JP2000028844A

JP2000028844A - 光ファイバ融着接続機および光ファイバ融着接続方法

Info

Publication number: JP2000028844A
Application number: JP21481798A
Authority: JP
Inventors: Akio Tanabe; 明夫田邉
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】時間を浪費せずに効率的に、かつ、低接続損
失に光ファイバ同士を融着接続する。【解決手段】光ファイバ２，３を対向配置し、接続端
面７側を放電電極８で加熱して溶融させる。溶融した光
ファイバ２，３の接続端面７の後退量に基づいて光ファ
イバ２，３の加熱量を推定する。光ファイバ２，３の加
熱前にコア偏心量を検出し、このコア偏心量に対応させ
て、加熱量許容範囲可変手段１７により、コア偏心量が
小さい時には加熱量許容範囲を大きく、コア偏心量が大
きい時には加熱量許容範囲を小さく可変設定し、この設
定された加熱量許容範囲内となるように、フィードバッ
ク制御手段１８によって前記光ファイバの推定加熱量を
フィードバック制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを融着
接続する光ファイバ融着接続機および光ファイバ融着接
続方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対向配置される光ファイバの接続端面側
を加熱し、光ファイバ同士を融着接続する光ファイバの
融着接続機は従来から用いられており、光ファイバの接
続端面側の加熱手段として、例えば放電電極などが用い
られている。

【０００３】また、このような加熱手段による光ファイ
バの接続端面側の加熱量の大きさにより、光ファイバの
接続損失の大きさが影響されることも従来から知られて
いるが、放電電極の劣化や気圧等の環境変化、あるい
は、放電電極と光ファイバの距離のばらつき等によっ
て、放電電極の制御信号（放電電流値など）と、光ファ
イバの接続端面側の加熱量(光ファイバの受ける熱量)と
の関係が一定とはならないため、例えば特公平６−１７
９２３号公報に示されているように、光ファイバの融着
接続の都度、前記加熱量を定量的に推定することなどが
行われている。

【０００４】前記加熱量の推定は、例えば図７に示され
るように、光ファイバ３の接続端面の加熱前の位置から
加熱後の位置までの後退量検出値（ｄ１，ｄ２，ｄ３，
ｄ４）と、予め与えられる光ファイバの接続端面の後退
量と加熱量との関係データとに基づいて行われる。それ
というのは、光ファイバ３の端部に熱を加えて溶融させ
ると、光ファイバ３の端部（接続端面）は表面張力によ
り丸くなり、その丸くなった分だけ光ファイバ３の接続
端面の位置は加熱前よりも後退するが、この後退量は、
接続端面の溶融量に対応し、接続端面に実際に加えられ
た熱量に対応する。そこで、この後退量と加熱量との関
係を予め測定しておき、この関係データと前記後退量検
出値に基づいて光ファイバの接続端面側の加熱量を推定
することができるのである。

【０００５】このように、光ファイバの接続端面の加熱
による後退量から光ファイバの接続端面側の加熱量を推
定できることを利用し、従来は、光ファイバの融着接続
に際し、光ファイバの端面処理の後、光ファイバ端面の
溶融→光ファイバ端面の後退量の測定による加熱量の測
定→放電電極の放電強度の変更を繰り返し行って、前記
後退量が予め定められた合格値になるまで放電電極の放
電強度のフィードバック制御を行い、光ファイバの接続
端面の加熱量の最適化を行うことが行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
は、周知の如く、コアと、コアの周りを覆うクラッドと
を有して構成されているが、コア偏心量の大きな光ファ
イバを接続する際には、溶融した光ファイバの表面張力
による自己調心作用、すなわち、光ファイバがその表面
張力によって互いのクラッド軸心が一致するように移動
する作用が働くと、コア軸心が大きくずれてしまうこと
になる。そこで、この作用を打ち消すために、例えば特
公平３−６１９２５号公報に示されるように、前記表面
張力で移動する距離を予測して、移動する方向とは反対
側に予め光ファイバの相対位置をずらしてコアを調心す
る技法が考案されている。

【０００７】なお、この公報に記載されているように、
コア偏心量の大きな光ファイバを接続する際には、光フ
ァイバの加熱量の制御が非常に重要であり、コア偏心量
の大きな光ファイバの接続時には、光ファイバの加熱量
の大小によって前記表面張力の効果が大きく変わるため
に、光ファイバの加熱量を適切な値にしないと光ファイ
バの接続損失が大きく増大する。一方、コア偏心量の小
さな光ファイバを接続する際には、光ファイバの加熱量
が最適値から多少離れていても接続損失の増加は緩やか
である。すなわち、図３に示されるように、コア偏心量
の大小によって光ファイバの接続損失値が合格範囲とな
るような光ファイバの加熱量の合格範囲(例えば同図に
おけるａ，ｂのような放電強度合格範囲)に大きな違い
が生じる。

【０００８】しかしながら、光ファイバのコア偏心量が
大きいか小さいかは事前には分かりにくいために、従来
は、光ファイバのコア偏心量の大小に関わらず、コア偏
心量の大きな光ファイバにあわせた狭い範囲の加熱量許
容範囲を予め設定していた。そして、予め求めた加熱量
と光ファイバの前記後退量との関係データに基づいて、
前記加熱量許容範囲に対応した光ファイバの後退量の合
格範囲を定め、前記の如く、光ファイバ端面の溶融→光
ファイバ端面の後退量の測定による加熱量の測定→放電
電極の放電強度の変更を繰り返し行って、光ファイバの
後退量が狭い後退量合格範囲になるまで放電電極の放電
強度のフィードバック制御を行っていた。

【０００９】そのため、本来、融着接続して用いられる
光ファイバにおいて、コア偏心量の大きな光ファイバの
数はコア偏心量の小さな光ファイバの数に比べて非常に
少ないにもかかわらず、光ファイバの後退量を後退量合
格範囲内とするためのフィードバック制御に長い時間が
かかり、時間を浪費することが多かった。

【００１０】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、その目的は、光ファイバの融着
接続に際し、時間の浪費を防ぎ、効率的に、かつ、正確
に光ファイバ同士を融着接続することができる光ファイ
バ融着接続機および光ファイバ融着接続方法を提供する
ことにある。

【００１１】

【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をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、本発明の光ファイバ融
着接続機は、対向配置される第１の光ファイバと第２の
光ファイバの接続端面側を加熱する加熱手段と、該加熱
手段の加熱により溶融した第１、第２の光ファイバの接
続端面側の状態に基づいて該第１、第２の光ファイバの
接続端面側の加熱量を推定する加熱量推定手段と、該加
熱量推定手段によって推定された加熱量が予め定められ
る加熱量許容範囲内となるように前記加熱手段による加
熱量をフィードバック制御する加熱量フィードバック制
御手段と、第１、第２の光ファイバの透過光画像を撮像
する透過光画像撮像手段と、該透過光画像撮像手段で撮
像した第１、第２の光ファイバの透過光画像を画像処理
して第１、第２の光ファイバのコア偏心量を求めるコア
偏心量検出手段と、該コア偏心量検出手段によって第
１、第２の光ファイバの融着接続前に検出されるコア偏
心量に対応させて前記加熱量許容範囲を可変する加熱量
許容範囲可変手段を設けた構成をもって課題を解決する
手段としている。

【００１２】また、前記加熱量許容範囲可変手段は、第
１、第２の光ファイバの融着接続前に検出されるコア偏
心量が予め定められる第１の基準値よりも大きい時には
加熱量許容範囲を第１の範囲とし、前記コア偏心量が予
め定められる第２の基準値以下の時には加熱量許容範囲
を前記第１の範囲よりも大きい第２の範囲に設定するこ
と、前記加熱量許容範囲可変手段は、第１、第２の光フ
ァイバの融着接続前に検出されるコア偏心量に対応させ
て該コア偏心量が大きくなるにつれて加熱量許容範囲を
連続的又は段階的に小さく可変すること、前記加熱量推
定手段は、第１、第２の光ファイバの接続端面の加熱前
の位置から加熱後の位置までの後退量検出値と、予め与
えられる第１、第２の光ファイバの接続端面の後退量と
加熱量との関係データとに基づいて第１、第２の光ファ
イバの接続端面側の加熱量を推定することも本発明の光
ファイバ融着接続機の特徴的な構成とされている。

【００１３】さらに、本発明の光ファイバ融着接続方法
は、第１の光ファイバと第２の光ファイバの接続端面側
を対向配置して加熱し、この加熱によって溶融した第
１、第２の光ファイバの接続端面側の状態に基づいて推
定される該第１、第２の光ファイバの接続端面側の加熱
量が予め定められる加熱量許容範囲内となるように該加
熱量をフィードバック制御して第１の光ファイバと第２
の光ファイバを融着接続する光ファイバ融着接続方法で
あって、第１、第２の光ファイバの融着接続前に画像処
理装置によって検出されるコア偏心量に対応させて前記
加熱量許容範囲を可変する構成をもって課題を解決する
手段としている。

【００１４】さらに、前記第１、第２の光ファイバの融
着接続前に検出されるコア偏心量が予め定められる第１
の基準値よりも大きい時には加熱量許容範囲を第１の範
囲とし、前記コア偏心量が予め定められる第２の基準値
以下の時には加熱量許容範囲を前記第１の範囲よりも大
きい第２の範囲に設定すること、前記加熱量許容範囲可
変手段は、第１、第２の光ファイバの融着接続前に検出
されるコア偏心量に対応させて該コア偏心量が大きくな
るにつれて加熱量許容範囲を連続的又は段階的に小さく
可変すること、前記第１、第２の光ファイバの接続端面
の加熱前の位置から加熱後の位置までの後退量検出値
と、予め与えられる第１、第２の光ファイバの接続端面
の後退量と加熱量との関係データとに基づいて第１、第
２の光ファイバの接続端面側の加熱量を推定することも
本発明の光ファイバ融着接続方法の特徴的な構成とされ
ている。

【００１５】上記構成の本発明において、コア偏心量検
出手段によって第１、第２の光ファイバの融着接続前の
コア偏心量が検出され、この検出コア偏心量に対応させ
て、加熱手段による光ファイバ加熱量許容範囲が加熱量
許容範囲可変手段によって可変される。加熱量許容範囲
可変手段は、例えば、前記検出コア偏心量が予め定めら
れる第１の基準値よりも大きいときには加熱量許容範囲
を第１の範囲とし、前記検出コア偏心量が予め定められ
る第２の基準値以下のときには加熱量許容範囲を前記第
１の範囲よりも大きい第２の範囲に設定する。

【００１６】そのため、光ファイバのコア偏心量が大き
く、加熱量許容範囲を狭くしなれば光ファイバの接続損
失が大きくなってしまうときには、加熱量許容範囲を小
さく設定して加熱量を制御することにより、光ファイバ
同士を接続損失の少ない状態に正確に融着接続すること
が可能となり、一方、光ファイバのコア偏心量が小さ
く、加熱量許容範囲を広くしても光ファイバの接続損失
がそれほど大きくならないときには、加熱量許容範囲を
広く設定して加熱量を制御することにより、短い時間で
光ファイバ同士を接続損失の少ない状態に融着接続する
ことが可能となり、時間の浪費を防げ、上記課題が解決
される。

【００１７】

【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
融着接続機の一実施形態例が光ファイバ取り付け状態で
ブロック図により示されている。同図に示されるよう
に、本実施形態例の光ファイバ融着接続機は、第１の光
ファイバ２と第２の光ファイバ３を融着接続する装置で
あり、第１、第２の光ファイバ２，３を固定する固定台
４０と、この固定台４０に固定されて対向配置される放
電電極８を有して構成されている。この放電電極８は、
第１の光ファイバ２と第２の光ファイバ３の接続端面７
側を加熱する加熱手段として機能する。なお、前記固定
台４０には、図示されていない移動機構が設けられてお
り、固定台４０に固定される第１、第２の光ファイバ
２，３を自動的に図のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動できるよ
うになっている。

【００１８】また、放電電極８には制御装置１９が接続
されており、制御装置１９は、接続端面観察装置１１、
加熱量推定手段１２、メモリ部１３、放電電圧可変手段
１４、透過光画像撮像手段１５、コア偏心量検出手段１
６、加熱量許容範囲可変手段１７、フィードバック制御
手段１８を有している。

【００１９】端面観察装置１１は、第１、第２の光ファ
イバ２，３の接続端面７側を観察する装置であり、例え
ば顕微鏡や小型のテレビカメラとモニタ装置を組み合わ
せた装置などの適宜の観察装置により構成されている。

【００２０】加熱量推定手段１２は、放電電極８の加熱
により溶融した第１、第２の光ファイバ２，３の接続端
面７側の状態に基づいて、第１、第２の光ファイバ２，
３の接続端面７側の加熱量を推定するものであり、端面
観察装置１１によって観察される第１、第２の光ファイ
バ２，３の接続端面の状態に基づいて、第１、第２の光
ファイバ２，３の接続端面７側の加熱量を推定する。加
熱量推定手段１２は、例えば画像処理装置を有してお
り、第１、第２の光ファイバ２，３の接続端面７の加熱
前の位置から加熱後の位置までの後退量検出値(例えば
図７に示したｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４)と、予め与えら
れる第１、第２の光ファイバ２，３の接続端面の後退量
と加熱量との関係データとに基づいて、第１、第２の光
ファイバ２，３の接続端面７の加熱量を推定する。

【００２１】なお、前記関係データは、予め実験などに
より求められるものであり、例えばグラフデータや表デ
ータ、演算式などの適宜のデータにより与えられ、メモ
リ部１３に格納されている。

【００２２】透過光画像撮像手段１５は、例えば光源と
レンズと画像撮像部などを有しており、第１、第２の光
ファイバ２，３の側面の透過光画像を撮像する。なお、
光ファイバ側面の透過光画像は、以下に述べる原理に基
づいて撮像されるものであり、以下、光ファイバの透過
光画像形成原理を図５，６を用いて説明する。なお、図
５，６において、光ファイバには符号３を付してある。

【００２３】光ファイバは、光を透過させるために、例
えば図５に示すように、光ファイバ３の側方に光源１を
設けて、光源１から平行光（透過光）を照射すると、光
ファイバ３自体がシリンドリカルレンズとして機能する
ようになり、空気とクラッドとの屈折率の差および、ク
ラッドとコア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て拡散
し、その結果、例えば同図の１０に示すように、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
生じた透過光画像が観測される。

【００２４】光源１を発した光線は光ファイバ３を通過
するものと通過しないものとに分かれ、同図のＡに示す
ように、光ファイバ３を通過しない光線はそのまま直進
し、顕微鏡レンズ９に入射して撮像カメラ６に到達す
る。なお、撮像カメラ６は、例えば光ファイバ３の直径
の３倍から１０倍の大きさであるため、撮像カメラ６に
結像する光線は、顕微鏡レンズ９の中心部に入射した光
のみである。この光ファイバ３を通過しない光は、光フ
ァイバ３の透過光画像の背景を成すものである。

【００２５】一方、同図のＢに示すように、光ファイバ
３に入射した光線は、前記の如く、光ファイバ３を通過
する際に拡散し、同図のＣ１，Ｃ２のように進み、顕微
鏡レンズ９の最大開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）
で捉えられた光線Ｃ２は撮像カメラ６まで到達して結像
し、一方、顕微鏡レンズ９の最大開口数で捉えられなか
った光線Ｃ１は撮像カメラ６上に結像できないので、そ
の部分は、透過光画像１０において黒くなる。したがっ
て、この黒い部分と背景との境界である同図のＤに示す
部分がクラッドの外周縁として認識できる。

【００２６】さらに、図６には、図５の破線枠Ｒ内の拡
大図が示されているが、光ファイバ３のクラッド５を通
過する光線Ｇとコア４を通過する光線Ｆを比較すると、
光線Ｆは、コア４とクラッド５との屈折率の差からさら
に屈折するため、クラッド５とコア４との境界部におい
ては光線が不足するために、図５の透過光画像１０にお
けるＥに示すように暗くなり、したがって、この部分Ｅ
をコア４とクラッド５との境界（コア４の外周縁）と認
識できる。

【００２７】なお、以上のような原理に基づく光ファイ
バ３の透過光画像１０の明暗パターンから、光ファイバ
３のコア４とクラッド５との境界部を検出する方法は、
従来から報告されており、例えば特公昭６２−２９７６
３号公報、特許番号２５０４７７１などに記載されてい
る。

【００２８】コア偏心量検出手段１６は、前記透過光画
像撮像手段１５で撮像した第１、第２の光ファイバ２，
３の透過光画像１０を画像処理して第１、第２の光ファ
イバ２，３のコア偏心量を求めるものであり、求めたコ
ア偏心量の値を加熱量許容範囲可変手段１７に加える。

【００２９】加熱量許容範囲可変手段１７は、コア偏心
量検出手段１６によって第１、第２の光ファイバ２，３
の融着接続前に検出される検出コア偏心量に対応させ
て、前記加熱量許容範囲を可変するものである。具体的
には、本実施形態例では、前記検出コア偏心量(第１、
第２の光ファイバ２，３のコア偏心量のうち大きいほう
の値)が予め定められる第１の基準値よりも大きいとき
には、加熱量許容範囲を第１の範囲とし、前記検出コア
偏心量が予め定められる第２の基準値以下のときには加
熱量許容範囲を前記第１の範囲よりも大きい第２の範囲
に設定する。なお、本実施形態例では、加熱量許容範囲
と光ファイバの接続端面の後退量との関係データを予め
求めておき、加熱量許容範囲可変手段１７は、加熱量許
容範囲を可変する代わりに、加熱量許容範囲に対応する
光ファイバの接続端面後退量許容範囲を可変設定するよ
うにしている。

【００３０】この加熱量許容範囲可変手段１７による加
熱量許容範囲の可変(光ファイバ接続端面後退量許容範
囲の可変)に際し、前記メモリ部１３には、前記第１、
第２の基準値と第１、第２の範囲が格納されている。本
実施形態例では、光ファイバの接続損失の合格範囲を
０．１ｄＢとし、第１、第２の基準値をともに０．５ミ
クロンとしている。また、第１の範囲を図３に示すａの
範囲に対応した光ファイバ接続端面の後退量とし、第２
の範囲を前記ａより大きい図３に示すｂの範囲に対応し
た光ファイバ接続端面の後退量としている。

【００３１】フィードバック制御手段１８は、前記加熱
量推定手段１２によって推定された加熱量が予め定めら
れる加熱量許容範囲内となるように、放電電極８による
加熱量をフィードバック制御する加熱量フィードバック
制御手段として機能するものである。前記の如く、本実
施形態例では、加熱量許容範囲可変手段１７によって、
第１、第２の光ファイバ２，３のコア偏心量に対応させ
て加熱量許容範囲が可変されるため、フィードバック制
御手段１８は、放電電極８による加熱量がこの可変され
る加熱量許容範囲となるようにフィードバック制御す
る。

【００３２】具体的には、フィードバック制御手段１８
は、前記検出コア偏心量が０．５ミクロンよりも大きい
ときには、放電電極８による加熱によって後退する第
１、第２の光ファイバ２，３の接続端面７の後退量が図
３のａに対応する狭い範囲となるように放電電極８の加
熱温度制御信号を制御し、前記検出コア偏心量が０．５
ミクロン以下のときには、放電電極８による加熱によっ
て後退する第１、第２の光ファイバ２，３の接続端面７
の後退量が図３のｂに対応する広い範囲となるように放
電電極８の加熱温度制御信号を制御する。

【００３３】放電電圧可変手段１４は、フィードバック
制御手段１８によりフィードバック制御された加熱温度
制御信号の制御に基づき、放電電極８に加える放電電圧
を可変し、放電電極８から高電圧を発生させる。

【００３４】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、次に、本実施形態例の光ファイバ融着接続機を用い
た光ファイバ融着接続方法について、図２に示すフロー
チャートに基づいて説明する。まず、同図のステップ１
０１で、放電強度調整フローがスタートされると、ステ
ップ１０２で、第１、第２の光ファイバ２，３の端面処
理、すなわち、光ファイバ先端の被覆除去・洗浄・切断
が行われ、ステップ１０３で、第１、第２の光ファイバ
２，３がそれぞれ、固定台４０にセットされる。

【００３５】そうすると、ステップ１０４で、透過光画
像撮像手段１５によって撮像される第１、第２の光ファ
イバ２，３の透過光画像１０に基づいて、固定台４０に
設けられている前記移動機構（図示せず）によって、第
１、第２の光ファイバ２，３の端面間隔が予め定められ
た間隔に自動的に設定されるとともに、光ファイバ２，
３の調心が行われる。次に、ステップ１０５で、透過光
画像撮像手段１５によって撮像される第１、第２の光フ
ァイバ２，３の透過光画像１０をコア偏心量検出手段１
６によって画像処理することにより、第１、第２の光フ
ァイバ２，３のコア偏心量が測定される。

【００３６】次に、ステップ１０６で、放電電圧可変手
段１４から加えられる放電電圧により、放電電極８が作
動され、予め定められた強度の高電圧が予め定められた
時間加えられ、第１、第２の光ファイバ２，３の接続端
面７側の加熱が行われて溶融される。そして、ステップ
１０７で、接続端面観察装置１１によって、第１、第２
の光ファイバ２，３の接続端面７の状態が観察され、こ
の観察結果に基づき、加熱量推定手段１２によって、光
ファイバ２，３の接続端面７の後退量測定が行われて放
電電極８による光ファイバ２，３の加熱量の推定が行わ
れる。

【００３７】次に、ステップ１０８で、前記ステップ１
０５で検出したコア偏心量が第１、第２の基準値を超え
たか否かの判断が行われ、検出コア偏心量が第１、第２
の基準値である０．５ミクロンを越えた時には、ステッ
プ１１０で、加熱量許容範囲可変手段１７により、加熱
量許容範囲に対応する光ファイバ接続端面後退量を狭く
設定し、前記検出コア偏心量が０．５ミクロン以下の時
には、ステップ１０９で、加熱量許容範囲可変手段１７
により、加熱量許容範囲に対応する光ファイバ接続端面
後退量を広く設定する。

【００３８】そして、ステップ１１１で、光ファイバ接
続端面後退量がステップ１０９またはステップ１１０で
設定した合格範囲以内か否かを判断し、光ファイバ接続
端面後退量が合格範囲内の時には、ステップ１１２で、
第１、第２の光ファイバ２，３の加熱量調整フローを終
了し、光ファイバ接続端面後退量が合格範囲内に入らな
かった時には、ステップ１１３で、放電電極８による放
電強度の変更を行う。

【００３９】なお、この放電電極８の放電強度変更動作
は、例えば以下のようにして行われる。すなわち、例え
ば図４に示すように、放電電極８の加熱温度制御信号値
と光ファイバ端面後退量との関係を予め求めておく。な
お、図４において、放電電極８の劣化や、気圧等の環境
変化、放電電極８と光ファイバ２，３の距離関係のばら
つき等により、特性線Ａのオフセット（Ｙ切片）は大き
く変化するが、特性線Ａの傾きはおおよそ一定であるの
で、測定された光ファイバ接続端面後退量とその時の放
電電極８の加熱温度制御信号値と、予め求めておいた最
適熱量での光ファイバ接続端面後退量の値に基づいて、
光ファイバ２，３の加熱量が最適となるために加熱温度
制御信号値をおおよそ推定することができる。

【００４０】そして、ステップ１１３からステップ１０
２に戻り、前回のステップ１０６で溶融した光ファイバ
２，３の端面をステップ１０２で切断した後、ステップ
１０５で、再び光ファイバ２，３の端面側のコア偏心量
測定を行い、ステップ１０６で、この推定した加熱温度
制御信号値の最適値となるように、放電電圧可変手段１
４によって放電電極８の加熱温度制御信号値を可変し、
光ファイバ２，３の溶融を再び行う。そして、第１、第
２の光ファイバ２，３の溶融による接続端面７の後退量
測定値が、加熱量許容範囲可変手段１７によって設定し
た光ファイバ接続端面後退量の許容範囲となるように、
ステップ１０２からステップ１１３までの動作を繰り返
すことになる。

【００４１】なお、前記の如く、第１、第２の光ファイ
バ２，３のコア偏心量が小さい時には、加熱量許容範囲
に対応する光ファイバ接続端面後退量の許容範囲が広く
設定されるために、ステップ１０２からステップ１１３
までの動作が繰り返し行われることは少なく、第１、第
２の光ファイバ２，３のコア偏心量が大きい時には、加
熱量許容範囲に対応する光ファイバ接続端面後退量の許
容範囲が狭く設定されるため、ステップ１０２からステ
ップ１１３までの動作が繰り返し行われる可能性が高く
なるが、この動作によって、第１、第２の光ファイバ
２，３の接続端面７側の加熱量制御がきめ細かく行わ
れ、ほぼ最適加熱量（最適放電強度）による加熱が行わ
れることになる。

【００４２】本実施形態例によれば、以上のように、第
１、第２の光ファイバ２，３の接続端面７を溶融して融
着接続する前に、第１、第２の光ファイバ２，３のコア
偏心量を求め、この検出コア偏心量が大きい時には放電
電極８による加熱量許容範囲を狭い範囲とし、前記検出
コア偏心量が小さい時には前記加熱量許容範囲を広い範
囲に設定することにより、光ファイバのコア偏心量が大
きく、加熱量許容範囲を狭くしなければ光ファイバ接続
損失が大きくなってしまう時には、加熱量許容範囲を小
さく設定して加熱量を制御することにより、光ファイバ
同士を接続損失の少ない状態に融着接続することが可能
となる。また、第１、第２の光ファイバ２，３のコア偏
心量が小さく、加熱量許容範囲を広くしても光ファイバ
２，３の接続損失がそれほど大きくならない時には、加
熱量許容範囲を広く設定して加熱量を制御することよ
り、短い時間で光ファイバ２，３同士を接続損失の少な
い状態に融着接続することが可能となり、時間の浪費を
防ぐことができる。

【００４３】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
記実施形態例では、光ファイバのコア偏心量の基準値と
して、第１、第２の基準値を共に０．５ミクロンとした
が、これらの基準値は特に限定されるものではなく適宜
設定されるものであり、第１の基準値と第２の基準値と
が異なる値としてもよい。

【００４４】また、例えば、加熱量許容範囲可変手段１
７は第１、第２の光ファイバ２，３の融着接続前に検出
されるコア偏心量に対応させて、検出コア偏心量が大き
くなるにつれて加熱量許容範囲や加熱量許容範囲に対応
する光ファイバ接続端面後退量を連続的又は段階的に小
さく可変するようにしてもよい。なお、加熱量許容範囲
可変手段１７によって、このような加熱量許容範囲可変
制御を行う場合には、例えばメモリ部１３に、検出偏心
量に対応させて、検出コア偏心量が大きくなるにつれて
加熱量許容範囲又は加熱量許容範囲に対応する光ファイ
バ接続端面後退量を連続的又は段階的に小さく可変する
グラフデータや表データ、演算データ等の関係データを
予め格納しておき、加熱量許容範囲可変手段１７は、こ
の格納された関係データとコア偏心量検出手段１６によ
り検出される検出コア偏心量とに基づいて加熱量許容範
囲の可変制御を行う。

【００４５】さらに、上記実施形態例では、加熱量推定
手段１２は、第１、第２の光ファイバ２，３の接続端面
７の加熱前の位置から加熱後の位置までの後退量検出値
と予め与えられる第１、第２の光ファイバ２，３の接続
端面７の後退量と加熱量との関係データとに基づいて、
第１、第２の光ファイバ２，３の接続端面７側の加熱量
を推定するようにしたが、加熱量推定手段１２は、放電
電極８等の加熱手段の加熱により溶融した第１、第２の
光ファイバ２，３の接続端面７側の状態に基づいて、第
１、第２の光ファイバ２，３の接続端面７側の加熱量を
推定すればよく、必ずしも光ファイバ２，３の接続端面
７の後退量に基づいて光ファイバ２，３の接続端面７側
の加熱量を推定するとは限らない。

【００４６】さらに、図３に示したように、光ファイバ
の成分やコア径、コア屈折率プロファイル等の種類が同
じ光ファイバであってコア偏心量が異なる場合には、コ
ア偏心量の大小に関わらず接続損失を最少にする熱量が
一致するが、光ファイバの種類が異なる場合には、最適
熱量が一致しないこともあるため、例えば図２のステッ
プ１１３での放電強度変更の際に、光ファイバに応じて
最適熱量値を求め、この最適熱量となるように放電電極
８の放電電極変更等を行って、加熱手段による第１、第
２の光ファイバ２，３の加熱量調整を行えばよい。な
お、この変更の手段は、手動による切り替えでもよい
し、電気加熱量許容範囲可変手段による加熱量許容範囲
可変設定と同様に、光ファイバ融着接続機が、透過光画
像撮像手段１５によって撮像される光ファイバの透過光
画像に基づいて自動的に行うようにしてもよい。

【００４７】さらに、コア偏心量の基準値として定めた
基準値と融着接続される第１、第２の光ファイバ２，３
のコア偏心量が非常に近い場合は、例えば、図２の１０
５での光ファイバコア偏心量測定ばらつきにより測定の
度に加熱量許容範囲が変わって問題が起きることもある
ため、第１、第２の基準値にヒステリシスをもたせても
よい。例えば、前回の測定時のコア偏心量が０．６ミク
ロン以上の場合は、測定値が０．４ミクロン以下になっ
た場合のみ加熱量許容範囲を広い範囲に切り替え、前回
の測定時のコア偏心量が０．４ミクロン以下の場合は、
測定値が０．６ミクロン以上になった場合のみ加熱量許
容範囲を狭く切り替えるといったようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、第１、第２の光ファイ
バの融着接続前にコア偏心量を検出し、この検出コア偏
心量に対応させて、光ファイバの接続端面側の加熱量許
容範囲を可変するものであるから、例えば光ファイバの
コア偏心量が大きく、加熱量許容範囲を狭くしなければ
光ファイバの接続損失が大きくなってしまうときには、
加熱量許容範囲を小さく設定して加熱量を制御すること
により、光ファイバ同士を接続損失の少ない状態に正確
に融着接続することができるし、光ファイバのコア偏心
量が小さく、加熱量許容範囲を広くしても光ファイバの
接続損失がそれほど大きくならない時には、加熱量許容
範囲を広く設定して、加熱量を制御することにより、短
い時間で光ファイバ同士を接続損失の少ない状態に融着
接続することが可能となり、時間の浪費を防ぐことがで
きる。

【００４９】また、第１、第２の光ファイバの融着接続
前に検出されるコア偏心量に対応させて該コア偏心量が
大きくなるにつれて加熱量許容範囲を連続的又は段階的
に小さく可変するようにした本発明によれば、光ファイ
バのコア偏心量に対応させて加熱量許容範囲を連続的又
は段階的に小さく可変することにより、きめ細かく加熱
量許容範囲を可変し、光ファイバ同士を接続損失の少な
い状態に正確に融着接続することができる。

【００５０】さらに、第１、第２の光ファイバの接続端
面の加熱前の位置から加熱後の位置までの後退量検出値
と、予め与えられる第１、第２の光ファイバの接続端面
の後退量と加熱量との関係データとに基づいて第１、第
２の光ファイバの接続端面側の加熱量を推定する本発明
によれば、第１、第２の光ファイバの接続端面の後退量
に基づいて、容易に、且つ、正確に光ファイバ接続端面
側の加熱量を推定することが可能となり、この推定加熱
量に基づいて、光ファイバ同士を接続損失の少ない状態
に正確に融着接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバ融着接続機の一実施形
態例を示す要部構成図である。

【図２】上記実施形態例の動作を示すフローチャートで
ある。

【図３】融着接続される光ファイバの接続端面側の加熱
量（光ファイバ受ける熱量）と光ファイバの接続損失と
の関係および、この関係に基づく光ファイバの加熱量許
容範囲を、光ファイバコア偏心量の大小に対応させて示
すグラフである。

【図４】放電電極の加熱温度制御信号値と光ファイバ端
面後退量の関係を示すグラフである。

【図５】光源からの透過光を光ファイバに照射して光フ
ァイバ透過光画像を形成する原理を模式的に示した説明
図である。

【図６】図５の破線枠Ｒ内の拡大図である。

【図７】加熱により溶融した光ファイバの接続端面側の
状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２，３光ファイバ８放電電極１１接続端面観察装置１２加熱量推定手段１５透過光画像撮像手段１６コア偏心量検出手段１７加熱量許容範囲可変手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置される第１の光ファイバと第２
の光ファイバの接続端面側を加熱する加熱手段と、該加
熱手段の加熱により溶融した第１、第２の光ファイバの
接続端面側の状態に基づいて該第１、第２の光ファイバ
の接続端面側の加熱量を推定する加熱量推定手段と、該
加熱量推定手段によって推定された加熱量が予め定めら
れる加熱量許容範囲内となるように前記加熱手段による
加熱量をフィードバック制御する加熱量フィードバック
制御手段と、第１、第２の光ファイバの透過光画像を撮
像する透過光画像撮像手段と、該透過光画像撮像手段で
撮像した第１、第２の光ファイバの透過光画像を画像処
理して第１、第２の光ファイバのコア偏心量を求めるコ
ア偏心量検出手段と、該コア偏心量検出手段によって第
１、第２の光ファイバの融着接続前に検出されるコア偏
心量に対応させて前記加熱量許容範囲を可変する加熱量
許容範囲可変手段を設けたことを特徴とする光ファイバ
融着接続機。
【請求項２】加熱量許容範囲可変手段は、第１、第２
の光ファイバの融着接続前に検出されるコア偏心量が予
め定められる第１の基準値よりも大きい時には加熱量許
容範囲を第１の範囲とし、前記コア偏心量が予め定めら
れる第２の基準値以下の時には加熱量許容範囲を前記第
１の範囲よりも大きい第２の範囲に設定することを特徴
とする請求項１記載の光ファイバ融着接続機。
【請求項３】加熱量許容範囲可変手段は、第１、第２
の光ファイバの融着接続前に検出されるコア偏心量に対
応させて該コア偏心量が大きくなるにつれて加熱量許容
範囲を連続的又は段階的に小さく可変することを特徴と
する請求項１記載の光ファイバ融着接続機。
【請求項４】加熱量推定手段は、第１、第２の光ファ
イバの接続端面の加熱前の位置から加熱後の位置までの
後退量検出値と、予め与えられる第１、第２の光ファイ
バの接続端面の後退量と加熱量との関係データとに基づ
いて第１、第２の光ファイバの接続端面側の加熱量を推
定することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求
項３記載の光ファイバ融着接続機。
【請求項５】第１の光ファイバと第２の光ファイバの
接続端面側を対向配置して加熱し、この加熱によって溶
融した第１、第２の光ファイバの接続端面側の状態に基
づいて推定される該第１、第２の光ファイバの接続端面
側の加熱量が予め定められる加熱量許容範囲内となるよ
うに該加熱量をフィードバック制御して第１の光ファイ
バと第２の光ファイバを融着接続する光ファイバ融着接
続方法であって、第１、第２の光ファイバの融着接続前
に画像処理装置によって検出されるコア偏心量に対応さ
せて前記加熱量許容範囲を可変することを特徴とする光
ファイバ融着接続方法。
【請求項６】第１、第２の光ファイバの融着接続前に
検出されるコア偏心量が予め定められる第１の基準値よ
りも大きい時には加熱量許容範囲を第１の範囲とし、前
記コア偏心量が予め定められる第２の基準値以下の時に
は加熱量許容範囲を前記第１の範囲よりも大きい第２の
範囲に設定することを特徴とする請求項５記載の光ファ
イバ融着接続方法。
【請求項７】加熱量許容範囲可変手段は、第１、第２
の光ファイバの融着接続前に検出されるコア偏心量に対
応させて該コア偏心量が大きくなるにつれて加熱量許容
範囲を連続的又は段階的に小さく可変することを特徴と
する請求項５記載の光ファイバ融着接続方法。
【請求項８】第１、第２の光ファイバの接続端面の加
熱前の位置から加熱後の位置までの後退量検出値と、予
め与えられる第１、第２の光ファイバの接続端面の後退
量と加熱量との関係データとに基づいて第１、第２の光
ファイバの接続端面側の加熱量を推定することを特徴と
する請求項５又は請求項６又は請求項７記載の光ファイ
バ融着接続方法。