熔接设备和熔接方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种在适合于各种光纤的熔接条件下熔接光纤的设备和方法，其中可以充分地识别光纤的类型。本发明专利技术提供一种用于通过对接放电熔接光纤端部的设备，所述设备包括一图像观察机构（１），用于观察光纤的端部；一图像处理部分（２），用于由拾取的图像测量光纤的横截面中亮度分布波形的参数数据；一模糊操作部分（４），用于由预先记录在数据记录部分（３）中的模糊操作数据获得被测量的参数数据的归属程度，并通过模糊操作识别光纤的类型；一校对部分（６），用于利用在熔接条件记录部分（５）中预先记录的每种类型光纤的熔接条件，校对被识别的光纤的类型；一显示单元（７），用于显示校对结果；一熔接机构（９），以及一控制部分（８）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过放电加热之类对通信光纤的端部进行熔接的设备和方法，更具体地说，涉及通过自动确定光纤的类型，在适用于所述光纤类型的熔接条件下熔接光纤的设备和方法。
技术介绍
近些年来，随着光纤通信的扩展和多样化，用于各种用途的多种类型的光纤得到了发展和利用。提供了多种类型的光纤，包括单模光纤(此后称为SM光纤)，多模光纤(此后称为MM光纤)，色散位移光纤(此后称为DS光纤)，以及掺饵光纤(此后称为ED光纤)。当这些光纤利用熔接机熔接时，需要在适合于每种光纤的熔接条件(放电电流、放电时间等)下进行熔接。不过，光纤的类型可能被弄错，此时，由于熔接条件不适合所述光纤，因而具有发生熔接失败的危险。光纤的熔接不一定在亮的工作环境下进行，而可以例如在检修孔内的暗的环境下进行。在这种情况下，光纤的涂覆材料可以被着色，以便识别光纤的类型，但是在识别时可能出错。如果使用高清晰度和高放大倍数的图像观察装置作为熔接机的图像监视器，可以观察到3-10微米的微小的纤芯部分，但是轮廓相似的光纤可能被误识别。如果光纤不在对光纤类型合适的熔接条件下熔接，则很可能接合失败，因而必须从头再次进行光纤接合。为了进行再次接合，必须从头进行一系列的操作，包括除去假接合的部分，除去光纤端部的涂层以及切掉光纤的端部，从而使工作效率降低，并使操作者神经紧张。一种解决上述问题的常规技术是公知的，其中通过图像处理识别光纤的类型，以在最佳的熔接条件下进行光纤熔接，如JP-A-8-21923所述。这种常规技术涉及通过图像处理识别在熔接部分观察到的光纤的亮度值分布。然后，事先存储每种不同类型的光纤的亮度值分布(下文称为亮度分布图)。此后，通过和要被熔接的光纤的亮度分布图关联来指定光纤的类型。通过指定光纤的类型，并从存储的每种类型的光纤的熔接条件当中选择最佳的熔接条件，对光纤进行熔接。不过，当通过从观察到的光纤的图像获得亮度分布图来估算光纤的类型时，取决于聚焦或者所观察的图像的光学特性，具有多种复杂的因素，使得亮度分布图可被改变，或者使在相同类型的光纤之间的亮度分布图不同。常规技术的一个例子是用于带形光纤的熔接机，其中，一般具有低放大倍数和长的焦深的图像观察装置具有0.1或更小的数值孔径。因而，不能获得足够的分辨率，从而难于由亮度分布图获得详细信息。即使使用高放大倍数和高清晰度的图像观察装置观察图像，例如DS光纤和ED光纤它们都具有4微米的芯径，因而实际上难于从亮度分布图之间的比较进行识别。在常规技术中，使用在光纤轴线的中心附近的位移点之间的间隔进行亮度分布图之间的比较。因而，虽然根据光纤的类型当亮度分布图明显不同时这种技术是有效的，但是难于识别所有类型的光纤。本专利技术是根据上述情况作出的，因而本专利技术的目的在于提供一种在适合于各种光纤的熔接条件下熔接光纤的设备和方法，其中可以充分地识别光纤的类型。专利技术概述本专利技术提供一种用于通过对接放电熔接光纤端部的熔接设备，其特征在于所述设备包括一图像观察机构，用于观察光纤的端部；一图像处理部分，用于由拾取的图像测量光纤横截面内亮度分布波形的参数数据；一模糊操作部分，用于由预先记录在数据记录部分中的模糊操作数据获得被测量的参数数据的归属程度，并通过模糊操作识别光纤的类型；一校对部分，用于利用在熔接条件记录部分中预先记录的每种类型光纤的熔接条件，校对被识别的光纤的类型；一显示单元，用于显示校对结果；一熔接机构；以及一控制部分。此外，本专利技术还提供一种用于通过对接放电熔接光纤端部的熔接方法，其特征在于包括以下步骤在图像观察机构中观察所述光纤的端部；在图像处理部分中由拾取的图像测量光纤横截面内亮度分布波形的参数数据；在模糊操作部分中通过模糊操作由预先记录的模糊操作数据获得所述被测量的参数数据的归属程度，并识别光纤的类型；在校对部分中利用预先记录的每种类型光纤的熔接条件校对被识别的光纤的类型；显示校对的结果，以及在熔接机构中熔接所述光纤。 附图说明图1是用于说明本专利技术实施例的方块图；图2表示拾取图像的视图；图3为说明亮度分布波形的曲线图；图4为说明亮度分布波形的微分波形的曲线图；图5为说明隶属关系函数的曲线图；图6为表示隶属关系函数特定例子的曲线图；图7为说明亮度分布波形偏移的曲线图；图8为显示光纤类型识别结果的视图；以及图9是表示本专利技术实施例的流程图。在这些图中，标号1表示图像观察机构，标号2表示图像处理部分，标号3表示数据记录部分，标号4表示模糊操作部分，标号5表示熔接条件记录部分，标号6表示校对部分，标号7表示监视器显示单元，标号8表示控制部分，标号9表示熔接机构，标号11表示光纤，标号12表示显微镜，标号13表示光源，标号14表示反射镜，标号15表示聚焦驱动部分。实施本专利技术的最好方式图1是用于说明本专利技术的实施例的方块图。在图1中，标号1表示图像观察机构，标号2表示图像处理部分，标号3表示数据记录部分，标号4表示模糊操作部分，标号5表示熔接条件记录部分，标号6表示校对部分，标号7表示监视器显示单元，标号8表示控制部分，标号9表示熔接机构，标号11表示光纤，标号12表示显微镜，标号13表示光源，标号14表示反射镜，标号15表示聚焦驱动部分。图像观察机构1利用彼此垂直设置的带有CCD摄像机的显微镜12拾取从两个方向被对接的并被熔接机构(未示出，未详细描述)夹持的一对光纤11的图像。设置用于照明以便拾取图像的光源13，用于通过反射镜14从背景一侧对光纤11照明。高放大倍数和高清晰度的显微镜12带有聚焦驱动部分15，用于调节焦点，其被具有微处理器的控制部分8控制。由显微镜12观察到的光纤的图像被测量，从而在图像处理部分2中由亮度分布波形获得光纤的预定数据。在模糊操作部分4中，对于测量的数据，通过参考在数据记录部分3中预先记录的模糊数据存储器的数据，计算归属程度。比较并计算多个类型光纤的每个类型的归属程度，从而选择一候选的光纤类型，校验该候选光纤类型的有效性，并确定光纤的类型。如果光纤类型被确定，则校对部分6校对光纤的类型和在熔接条件记录部分5中预先记录的所述类型的熔接条件。如果所述熔接条件和设置的熔接条件匹配，则使用熔接机构9在所述设置的熔接条件下进行光纤的熔接。如果熔接条件和设置的条件不匹配，则发出重试或者接合的指令。校对部分6的校正结果被在监视器显示单元7上显示。通过用控制部分8中的微处理器控制熔接机构9，在记录的熔接条件下进行熔接操作。每个部分的细节说明如下。首先，图像处理部分2包括图像获取装置2a，用于获取由图像观察机构1拾取的光纤的图像；波形检测装置2b，用于检测作为亮度分布波形(下文称为亮度分布图)的图像；以及数据测量装置2c，用于由亮度分布图测量数据。图2为表示要由图像获取装置2a获得的光纤的图像拾取屏幕。在图2中，在进行熔接之前，要被熔接的一对光纤的端部被对接。因为光纤作为棒形透镜，故通过光纤的光被会聚，并具有一个亮度分布，其中光被在中心会聚。因此，透射光被会聚在相对背景光的光亮为阴影的暗的部分中。在图像拾取屏幕上显示一带状图像，其由亮的部分21和暗的部分22构成，亮的部分由在中心部分水平出现的透射光形成，暗的部分则作为出现在亮的部分21的上下两侧上的阴影。由于具有不同折射率的纤芯部分存在，故在亮度部分的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过对接放电熔接光纤端部的熔接设备，其特征在于所述设备包括：　　　　一图像观察机构，用于观察光纤的端部；　　　　一图像处理部分，用于由拾取的图像测量光纤横截面内亮度分布波形的参数数据；　　　　一模糊操作部分，用于由预先记录在数据记录部分中的模糊操作数据获得被测量的参数数据的归属程度，并通过模糊操作识别光纤的类型；　　　　一校对部分，用于利用在熔接条件记录部分中预先记录的每种类型光纤的熔接条件，校对被识别的光纤的类型；　　　　一显示单元，用于显示校对结果；　　　　一熔接机构；以及　　　　一控制部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：服部一成，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]