Products Homeファイバー端面形状測定器
- Rapidly Characterize End Face Geometry of Fiber Connectors
- Measurements Based on IEC Test Standards
- Includes NIST-Traceable Calibration Standards
GL16
All-in-One Interferometer (Example Cable Not Included)
3D Scan of 12-Fiber Linear Array in MT-Style Ferrule
3D Scan of Single Mode Fiber in FC/PC Connector
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特長
- ファイバ端面の形状を測定するための3次元測定器
- 非接触走査型白色干渉計
- IEC、Telcordiaなどの工業規格に準拠
- 一般的なコネクタに対応(下表参照)
- 倍率ならびにチルトステージの校正に対応したNISTトレーサブル基準
- タッチパネルを使用してフルスキャンの情報を8秒以内(典型値)で取得可能
- ブラウザベースのアプリケーションによりリモートアクセス操作が可能
- データは.CSV形式、SQLデータベース、スキャンレポートにエクスポート可能
当社の端面形状測定器GL16は、単心ならびに多心コネクタの端面形状の測定ならびにイメージングデータを簡単に取得できるシステムです。非接触の走査型白色干渉計(SWLI)技術を使用し、正確度、再現性、信頼性の高いファイバーコネクタの検査、特にIECまたはTelcordia要求基準による合否検査を実施可能です。タッチパネルによるローカル制御、またはブラウザベースのアプリケーションによるリモート制御が可能で(詳細は「ソフトウェア」タブをご覧ください)、生産現場に容易に組み込めるようになっています。
GL16のシステム部品はすべて筐体内に組み込まれています。570 nm幅を持つ広帯域LED光源と対物レンズを使用して、最大35 µmの高低差に相当する位相のシフト量を測定します。ピエゾステージにより対物レンズがコネクタに対し移動し、そのつど、高分解能カメラを使用して干渉パターンを収集します。コネクタ表面の3Dマップが生成されると、2.2 µmの横方向分解能と1.1 nmの高さ方向分解能でファイバの形状のパラメータが算出されます(詳細は「測定」タブをご覧ください)。白色干渉法は、モノクロの干渉計では発見できないファイバのアンダーカットや突き出しも評価することができます(「干渉画像」のタブをご覧ください)。
付属のMTフェルール用マウントGL16M4は、12心フェルール内のファイバを一度に72本まで8秒で測定することができます。また、マウントを交換すれば、このほかにも様々な種類のファイバやコネクタ(下表をご覧ください)を測定できます。お手持ちのコネクタのタイプと測定するファイバの本数にあったマウントを下記よりお選びください。
| System Specifications | ||
|---|---|---|
| Accepted Fiber Diameters | Single Fiber | 60 - 280 µm |
| Multi-Fiber | 60 - 250 µm | |
| Accepted Connectors | Single Fiber | FC/PC, FC/APC, SC/PC, LC/PC |
| Multi-Fiber | MT-Style Ferrule (MT12 or MT16) MPO-Style Connectora (MPO12 or MPO16) | |
| Measurement Lateral Resolution | 2.2 µm | |
| Measurement Height Resolutionb | 1.1 nm | |
| Field of View (W x H) | 4.2 mm x 2.4 mm | |
| Depth Scan Range | 70 µm | |
| Total Measurement Time | Single Fiber | 4 s (Typical) |
| Multi-Fiber | 8 s (Typical) | |
| Hard Drive (SSD) Storage | 500 GB | |
| Weight | 10.4 kg (23 lbs) | |
| Electrical Power | 120 / 240 VAC, 50 / 60 Hz at 1 A | |
| Dimensions (L x W x H) | 10.15" x 18.38" x 11.14" (257.8 mm x 466.9 mm x 238.0 mm) | |
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干渉スキャンはファイバとコネクタ面の形状を測定するために使用され、結果を工業規格の合否のデータベースと比較します。ファイバは暗い円としてイメージングされ、干渉縞の中央部はコネクタ表面の中心を示しています。
| Measurement Parameters | |||
|---|---|---|---|
| Parameter | Range | Repeatabilitya | Reproducibilityb |
| Radius of Curvature | 3.0 mm - Flat | 0.15% | 0.30% |
| Fiber Height | -35 - 35 µm | 0.001 µm | 0.002 µm |
| Apex Offset | 0 - 500 µm | 0.3 µm | 0.7 µm |
| Polish Anglec | 0° ± 0.5° or 8° ± 0.5° | 0.002° | 0.015° |
| Key Error | -90° - 90° | 0.002° | 0.03° |
GL16は、ファイバ端面の形状を正確に測定します。ファイバ表面の傷、汚れ、窪みを評価するファイバ検査スコープとは異なり、ファイバ端面形状測定器は、曲率やファイバ先端の突き出し・引き込み量などが測定され、ファイバとコネクタの嵌合具合がわかります。
単心ファイバの測定に関する用語の定義
曲率半径
コネクタ端面の曲率半径の平均値を表します(単位:mm)。 最小二乗法を用いて計算された特定の領域において最もフィットする球面の半径と定義されます。通常は球面が最もフィットしますが、曲率半径(ROC)が大きい、あるいは小さい場合、楕円面が使用される場合があります。
ファイバ高さ
コネクタ内のファイバのアンダーカットあるいは突き出し量(単位:nm)を表します。ファイバ中心の高さと同じ位置で予測されるフェルール高さの差と定義されます。フェルールの高さは、球面の高さ、あるいは平面の高さから算出する方法があります(図1参照)。球面の高さを利用した方法は、FC/PCまたはFC/APCコネクタのTIAならびにIEC検査手順で推奨されています。また、平面の高さはフラット研磨のコネクタの測定によく利用されている方法です。
研磨頂点からオフセット
研磨頂点からのリニアオフセットは、フェルール端面の研磨頂点から、ファイバ中心までの偏差と定義されます(図2参照)。これらの測定値はX方向やY方向でそれぞれ与えられます。
研磨角度(APCまたはフラット研磨のコネクタのみ)
研磨角度は、コネクタの端面研磨の傾斜度(公称値)と定義されます。こちらの値は、スキャンが角度研磨付きコネクタ(APC)あるいは端面をフラット研磨したコネクタ用に設定された時のみ測定されます。
キーエラー(APCコネクタのみ)
APCコネクタの研磨角度のオフセットを表します。 キーエラーは、ファイバの中心から研磨頂点までの線の角度として定義されています。この測定値は、角度付きコネクタの表面を研磨する手順を改善あるいは修正するときに役立ちます。スキャンがAPCコネクタ用に設定された時のみ測定されます。
| Measurement Parameters | |||
|---|---|---|---|
| Parameter | Range | Repeatabilitya | Reproducibilityb |
| Ferrule Radius of Curvature | 3.0 mm - Flat | 0.15% | 0.30% |
| Fiber Radius of Curvature | |||
| Fiber Height | 0 - 35 µm | 0.005 µm | 0.010 µm |
| Adjacent Height DIfferential | |||
| End Face Angle (X/Y) | -0.5° - 0.5° | 0.001° | 0.01° |
| Fiber Plane Angle (X/Y) | |||
| Minus Coplanarity | 0 - 35 µm | 0.003 µm | 0.005 µm |
| Core Dip | 0 - 0.5 µm | 0.005 µm | 0.01 µm |
| Geometry Limit | 0 - 50 | 0.4 | 0.4 |
多心ファイバの測定に関する定義
フェルールの曲率半径
XおよびY軸の曲率半径を示します。双方物面を関心領域内でファイバを外したコネクタ表面にフィッティングすることで求められます。
ファイバの曲率半径
検査するフェルールまたはコネクタ内の各ファイバの曲率半径を示します。半径はそれぞれのファイバ端面を球面にフィッティングすることで求められます。
ファイバ高さ
それぞれのファイバの高さと最もフィットする面との間の距離を示します(TIAならびにIEC検査手順で定義されています)。
隣接するファイバとの高さ差
任意のファイバとそのすぐ隣のファイバ(同列または隣接する列内)との最大の高さ差を示します。それぞれのファイバは別の2～4本のファイバと比較されます。
端面角度
ガイド穴の中心線に垂直な面に対する、コネクタの端面までの角度偏差(°)を表示します。端面角度は面のXとYの両軸方向で測定されます。
ファイバ面角度
コネクタ内のすべてのファイバ端面に最もフィットする面の角度を示します。この角度は2つのコネクターガイド穴の中心線(平均値)に垂直な面を基準として定義されます。ファイバ面角度は面のXとYの両軸方向で測定されます。一列並びのファイバのコネクタの場合、Y方向のファイバ面角度はフェルール角度に近づきます。
Minus Coplanarity
Minus Coplanarityは、多心コネクタのファイバの列に最もフィットする面と最も低い(1番凹んでいる)ファイバの高さの差です。この値が小さいとファイバ端面がほぼ同一平面上にあり、大きいとファイバの高さに大きなバラツキがあることを示しており、ファイバ結合時に問題が生じる可能性があります。図3でご覧いただけるように、最もフィットする平面(best fit coplanarity plane)は、コネクタのすべてのファイバの高さに最もフィットする面(図ではLine)です。Minus CoplanarityとTotal Coplanarityは、コネクタの表面ではなく、ファイバに最もフィットする面に対して垂直な方向の距離として測定されています。
コアディップ
コアディップはファイバークラッドに対する凹み(＋値)または突き出し量(－値)を表します。コアディップにより結合時の挿入損失を増加させる可能性が高まります。これは、研磨の工程で、素材が柔らかいファイバーコアとファイバークラッドで研磨速度が異なることで起こります。多心コネクタでは、コアディップが著しく大きいことにより、2つのコネクタを結合したときの光の透過量に影響を及ぼす場合があります。
コアディップは、関心領域に適切な放物面をフィッティングさせることで測定します。すると、ファイバの中心から特定の半径の位置でこの放物面上の点を通る面を見つけることができます(IEC工業規格では15 µm)。コアディップは、この面の高さと放物面の1番低い点の高さの差です。図4では1番低い点と理論的なファイバの高さを決定する方法を示しています。
形状リミット
形状リミットは、多心コネクタ端面の形状パラメータを定量的に評価し、フィジカルコンタクトの可否を決定しするメリット関数の計算値です。また結合損失値の予測も行います。この計算により、X軸の端面角度、Minus Coplanarity、曲率半径を含むパラメータがフェルールの代表的な圧縮力と関連付けられます。形状リミット値が低いと結合性能が高いことを示します。形状リミットの上限値はIEC検査の仕様によって設定されています。
ファイバ端面計測器GL16のシステムには、測定ソフトウェアプログラムが組込まれています。直感的な制御ならびにカスタム設定が可能で、箱から出してすぐに使用できます。また測定プロセスにおけるユーザの要求に対応できる柔軟性を備えています。GL16はローカルとリモートの操作システムを搭載しています。ローカル操作は、タッチパネルまたは機器背面USB3.0ポートからキーボードやマウスを使用して行います。リモート操作は、機器背面のイーサネットポートからネットワークに接続し、扱いが容易なブラウザーアプリケーションのコントローラを使用します。リモート制御機能を使用することで、.CSVまたはPDF形式の測定データの読み込みやコピーすることが可能です。
多心ファイバ用ソフトウェア機能
MTフェルールやMPOコネクタなど多心コネクタを使用時、これらのコネクタに対応できるよう、ソフトウェアにより、ユーザーインターフェイス、測定パラメータ、視野を調整します。GL16は、初期設定でMPOコネクタ用のスキャンセットアッププロファイルが内蔵されています。また、スキャンセットアップダイアログからほかのコネクタ用のプロファイルやパラメータを新たに作成することも可能です。下の画像は、IEC規格のルールセットを用いて12心フェルールをスキャンした時のソフトウェア画面のスクリーンショットです。
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スキャン制御画面
主なスキャン制御、ライブ画像、そして最後に実施したスキャンの結果を表示します。システムを最初に作動させたときには、ライブ画像は表示しません。On/Offスイッチにより使用していないときなどLED光源をオフにすることができます。
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ライブ画像
MT12コネクタのライブ画像はスキャン制御画面(左)に表示されます。スキャン中にコネクタ上の12本のファイバの外径がご覧いただけます。右下の黄色のボタンで焦点調整が可能です。
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スキャン結果
スキャンパラメータの合否設定値、測定結果、多心コネクタの各ファイバの合否結果を表示します。レポートは印刷可能なスキャンレポートにエクスポートできます。サンプルはこちらでご覧いただけます。
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3Dスキャン結果
干渉スキャンの結果に基づいて3D画像を表示します。
単心ファイバ用機能
GL16は多心ならびに単心コネクタの両方に対応します。コネクタ取付用マウント交換する際には、マウントの校正を実施することをお勧めします。付属する校正済みフェルール(多心)あるいは水平調整ツール(単心)を使用して、校正画面の手順に従ってください。
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校正画面
倍率、チルトステージ、ならびに4種類のコネクタ取付用マウントの校正メニューを表示します。
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ライブ画像とスキャン制御
主なスキャン制御機能、ライブ画像、そしてライブスキャン画像を表示します。スキャン中にコネクタ上の12本のファイバの外径がご覧いただけます。右下の黄色のボタンで焦点調整が可能です。
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スキャン結果
スキャンパラメータの合否値、測定結果、そして各パラメータに対する合否結果を表示します。レポートは印刷も可能なスキャンレポートにエクスポートが可能です。サンプルはこちらでご覧いただけます。
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3Dスキャン結果
干渉スキャンの結果に基づいて3D画像を表示します。
データ管理
スキャン結果は、すべての物理的パラメータを含めて内部のSQLデータベースに保存されています。スキャンの成功後、結果ログがスキャンしたコネクタの合否状況や合格だった場合の原因を示します。3Dスキャン画像やスキャンされた各デバイスで測定されたすべてのパラメータもご覧いただけます。 スキャン結果レポートはCSVならびにPDF形式ファイルにエクスポートが可能で、ローカルあるいはリモートアクセスにより閲覧できます。エクスポートされた測定結果は、リモートアクセス後ダウンロードするとオフラインでの保存も可能です。
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結果ログ
実施したスキャンすべてを表示します。各結果を開いてパラメータ値や3D画像など詳細結果も閲覧が可能です。
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CSVエクスポート
結果ログで選択された検査の結果ならびに走査パラメータをCSV形式にエクスポートし、表計算ソフトで簡単に閲覧することができます。
光ファイバのインターフェログラムの読み方
測定用の干渉計では、光源からの光が基準面および測定される試料の表面に分離されます。参照アーム(基準面側光路)と試料アーム(試料側光路)のビームを再度合わせることにより、干渉パターンが生成され、フィジカルコンタクトしていない状態のファイバの先端の完成度を検査することが可能です。
研磨が完全に行われた場合、ファイバはフェルール先端の高さ、曲率そして角度に一致します。不完全な箇所がない場合、ファイバの端面はフェルール表面とシームレスに合致します。こちらのインターフェログラムでは、強め合う干渉と弱め合う干渉が交互に現れます(図1)。ファイバ端の位置は、ファイバの図面で緑色に記され、インターフェログラムでは緑色の円で記されています。なお、ファイバがフェルールに対して完全な中心位置にないことにご留意ください。ファイバの中心と研磨の頂点の間には小さなズレがあります。ファイバが中心からずれていることで、より多くの縞に関わるため、インターフェログラムでの干渉がより分かりやすくご覧いただけます。
理想的な研磨から差がある場合、インターフェログラムの緑色の円内で歪みを見ることができます。ファイバ端がフェルール表面より突出している場合、インターフェログラムでは、図2のような歪みを生じます。また、ファイバ端面がアンダーカットの場合、図3のような歪みを示します(図3)。アンダーカットのファイバでは埃がたまる可能性があり、埃は光を吸収または散乱させるため、インターフェログラム内にスポット現れる場合があります(図4)。研磨の工程でファイバ端が粉砕しギザギザになった場合、インターフェログラムは非常に異常なパターンを示します(図5)。
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Click to Enlarge| Posted Comments: | |
user
(posted 2023-10-17 10:06:26.673) We are looking for a system to measure the angular alignment of the stress rods in an FC/APC connector to the connector key.
I see in the comments you were looking at this in March 2022
Does this or another Thorlabs tool now provide this capability of measurement? jdelia
(posted 2023-10-20 08:38:23.0) Thank you for contacting Thorlabs. This product is unfortunately still something we have not yet developed. However, it is an application being considered for future products in our catalog. user
(posted 2022-03-11 13:11:34.147) Can the device be configured to see or even measure stress rod alignment in PM fibers to a connector Key jgreschler
(posted 2022-03-16 11:17:55.0) Thank you for reaching out to Thorlabs. The GL16 is not capable of being used for PM fiber stress rod alignment. However, this is an application that is being considered for future Vytran product design. user
(posted 2022-02-10 12:02:32.783) Do you offer demos for this unit or can we send you facets to inspect? jgreschler
(posted 2022-02-11 03:49:16.0) Thank you for reaching out to Thorlabs. In certain cases we can arrange for demonstrations of our devices, we have reached out to you directly to discuss setting one up. Likewise we are able to accept process samples for inspection and return results to you. Cha youngmin
(posted 2021-06-30 19:37:29.82) do you sell reference tool for 12MPO? YLohia
(posted 2021-06-30 01:58:52.0) The GL16 is compatible with MPO12 when used with the GL16M2 fixture. |
ズーム製品構成
- ファイバ端面形状測定器GL16
- スキャン動作およびデータ管理用のソフトウェア内蔵
- 12心フェルール用マウントGL16M4 1個
- NISTトレーサブルの倍率校正用レチクル
- NISTトレーサブルの0°/8°チルトステージ校正用基準
- ファイバーコネクタ用クリーナ
- 外部電源、100 - 240 VAC、50/60 Hz、4.0 A
- 日本国内対応AC電源ケーブル
オプション品(下記参照)
- マウント
- 水平調整用ツール
- FAPCコネクタ用インサート
- ファイバ端面形状測定器、タッチパネル付き
- スキャン動作およびデータ管理用のソフトウェア内蔵
- 12心MTフェルール用マウント(型番GL16M4)付属
- その他のマウントも別途ご用意しております(下記参照)
GL16は、ファイバ端面形状測定に必要な部品すべてをコンパクトな筐体に内蔵した測定器で、ローカル操作用の7インチ静電容量タッチパネル付きとなっております。 このソフトウェアのユーザーインターフェイスは直感的に使用できるように設計されています。また、検査のカスタマイズや様々なレポートをエクスポートなど多くの機能を兼ね備えながらも簡単にご使用いただけます。
マウントGL16M4が1個付属します。ほかのマウントについても別途ご購入が可能です(下記参照)。 各マウントには、ローレット付きつまみネジが2個付いており、マウントをディスプレイ下サンプルポートに直接取り付ける際に使用します。サンプルポートには、制御可能な電動ステージが付いており、0°または8°研磨のコネクタに合わせてチルトします。APCコネクタには適切なインサート(別売り、下記参照)を使用し、マウントを取り替えた際には校正を行ってください。
ズーム
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シングルモードFC/PCパッチケーブルを取り付けたGL16
- Ø2.5 mmフェルールまたはFC/PC、SC/PCまたはST®*/PCコネクタ付きパッチケーブル用マウント
- マウント校正用の水平調整ツール
- APCコネクタ用インサート
当社の単心フェルール用マウントは、ファイバーパッチケーブルが高い確度と再現性でGL16に取り付けられるよう板バネを使用しています。マウントGL16S2は、Ø2.5 mmフェルールのほかにFC/PC、SC/PCまたはST/PCコネクタにも対応します。 水平調整用ツールGL16L2は、マウントを取り替えた際の校正に必要です。インサートGL16A1は2.0 mmナローキー(Rタイプ)付きFC/APC コネクタ、GL16A4は2.2 mmワイドキー(Nタイプ)付きFC/APC コネクタに対応します。SC/APCコネクタにはインサートGL16A3をご使用ください。カスタムマウントもご提供可能です。詳細は当社までお問い合わせください。
マウントはローレット付きつまみネジ2個でチルトステージに取り付けます。コネクタを取り付けるには、まず固定レバーを左に回してマウントを開け、コネクタをマウントの底に達するまで挿入し、そしてレバーを右に回してコネクタを固定してください。FC/APCまたはSC/APCコネクタなど角度付きで研磨されたフェルールを取り付ける際には、0.05インチ六角レンチを使用して適切なインサートをマウントに固定してください。
*ST®はLucent Technologies社の登録商標です。
ズーム- Ø1.25 mmフェルールまたはLC/PCコネクタ付きパッチケーブル用マウント
- マウント校正用の水平調整ツール
- APCコネクタ用インサート
当社の単心フェルール用マウントでは、板バネが採用され、高い確度と再現性でファイバーパッチケーブルをGL16に取り付けられるような設計となっています。マウントGL16S1は、Ø1.25 mmフェルールならびにLC/PCコネクタに対応しています。水平調整用ツールGL16L1は、マウントを取り替えた際の校正に必要です。インサートGL16A2は、LC/APCコネクタに対応し、この角度研磨付きフェルールを干渉計にアライメントします。カスタムマウントもご提供可能です。詳細は当社までお問い合わせください。
マウントはローレット付きつまみネジ2個でチルトステージに取り付けます。コネクタを取り付けるには、まず固定レバーを左に回してマウントを開け、コネクタをマウントの底に達するまで挿入し、そしてレバーを右に回してコネクタを固定してください。LC/APCコネクタなど角度付きで研磨されたフェルールを取り付ける際には、インサートGL16A2をご使用ください。
ズーム
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マウントGL16M1を取り付けたGL16
- 12心または16心のMTフェルール用マウント
- 12心または16心のMPOコネクタ用マウント
こちらのコネクタ用マウントは、高精密開口プレートに加工された高精度のガイドピンを使用して、干渉計スキャンの際のコネクタのアライメントを保持します。コネクタのガイドホールの中心線に垂直な面を基準面とすることで、コネクタ表面の正確な測定が可能になります。マウントは4種類で、12心と16心のMTフェルール用マウントと、12心と16心のMPOコネクタ用マウントです。MPOコネクタ対応のマウントにはMTPコネクタもご使用いただけます。
コネクタを挿入するには、2個の多心コネクタをバルクヘッドまたはアダプタ内で結合させる動作と同様の動作で、ガイドピン上のマウントにスライドさせてください。ご要望により、ピン付きのコネクタを取り付けるためのガイドホールが付いた開口プレートもご提供可能です。当社までご連絡ください。
 オールインワン型ファイバ端面形状測定器 |