(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向軸線の周りの任意の開始角度位置に配置された光ファイバの上記長さ方向軸線に対して平行に存在する少なくとも１つの軸方向の光学的非対称性領域の上記長さ方向軸線の周りの角度位置を決定する方法において、
上記光ファイバに対して透過な光からなる光ビームを上記光ファイバに照射するステップと、
その長さ方向軸線の周りのその開始角度位置から所定の角度間隔にわたって上記光ファイバを回転させるステップと、
その回転時に、多数の異った角度位置に対して、上記光ファイバを通過しかつ上記長さ方向で見た場合上記光ファイバの中央部分にその位置において対応する光の強度と、上記光ファイバを通過しかつ上記光ファイバに最も密接しかつその外側に存在する領域にその位置において対応する光の強度との間の光強度差を決定するステップであって、上記開始角度位置からの回転角度の関数として当該決定された光強度差によって作られる測定プロファイルを提供するようにした、ステップと、
測定プロファイルと実質的に同じ基本形を有するシミュレート・プロファイルを選択して、上記測定プロファイルの光強度差と当該選択されたシミュレート・プロファイルの値とを同一の角度位置で比較するステップであって、当該比較がシミュレート・プロファイルの変数に異なった角度変位値を加えて変位させて得た複数の変位シミュレート・プロファイルに対して行うステップと、
複数の変位シミュレート・プロファイルのうち、測定プロファイルの光強度差と変位シミュレート・プロファイルの値の間で最も一致する変位シミュレート・プロファイルを決定するステップであって、当該決定された変位シミュレート・プロファイルの角度変位値に基づいて、ある固定の又は基準の角度位置からの光ファイバの角度位置が求められるようにした、ステップと、
を具備したことを特徴とする方法。
【請求項２】
光ビームを上記光ファイバに照射する上記ステップにおいて、光ファイバの長さ方向に対して実質的に垂直に光ビームを照射することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
所定の角度間隔にわたって上記光ファイバを回転させる上記ステップにおいて、長さ方向軸線を中心にその開始角度位置から少なくとも半回転光ファイバを回転させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
所定の角度間隔にわたって上記光ファイバを回転させる上記ステップにおいて、長さ方向軸線を中心にその開始角度位置から少なくとも全回転光ファイバを回転させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
光強度差を決定する上記ステップにおいて、上記決定を、上記光ファイバの長さ方向軸線に対して実質的に垂直に存在またはそれに関して大きな角度を形成しかつ光学的レンズと看做される上記光ファイバに対する焦線に実質的に存在するかあるいはそれを通過する線に沿って行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
光強度差を決定する上記ステップにおいて、上記光ファイバの長さ方向軸線に対して実質的に垂直に延びるかあるいはそれに対して大きな角度を形成する直線に沿って光強度曲線を決定し、次いで、この曲線を、その中央部分とその中央部分かあるいはそれに近接する上記曲線の部分との間の差を決定するために評価するようにしたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
最も一致する変位シミュレート・プロファイルを決定する上記ステップにおいて、測定プロファイルの光強度差ｘ1、ｘ2、・・・、ｘnと変位シミュレート・プロファイルの値ｓ1（ｄ）、ｓ2（ｄ）、・・・、ｓn（ｄ）との間の一致を次式
【数１】
0004001654.tif 000013
（ここで、大きな値のＣは良好な一致を意味する）に従って相関関数の値を計算することによって決定するようにしたことを特徴とする方法。
【請求項８】
それぞれが少なくとも１つの軸方向非対称性領域を有する２つの光ファイバを、当該２つの光ファイバの軸方向非対称性領域の角度位置間が所定の角度となるように接合する方法であって、
２つの光ファイバの長さ方向軸線を互いに実質的に整合するかあるいは互いに少なくとも実質的に平行にして、上記２つの光ファイバの端部表面を互いに近くまたは対向して配置するステップと、
２つの光ファイバ端における軸方向非対称性領域が互いに対して相対的に上記所定の角度となるように、上記長さ方向軸線を中心に２つの光ファイバ端を互いに対してある位置まで回転させるステップと、
上記２つの光ファイバの端部をこの位置で互いに固定および／または締め付けを行うステップと、
を具備しており、特徴として、２つの光ファイバ端を互いに対してある位置まで回転させる際に、
請求項１項に記載された方法により、基準角度位置に対して各光ファイバ端の上記少なくとも１つの非対称性領域の角度位置を決定するステップと、
各光ファイバ端に対する回転角度をこの決定された角度位置および２つの光ファイバ端の上記非対称性領域間の相対的な上記所定の角度から決定するステップと、
各光ファイバ端をそれに対して決定された回転角度にわたって回転させるステップと、
が行われるようにした方法。
【請求項９】
２つの光ファイバ端を互いに対してある位置まで回転させる上記ステップにおいて、２つの光ファイバの軸方向の非対称性領域が互いに整合するように、２つの光ファイバ端を互いに対して回転させることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
２つの光ファイバの端部を固定および／または締め付けを行う上記ステップにおいて、上記光ファイバの端部表面の領域を互いに加熱あるいは溶融することによって上記光ファイバの端部を互いに接続することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１１】
基準角度位置に対して各光ファイバ端の上記少なくとも１つの非対称性領域の角度位置を決定する上記ステップにおいて、２つの光ファイバ端を同一の光ビームによって同時にそれらの側部から照射するようにしたことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１２】
長さ方向軸線の周りの任意の開始角度位置に配置された光ファイバの上記長さ方向軸線に対して平行に存在する少なくとも１つの軸方向の光学的非対称性領域の上記長さ方向軸線の周りの角度位置を決定する装置であって、
光ビームを上記光ファイバに照射する手段と、
上記光ファイバを所定の角度間隔にわたって回転させる手段と、
その回転時に、上記開始角度位置に対して多数の異った角度位置で、上記光ファイバを通過しかつ上記長さ方向で見た場合上記光ファイバの中央部分のその位置において対応する光の強度と、上記光ファイバを通過しかつ上記光ファイバの中央部分に最も密接しかつその外側に存在する領域にその位置において対応する光の強度との間の差を決定する光強度差決定手段であって、上記開始角度位置からの回転角度の関数として当該決定された光強度差によって作られる測定プロファイルを提供するようにした、光強度差決定手段と、
上記測定プロファイルの光強度差と、測定プロファイルと実質的に同じ基本形を有するように選択されたシミュレート・プロファイルの値とを同一の角度位置で比較する手段であって、当該比較がシミュレート・プロファイルの変数に異なった角度変位値を加えて変位させて得た複数の変位シミュレート・プロファイルに対して行う手段と、
複数の変位シミュレート・プロファイルのうち、同じ角度位置で測定プロファイルの光強度差と変位シミュレート・プロファイルの値とが最も一致する変位シミュレート・プロファイルを決定する手段であって、当該決定された変位シミュレート・プロファイルの角度変位値に基づいて、ある固定の又は基準の角度位置からの光ファイバの角度位置を求められるようにした、手段と、
を具備したことを特徴とする装置。
【請求項１３】
上記照射する手段は、光ファイバの長さ方向軸線に対して実質的に垂直に光ビームを照射することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
上記回転させる手段は、長さ方向軸線を中心に上記開始角度位置から少なくとも半回転光ファイバを回転させることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
上記回転させる手段は、長さ方向軸線を中心に上記開始角度位置から少なくとも全回転光ファイバを回転させることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
上記光強度差決定手段は、上記光ファイバの長さ方向軸線に対して実質的に垂直でありかつ上記光ファイバの主部分によって焦点決めされた上記光ビームの光線によって形成される焦点領域にあるかあるいはそれを通過する直線に沿った光強度を各角度位置に対して決定する手段を具備したことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１７】
上記光強度差決定手段は、
上記光ファイバの長さ方向軸線に対して実質的に垂直の直線に沿って光強度曲線を各角度位置に対して決定する手段と、
上記曲線を、その中央部分とその中央部分かあるいはそれに近接する上記曲線の領域との間の差を決定するために評価する手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１８】
それぞれが少なくとも１つの軸方向非対称性領域を有する２つの光ファイバを、当該２つの光ファイバの軸方向非対称性領域の角度位置間が所定の角度となるように接合する接合装置であって、
２つの光ファイバの長さ方向軸線を互いに実質的に整合するかあるいは互いに少なくとも実質的に平行にして、上記２つの光ファイバの端部表面を互いに近くまたは対向して配置する手段と、
これら光ファイバの端部を互いに接続する手段と、
を具備しており、特徴として、
上記２つの光ファイバ端をある角度量にわたって互いに対してそれらの長さ方向軸線の周りを回転させる手段と、
請求項１２に記載された装置によって決定された基準角度位置に対する光ファイバの軸方向非対称性領域の角度位置および上記所定の角度から上記角度量を決定する手段と、
を具備したことを特徴とする装置。
【請求項１９】
照射手段が、互いに近傍に配置された上記光ファイバ端を同時にかつそれらの側部から照射するようにした光ビームを備えたことを特徴とする請求項１８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、方位あるいは周方向に非対称であり、すなわち断面で見た場合、光学的特性に関して同じ長さ方向軸線の周りで非対称である光基体あるいはファイバの長さ方向軸線の周りで角度位置の決定を行い、角度非対称性の選ばれた角度位置にこのような光基体あるいはファイバを位置決めし、２つのこのような光基体あるいはファイバを整合して軸方向非対称性の位置を一致させ、２つの光ファイバに対して非対称性の整合を維持してこれら光ファイバ端を互いに接合する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＰＭファイバを正しく接合するためにそのファイバの角度整合を行う従来開発された方法（公開された国際特許出願ＷＯ−ＡＩ９５／１４９４５号を参照、これは参照で本明細書に組み込まれる）においては、接合されるべき２つのファイバから得られる強度プロフィル（ＰＯＬプロフィル）に補正方法が直接適用されていた。この従来の方法は直接相関方法と呼ばれることができる。ここで、２つの光ファイバ間の角度オフセットは最大相関点の位置から見い出される。２つのファイバの一方は接合の最大減光比を得るために角度オフセットを除去するように最終的に回転される。しかしながら、この回転整合の後では、２つの光ファイバ間の角度オフセットは殆どゼロとなる。２つの光ファイバの両初期回転相対位置は不規則で、最悪の場合は、接合後の最終角度位置はある問題を生じさせてしまうほど不規則となる。
【０００３】
上述の方法、すなわち直接相関方法は、２つの類似したＰＭファイバすなわち基本的には同じ形式の２つのＰＭファイバ間の接合で高い減光比を得る上では極めて良く働く。しかしながら、この方法には、また、ある欠点が存在する。
【０００４】
最初に、整合後に回転位置が不規則であるために、接合されたファイバのコアは、往々、応力付与部分｛例えば、ボウ・タイ（ｂｏｗーｔｉｅ）およびパンダ（Ｐａｎｄａ）形のファイバの｝によってさえぎられる。従って、この場合コアは熱間あるいは暖間ファイバ画像が不可視となる。このため、直接相関方法を用いて接合損失評価を行うことを往々不可能にする。
【０００５】
第２に、別形式のＰＭファイバを接合する場合に、直接補正方法は、ボウ・タイ、パンダおよび楕円張合せＰＭファイバ形式を含む応力誘起複屈折ファイバ形式に対してだけうまく働く。これらファイバ形式の相関プロフィルは図１ｂ、図２ｂ、図３ｂから明かなように、０角度オフセットで単一の最大値を呈する。しかしながら、応力誘起複屈折ＰＭファイバが通常楕円コアＰＭファイバである幾何学的複屈折ＰＭファイバに接合されなければならない場合、従来の接合手法では、少なくとも２つの局部最大点が非ゼロ角度オフセットに現れるため、最大減光比を与えない。これは、楕円コア形のパンダ形ＰＭファイバへの接合に対する種々の角度シフトのための相関を示す図４ｂの図表から理解することができる。相関曲線は２つの明瞭な最大値を有し、所望の整合角が一方の最大値の二重ピークの１つに見い出される。
【０００６】
また、公開された国際特許出願ＷＯ−ＡＩ９６／１２９８０号には、軸方向の光学的非対称の角度位置の決定をどのようにして行うか（この場合ツインコアファイバの２つのコアである）について開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、例えばＰＭファイバ、一般的には光ファイバおよび長さ方向で見た場合、例えば断面で見た場合光学的に非対称である同様の円筒状基体の角度位置を決定する方法および装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、軸方向非対称性間の所定の相対角位置を与えるように光ＰＭファイバのような軸方向光学的非対称性基体を整合するための方法および装置を提供することにあり、これら方法および装置は全ての形式の基体およびＰＭファイバに好ましく、特に異った種類の非対称性を有する２つの基体あるいはファイバに好ましい。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、光学的に非対称であるＰＭファイバの形式のような光ファイバの形式を決定し、軸方向非対称性を有する種々の基本的種類の光ファイバ間を区別するための方法および装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
プロフィル高さ曲線がシミュレートされたものと比較される間接相関の決定がなされ、特に、高さ曲線の形を１つあるいはそれ以上のシミュレートされた所定の典型的な高さ曲線の形に比較することによってなされる。シミュレートされた曲線は最良の可能な一致を見い出すため変位をその変数に加えることによって移行的に変移される。
【００１１】
より詳細には、非対称性が典型的に光ファイバの光学的に不均一な領域である場合に、円筒状基体の少なくとも１つの軸方向光学的非対称性の角度位置が決定される。従って、この対称性は、長さ方向軸の周りの任意の角開始位置に配置される基体の長さ方向軸に平行に存在する。高さすなわちプロフィル曲線は、好ましくは、基体の長さ方向に実質的に垂直とされた光ビームで基体を照射することによって決定される。この光ビームは、基体が光に対する円筒状のレンズとして働くことができるように、本来、基体が透明となる光でなければならない。基体は、その長さ方向軸線の周りをその開始角度位置から二重の角度対称性を有する基体に対しては全１回転の半分、好ましくは全１回転のような所定の角度間隔にわたって回転される。この回転時に、光プロフィルが決定され、それから多数の異った角度位置に対する中央ピークの高さが決定され、この場合、基体を通過し長さ方向で見た場合基体の中央部分に位置的に対応する光と基体を通過し基体に最も密接しその外側にある領域に位置的に対応する光の強度間で決定される差として高さが取られる。ここで、開始角度位置からの回転角の関数としての決定された差は同じ角度位置に対する所定の関数の値と比較され、この場合、この決定された関数は円筒状基体の考慮された形式に対する回転角に応じて決定された差で形成される関数と実質的に同じ基本的形態を有するように選択される。この比較は所定の関数の幾つかの移行位置に対して行われ、この場合転移位置は所定の関数の変数に所定の種々の角度値を加えることによって形成される。この比較から、所定の関数に対する角度移行値が決定され、それは所定の差と移行された関数値との間の最良の一致を与え、この角度移行値は一定のすなわち基準角度位置からの基体の角度回転値の測度となるように取られる。
【００１２】
差の決定は、好ましくは、基体の長さ方向軸線に対して実質的に垂直に存在し、それに関して８０−１００゜の範囲のような大きな角度を形成しかつ光学的レンズと看做される基体に対する焦線に密接して通過するか実質的にそれを通過する線に沿って行われる。
【００１３】
基体のための種々の角度位置に対する差の決定において、基体の長さ方向軸線に対して実質的に垂直に延びるかあるいは上述したようにそれに対して大きな角度を形成する直線に沿って光強度曲線が各角度位置に対して決定されることができ、その際に、この曲線はその中央部分とその中央部分に近接する曲線の部分との間の差を決定するために評価される。
【００１４】
この決定は、ＰＭファイバのような２つのファイバ（それぞれは少なくとも１つの軸方向非対称性を有しており、従ってファイバの長さ方向に延びかつ考慮されているファイバの長さ方向軸線に関連して実質的に存在する少なくとも１つの光学的に不均一な領域を有する）を接合する上で有利に利用されることができる。この接合は２つのファイバの軸方向非対称性の角度位置間の所定角度で行われる必要があり、その場合、この角度は、例えば接合における最少の可能な減衰あるいはある特別な目的のために選ばれた所望の減衰を与えるように選択され得る。この時に、光ファイバの端表面は互いに密にあるいは反対に置かれ、そのためファイバの長さ方向軸線は互いに実質的に整合するかあるいはファイバ軸線は互いに少なくとも実質的に平行になる。その際に、ファイバの端部は、それらの長さ方向軸線の周りで、互いに関してある角度を生じさせるために回転され、そのため軸方向の非対称性は互いに対して所定の位置を持つことになり、特に各ファイバ端の特に光学的不均一領域間で軸方向非対称性間の整合が得られることになる。ファイバ端はこの位置で互いに固定および／または締め付けられ、それらはファイバの端表面での領域を互いに加熱および溶解あるいは融解することによって互いに溶接され得る。ファイバの端部を互いに回転させる際に、基準角度位置に対する各ファイバ端の角度位置は最初に上述したように決定される。次いで、各ファイバ端に対する回転角がこの決定された角度位置から決定される。
【００１５】
基準角度位置に対するファイバ端の角度位置の決定において、それらファイバ端は互いに密接して配置され、それらの側部から同じ光ビームによってそれらファイバ端が同時に照射できるようにされる。
【００１６】
上述したような決定は、典型的には未知の形式のＰＭファイバのような、長さ方向軸線の周りで軸方向の光学的非対称性を有する光ファイバの形式を決定するためにも使用可能である。この場合に、同じ角度位置に対する所定の関数が与えられ、その際に、それら所定の関数のそれぞれは軸方向非対称性を有する異った形式の光ファイバと実質的に同じ基本的形態を有している。開始角度位置からの回転角を変数として有している未知のファイバに対して決定された差で形成された関数の形態はこれら所定の関数のそれぞれの形態と比較される。次いで、最良の一致を与える所定の関数が決定され、このようにしてこの所定の関数に関連した光ファイバの形式が考慮されている光ファイバの形式として採用される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付図に関連して非制限的な実施例により記載する。
２つのＰＭファイバの端部分を３６０゜回転することによって、かつ例えば引用した国際特許出願ＷＯ−ＡＩ９５／１４９４５号に記載されている（特に、その図１ａ−１ｄを参照されたい）ような値ｈを決定して等間隔のすなわち分散された角度位置に対するＰＯＬサンプルを取ることによって、ファイバ端の回転された角度位置の関数としてこれらｈ値を備えたＰＯＬプロフィルが得られる。２つのファイバ端に対して、それらのＰＯＬプロフィルは、ファイバのそれぞれ左および右側ファイバのための次式（１）および（２）の２つのベクトルＬおよびＲによって表される。
【００１８】
【数４】
0004001654.tif 000002
【００１９】
【数５】
0004001654.tif 000003
【００２０】
ここで、ｎは回転時に取られる全体のサンプルの数である。
【００２１】
このようなＰＯＬプロフィルは、図１ａ、図２ａ  図３ａおよび図４ａの図表に示されているように、ファイバの形式に依存する種々の基本的形態を有している。次いで、このようなプロフィルは曲線の一般的な基本的な形態を表すある所定の関数と比較されることができる。例えば、解析関数ＳX （ｄ）によってシミュレートされたＰＯＬが発生されることができる。ここで、ｘは変数であり、ｄはゼロ位置からの関数の移行値である。このＰＯＬプロフィルは３６０゜の全１回転からなりかつ理想的なＰＯＬプロフィルはピークで１８０゜の周期性を一般的に有している、従って１８０゜離れて存在するために、サインおよび／またはコサイン関数のある和が好ましく選択され得る。この時にプロフィルは次式（３）のベクトルとして表されることができる。
【００２２】
【数６】
0004001654.tif 000004
【００２３】
例えば、コサイン関数の和が使用されることができ、好ましいものが次式（４）となるように与えられた。
【００２４】
【数７】
0004001654.tif 000005
【００２５】
変数ｘは〔１，ｎ〕の範囲の自然数である指数ｉの値に等しく、ｄは移行値で、０≦ｄ≦ｎである。
【００２６】
式（４）で、ａ、ｃ1 、ｃ2 は振幅定数であり、ｂおよびｄはそれぞれ振幅および位相の変位である。べき常数γは種々の複屈折形式をシミュレートするために使用される。例えば、応力誘起複屈折ＰＭファイバがλ＝１の設定でシミュレートされることができ、幾何学的複屈折ＰＭファイバがγ＝２９の設定でシミュレートされることができる（図５ａ、図６ａ、図７ａ、図８ａを参照）。図５ｂ−図８ｂの図表では、パラメータはｃ1 ＝４、ｃ2 ＝１．５に設定されている。ａおよびｂは一層の線形補正計算には影響を与えないため、それらは、測定されたＰＯＬプロフィルに最も近いシミュレートＰＯＬ曲線を作る任意の値に設定可能である。
【００２７】
標準補正関数は次式（５）として定義される。
【００２８】
【数８】
0004001654.tif 000006
【００２９】
ここで、ベクトルｘは次式（６）として定義される。
【００３０】
【数９】
0004001654.tif 000007
【００３１】
これは、左側あるいは右側ファイバＰＯＬプロフィルＬあるいはＲのいずれかにすることができる。
【００３２】
相関関数（５）を用いて、測定されたＰＯＬプロフィルおよびシミュレートされたＰＯＬプロフィルの間にある、２つのＰＯＬプロフィル間の最大相関が得られることができるような位置を見い出すために、種々の位相変位ｄのためのシミュレートされたＰＯＬプロフィルＳでＰＯＬプロフィルＸの１つを走査することが可能となる（図５ｂ、図６ｂ、図７ｂ、図８ｂ参照）。ｄは連続変数であるために、この走査は任意の所望のステップ長でなされることができる。例えば、Ｄが最大相関を見つける点にあるならば、次式（７）が与えられる。
【００３３】
【数１０】
0004001654.tif 000008
【００３４】
この時に、ファイバの偏光位置αは次式（８）により正確に計算することが可能となる。
【００３５】
【数１１】
0004001654.tif 000009
【００３６】
２つのファイバ端に対してこの処理を行うことにより、左および右側ファイバ端の角度偏光位置を決定できるようになる。次いで、各ファイバはそれらの現在の偏光位置に従った角度にわたって反対方向に回転される（すなわち、両ファイバ端はそれらの０゜位置まで回転される）ことができ、このようにしてファイバは回転的に整合されることになる。
【００３７】
この間接相関方法を従来の直接相関方法と比較すると、上述した処理を用いる時には、ＰＯＬデータの補間はもはや不必要であるということが解る。この補間は直接相関方法で行われる自動計算で計算時間とコストのほとんどを費やす部分である。第２に、間接相関方法では、ＰＭファイバ形式は、すなわちそのファイバが応力誘起複屈折形であるかあるいは幾何学的複屈折形であるかは、相関プロフィルの走査における種々の値からの最大相関値と比較することによって自動的に見い出され得る（図５ａ−図８ｂ参照）。
【００３８】
式（４）の代りに使用され得る他のテンプレート関数はファイバの期待対称性のための単純なフーリエ級数の第１項の和であり、次式（９）によって与えられる。
【００３９】
【数１２】
0004001654.tif 000010
【００４０】
ここで４つのパラメータの組｛ａ2 、ａ4 、ａ6 、ａ8 ｝は関数の実質的な形態を与える。ａ0 は単にレベル常数であり、この関数と測定されたものとのすり合わせを行う時の光の平均強度を物理的に表す。従って、それは適切に選択されなければならない。式（９）において、ｄは上記のように位相の変位である。係数の組は、各測定されたＰＯＬプロフィルの組から計算され得る。どのＰＭファイバ形式もそれ自体の区別された係数の組｛ａj ｝、ｊ＝２，４，６，８を有しているため、計算された組｛ａj ｝は、また、ＰＭファイバ形式を識別するために使用され得る。図９ｂおよび図１０ｂにおいて、実際のＰＯＬアレイおよびシミュレートされたＰＯＬアレイ間の相関プロフィルを表すために２つの例が与えられる。図９ａおよび図１０ａのシミュレートされたＰＯＬ曲線のパラメータはそれぞれ｛ａ2 ＝６、ａ4 ＝５、ａ6 ＝−２、ａ8 ＝０．２｝および｛ａ2 ＝２、ａ4 ＝６、ａ6 ＝１０、ａ8 ＝５｝のために計算される。それは、測定されたＰＯＬプロフィルに密接するシミュレートされたＰＯＬ曲線により取扱者が比較を行うことができるようにする任意の値に設定され得る。図９ａおよび図１０ａより、シミュレートされた曲線が測定されたＰＯＬ曲線をうまくすり合わせるためには不用であるということも認められる。有効なシミュレーションのための規準としては、最大相関がそれ自体を相関プロフィルの他のピークから区別するために充分大きく（例えば、０．５よりも大きく）、その位置を探索するため０．１゜よりも小さな程度の高精度を与えるのに充分な形態でなければならない。図９ｂおよび図１０ｂの相関曲線はシミュレーション関数がうまく働き、容易に区別可能な最大値を与えることを表す。
【００４１】
次の表１において、８種のファイバ形式のためのこれらパラメータがリストされている。また、プロフィルの範囲を表す値「対比」、すなわち最も高いＰＯＬプロフィル値と最も低いＰＯＬプロフィル値との間の差が与えられる。
【００４２】
【表１】
0004001654.tif 000011
【００４３】
１個体の未知のファイバに対しては、この時に、取扱者はそのＰＯＬプロフィルを測定し、次いである種の回帰分析を行うことによって測定されたプロフィルに最も良く合致する種類（９）の関数を見い出すことができる。次いで、｛ａu ，n ｝、ｎ＝２，４，６，８によって表されるその特性パラメータの組が得られる。ファイバ形式を識別するため、例えば（５）のものに類似した相関関数を用いて｛ａu ，n ｝の線形相関と｛ａt ，n ｝、ｎ＝２，４，６，８によって表される全て既知の特性パラメータの組とが計算されることができる。最大相関は、未知のファイバが既知のファイバの組の形式の１つに決定されるべきであるならば、好ましく選ばれたスレッショルド値ｃｒよりも大きくなければならない。異ったファイバ形式の相関が次の表２にリストされている。
【００４４】
【表２】
0004001654.tif 000012
【００４５】
これら異種相関値から、スレッショルド値ｃｒが０．９８として選ばれることができる。この値はこれら異ったファイバ形式間を成功裡に区別することができる。あるファイバに対して、その相関値の全てがスレッショルド値ｃｒよりも小さければ、そのファイバは未知のファイバ形式に属するものとして認識される。
【００４６】
２つの光ファイバを接合する装置が図１１に概略示されている。この装置は、主に、光ファイバを互いに溶接する従来の自動接合装置に、ファイバを角度的に方向決めする装置で補充し、かつ強度曲線を決定しかつそれらを分析する特別なルーチンを設けている。
【００４７】
互いに接合されるべき２つの光ファイバ１、１’は、それらの端部が特別な保持器３に配置され、それによってファイバ端はそれらの長さ方向軸線の周りを回転されることができる。また、これら保持器３は接合装置のファイバ端のための通常の整合支持器５に配置される。更に、ファイバ支持器５は、２つのランプ７からの光線の方向によって表される垂直方向、更に駆動モータ９によってファイバ端の長さ方向に互いに対して配置されることができる。駆動モータ９は好ましい駆動回路１３を介して処理器論理モジュール１１の論理回路およびソフトウェアによって制御される。ランプ７はそれら自体のための駆動回路１５を介して処理器論理回路１１によって制御される。溶接電極１７は処理器論理回路１１によって制御される対応する駆動回路１９によって駆動される。ビデオカメラ２１はファイバ端の画像を形成し、画像処理および画像分析モジュール２５にビデオインターフェース２３を介して対応するビデオ信号を与える。このモジュール２５での画像処理および画像分析の結果は処理器論理モジュール１１に送られ、この結果はモニタ２７に示されることができる。また、ビデオカメラ２１によって示されるようなファイバの端部領域の直接得られた画像はモニタ２７に示されることができる。
【００４８】
間接相関技術を用いて回転整合を行う図１１の接合器によってなされるべき処置は、また、図１２の流れ図によっても示されている。この処理は次に図１２および図１１に関連して記載される。
【００４９】
このようにして、２つの光ファイバ１、１’の端部は回転保持器３に配置されるように支持され、このためファイバ端は平行にかつ互いに逆方向に支持されるようになる。処理器論理モジュール１１によってなされる従来の制御処理により、２つのファイバ端はファイバ端の長さ方向軸線に関して横方向に互いに整合され、それらの端表面は、図１２の流れ図の初めのブロック１２０１によって示されるように、互いに密接した状態にもたらされる。この時に、ファイバの端部領域の画像がモニタ２７に示されることができる。次いで、接合機の光学系はビデオカメラ２１を調節することによって各ファイバ端に対する最大レンズ効果を得るように再焦点決めされる。回転保持器２７は、例えば作動ノブ２９によって手動的に回転され、そのためファイバ端の回転角度は開始位置から全１回転にわたって等しく分散される角度値に変えられる。各角度値に対して、光強度プロフィルは、各ファイバに端表面に近接しかつ考慮されているファイバ端の長さ方向に対して実質的に垂直に延びる少なくとも１つの線に対して決定される。このような光強度プロフィルの高さｈは曲線を自動的に分析しかつそれらの中央ピークの高さを決定することによって決定され、これは画像モジュール２５によって行われる。
【００５０】
ｈ値が２つのファイバ端に対して決定されると、左側ファイバが既知の形式であるかどうかがブロック１２０３において問われる。この問は例えばモニタの窓に示めされるか、あるいはある他の態様で指示される。もしファイバ形式が既知でなければ、測定されたｈ値との最良の一致を有するシミュレートされたＰＯＬプロフィルが決定されるような計算がブロック１２０５でなされる。この計算において、シミュレートされたプロフィルはその変数に関してシフトされ、そのシミュレートされたプロフィルを特徴付けるパラメータ値が決定され、かつ最良の一致を与えるシフトされた角度に対応するｄ値、Ｄ左が決定される。次いで、取扱者がファイバ形式を決定することを所望するかどうかがブロック１２０７において問われる。ある手動の入力で取扱者がそれを所望することを指示することができる。ファイバ形式の識別を所望しない場合には、左側ファイバに対する評価処理は終了し、もしそうでなければ、ブロック１２０９が実行される。そこでは、種々のパラメータにとって典型的な蓄積されているパラメータの組に対して、測定値によって決定された測定値の組の相関値ｃｏが計算される。次いで、最大相関値ｃｏｍａｘを与えるその蓄積されているファイバ形式が決定される。次いで、ブロック１２１１において、この決定された最大相関が規準値ｃｒよりも大きいかどうかが決定される。それが大きければ、ブロック１２１３において、この最大相関を与えるパラメータ値を有するファイバ形式がある態様で取扱者に指示される。その代りに、決定された最大相関値がｃｒよりも大きくなければ、他のメッセージがブロック１２１５によって表されるように表示され、これにより取扱者に対して左側ファイバの形式が決定され得ないことが指示される。その後、左側のファイバに対する評価処理は終了する。
【００５１】
ブロック１２０３で、左側のファイバが既知であるということが決定されたら、この既知のファイバ形式に対して記憶されているパラメータ値によって定められる、測定ｈプロフィルおよびシミュレートされたプロフィルのための相関プロフィルが計算されるブロック１２１７が実行される。次いで、最大相関を与えるシフト値、Ｄ左が計算される。その後、左側のファイバに対する評価処理は終了する。
【００５２】
次いで、同じ処理がブロック１２２１−１２３７において右側のファイバに対して行われる。このようにして、右側のファイバ端の角度移行値、Ｄ右が決定される。
【００５３】
ファイバの接合を行うべき時に、両ファイバ端は暖間ファイバ画像を得るための最適位置まで回転され、これはブロック１２４１および１２４３で行われ、それぞれの開始位置からの回転角はそれぞれ−３６０゜Ｄ左／ｎおよび−３６０゜Ｄ右／ｎである。次いで、勿論のことながら、偏光面すなわち２つのファイバ端の応力区域を通る面が互いに整合するように配置される。最後に、これら位置において、ファイバ端はブロック１２４５で示すように互いに溶接される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａは楕円張合せ形のＰＭファイバにボウ・タイ形のものを接合する直接相関方法を用いた整合を示す図であり、ＰＯＬプロフィルを示す。
ｂはａと同様の図であり、ａの２つのＰＯＬプロフィルの相互の相関プロフィルを示す。
【図２】ａはパンダ形のＰＭファイバにボウ・タイ形のものを接合するための図１ａのものに類似した図である。
ｂはパンダ形のＰＭファイバにボウ・タイ形のものを接合するための図１ｂのものに類似した図である。
【図３】ａはパンダ形のＰＭファイバに楕円張合せ形のものを接合するための図１ａのものに類似した図である。
ｂはパンダ形のＰＭファイバに楕円張合せ形のものを接合するための図１ｂのものに類似した図である。
【図４】ａはパンダ形のＰＭファイバに楕円コア形のものを接合するための図１ａのものに類似した図である。
ｂはパンダ形のＰＭファイバに楕円コア形のものを接合するための図１ｂのものに類似した図である。
【図５】ａは３Ｍ楕円張合せファイバと２つのパラメータ値γ＝１およびγ＝２９に対する第１のテンプレート関数によりシミュレートされたプロフィルとの間の相関を示す図であり、ＰＯＬプロフィルとシミュレートされたプロフィルとを示す。ｂはａと同様の図であり、同一のパラメータのための２つのシミュレートされたプロフィルに関してＰＯＬプロフィルに対して計算された相関プロフィルを示す。
【図６】ａはパンダファイバ（１２５μｍ）および同一のパラメータ値のためのシミュレートされたプロフィルに対する図５ａに類似した図である。
ｂはパンダファイバ（１２５μｍ）および同一のパラメータ値のためのシミュレートされたプロフィルに対する図５ｂに類似した図である。
【図７】ａはボウ・タイファイバ（１２５μｍ）および同一のパラメータ値のためのシミュレートされたプロフィルに対する図５ａに類似した図である。
ｂはボウ・タイファイバ（１２５μｍ）および同一のパラメータ値のためのシミュレートされたプロフィルに対する図５ｂに類似した図である。
【図８】ａは楕円コアファイバ（１２５μｍ）および同一のパラメータ値のためのシミュレートされたプロフィルに対する図５ａに類似した図である。
ｂは楕円コアファイバ（１２５μｍ）および同一のパラメータ値のためのシミュレートされたプロフィルに対する図５ｂに類似した図である。
【図９】ａは楕円張合せファイバ（直径８０μｍ）のＰＯＬプロフィルおよび好ましいパラメータを用いて第２のテンプレート関数から計算されたシミュレートＰＯＬプロフィルを示す図である。
ｂは測定されたプロフィルとシフト角の関数としてａに従ってシフトされたシミュレートＰＯＬプロフィルとの相関を示す図である。
【図１０】ａは楕円コアファイバ（直径１２５μｍ）および第２のテンプレート関数から計算されたシミュレートＰＯＬプロフィルに対する図９ａに類似した図である。ｂは楕円コアファイバ（直径１２５μｍ）および第２のテンプレート関数から計算されたシミュレートＰＯＬプロフィルに対する図９ｂに類似した図である。
【図１１】光ファイバを接合する装置を示す、部分的にブロック図の形で表した概略図である。
【図１２】任意のＰＭファイバの形式に対する直接相関方法を用いる回転整合手法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  光ファイバ
１’  光ファイバ
３  保持器
５  整合支持器
７  ２つのランプ
９  駆動モータ
１１  処理器論理回路
１３  駆動回路
１５  駆動回路
１７  溶接電極
１９  駆動回路
２１  ビデオカメラ
２３  ビデオインターフェース
２５  画像処理および分析モジュール
２７  モニタ
２９  作動ノブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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