光を照射する第二照明工程と、
    　前記第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面それぞれの画像を撮像する撮像工程と、
    　撮影された前記画像間の前記複数のコアの位置が一致するように、第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面の位置および回転角を調整する調芯工程と、
    　調芯された前記第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面を互いに突き合せた状態で溶融させるため、前記第一および第二マルチコア光ファイバの前記端面を加熱する加熱工程と、
    　を備えたファイバ融着接続方法。
  5. 　前記第一照明工程において、
    　前記第一側方照射光源は、前記第一マルチコア光ファイバの前記被覆に微小曲げを生じさせた状態で前記第一マルチコア光ファイバに接触するように配置され、
    　前記第二側方照射光源は、前記第二マルチコア光ファイバの前記被覆に微小曲げを生じさせた状態で前記第二マルチコア光ファイバに接触するように配置されている、
    　請求項４に記載のファイバ融着接続方法。
  6. 　前記第一照明工程において、
    　前記第一側方照射光源は、前記第一マルチコア光ファイバから離れた状態で配置され、前記第一マルチコア光ファイバの前記被覆のうち曲げが形成された区間に対して前記第一側方観察光を照射し、
    　前記第二側方照射光源は、前記第二マルチコア光ファイバから離れた状態で配置され、前記第二マルチコア光ファイバの前記被覆のうち曲げが形成された区間に対して前記第二側方観察光を照射する、
    　請求項４に記載のファイバ融着接続方法。
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