(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の円筒体の光学的性質軸非対称領域を開始位置とする角度であって第１の円筒体の長手方向の軸を中心として画定される角度と、第２の円筒体の光学的性質軸非対称領域を開始位置とする角度であって第２の円筒体の長手方向の軸を中心として画定される角度との差であるオフセット角を決定する方法であって、前記方法は、
第１および第２の円筒体を透過する光を含む光線で第１および第２の円筒体を照射する段階と、
第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸を中心として開始位置から所定の角度区間の終点まで第１および第２の円筒体を回転させる段階と、
前記回転させる段階において、第１および第２の円筒体のそれぞれの異なる角度位置で、第１および第２の円筒体のそれぞれを通過する光線の光強度であって第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸部分に対応する光線の光強度と、第１および第２の円筒体のそれぞれを通過する光線の光強度であって第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸部分以外の部分に対応しかつ長手方向の軸部分に対応する光強度より低い実質的に一定の光強度との差（ｈ）を決定する段階と、
第１の円筒体のそれぞれの異なる角度位置における回転角度に対する前記差（ｈ）を示す第１の関数と、第２の円筒体のそれぞれの異なる角度位置における回転角度に対する前記差（ｈ）との関係を示す第２の関数を形成し、第１の関数の回転角度に対する位相をずらして第１の関数を変換し、第２の関数と変換後の第１の関数とを比較することによって、第２の関数と最も一致する変換後の第１の関数を決定するようにした、第１の円筒体の決定された差（ｈ）と第２の円筒体の決定された差（ｈ）とを比較する段階と、
第２の関数と最も一致する変換後の第１の関数と変換前の第１の関数の位相差をオフセット角とする段階、
を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、所定の角度区間は、少なくとも１回転の半分であることを特徴とする前記方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、所定の角度区間は、１回転であることを特徴とする前記方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の方法であって、第１および第２の円筒体を光線で照射する際に、光線は、第１および第２の円筒体の長手方向の軸に実質的に垂直となることを特徴とする前記方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の方法であって、第１および第２の円筒体が同一の光学的性質軸非対称領域を有していない場合に、第２の関数と最も一致する変換後の第１の関数と変換前の第１の関数の位相差をオフセット角とする前記段階において、前記位相差にさらに第１および第２の円筒体に特有の一定の角度値が付加された値をオフセット角とする、ことを特徴とする前記方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の方法であって、前記回転させる段階において、第１および第２の円筒体のそれぞれの角度位置における光線の光強度の差（ｈ）は、直線に沿って決定され、直線は、第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸と実質的に垂直に位置し又は第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に対して所定の角度を形成し、さらに、直線は、光学レンズを構成する第１および第２の円筒体のそれぞれの焦点に近接して又は焦点を経て通過することを特徴とする前記方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の方法であって、前記回転させる段階において、光強度曲線は、第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に実質的に垂直に延びる直線又は第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に対して所定の角度を形成する直線に沿って決定され、決定された光強度曲線は、第１および第２の円筒体のそれぞれの差（ｈ）を決定するために評価されることを特徴とする前記方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、前記回転させる段階において、角度位置のそれぞれの光強度曲線は、相互に隔置した複数の直線ごとに決定され、複数の直線ごとに決定された差（ｈ）の平均は、各角度位置で決定された差として使用されることを特徴とする前記方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の方法であって、第１の円筒体の決定された差（ｈ）と第２の円筒体の決定された差（ｈ）とを比較する段階および第２の関数と最も一致する変換後の第１の関数と変換前の第１の関数の位相差をオフセット角とする段階において、一致は、第１の円筒体の決定された差ｐ1，ｐ2，．．．，ｐNを示す変換された第１の関数および第２の円筒体の決定された差ｑ1，ｑ2，．．．，ｑNを示す第２の関数のそれぞれに対して、相関関数Ｃ（Ｃの値が大きいと良好な一致を示す）を以下の式に従って計算することにより決定されることを特徴とする前記方法。
0003737107.tif 000005
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、第１の関数および第２の関数の形成において、角度位置の角度に含まれない角度に対する関数値は、補間により形成されることを特徴とする前記方法。
【請求項１１】
第１の円筒体の光学的性質軸非対称領域を開始位置とし第１の円筒体の長手方向の軸を中心として画定される角度と、第２の円筒体の光学的性質軸非対称領域を開始位置とし第２の円筒体の長手方向の軸を中心として画定される角度との差であるオフセット角を決定する装置であって、前記装置は、
第１および第２の円筒体が透過する光を含む光線を第１および第２の円筒体に照射する照射手段と、
第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸を中心として開始位置から所定の角度区間の終点まで第１および第２の円筒体を回転させる回転手段と、
を含み、前記装置は、
第１および第２の円筒体のそれぞれの異なる角度位置において、第１および第２の円筒体のそれぞれを通過する光線の光強度であって第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸部分に対応する光強度と、第１および第２の円筒体のそれぞれを通過する光線の光強度であって第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸部分以外の部分に対応しかつ長手方向の軸部分に対応する光強度より低い実質的に一定の光強度との差（ｈ）を決定する決定手段と、
第１の円筒体の決定された差（ｈ）を第２の円筒体の決定された差（ｈ）と比較する手段であって、
第１の円筒体のそれぞれの異なる角度位置における回転角度に対する前記差（ｈ）を示す第１の関数を形成し、
第２の円筒体のそれぞれの異なる角度位置における回転角度に対する前記差（ｈ）を示す第２の関数を形成し、
第１の関数の位相を変化させて変換後の第１の関数を生成し、
変換後の第１の関数と第２の関数と比較し、
第２の関数と最も一致する変換後の第１の関数を決定する比較手段と、を含み、
さらに、
第２の関数と最も一致する変換後の第１の関数と変換前の第１の関数の位相差をオフセット角に設定する設定手段と、
を含むことを特徴とする前記装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置であって、照射手段は、平行光線を提供および／または第１および第２の円筒体の長手方向の軸と実質的に垂直な方向に光線を与えることを特徴とする前記装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の装置であって、回転手段は、第１および第２の円筒体を少なくとも半回転に等しい所定の角度区間で回転することを特徴とする前記装置。
【請求項１４】
請求項１１または１２に記載の装置であって、回転手段は、第１および第２の円筒体を１回転に等しい所定の角度区間で回転することを特徴とする前記装置。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれかに記載の装置であって、第１および第２の円筒体が同一の光学的性質軸非対称領域を有していない場合に、設定手段は、前記位相差にさらに第１および第２の円筒体に特有の一定の角度値が付加された値をオフセット角とすることを特徴とする前記装置。
【請求項１６】
請求項１１から１５のいずれかに記載の装置であって、決定手段は、それぞれの角度位置において、第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に実質的に垂直に位置しまたは前記第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に対して所定の角度を形成し、光学レンズを構成する第１および第２の円筒体のそれぞれの焦点に近接または横断して通過する直線に沿って光線の光強度を決定することを特徴とする前記装置。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれかに記載の装置であって、決定手段は、それぞれの角度位置において、第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に実質的に垂直に延び又は第１および第２の円筒体のそれぞれの長手方向の軸に対して所定の角度を形成する直線に沿って光強度曲線を決定し、決定された光強度曲線は、第１および第２の円筒体のそれぞれの差（ｈ）を決定するために評価されることを特徴とする前記装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の装置であって、決定手段は、それぞれの角度位置で相互に隔置した複数の直線に対して光強度曲線を決定し、複数の直線ごとに決定された差（ｈ）の平均を各角度位置で決定された差として使用することを特徴とする前記装置。
【請求項１９】
請求項１１から１８のいずれかに記載の装置であって、比較手段は、第１の円筒体の決定された差ｐ1，ｐ2，．．．，ｐNを示す変換された第１の関数および第２の円筒体の決定された差ｑ1，ｑ2，．．．，ｑNを示す第２の関数のそれぞれの一致の程度を決定する相関関数Ｃ（Ｃの値が大きいと良好な一致を示す）を以下の式に従って計算することを特徴とする前記装置。
0003737107.tif 000006
【請求項２０】
請求項１１から１９のいずれかに記載の装置であって、比較手段は、第１の関数および第２の関数を形成する際に、角度位置の角度に含まれない角度の関数値を補間により形成することを特徴とする前記装置。
【請求項２１】
それぞれが少なくとも１つの光学的性質軸非対称領域を含む第１の円筒体と第２の円筒体の２つの光ファイバを接続する方法であって、
それぞれの長手方向の軸が相互に実質的に一致するように２つの光ファイバの端面を相互に近接または対向して配置する段階と、
２つの光ファイバの端面の光学的性質軸非対称領域が相互に一致するように、２つの光ファイバの端面をその長手方向の軸を中心に相互に回転させる段階と、
一致位置において２つの光ファイバの端面を固定および／または固着する段階と、
を含み、前記方法は、
２つの光ファイバの端面を相互に回転する際に、請求項１から１０の記載の方法に従って２つの光ファイバの端面に対して決定されたオフセット角に等しい角度に回転させることを特徴とする前記方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、２つの光ファイバを相互に固定および／または固着する際に、２つの光ファイバの端面は、加熱および融着により相互に接続される前記方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の方法であって、オフセット角の決定の際に、相互に近接して位置する２つの光ファイバの端面は、単一の光線を使用して２つの光ファイバの側面から同時に照射されることを特徴とする前記方法。
【請求項２４】
請求項１１から２０のいずれかの装置を含み、それぞれが少なくとも１つの光学的軸非対称領域を含む第１の円筒体と第２の円筒体の２つの光ファイバの端面を接続する装置であって、
それぞれの長手方向の軸が相互に実質的に一致するように２つの光ファイバの端面を相互に近接または対向して配置する配置手段と、
２つの光ファイバの端面を相互に接続する接続手段と、
を含み、
請求項１１から２０のいずれかの装置により決定されたオフセット角に応じて２つの光ファイバの端面を光学的性質非対称領域の一致を得るように相互に回転させるようにした、ことを特徴とする前記装置。
【請求項２５】
請求項２４記載の装置であって、照射手段は、相互に近接して位置する２つの光ファイバの端面の側面を同時に照射する単一の光線を発生する光源を含むことを特徴とする前記装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、それぞれの光学的な性質が長さ軸に非対称性であり、特にファイバの長さ方向に延びる少なくとも１つの偏心していて光学的に妨害する領域を含む２つの本来同様な光学的物体またはファイバの間の長さ軸回りの角オフセットを決定し、またこれらの物体または末端の芯合わせをして軸非対称性の位置を一致させ、すなわち特に光学的に妨害する領域の位置の角度をファイバの長さ軸の回りで一致させ、光学的に妨害する領域を互いにまたは向かい合って芯合わせを行い、次に非対称性すなわち特に偏心し光学的に妨害する領域の芯合わせを保ってファイバ末端を互いに継ぎ合わせる方法と装置に関する。本発明は特に、ＰＭファイバの２つの末端の偏光軸の間の角オフセットを決定し、また偏光軸が一致するようにこれらの末端の芯合わせを行い、次に偏光軸を一致させたままファイバ末端を互いに継ぎ合わせて、ファイバ末端の間を通るときに偏光がよく保持されるようにする、方法と装置に関する。また本発明は、二重すなわち２芯コアを持つ種類の光ファイバの２つの末端で２本のコアの中心を延びる平面の角オフセットを決定して、平面が一致しまたはともかく互いに平行になるようにこれらの末端の芯合わせを行い、次にコアを通る平面の芯合わせまたは平行性を維持してファイバの末端を互いに継ぎ合わせる、方法と装置に関する。
発明の背景
標準的な光ファイバは実質的に円形−円筒形の外装表面を持つクラッドと、クラッド内のほぼ中心に置かれ、理想的には外部円筒表面の長さ軸に沿っていて従って同じ長さ軸を持つ、薄いファイバコアとを備える。多少偏心しているコアを持つファイバを継ぎ合わせるいろいろの方法が開発されている。例えば出願人の以前のスウェーデン特許出願第９１００９７８−７号、「光ファイバの継ぎ合わせ」、１９９１年４月３日出願、および第９２０１２３５−０号、「光ファイバの継ぎ合わせにおけるアーク融合の制御」、１９９２年４月１６日出願、を参照されたい。これらの方法では、継ぎ合わせ作業においてファイバ末端を回転する必要がなく、コアの芯合わせのために一方のファイバ末端を２つの横方向にずらすだけでよい。これらの方法は特に、いくぶん偏心しているファイバコアの場合を目的としている。この場合仕上げたファイバの継ぎ目ではクラッドの外表面に小さなオフセットができて、これは継ぎ合わせたファイバの長さ方向に小さな段階として見える。一方のファイバ末端の回転も行うことができれば、クラッドの外表面の芯を合わせることができる。
ＰＭ光ファイバは、光ファイバを通る情報の伝送において偏光状態を精密に制御しなければならない場合、例えばセンサ用、に用いられる。
商用の偏光保持ファイバは、中心にあるコアと円筒状の外表面を備える周囲のクラッドとを持つ、従来の光ファイバで作られる。断面に見られるように、クラッドには更に高度にドープされたガラス（通常はＢ2Ｏ3でドープされたシリコンガラス）の、２つの実質的に同等な領域がある。これはストレスゾーン、ストレス集中ゾーン、またはストレス発生ゾーンと呼ばれるもので、向かい合ってファイバコアの直径の両側にある。ファイバの長さ軸に対して対称的な、直径の両側にあるこのような２つの領域は、ファイバ全体に延びる。長円形のジャケットファイバでは、コアと同心の長円形のゾーンがクラッド内の中心にある。
偏光保持ファイバには、ファイバ内を通る光に互いに垂直な２つの偏光モードがある。これらは、ファイバの２つの垂直の偏光軸のどちらかに沿ってそれぞれの磁界および電界ベクトルを持ち、これらはまた互いに垂直である。その１つはファイバの断面に見られるように、ストレス集中ゾーンを通って中心を延びる。
このようなＰＭファイバを互いに接続する場合は、実際に継ぎ合わせる前にファイバの２つの末端のストレスゾーンを互いに向かい合わせて置き、ファイバの偏光軸の芯が互いに合うようにすることがもちろん重要である。芯合わせがよければ、継ぎ目を通る光の偏光モードの漏話が減り、すなわち消光比が高くなる。
２つのコアを持つ２芯コアの光ファイバであって、コアは単一モードファイバと同じ方法で設計されているが、例えば周囲の円形−円筒形のクラッド内の直径面に沿って実質的に対称的になっている場合は、光ファイバはコアの基本モードの消えて行くフィールド間の相互作用に基く多くの線形および非線形現象を研究した材料から構成される。これらは簡単な光束分離器、ファイバセンサ、非線形スイッチから成る。
しかしこのようなファイバを用いる際の大きな欠点は、コアの寸法が小さいことと互いに比較的接近していることにより、２つのコア内での信号の励起と検出が難しいことである。２芯のファイバの一般的なコア直径は約３−４μｍであり、２つのコアの間の一般的な距離はコアの直径の数倍程度である。継ぎ合わせる一方のファイバの末端を回転させずに行う従来の継ぎ合わせ方法では、標準形の単心の光ファイバを二重コアを持つファイバにまたは二重コアを持つ２本のファイバ同士を、突き合わせ接続することはできない。
この問題を克服するためにこれまで用いられた１つの方法は、大きな光学要素とレンズを用いて入力光の焦点をコアに集束させることであった。しかしこの方法は、光の導入の際に大きな損失（７−８ｄＢ）を生じることと、大きな光学要素を用いると例えば安定性が不十分になるという欠点があるために、実際に用いるには不適当である。
ＰＭ光ファイバと２芯光ファイバは光学体として考えると軸対称性を欠くという共通の性質がある。すなわちファイバに沿って延びる非軸の長さ方向の光学的不均質性、すなわち光学的に妨害する領域がある。同様な光ファイバを継ぎ合わせるためには、長さ軸の回りに測定されたおよび／または計算された角度だけ回転して、非対称性領域の芯を互いに合わせなければならない。
出願人の以前のスウェーデン特許出願第９３００５２１−１号、「ＰＭ光ファイバの芯合わせと継ぎ合わせ」、１９９３年２月１７日出願に、ＰＭ光ファイバをその長さ軸の回りに明確な角度に位置決めする方法と、この位置決めを用いて２本のＰＭ光ファイバの間で優れた継ぎ合わせを行う方法を開示している。決める際にファイバを光で照明すると、そこにレンズ効果が観測される。すなわち、ファイバを通る光に対して光強度が決定される。この場合ファイバ軸に垂直な光強度曲線は、光ファイバのコアまたは中央領域に対応して最大値を持つ。この最大値の外側に、光強度は低いが光強度がその線上でほぼ一定の領域がある。ファイバの外表面の外側の領域の光強度は、ファイバがない場合の光強度にほぼ対応する。レンズ効果は、光強度の高い中央領域とすぐ隣接する領域との差異により生じる。位置合わせを行うには、ファイバを回転してレンズ効果が最大か最小になるようにする。
イトー他の米国特許第５，０１３，３４５号には、高精密で高価な光学要素を用いてＰＭ光ファイバの芯合わせを行う方法が開示されている。ここでは、１本のファイバを所定の方向で観測して基準像を形成し、次にＰＭファイバの末端を回転して回転中に観測し、その像が基準像と一致するとファイバ末端の回転を止める。
発明の概要
本発明の目的は、光ファイバ間の、一般には２つの光を透過させる物体間の角度の芯合わせを行う方法と装置を与え、軸非対称性、特に物体の光学的に不均質なまたは光学的に妨害する部分を、標準の光学要素を備える市販の自動ファイバ継ぎ合わせ機械を用いて、追加の装置をできるだけ少なくした簡単な方法で互いに芯合わせをする、すなわち位置合わせをすることである。
本発明の別の目的は、２本の光ファイバの位置合わせおよび継ぎ合わせを行う方法と装置を与え、軸非対称性の、特にファイバ内のストレスゾーンやファイバコアなどのファイバ継ぎ目の光学的に非均質性の部分を、市販の自動ファイバ継ぎ合わせ機械を用いて、追加の装置をできるだけ少なくした簡単な方法で互いに芯合わせをすることである。
本発明の別の目的は、ＰＭ光ファイバの継ぎ合わせを行う装置と方法を与え、継ぎ目においてファイバの偏光軸の芯を互いに合わせることである。
本発明の別の目的は、二重コアを持つ光ファイバの継ぎ合わせを行う方法と設置を与え、継ぎ目においてファイバ内のファイバコアの芯を互いに合わせることである。
本発明により上述の目的が達せされる。その特徴は、請求の範囲に示す。
軸非対称性の、特に光ファイバの末端内の一般には２つの円筒形物体内の、光学的に不均質な領域の、および特別の場合はそれぞれ偏光を保持する種類のまたは２芯を持つ種類の光ファイバの随意の角開始位置にあるストレスゾーンまたは２つの末端の２芯を通る面の、間の角オフセットすなわち互いの角位置を決定するには、長手方向の軸（以下「長さ軸」という）の回りに異なる角位置に回転しながら末端または物体をそれぞれ照明する。回転中の異なる角位置において、物体または末端を通りその位置が長さ方向に延びる物体の中央部に対応する光と、物体とファイバ末端を通りその位置が中央部に最も近くて外側にある領域に対応する光との、光強度の差を決定する。
長さ軸の芯合わせができていて、互いに向かい合って或る開始角位置にある２つの円筒形物体内の軸非対称性の間の角オフセットすなわち互いの角位置は、例えば、２つの物体が光学的に同一構造であれば、一方の物体と他方の物体の端面が同じ角位置にあるようにする、すなわち各物体の構造または各物体の内部構成も、特に光学的性質に関して、芯が合うようにするために、一方の物体を共通の長さ軸の回りに開始位置から回転しなければならない角度である。各物体の構造が光学的に同じではなくて似ている場合は、一方の物体を回転しなければならない角位置は、この物体の光学的構造が他の物体と最も一致すなわち合致するような位置である。
光強度は、光源の写像すなわち絵が得られる範囲の近くまたはその中の領域で決定する。従来の光ファイバに光が当たると、その主部分すなわちクラッドは円筒形のレンズとして作用して光を焦線に集束し、焦線の近くのファイバの絵が得られる。決定に当たっては、光強度はこの焦線の近くを用いる、すなわちこれに実質的に垂直な或る線に沿って、従ってファイバの長さ方向にとる。また線は照明光の中心線に対して、すなわち光源からファイバへの線に対して、小さ過ぎない角度すなわち３０度より大きい角度、でなければならない。
決定された差は回転角の関数として得られるもので、物体と末端それぞれに関する曲線を形成する。曲線を比較し、新しい角位置に平行移動して、曲線の形が最もよく一致するところを得る。この角位置での曲線の間の角度は、軸非対称性の間の、特に光学的に不均質性または妨害する領域の間の、すなわち第１の特殊な場合ではＰＭ光ファイバの偏光軸の間または２つの末端のストレス集中ゾーンの間の、また第２の特殊な場合では２芯光ファイバの末端の２つのコアを通る面の、物体または末端それぞれの開始位置での、物体またはファイバ末端それぞれの中心軸の回りの相対な角位置を与える。２本のＰＭファイバまたは２本の２芯ファイバを継ぎ合わせる場合はこのようにして決定した角を用いてファイバの末端を回転するので、ファイバ末端での偏光軸またはストレス集中ゾーンまたは２つのコアを通る面は、軸非対称性の、特に２つのファイバ末端内の光学的に不均質な領域の芯が互いに合うように、継ぎ合わせる前にそれぞれ互いにまたは一般にファイバ末端の回転変位すなわち角変位と芯合わせを行う。
長さ軸回りの、特殊な場合は随時の角開始位置に置かれたＰＭ光ファイバまたは２芯ファイバそれぞれの偏光軸または２つのファイバ末端の２芯を通る面の間の、光学的に妨害する領域の角オフセットの決定の際は、物体またはファイバ末端を光束により、適当な光学装置が備える光源からの例えば実質的に平行な光束により、特に物体またはファイバ末端それぞれの長さ方向に実質的に垂直に照明する。ファイバの場合は、融接による継ぎ合わせのように、ファイバ末端の長さ軸の芯を互いに実質的に合わせまたは少なくとも互いによく平行にして、末端面を互いに近くまたは実質的に突き合わせて置くことができる。次に、１つの適当に置いた光源により照明する。
次に２本のファイバの物体または末端それぞれを、開始角位置から適当な全角度区間にわたって、その長さ軸の回りに回転する。使用可能な最小の全角度区間は、物体またはファイバそれぞれの回転対称性に依存する。回転対称性が二相または二値であれば、すなわち例えば半回転したときに物体の断面が開始位置の断面と一致する場合は、角度区間は少なくとも半回転である。
オフセットを決定するＰＭファイバは、理想的な場合はそれぞれが長さ軸に関して対称でなければならず、従って測定される差の値は１８０°すなわち半回転の周期で周期的に繰り返される。しかしＰＭファイバは製作過程が複雑なために、このような対称性はほとんど存在しない。従って差（または高さと呼ぶ）の決定は全回転の角位置で行われる。
例えば２つのコアを持つファイバでは、しばしば二重対称性が見られる。しかし一般には対称性は完全ではなく、従ってこの場合にも、全回転の角度区間を用いるのがよい。
回転中に、間隔をあけた異なる角位置において、ファイバ末端を通りその位置がファイバの中央部に対応する光と、ファイバ末端を通りその位置がファイバ中央部に最も近くてその外側にある領域に対応する光との、光強度の差を決定する。差（または高さと呼ぶ）の決定は、用いた全角度区間にわたって等分した角位置について行う。
次に、それぞれ一方の物体またはファイバ末端について決定された差を、それぞれ他方の物体またはファイバ末端についての差と比較する。この比較から、一方の物体またはファイバ末端のその開始角位置に対する角位置から角オフセットを決定する。これがこの物体またはこのファイバ末端の角開始位置であれば、この物体／ファイバ末端の決定された差と他の物体／ファイバ末端の差は非常によく一致したはずである。従って所望の角オフセットを、この角位置に対応する角度として決定することができる。異なる種類の物体またはファイバ末端が異なる種類の光ファイバのものである場合は、決定された角位置に対応する角度に一定の値を加えなければならない。この値は、決定が行われた対になった物体または対になった光ファイバそれぞれに特有のものである。
各角位置の物体／ファイバ末端についての異なる角位置での差の決定では、物体／ファイバ末端の長さ軸に実質的に垂直な直線に沿って光強度曲線を決定する。その後この曲線を評価して、曲線の中央部と曲線の中央部に最も近い領域の差を決定する。更に各角位置において、互いに間隔をあけたいくつかのこのような直線に沿って光強度曲線を決定することができる。次に考慮された角位置における差の決定では、この角位置において決定された曲線から決定される差の平均を用いる。
一方のファイバ末端における差ｐ1，ｐ2，．．．，ｐNと、他方のファイバ末端における差ｑ1，ｑ2，．．．，ｑNの一致度は次の相関関数Ｃにより決定する。
0003737107.tif 000002
ただし、Ｃの値が高いことは一致度がよいことを意味する。
限られた数の回転角に対してだけ差が決定できることが多く、従って一致度をより正確に評価するため、ある物体／ファイバ末端の決定された差の値に対して、内挿関数を角回転の関数として計算することができる。他の物体／ファイバ末端の差の値との比較のために、内挿関数から更に内挿された別の値を決定することもできる。
光ファイバ、特にＰＭ光ファイバまたは２芯光ファイバの末端の特殊な場合には、２本のＰＭ光ファイバまたは２芯光ファイバのそれぞれの末端の、光学的に妨害する領域を通るまたはストレスゾーンまたは２つのコアを通る面の間のファイバ末端の長さ軸の回りの角オフセットの決定をファイバの継ぎ合わせに用いて、よい継ぎ目にすることができる。まずファイバの長さ軸の芯を実質的に互いに合わせ、または少なくとも実質的に互いに平行にして、光ファイバの端面を、互いに近づけてまたは実質的に互いに突き合わせてまたは互いに向かい合わせて、置く。次にファイバの末端をその長さ軸の回りに回転して、妨害する領域の間の、特に偏光軸の間またはストレスゾーンまたは二重コアを通る面の間の、各ファイバ末端の角度の芯が合うように、互いの角位置をとる。最後にファイバ末端を互いに付着させまたは締め付けて、適当な方法で、特に融接により、互いにこの位置にしっかり固着しまたは固定する。一方のファイバの端の他方のファイバの末端に対する回転は、回転の前に決定された角オフセットに対応する角度になっているはずである。
図面の説明
本発明の一実施態様について、以下の図面を参照して、例示的にただし限定的でなく説明する。
第１ａ図と第１ｂ図は、入射光線の方向に対してファイバのストレス集中ゾーンの２つの異なる方向で光源から照射されるＰＭ光ファイバを示す略図である。
第１ｃ図と第１ｄ図は、それぞれ第１ａ図と第１ｂ図の方向から光がファイバを通って進んだ後の得られた光強度を示す。
第２ａ図と第２ｂ図は、ファイバのコアの２つの異なる方向での２芯光ファイバの、第１ａ図と第１ｂ図と同様な略図である。
第２ｃ図と第２ｄ図は、それぞれ第２ａ図と第２ｂ図の方向から光が２芯ファイバを通って進んだ後の得られた光強度を示す。
第３図は、光ファイバの継ぎ合わせ装置内の光路および電極を示す略図である。
第４図は、光ファイバの継ぎ合わせ装置の部分的なブロック図の略図である。
第５図は、２つのＰＭファイバ末端での相対的な中央の光強度を、回転角の関数として示す図である。
第６図は、第５図のファイバ末端での相関値を、オフセット角の関数として示す図である。
第７図は、第６図と同様であるが、より小さい角度区間における図を示す。
第８ａ図は、特殊な型のＰＭファイバの相対的な中央の光強度を、回転角の関数として示す図である。
第８ｂ図は、第８ａ図に強度曲線を示したファイバの断面を示す。
第９ａ図と第９ｂ図、第１０ａ図と第１０ｂ図、第１１ａ図と第１１ｂ図は、他の特殊な型のＰＭファイバについて、それぞれ第８ａ図と第８ｂ図と同様に示す図である。
第１２図は、２芯光ファイバの２つの末端での相対的な中央の光強度を、回転角の関数として示す図である。
第１３図は、第１２図のファイバ末端での相関値を、オフセット角の関数として示す図である。
第１４図は、第１３図と同様であるが、より小さい角度区間における図を示す。
望ましい実施態様の説明
以下に本発明について、ＰＭ光ファイバおよび２芯光ファイバの末端の芯合わせと接続に関して説明する。
第１ａ図と第１ｂ図に、従来のコア３と、その長さ軸６の回りに２つの異なる方向に回転した２つのストレス集中ゾーン７を備えるＰＭ光ファイバ１を通る平らな光束（第１ａ図、第１ｂ図に示すように上から当たる）の進む光路の略図を示す。また、光ファイバ１は、コア３とストレスゾーン７を囲む実質的に外側の円形−円筒形の表面を持つクラッド５を備える。ファイバの断面図に見るように、ゾーン７はファイバの長さ軸に対して２カ所に、多少とも正確に直径方向に互いに向かい合っている。
ＰＭファイバ１を通る光は、互いに垂直な２つの偏光モードを持つことができる。これらの２つのモードは、ファイバ１内の対称な平面内に磁界および電界ベクトルを持ち、より特定して言うと、２つの偏光軸８と８’のどちらかに沿っている。一方の８はファイバ１の断面に見るようにストレス集中ゾーン７の中心を通り、他方の偏光面８’は前者に垂直に延びる。理想的には、これらの平面８と８’はファイバ１の中心線６すなわちコア３の中心も通る。従ってＰＭ光ファイバの両末端の接続の際は、ファイバ末端の偏光軸またはストレスゾーンは一方の端から他方へ光をよく通すように互いに芯合わせをする。いろいろの型のＰＭファイバの断面を第８ｂ図、第９ｂ図、第１０ｂ図、第１１ｂ図に示す。
第１ａ図と第１ｂ図の下のそれぞれ第１ｃ図と第１ｄ図に、ファイバを通る光の強度を示す。強度曲線は、入射する平行光束にもＰＭ光ファイバの長さ軸６にも垂直な方向にとる。更にこの曲線は、ファイバ１のクラッド５によって形成されるレンズの焦線をほぼ通って延びる線に沿って決定されている。第１ａ図の光ファイバの方向は、どちらのストレス集中ゾーン７も入射する光束の方向に沿ってまた対称的に置かれている。光強度はファイバ１の反対側ですなわちファイバ１を光束が通った後で観察するが、ストレス集中ゾーン７に到着する光線の光強度は余り強くない。これらの領域に入りまた出て進むときとストレスゾーンの表面で反射するときに、光束の屈折が起こる。この場合光線は光ファイバの外側のクラッド部を妨げられずに通ることができ、更に上に述べたような円筒形の物体は到着する平行光線を収束させる効果がある（これを光ファイバのレンズ効果と呼ぶ）ので、光強度曲線において高い中央のピーク９で示している対応する焦点では、かなりの光強度が得られる。
これとは異なり、第１ｂ図のＰＭ光ファイバの方向では、２つのストレス集中ゾーン７は光ファイバ１の直径に実質的に沿っており、その直径は到着する平行光束の方向に垂直である。第１ｂ図から明らかなように、この場合にはストレス集中ゾーン７の妨害効果のため、到着する光線の大部分は光ファイバ１を通過することを阻止される。光ファイバ１を通過する残りの光線は、これが円筒形の物体であるかのように、レンズ効果によって通常のように上と違った形で収束する。この場合は第１ｂ図の下の第１ｃ図に示す光強度曲線は、第１ａ図の下の第１ｃ図の曲線に比べて、中央ピーク９の高さが非常に低い。
同じように第２ａ図と第２ｂ図に、長さの中心軸６の回りに２つの異なる方向に回転した２つのコア３’を持つ２芯光ファイバ１’を通る光束の進む光路の略図を示す。第２ａ図ではコア３’を通る平面８”は入射光の方向に沿っており、第２ｂ図では平面８”はこれに垂直である。この場合、ファイバ１’を通る光に対する光を妨害する領域すなわちコア３’の影響は余りはっきりしない。また２つの方向における中央の光強度の関係も逆であって、第２ｃ図と第２ｄ図の強度曲線で示すように、コア３’を通る平面８”が入射光線に垂直な第２ｂ図の方向の方が、第２ａ図に示すようにコア３’を通る平面８”がこれに平行であるときより中央の光強度が大きい。
２本の２芯ファイバを接続するとき、継ぎ合目または接合において一方のファイバ末端の１つのファイバコアから他方のファイバ末端の対応するファイバコアへの光の透過を最大にするには、継ぎ合わせる２つのファイバ末端でコアの端面を互いに向かい合わせて置かなければならない。
光ファイバ１、１’をその長さ軸６の回りに連続的に回転すると、第１ｃ図、第１ｄ図、および第２ｃ図、第２ｄ図にそれぞれ示すような、そして中央の強度ピーク９の値がこれらの図に示す曲線の強度値の間にあるような型の曲線が得られる。これらの曲線で、異なる角位置にファイバ１、１’を回転すると、光強度曲線の中央のピーク９の高さとすぐ周囲の部分１０との間の差の値ｈが決まる。
この値ｈを光ファイバ１、１’の異なる角位置について、例えば１０度毎に決定する。この決定された高さを、２つの個別のＰＭファイバについて、この場合は左のファイバ末端と右のファイバ末端という継ぎ合わせる２つのファイバ末端について、第５図のグラフに示す。同種類のファイバでは、第５図に示す高さの形状はほとんど同じ形をしているはずで、形状曲線を適当に平行移動すると一致するかまたは非常によく合致すせる。このようにして得られる角移動値は、開始位置におけるファイバ末端の間の角オフセットである。
一致度を数字的に評価するため、決定されたｈの値をベクトルＰとＱとしてそれぞれ書くことができる。
P={p1,p2,p3,...,p36}                              (1)
Q={q1,q2,q3,...,q36}                              (2)
ただし、ｐ1，ｑ1は角位置０°に対する値であり、ｐ2，ｑ2は角位置１０°に対する値である、など。
次に相関関数を次のように定義する。
0003737107.tif 000003
ただし、ベクトルｘとｙは次のように定義する。
X={X1,X2,X3,...,XN}                                (4)
Y={Y1,Y2,Y3,...,YN}                                (5)
Ｎは考慮した等距離の測定点の数であって４で割れると仮定するので、例えばベクトルＰとＱはＮ＝３６のときで有効である。またｋは相関の計算においてベクトルＸの点が始まるインデックス値である。インデックス値ｋは間隔−Ｎ／４＜＝ｋ＜Ｎ／４の区間で整数であり、従って角度値にも対応する。相関は測定点の全数Ｎの半分に対応する点、従ってファイバの半回転に対応する点の数だけ、式（３）に従って計算する。より特定すると、相関は測定点ｘk+9，ｘk+10，．．．，ｘk+23とｙ9，ｙ10，．．．ｙ23の間のＮ＝３６に対して、または例えば一方のファイバの回転角（−９０°＋ｋ・１０°），（−８０°＋ｋ・１０°），（−７０°＋ｋ・１０°），．．．，（７０°＋ｋ・１０°），（８０°＋ｋ・１０°）と他方のファイバの回転角−９０°，−８０°，−７０°，．．．，７０°，８０°での測定点に関して計算する。開始インデックスｋはここでは−９から８までの整数であり、従ってＸベクトルの角位置−９０°，−８０°，．．．，８０°に対応する。２つのファイバ末端に対して（Ｘ＝Ｐ，Ｙ＝Ｑに設定）このように計算された相関値Ｃを、第６図のグラフに示す。この図から、相関の最大値は約５０°すなわちｋ＝４で得られることが分かる。
従って相関関数（３）により、１つのｈ形状ベクトルＰと別のｈ形状ベクトルＱを比較して、２つのｈ形状の間に最大の相関を得ることができるベクトルＰの合計区間の値を得ることができる。第６図参照。例えばｋが最大の相関が存在する点、すなわち
Max{C(k,N,P,Q),Kε[-N/4,+N/4]}=C(K,N,P,Q)          (6)
であれば、ファイバのストレスゾーンを通る平面の間の、または一般に２本の同等なファイバの軸非対称性の間の、特に各ファイバの光学的不均質性の間の、ファイバの長さ軸の回りの角変位すなわちオフセットは、第１ａ図、第１ｂ図、第２ａ図、第２ｂ図に示す種類の長さ軸の回りの回転において、概略
α＝１０（Ｋ−Ｎ／４）      （度）                          （７）
で決定される。ただし数１０はスケールファクタであって、測定点が１０度毎であることを示す。式（３）は移動すなわちオフセットαを与えるもので、その精度は±９°より小さい、すなわち、よい。
次にこのように決定された±９°の範囲内で、各ファイバ末端の値ｈについての滑らかな形状曲線を曲線当てはめ法により、例えば３次当てはめを用いた内挿（「３次スプライン」）により決定することができる。一方のファイバ末端についてこのようにして決定された関数は、数値計算では上のようなベクトル
P={p1,p2,p3,...,pN}                                  (8)
として設定される。ただし要素は、例えば−１７°，−１６°，−１５°，．．．，１７°，１８°だけ角度αから変位したＮ＝３６点での内挿されたｈ値に等しい。同様にして、他方のファイバ末端に対するベクトルＱも上のように
Q={q1,q2,q3,...,qN}                                    (9)
と設定され、上と同様に例えば角度値−１７°，−１６°，−１５°，．．．，１７°，１８°でのＮ点の内挿されたｈ値に等しい要素を持つ。
再び相関関数（３）は、開始インデックスｋ（上の例では回転角αからの角偏差−８°，−７°，−６°，．．．，８°，９°に対応する）の異なる値について、（８）または（９）に従う内挿値の間の相関を決定するのに用いられる。次に再び上と同様に、開始インデックスｋと対応する角偏差α、すなわち最大相関
Max{C(k,N,Pα,Q),kε[-N/4,+N/4]}=C(K,N,Pα,Q)            (10)
が決定される。
第５図のｈ形状の内挿値により決定された相関値の曲線のグラフを、角区間（α−９°，α＋９°）、α＝５０°に対して、第７図に示す。第７図の曲線の最大は、ここではΘ＝−２．７°のところである。
従って２本のファイバの末端の間の最後に決定される角オフセットαfinalは、
αfinal＝α＋Θ                                              （１１）
と決定される。
従って第５−７図で示した例では、ストレスゾーン７の位置または２本のＰＭ光ファイバを通る平面の間の角オフセットはαfinal＝５０−２．７＝４７．３°に等しい。この意味は、第５図の黒丸で示す右ファイバのｈ形状を角度αfinal＝４７．３°だけ移動すると（図の右の方向に角度４７．３°）、相関の最大値が得られて測定されたｈ値の間が最もよく一致する、ということである。これは、右ファイバを同じ角度４７．３°だけ一方に回転することに対応する。
式（３）により相関値Ｃを計算する場合に、式（８）−（１０）に関して上に述べたようにより正確に計算を行うことのできる小さな角度区間を予備的に決定するため、１８０°の角度区間で決定された値だけを用いる。これは多くの場合に十分な精度を与える。しかし合計のインデックスｉの限界はせいぜい±９０°の間の角オフセットだけに対応する。ファイバが対応する回転対称性を持つ場合、すなわち断面で見るように１８０°回転すると自己一致する場合、すなわち二重または２相回転対称性の場合は、これで十分である。ファイバがこの基準を満足しない場合は、±１８０°の回転に対応する相関値を計算できるように、合計区間を拡張しなければならない。
従ってベクトルＰとＱは循環的に拡大して、
P'={p1,p2,p3,...,p36,p37,p38,p39,...,p72}          (1')
Q'={q1,q2,q3,...,q36,q37,q38,q39,...,q72}          (2')
ただし、開始位置からの回転がｐ1＝ｐ37，ｑ1＝ｑ37は角位置０°での値であり、ｐ2＝ｐ38，ｑ2＝ｑ38は角位置１０°での値である、など。
次に少し修正した相関関数Ｃ’の形は次の通りである。
0003737107.tif 000004
ここで、ｋ＝１はこの間の角オフセットに１０°対応し、ｋ＝２はオフセット２０°などで、最後にｋ＝３６はこの間の角オフセットすなわち変位３６０°に対応する。上のようにして相関関数Ｃ’が最大値を持つｋの値が決定され、これが角オフセットの最初の概略値を与える。次に上に従って内挿法により、より精密な決定が行われる。
第５図に示す測定値は、同種類のＰＭファイバのファイバ末端に関する。しかし異なる型のファイバは異なるｈ形状を持ち、その例を第８ａ図−第１１ｂ図に示す。第８ａ図は直径１２５μｍの「ヨーク蝶ネクタイ」ＰＭファイバの形状を示し、第８ｂ図はその断面を示す。この型のファイバはほぼ円形の環状セグメントの形の２つの主ストレスゾーンを持つ。第９ａ図は、第１ａ図、第１ｂ図、第２ａ図、第２ｂ図に示したＰＭファイバと基本的に同じ断面を持つ、直径１２５μｍの「パンダ」ＰＭファイバのｈ形状を示す。第１０ａ図と第１１ａ図は、それぞれ直径８０および１２５μｍの「３Ｍ」ＰＭファイバのｈ形状を示す。断面に見るように、これらのファイバはクラッド内に長円形の領域を持つ。
上に述べた方法を実行して、異なる種類のファイバのファイバ末端で最高の一致と最大の相関を得る際に、ここで決定した角αfinalは、各ファイバの長さ軸に関してその中心に取ったストレス集中ゾーンの間の、またはより一般的に偏光軸の間の、角オフセットである必要は必ずしもない。しかしＰＭ光ファイバの型の考慮した対に特有の一定角Δfiberl,fiber2を加えることにより、正しい角オフセットが得られるようである。一定の追加する角は、継ぎ目を通る光の消光比を積極的に測定するか、ファイバ末端の端面を顕微鏡で観察することにより、決定することができる。第８ａ図−第１１ｂ図を見れば分かるように、このような追加の値は一般に＋９０°または−９０°である。
２本のＰＭファイバのストレス集中ゾーンまたは偏光軸の位置の間の角オフセットαfinalが分かると、更に例えばＩＥＥＥ  Ｊ．光波技術、Ｖｏｌ．ＬＴ−５、１９８７年、９１０ページに従って、消光比Ｒは、
Ｒ＝１０  ｌｏｇ（ｔａｎ2αfinal）  （ｄＢ）              （１２）
から計算することができる。角オフセットαfinal＝−１．５°では、対応する消光比Ｒは−３１．６ｄＢと計算される。実際には２本のＰＭファイバの間の継ぎ目で消光比は、上に述べたように各ファイバ末端で継ぎ合わせたファイバを異なる角位置に回転し、継ぎ目の両側の継ぎ合わせたファイバの位置の光強度曲線を決定し、高さの形状を計算し、相関関数を用いて仕上げたファイバ継ぎ目のオフセット角を決定する、ことにより決定することができる。そして比は式（１２）から計算することができる。
第１２図−第１４図に、２心ファイバの２つのファイバ末端について第５図−第７図に対応する測定値および計算値を示す。概略の計算では、α＝０°すなわちｋ＝０において相関は最大である。内挿することにより、角増分はΘ＝−１．０であり、得られる全角オフセットαfinal＝０−１．０＝−１．０°である。
２本の同等の光ファイバの２つの末端の間の長さ軸周りの角オフセットを決定する上述の方法は、光ファイバ用の普通のプロセッサ制御継ぎ合わせ装置で実行することができる。またこれを用いれば、或るファイバ末端内の光を妨害する領域が別のファイバ末端内の対応する光を妨害する領域と実質的に芯が合っており、またＰＭファイバ内の偏光軸またはストレス集中ゾーンまたは２芯ファイバ内の２つのコアの芯が実質的に合っており、また互いに接してまた向かい合っているような特殊な場合に、継ぎ目を持つこのようなファイバの継ぎ合わせを簡単に行うことができる。
標準型の光ファイバの市販の継ぎ合わせ装置の主要部の詳細を第３図に示す。２つの光源１３を、互いに垂直な方向に光ファイバに当たる光束を出すように配置する。ファイバを通って標準的な品質の光学レンズ１５を通過する光束はプリズム１７によって屈折し、光束分離器１９により集められて１本の平行光束になる。このようにして得られた１本の平行な光束は更にプリズム２１で屈折し、レンズ２３により、図示していないビデオカメラの感光要素上に写像する、すなわち再生する。レンズ２３はこのビデオカメラ内に含めてもよい。この光学システムにより、光ファイバは２つの垂直な方向から見ることができる。２つの光源は、ここでは交互に起動する。２本の光ファイバを継ぎ合わせる場合は、２つの電極２５の間にアークを発生する。電極２５は、２つのファイバの端面にアークが当たって端面を融かすように置く。
２本の光ファイバを継ぎ合わせる装置の概要を第４図に示す。この装置は原理的には従来の光ファイバの自動継ぎ合わせ装置であって、これにファイバの角度を変える装置を加えたものである。また決定された強度曲線を分析する特殊なルーチンを備える場合がある。また第４図は光学システムのいくつかの部品を省略した概略図であって、例えばレンズやプリズムは図示していないし、光源１３は１つだけである。
互いに継ぎ合わせる２本の光ファイバの末端を特殊な保持器２７内に置く。これによりファイバをその長さ軸の回りに回転することができる。更にこれらの保持器２７を、継ぎ合わせ装置のファイバ末端用の、通常の芯合わせ支持器２９上に配置する。更にファイバ支持器２９は、第３図のランプ１３からの２つの光線方向によって示されるのと同じ垂直な装置の方向に、また駆動モータ３１によりファイバの長さ方向に、互いに動かすことができる。駆動モータはプロセッサ論理モジュール３３内の論理回路とソフトウエアにより制御する。ランプ３３は、プロセッサ論理３３により自身の駆動回路３５により駆動する。電極２５は、プロセッサ論理３３により制御される対応する駆動回路３７により制御する。ビデオカメラ３９はファイバ末端の絵を作り、対応するビデオ信号を、ビデオインターフェース４１を通して像処理および像分析モジュール４３に与える。このモジュール４３の像処理および像分析の結果をプロセッサ論理モジュール３３に送り、その結果をモニタ４５に表示することができる。またビデオカメラ３９により描かれたファイバの末端領域の直接得られた絵を、モニタ４５に表示することもできる。
２本の光ファイバの可能な継ぎ合わせのときまたその途中で測定する際には、２本の光ファイバの末端を回転する保持器２７内に置き、ファイバを互いに平行にかつ向かい合わせて芯を合わせる。プロセッサ論理モジュール３３による従来の制御を用いて、２本のファイバをファイバの長さ軸に関して横方向に互いに芯を合わせ、またその端面を互いに近づける。ファイバの末端領域の絵をモニタ４５に表示することができ、また像処理および像分析モジュール４３により第１ｃ図、第１ｄ図、第２ｃ図、第２ｄ図の曲線に対応して、継ぎ合わせようとする各側でファイバの長さ方向に垂直な、均一に間隔をあけた幾つかの異なる曲線について、曲線を表示する。
回転する保持器２７の操作ノブ４７を操作することによりファイバの回転角を開始位置から変化させると、全回転にわたって、例えば上に提案したように１０度毎に、等分した角の値において曲線が得られる。曲線を分析して、考慮した角位置に対する光強度の形状の高さｈを自動的に決定し、その中央ピークの高さを決定し、次に幾つかの高さの平均を計算する。そして各ファイバ末端の対応する数値を連続的にモニタ４５上に表示する。ファイバを操作ノブ４７により回転するすなわち転がす場合、ファイバを続けて観察するためにはファイバの位置を調整する必要があり、これは前と同じようにプロセッサ論理モジュール３３の自動芯合わせ制御により、保持器２９の制御モータ３１を起動して行われる。
上に説明した方法により、２本のファイバの決定されたｈの値を評価して、開始位置における光ファイバの光学的に妨害する領域におけるファイバの長さ軸回りの角位置の間のオフセットを決定し、これにより、ファイバのこれらの領域を互いに芯合わせするためにファイバを互いにどれだけ回転するかを決定する。
ファイバの継ぎ合わせを行う場合は、ファイバを互いに回転させる。実際には、一方のファイバを開始位置に保持したまま、他方のファイバを決定された角オフセットに等しい角だけ開始位置から回転させるので、光学的に妨害する領域の各ファイバの長さ軸回りの角位置は同じであり、特殊の場合には偏光面やストレスゾーンまたはファイバコアを通る面は同じ角度にある。次に再びプロセッサ論理モジュール３３の自動芯合わせ制御により、保持器２９の制御モータ３３を適当に起動して、ファイバをその長さ方向に互いに芯合わせする。その後でファイバの端面を動かして互いに接触させ、または互いに非常に近づけた後、電極２５に電圧を加えて適当な加熱および溶接電流を所定の時間流し、２つのファイバの末端を溶かす。ファイバ末端が冷えると、ファイバの接合が完了する。
【図１】
0003737107.tif 000007
【図２】
0003737107.tif 000008
【図３】
0003737107.tif 000009
【図４】
0003737107.tif 000010
【図５】
0003737107.tif 000011
【図６】
0003737107.tif 000012
【図７】
0003737107.tif 000013
【図８ａ】
0003737107.tif 000014
【図８ｂ】
0003737107.tif 000015
【図９ａ】
0003737107.tif 000016
【図９ｂ】
0003737107.tif 000017
【図１０ａ】
0003737107.tif 000018
【図１０ｂ】
0003737107.tif 000019
【図１１ａ】
0003737107.tif 000020
【図１１ｂ】
0003737107.tif 000021
【図１２】
0003737107.tif 000022
【図１３】
0003737107.tif 000023
【図１４】
0003737107.tif 000024