(57)【要約】  【課題】  従来の光ファイバ融着接続装置は、偏波面保持光ファイバの焦点を何処に定めるかが規定されておらず、得られた光強度分布中の高輝度を示すエリアの両サイドに発生する波形や、前記高輝度を示すエリアの中央部分に発生する縞模様の極大値や極小値を顕著に発生させることができなかった。  【解決手段】    偏波面保持光ファイバを透過した光を、レンズを介して該偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布として捕らえ、その光強度分布を分析することにより、偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸を決定する偏波面光学主軸決定方法において、前記レンズの焦点を前記偏波面保持光ファイバの軸心と異なる位置に定めて行うことを特徴とする。これにより、得られた光強度分布が顕著な偏波面光学主軸を示すものとなるので、所望の状態、例えば高い消光比で融着接続を行うことがでる。  【選択図】  図１
2005195399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波面保持光ファイバの側面から光を照射してその反対側に透過させ、その透過した光を、レンズを介して該偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布として捕らえ、
更に該偏波面保持光ファイバを、その軸心を中心に回転させて、その回転角に応じた複数の前記光強度分布を取得し、
取得して得られた前記複数の光強度分布からその中央付近における高輝度エリアの縞模様を観察して前記偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法において、
前記レンズの焦点を前記偏波面保持光ファイバの軸心と異なる位置に定めて行うことを特徴とする偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項２】
レンズの焦点を偏波面保持光ファイバの軸心の位置よりも長い位置に定めることを特徴とする請求項１に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項３】
レンズの焦点を前記偏波面保持光ファイバの軸心の位置よりも短い位置に定めることを特徴とする請求項１に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項４】
偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる極大の光強度が最大である回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項２に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項５】
偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる極小の光強度が最小である回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項３に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項６】
高輝度エリアの中心付近に現れる極大の輝度と、その両サイドに現れる極小の輝度との差が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項２又は請求項４に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項７】
高輝度エリアの中心付近に現れる極小の輝度と、その両サイドに現れる極大の輝度との差が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項３又は請求項５に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項８】
偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる縞模様の幅が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項１に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項９】
偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる縞模様の幅とコントラストとを求め、前記幅とコントラストとの一方が最大、又は/及び他方が最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項１に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項１０】
高輝度エリアの中心付近に現れる縞模様を中央付近における高輝度エリアの幅に対して縞模様の中心から１０〜５０％の範囲で検索することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項１１】
高輝度エリアの中心付近に現れる極大の輝度Ｓと、その両サイドに現れる極小の輝度ＲＴとの曲線をそれぞれ近似二次化してＹ＝ＬＸ2＋ＭＸ+Ｎに近似二次化して求めた二次項の係数Ｌｓ、Ｌｔ、Ｌｒを求め、２Ｌｓ−（Ｌｔ＋Ｌｒ）の値が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項２、請求項４、請求項６、請求項８又は請求項９に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項１２】
高輝度エリアの中心付近に現れる極小の輝度Ｓ'と、その両サイドに現れる極大の輝度Ｓ'、Ｔ'との曲線をそれぞれＹ＝ＬＸ2＋ＭＸ+Ｎ式に近似二次化して求めた二次項の係数Ｌｓ'、Ｌｔ'、Ｌｒ'を求め、これらの値が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する請求項３、請求項５、請求項７、請求項８又は請求項９に記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項１３】
偏波面保持光ファイバの側面から光を照射してその側面の反対側に透過した光を、レンズによって捕らえて該偏波面保持光ファイバの径に対する光強度分布を捕らえ、該光強度分布の高輝度エリアにおける中心付近に現れる極大値の輝度Ｓとその極大値の両サイドに現れる極小の輝度Ｒ、Ｔを式Ｕ＝２Ｓ−（Ｒ+Ｔ）に当て嵌めてＵを求める操作を、測定しようとする被測定偏波面保持光ファイバに対して１／４以上回転させて求め、この求められたＵ値の曲線を、規準曲線に当て嵌めて、又は数学的な周期曲線に当て嵌めて、それら曲線の極大値又は極小値点における偏波面光学主軸からの相対ずれ量を検知する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項１４】
偏波面保持光ファイバの側面から光を照射してその側面の反対側に透過した光を、レンズによって捕らえて該偏波面保持光ファイバの径に対する光強度分布を捕らえ、該光強度分布の高輝度エリアにおける中心付近に現れる極小値の輝度Ｓ'とその極小値の両サイドに現れる極大の輝度Ｒ'、Ｔ'を式Ｕ'＝２Ｓ'−（Ｒ'+Ｔ'）に当て嵌めてＵ'を求める操作を、測定しようとする被測定偏波面保持光ファイバに対して１／４以上回転させて求め、この求められたＵ'値の曲線を、規準曲線に当て嵌めて、又は数学的な周期曲線に当て嵌めて、それら曲線の極大値又は極小値点における偏波面光学主軸からの相対ずれ量を検知する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか一つに記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法を用いて少なくとも一方における偏波面保持光ファイバの光軸廻りの回転角を調整し、光ファイバ同士を融着接続することを特徴とする光ファイバ融着接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法及びこの方法を用いた光ファイバ融着接続装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、偏波面保持光ファイバは、コアに近いクラッド領域に種々の形状の応力付与層を配置したもの、例えば図１５(イ)に示すようにパンダ型のもの、図１５(ロ)に示すようにボウタイ型のもの、図１５(ハ)に示すように楕円ジャケット型のものが知られている。また、コアの形状を非円形に形成したもの、例えば図１５(ニ)に示すように楕円形に形成したものが知られている。
【０００３】
前者の偏波面保持光ファイバは、コアの周りに非対称に配置された応力付与層によって円形のコアが圧縮や引っ張りの応力を受けてコアに複屈折が発生し、応力付与層を相互に結ぶ直線方向とその直線に対して直角の方向とに偏波面光学主軸が発生する。その内、一方の偏波面光学主軸は高速軸、他方の偏波面光学主軸は低速軸と呼ばれており、相互に光を干渉させることなくしてその一端から他端に向けて光を伝搬させることができる。従って、偏波面保持光ファイバの一端から直線偏光の光を入射すると、その光の偏波面が保持された状態で光の伝搬が行われ、他端から出射させることができる。
【０００４】
後者の偏波面保持光ファイバは、コアが非円形に形成されているので、その長軸と短軸とに偏波面光学主軸が発生する。これによって前記と同様に高速軸及び低速軸が発生し、前記と同様に動作する。
【０００５】
このような偏波面保持光ファイバ同士を接続するときは、一般に、光ファイバ融着接続装置が用いられる。図１４はその光ファイバ融着接続装置１の一例を図示したものである。図１４において、２は互いに接続される左右の偏波面保持光ファイバ、３はＶ溝台、４はクランプ、５はＶ溝台３とクランプ４等からなる光ファイバ把持機構、６はレンズ、７はＴＶカメラ、８はこれらレンズ６とＴＶカメラ７とからなる観察装置、９はＴＶ信号モニタ装置、１０はＣＰＵからなる演算処理装置、１１は放電電極、１２は投光器である。
【０００６】
左右の偏波面保持光ファイバ２は、それぞれＶ溝台３のＶ溝部に載置されクランプ４Ｖ溝台３で押えられる。２個の観察装置８はそれぞれ互いに直角な画像観察光軸ＸＹの２方向から２本の光ファイバ２の突き合わせ部２’を撮像する。観察装置８により得られた信号はＴＶ信号モニタ装置９に送られ画像表示がなされる。また観察装置８で得られた画像信号は演算処理装置１０に送られる。演算処理装置１０が演算した信号は図示しない左右の光ファイバ移動機構に伝達されて前記Ｘ及びＹ方向に光ファイバ把持機構５を移動させて互いの偏波面保持光ファイバの軸心を一致させると同時に、両偏波面保持光ファイバ２がその中心を軸にして回転され、両偏波面保持光ファイバ２の前記偏波面光学主軸が一致するように処理される。これにより、両偏波面保持光ファイバ２の軸心が一致した状態で且つ偏波面光学主軸が一致した状態で前記突き合わせ部２’の放電電極１１間に配置される。両偏波面保持光ファイバ２は、この後、両偏波面保持光ファイバ２をその軸心Ｚ方向に前進させ、放電電極に発生する放電アークにより融着接続がなされる。
【０００７】
両偏波面保持光ファイバ２の前記偏波面光学主軸を一致させるには、コア直視法が用いられる。即ち、それぞれの偏波面保持光ファイバ２を、その軸心を中心にして回転させるとともに、偏波面保持光ファイバ２の側面から投光器１２による光を照射し、透過した光を、レンズを介して受光することにより透過光の光強度分布を取得し、更に取得した光強度分布をデータ処理することにより、それぞれの偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸を検知し、これによりそれぞれの偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸を一致させるものである。（例えば特許文献１〜２参照）
【０００８】
特許文献１は、偏波面保持光ファイバ２を透過して得られた光強度分布中の高輝度を示す幅が、偏波面保持光ファイバ２の軸廻りの回転角度に対して１対１の対応関係にあることに基づき、偏波面光学主軸を求めるものである。
【０００９】
特許文献２は、偏波面保持光ファイバ２を透過して得られた光強度分布中の高輝度を示すエリアの両サイドに発生する波形が偏波面保持光ファイバ２の軸廻りの回転角度に対して１対１の対応関係にあることや、前記高輝度を示すエリアの中央部分に発生する縞模様の極大値や極小値が、偏波面保持光ファイバ２の軸廻りの回転角度に対して１対１の対応関係にあることなどにより、偏波面光学主軸を求めるものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１１６０１４号公報
【特許文献２】特開平８−１５５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法は、パンダ型偏波面保持光ファイバやボウタイ型偏波面保持光ファイバ等、２つの応力付与部を有する偏波面保持光ファイバの場合に有効である。しかし、上記回転位置調整方法は、楕円ジャケットファイバのように、応力付与部が一つで、透過する光の強度が一定以上になる部分とファイバ中心からの距離とが対応していない偏波面保持光ファイバの場合には、透過光の強度と、レンズの光軸と応力付与部の中心を結ぶ直線とがなす角度との間に対応関係がないことから適用することができなかった。
【００１２】
また更に、特許文献２に開示された偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法は、コア形状が非円形の楕円コア形状の偏波面光学主軸決定方法が記載されているが、光強度分布中の高輝度を示すエリアの両サイドに発生する波形や、前記高輝度を示すエリアの中央部分に発生する縞模様の極大値や極小値を顕著に発生させるために、如何なる技術を付与するかについては記載されていない。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、前記光強度分布中の高輝度を示すエリアの両サイドに発生する波形や、前記高輝度を示すエリアの中央部分に発生する縞模様の極大値や極小値を顕著に発生させるために、レンズの焦点をレンズの焦点前記偏波面保持光ファイバの軸心と異なる位置に定めて行うことを特徴とする偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法と、この方法を用いた光ファイバ融着接続装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、偏波面保持光ファイバの側面から光を照射してその反対側に透過させ、その透過した光を、レンズを介して該偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布として捕らえ、
更に該偏波面保持光ファイバを、その軸心を中心に回転させて、その回転角に応じた複数の前記光強度分布を取得し、
取得して得られた前記複数の光強度分布からその中央付近における高輝度エリアの縞模様を観察して前記偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法において、
前記レンズの焦点を前記偏波面保持光ファイバの軸心と異なる位置に定めて行うことを特徴とする偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１において、レンズの焦点を偏波面保持光ファイバの軸心の位置よりも長い位置に定めることを特徴とする偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１において、レンズの焦点を前記偏波面保持光ファイバの軸心の位置よりも短い位置に定めることを特徴とする偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項２において、偏波面保持光ファイバを、その軸心を中心に回転させて得られた光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる極大の光強度が最大である回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項３において、偏波面保持光ファイバを、その軸心を中心に回転させて得られた光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる極小の光強度が最小である回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項２又は請求項４において、高輝度エリアの中心付近に現れる極大の輝度と、その両サイドに現れる極小の輝度との差が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項３又は請求項５において、高輝度エリアの中心付近に現れる極小の輝度と、その両サイドに現れる極大の輝度との差が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項１において、偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布における高輝度エリアの中心付近に現れる縞模様の幅が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１において、偏波面保持光ファイバの径方向の光強度分布の高輝度エリアの中心付近に現れる縞模様の幅とコントラストとを求め、前記幅とコントラストとの一方が最大、又は/及び他方が最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９の何れか１において、高輝度エリアの中心付近に現れる縞模様を中央付近における高輝度エリアの幅に対して縞模様の中心から１０〜５０％の範囲で検索することを特徴とする偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２４】
請求項１１の発明は、請求項２、請求項４、請求項６、請求項８又は請求項９において、高輝度エリアの中心付近に現れる極大の輝度Ｓと、その両サイドに現れる極小の輝度ＲＴとの曲線をそれぞれ近似二次化してＹ＝ＬＸ2＋ＭＸ+Ｎに近似二次化して求めた二次項の係数Ｌｓ、Ｌｔ、Ｌｒを求め、２Ｌｓ−（Ｌｔ＋Ｌｒ）の値が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項３、請求項５、請求項７、請求項８又は請求項９において、高輝度エリアの中心付近に現れる極小の輝度Ｓ'と、その両サイドに現れる極大の輝度Ｓ'、Ｔ'との曲線をそれぞれＹ＝ＬＸ2＋ＭＸ+Ｎ式に近似二次化して求めた二次項の係数Ｌｓ'、Ｌｔ'、Ｌｒ'を求め、これらの値が最大又は最小である光強度分布の回転角に基づき、偏波面光学主軸を決定する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２６】
請求項１３の発明は，偏波面保持光ファイバの側面から光を照射してその側面の反対側に透過した光を、レンズによって捕らえて該偏波面保持光ファイバの径に対する光強度分布を捕らえ、該光強度分布の高輝度エリアにおける中心付近に現れる極大値の輝度Ｓとその極大値の両サイドに現れる極小の輝度Ｒ、Ｔを式Ｕ＝２Ｓ−（Ｒ+Ｔ）に当て嵌めてＵを求める操作を、測定しようとする被測定偏波面保持光ファイバに対して１／４以上回転させて求め、この求められたＵ値の曲線を、規準曲線に当て嵌めて、又は数学的な周期曲線に当て嵌めて、これら曲線の極大値又は極小値点における偏波面光学主軸からの相対ずれ量を検知する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２７】
請求項１４の発明は、偏波面保持光ファイバの側面から光を照射してその側面の反対側に透過した光を、レンズによって捕らえて該偏波面保持光ファイバの径に対する光強度分布を捕らえ、該光強度分布の高輝度エリアにおける中心付近に現れる極小値の輝度Ｓ'とその極小値の両サイドに現れる極大の輝度Ｒ'、Ｔ'を式Ｕ'＝２Ｓ'−（Ｒ'+Ｔ'）に当て嵌めてＵ'を求める操作を、測定しようとする被測定偏波面保持光ファイバに対して１／４以上回転させて求め、この求められたＵ'値の曲線を、規準曲線に当て嵌めて、又は数学的な周期曲線に当て嵌めて、これら曲線の極大値又は極小値点における偏波面光学主軸からの相対ずれ量を検知する偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法である。
【００２８】
請求項１５の発明は、請求項１乃至請求項１４のいずれか一つに記載の偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法を用いて少なくとも一方における偏波面保持光ファイバの光軸廻りの回転角を調整し、光ファイバ同士を融着接続することを特徴とする光ファイバ融着接続装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明にかかる偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法及び光ファイバ融着接続装置は、偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸を顕著に決定できる偏波面光学主軸決定方法と、この方法を用いた光ファイバ融着接続装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明にかかる偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸決定方法及びこの方法を用いた光ファイバ融着接続装置について説明する。
本発明における光ファイバ融着接続装置は、構成部品的には図１４に図示したものと同一構成である。しかしながら、観察装置８のレンズ６の焦点が偏波面保持光ファイバ２の軸心から離れた位置にセットされている点が異なっている。
【００３１】
図１（ロ）、図１（ハ）、図１（ニ）は、それぞれ図１（イ）に示すように楕円コアの長軸方向に光を透過させて構成された光強度分布であり、横軸が偏波面保持光ファイバの径方向を、縦軸が輝度を示している。図１（ロ）はレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心よりも短く設定した場合を、図1（ハ）はレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心よりも長く設定した場合を、図１（ニ）は比較のためにレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心と同位置に設定した場合を示したものである。これらから判るように、レンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心と同位置に設定した場合の図１（ニ）と比較して、図１（ロ）、図１（ハ）の光強度分布が中央に顕著な縞模様が現れることが理解される。しかも図１（ロ）の光強度分布は中央に極大値をもつ縞模様が形成され、図１（ハ）の光強度分布は中央に極小値を持つ縞模様が形成されることが理解できる。
【００３２】
図１（ヘ）、図１（ト）、図１（チ）は、それぞれ図１（ホ）に示すように楕円コアの短軸方向に光を透過させて構成された光強度分布であり、横軸が偏波面保持光ファイバの径方向を、縦軸が輝度を表している。図１（ヘ）はレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心よりも短く設定した場合を、図1（ト）はレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心よりも長く設定した場合を、図１（チ）は比較のためにレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心と同位置に設定した場合を示したものである。これらから判るように、レンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心と同位置に設定した場合の図１（チ）と比較して、図１（ヘ）の光強度分布が中央に顕著な縞模様が現れることが理解される。尚、本発明において、以下の説明を簡単にするために、偏波面保持光ファイバ２の長軸方向の偏波面光学主軸を図１（イ）に示すようにＰ、同じく短軸方向の偏波面光学主軸を図１（ホ）に示すようにＱと定義する。
【実施例１】
【００３３】
図２〜図７はレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心よりも短く設定した場合における本発明の一実施例の光強度分布特性を示したものである。ここで図５〜図７は、図１(ロ)に示すように光強度分布の任意の幅ＷbとＷaとの比（フォーカス（focus）という）が約３４％である位置で、それぞれ偏波面保持光ファイバ２を、その軸心を中心にして、任意の偏波面の位置を基準として回転角αを０〜１９０度の範囲で１０度づつ回転させて得られた結果の一部の光強度分布を示すものである。
【００３４】
図２は、上記により得られた各光強度分布を図１（ロ）に示すように高輝度エリアの中心付近に現れる極大の輝度をＳ、その両サイドに現れる極小の輝度をＲ、Ｔと定義し、これを偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸が顕著に現れるように、「２Ｓ-Ｒ-Ｔ」の演算処理した特性図を示したものである。この図から理解できるようにこれらの値によって偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを知ることができる。
【００３５】
図３は、その極大の輝度Ｓと、極小の輝度Ｒ、Ｓとの関係を示したものである。この図から理解されるように、これらＲ、Ｓ、Ｔのそれぞれを用いても偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを知ることができる。
【００３６】
図４は、上記輝度Ｓ、Ｒ、Ｔと、この輝度の両サイドにおける１乃至複数の輝度とで形成されるそれぞれの曲線を、それぞれＹ＝ＬＸ2＋ＭＸ＋Ｎ式に近似二次化して、その二次項の定数Ｌｓ、Ｌｒ、Ｌｔ（ｓ、ｒ、ｔは輝度Ｓ、Ｒ、Ｔのそれぞれに対応する）を求め、Ｌｓ−（Ｌｔ＋Ｌｒ）の値をプロットしたものである。このプロットした曲線の最大又は最小である位置に基づき、偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを決定することができる。
なお、この二次項の定数Ｌｓ、Ｌｒ、Ｌｔはそれぞれ値の絶対値が大きい程、明暗の差（コントラスト）が大きな画像となって現れる。
【実施例２】
【００３７】
図８〜図１３はレンズ６の焦点を偏波面保持光ファイバ２の軸心よりも長く設定した場合における本発明にける他の実施例の光強度分布特性を示したものである。ここで図１１〜図１３は、図１(ハ)に示すように光強度分布の任意の幅ＷbとＷaとの比が約４６％の位置で、それぞれ偏波面保持光ファイバ２を、その軸心を中心にして、任意の偏波面の位置を基準として回転角αを０〜１９０度の範囲で１０度づつ回転させて得られた結果の一部の光強度分布である。
【００３８】
図８は、図1(ロ）に示すように、中央付近における高輝度エリアの中心付近に現れる極小の輝度をＳ'、その両サイドに現れる極大の輝度をＲ'、Ｓ'と定義し、これを偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸が研著に現れるように、「−２Ｓ'＋Ｒ'＋Ｔ'」の演算処理した特性図を示したものである。この図から理解できるようにこれらの値によって偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを知ることができる。
【００３９】
図９は、その極小の輝度Ｓ'と極小の輝度Ｒ'、Ｔ'との関係を示したものである。この図から理解されるように、これらＳ'、Ｒ'、Ｔ'のそれぞれを用いても偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを知ることができる。
【００４０】
また、実施例１と同様にして、輝度Ｓ'、Ｒ'、Ｔ’に対応する二次項の定数Ｌｓ'、Ｌｒ'、Ｌｔ'を求め、このＬｓ'、Ｌｒ'、Ｌｔ'の曲線における極大又は極小の位置から偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを知ることができる。
図１０では、定数Ｌｓ'、Ｌｒ'、Ｌｔ'を（１００−Ｌｓ'）２×（１００−Ｌｒ'）2×（１００−Ｌｔ'）２して求めた値をプロットしたものである。これによっても（ｓｒｔは輝度Ｓ'、Ｒ'、Ｔ'のそれぞれに対応する）を図示したものである。このように、Ｌｓ'、Ｌｒ'、Ｌｔ'を適宜２乗演算して求めた特性の極大、極小を求めることによっても偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを知ることができる。
【実施例３】
【００４１】
また、上記実施例１及び実施例において、偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを決定するに当っては、図１(ロ)の極小値Ｔ及びＲ間の幅、及び図１(ハ)の極大値Ｔ’及びＲ'間の幅をとると、極小値Ｔ及びＲ間の幅あるいは、極大値Ｔ’及びＲ’間の幅が最大（コントラストが最小値）又は最小（コントラストが最大値）である光強度分布を求めることにより決定してもよい。即ち、これらの幅は図６図と図７図において相違しているように偏波面保持光ファイバの回転とともに変化する。この幅が最大又は最小のときと、偏波面光学光軸が一致するので、この幅により偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを決定するようにしても良い。なお、極小値Ｔ及びＲ間の幅や極小値Ｔ及びＲ間の幅は、光強度分布の中央付近における高輝度エリアＷｂの幅に対しておよそ１０％の範囲に存在するので、少なくとも高輝度エリアＷｂの１０〜５０％の範囲で検索すれば良い。
【実施例４】
【００４２】
上記実施例１及び実施例２では、偏波面保持光ファイバ２の偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを決定するに当って、偏波面保持光ファイバを初期位置から半周以上回転させて輝度Ｓ、Ｒ、Ｔや輝度Ｓ'、Ｒ'、Ｔ’を求め、それらの値を直接利用して、又は適宜演算させて得られた特性から偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを決定したが、本発明は偏波面保持光ファイバをこれよりも少ない回転で得られた前記輝度Ｓ、Ｒ、Ｔや輝度Ｓ'、Ｒ'、Ｔ’の極小値や極大値が存在しない曲線の特性から偏波面光学光軸Ｐ又は/及びＱを決定してもよい。即ち、一本以上の偏波面保持光ファイバから得た特性の曲線を基準曲線とし、接続の対象となる偏波面保持光ファイバを初期位置から１/４以上回転させて得られた曲線を基準曲線に当て嵌め、基準曲線のどの位置にあるかを検出することにより、偏波面光学主軸Ｐ又は/及びＱを決定して良い。
また、単に数学的に周期性のある曲線（数学的な周期曲線という）、例えばサイン（sin）又はコサイン（cos）などの曲線に当て嵌めて、周期曲線のどの位置にあるかを検出することにより偏波面光学主軸Ｐ又は/及びＱを決定して良い。
また、接続の対象となる偏波面保持光ファイバを初期位置から１/４以上回転させて得られた曲線と、基準曲線又は数学的な周期曲線に当て嵌める方法は、幾何学的に行うもの、数値計算によるもの、画像認識によるものなどがあげられる
【実施例５】
【００４３】
互いに融着接続しようとする２本の偏波面保持光ファイバ２を図１４に示す融着接続装置１の光ファイバ把持機構５にセットし、その後、融着接続装置１の所定のキー、あるいはタッチパネル式モニタ画面の所定ボタンを押下する。
【００４４】
すると、演算処理装置１０は予め組み込まれたプログラムによって演算処理がなされ、２個の観察装置８がそれぞれ互いに直角な画像観察光軸ＸＹの２方向から２本の光ファイバ２の端部を撮像する。観察装置８により得られた信号はＴＶ信号モニタ装置９に送られ画像表示がなされる。また観察装置８で得られた画像信号は演算処理装置１０に送られる。
【００４５】
演算処理装置１０はこの画像信号を予め組み込まれたプログラムによって演算処理を行い、図示しない左右の光ファイバ移動機構を駆動して２本の偏波面保持光ファイバ２のそれぞれを互いの偏波面保持光ファイバの軸心が撮像装置８の画面中央となるように前記Ｘ及びＹ方向に移動させて、両偏波面保持光ファイバの軸心を一直線となるように移動する。
【００４６】
その後、演算処理装置１０はレンズ６又は撮像装置８を偏波面保持光ファイバの軸心から外れた距離にセットし、両偏波面保持光ファイバを、その軸心を中心にして回転させながら上記の偏波面光学主軸の検索を行い、この検索結果に基づき、両偏波面保持光ファイバを、その軸心を中心に回転させて、両偏波面保持光ファイバの偏波面光学主軸を一致させ、又はその一致点から所定量回転させた位置にセットする。その後、演算処理装置１０は互いの両偏波面保持光ファイバについて図示しない光ファイバ移動機構を駆動して両偏波面保持光ファイバの端面を接触させて放電電極に放電アークを発生させ、両偏波面保持光ファイバの端部を融着接続する。
これにより、撮像装置８により得られた光強度分布が顕著な偏波面光学主軸を示すものとなるので、所望の状態、例えば高い消光比で融着接続を行うことができた。
【００４７】
なお、上記実施例では２本の偏波面保持光ファイバを相互に接続する場合を示したが、本発明は、一方がこれと異種の光ファイバ、例えば図１５（イ）のパンダ型と図１５（ハ）の楕円コア型、あるいは一方が回転を必要としない光ファイバ等であっても良い。その際、融着接続装置には、光ファイバの種類の選択機能を有していることが望ましい。
【００４８】
また、上記各実施例において、図２〜１３は縦軸、及び横軸のデメンションが特定単位のもので示されているが、本発明の光学主軸決定においては、これらの単位に限定されるものではなく、縦軸は輝度を表し、横軸は回転角を表すものならばどのような単位のものであっても良い。又本発明は、同様に、上記図示した横軸の回転ピッチに限定されるものではなく、1度、0.5度、0.1度毎というように更に細かに測定したものであっても良い。細かなピッチで測定するとより高精度に測定することができる。また、更に本発明は、特定の範囲のみ細かなピッチで測定するようにしても良い。また更に、本発明は、複数の測定点で得られたデータからその間のデータを算出して光学主軸を決定するようにしても良い。
【００４９】
また、上記実施例において、図２では２×Ｓ−Ｒ−Ｔ、図８では−２Ｓ'＋Ｒ'＋Ｔ'としたが、演算はこれに限定されない。
例えば、Ｓ２−（Ｒ＋Ｔ）、(Ｓ')2−（Ｒ'＋Ｔ'）等として、偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを決定して良い。
同様に、図４でのＬｓ＋Ｌｔ−Ｌｒの演算はこれに限定されない。例えば、略中心から両側にある図１(ロ)の極小値Ｔ及びＲ間の幅、及び図１(ハ)の極大値Ｔ'及びＲ'間の幅をＷとして、例えば、Ｌｓ×Ｌｒ×Ｌｔ／Ｗ（Ｌｓ'×Ｌｒ'×ｌｔ'／Ｗ）等として、偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを決定して良い。
さらに、極大又は極小の輝度Ｒ，Ｓ，Ｔ（又はＲ‘，Ｓ’，Ｔ‘）の両サイドにおける１乃至複数の輝度とで形成されるそれぞれの曲線について、任意の部分を微分することにより勾配をもとめ、その勾配の大小を比較することにより偏波面光学主軸Ｐ又は／及びＱを決定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明と従来例とによる光強度分布の関係を示す説明図。
【図２】本発明の一実施例による光強度分布を纏めた演算結果を示す特性図。
【図３】本発明の一実施例による光強度分布を纏めた他の演算結果を示す特性図。
【図４】本発明の一実施例による光強度分布を纏めた更に他の演算結果を示す特性図。
【図５】本発明の一実施例による特定光ファイバ回転角度における光強度分布図。
【図６】本発明の一実施例による他の特定光ファイバ回転角度における光強度分布図。
【図７】本発明の一実施例による更に他の特定光ファイバ回転角度における光強度分布図。
【図８】本発明の他の実施例による光強度分布を纏めた演算結果を示す特性図。
【図９】本発明の他の実施例による光強度分布を纏めた他の演算結果を示す特性図。
【図１０】本発明の他の実施例による他の光強度分布を纏めた更に他の演算結果を示す特性図。
【図１１】本発明の他の実施例による特定光ファイバ回転角度における光強度分布図。
【図１２】本発明の他の実施例による他の特定光ファイバ回転角度における光強度分布図。
【図１３】本発明の他の実施例による更に他の特定光ファイバ回転角度における光強度分布図。
【図１４】偏波面保持光ファイバ融着接続装置の一例を示す要部斜視図。
【図１５】一般的な偏波面保持光ファイバの例を示す端面図。
【符号の説明】
【００５１】
２    偏波面保持光ファイバ
６    レンズ
【図１】
2005195399.tif 000003
【図２】
2005195399.tif 000004
【図３】
2005195399.tif 000005
【図４】
2005195399.tif 000006
【図５】
2005195399.tif 000007
【図６】
2005195399.tif 000008
【図７】
2005195399.tif 000009
【図８】
2005195399.tif 000010
【図９】
2005195399.tif 000011
【図１０】
2005195399.tif 000012
【図１１】
2005195399.tif 000013
【図１２】
2005195399.tif 000014
【図１３】
2005195399.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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