JP2000131557A - 光導波路素子−ファイバアレイ接続装置及びそれを用いた光部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全自動で光導波路素子とファイバアレイとの
接続を行うことができる光導波路素子−ファイバアレイ
接続装置及びそれを用いた光部品の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ファイバアレイ６の他端に光ファイバ１
３を介して取り付けられたコネクタ１４、光導波路素子
３及びファイバアレイ６を予めパレット２３にセットす
るだけで、煩雑な光ファイバを取り回す手間がなくな
り、光導波路素子３の入出力端とファイバアレイ６の一
端とを調心固定した後、接続装置から光導波路素子３及
びファイバアレイ６を取り外す作業がなくなる。その結
果、光導波路素子３の入出力端とファイバアレイ６の一
端とを接続損失が最小となる位置で調心固定する一連の
作業が全自動で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子−フ
ァイバアレイ接続装置及びそれを用いた光部品の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＴＴＨ (Fiber To The Home)実現に向
けた光加入者システムの導入が開始された。光加入者シ
ステムでは音声、データ信号として波長１．３μｍ、映
像信号として波長１．５５μｍが用いられる。

【０００３】図４は光送受信モジュールの外観斜視図で
ある。図５は従来の光導波路素子−ファイバアレイ接続
装置の概念図である。

【０００４】図４に示す光送受信モジュールは、Ｓｉ基
板１及び石英系光導波路２からなる光導波路素子３と、
ＬＤ（レーザダイオード）４と、ＰＤ（フォトダイオー
ド）５と、ファイバアレイ６と、フィルタ７とが組み込
まれたものである。

【０００５】図５に示すように光送受信モジュール（図
４）がパッケージ８内に固定され、パッケージ８のピン
９と光導波路素子３上のＬＤ４、ＰＤ５とはワイヤ１０
でボンディングされている。本パッケージ８はパッケー
ジ固定台１１に固定され、ファイバアレイ６は直交３軸
（計６軸）の自動ステージ１２上に固定されたファイバ
アレイ固定治具１２ａに固定されている。光ファイバ１
３の終端にはコネクタ１４が取り付けられており、それ
ぞれ、光源１５あるいはパワーメータ１６からの光ファ
イバコード１７の終端のコネクタ１４ａと接続されてい
る。ＬＤ４に接続されたピン９は電気配線１８ａを介し
てＬＤ電源１８に接続されている。１９は電流計であ
り、電気配線１９ａを介してピン９に接続されている。

【０００６】光導波路素子３とファイバアレイ６との調
心方法には以下の３通りの方法がある。

【０００７】 ＣＯＭ−１．５ポート間の波長１．５５μｍ光調心 ＬＤ発光調心（ＣＯＭ−ＬＤ間） ＰＤ発光調心（ＣＯＭ−ＰＤ間） 上記の調心方法の場合には光源１５とパワーメータ１
６とを用い、上記の調心方法の場合には光源１５と電
流計１９とを用いる（上記の調心の場合のみ光源１５
の位置とパワーメータ１６の位置とが逆になる）。

【０００８】調心手順として、図には示されていない顕
微鏡（或いはカメラ等）を用い、パッケージ８に搭載さ
れた光導波路素子３とファイバアレイ６との接続面の面
合わせを行う。

【０００９】次にファイバアレイ側の自動ステージ１２
を移動させ、光の調心で接続損失が最小となる位置に調
整する。調心方法としては上記３通りのいずれかで行
う。調整後、接着剤を塗布し、硬化固定する。尚、接着
剤には紫外線硬化型の接着剤を用いる。接着剤の硬化
後、ファイバアレイ６をファイバアレイ固定治具１２ａ
から外し、光導波路素子３にファイバアレイ６が取り付
けられた状態でパッケージ８をパッケージ固定台１１か
ら外すことにより一連動作が終了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光導波路素子とファイバアレイとの接続装置において
は、ファイバの取り扱いが非常に厄介であること、ま
た、ステージ、カメラ、紫外線照射用のファイバガイ
ド、ＰＤ及びＬＤへの通電用の配線が光導波路やファイ
バアレイの近辺に必要となり、かなり込み入った構造と
なり、自動化の妨げとなっていた。

【００１１】このため、作業者が接続装置に光導波路素
子とファイバアレイとを取り付け、調心固定した後、取
り外し、また次のデバイスを取り付けるといった作業を
繰り返すことになる。つまり、装置一台に作業者が一人
つくことになり、その結果、人件費が高くなり、低コス
トな光伝送モジュールの実現の妨げになるという問題が
あった。

【００１２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、全自動で光導波路素子とファイバアレイとの接続を
行うことができる光導波路素子−ファイバアレイ接続装
置及びそれを用いた光部品の製造方法を提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光部品の製造方法は、光導波路素子の入出力
端とファイバアレイの一端とを接続損失が最小となる位
置で調心固定する光部品の製造方法において、ファイバ
アレイの他端に光ファイバを介して取り付けられたコネ
クタ、光導波路素子及びファイバアレイが予めセットさ
れたパレットを複数枚パレット搬入部に準備し、パレッ
ト搬送部によりパレット搬入部からパレットを調心固定
部まで搬送し、調心固定部により光導波路素子の入出力
端とファイバアレイの一端とを調心した後固定し、他の
パレット搬送部により調心固定部から調心固定後のパレ
ットをパレット排出部に搬送するものである。

【００１４】上記構成に加え本発明の光部品の製造方法
は、光導波路素子の入出力端とファイバアレイの一端と
を調心する際、パレット内の光導波路素子及びファイバ
アレイを二つの把持チャック及び二つの自動ステージに
より別々に持ち上げた後、パレット上で調心固定し、保
持手段及び自動ステージによりパレットに再びセットし
てもよい。

【００１５】上記構成に加え本発明の光部品の製造方法
は、光導波路素子及びファイバアレイを、パレットに設
けられた保持機構によりパレットの略センタライン上に
位置するように保持し、光導波路素子の入出力端とファ
イバアレイの一端とを調心固定する際にコネクタ保持機
構によりパレット側のコネクタに光モニタ用のコネクタ
を接続し、パレットに形成された穴を通してカメラで接
続固定部を監視すると共に、紫外線硬化型の接着剤が塗
布された接続固定部にファイバガイドから紫外線を照射
してもよい。

【００１６】本発明の光導波路素子−ファイバアレイ接
続装置は、光導波路素子の一端とファイバアレイの一端
とを接続損失が最小となる位置で調心固定する光導波路
素子−ファイバアレイ接続装置において、ファイバアレ
イの他端に取り付けられたコネクタ、光導波路素子及び
ファイバアレイが予めセットされたパレットが複数枚準
備されるパレット搬入部と、光導波路素子とファイバア
レイとを調心固定する調心固定部と、調心固定部にパレ
ット搬入部からパレットを搬送するパレット搬送部と、
調心固定後のパレットを外へ取り出すべく待機させるパ
レット排出部と、調心固定部から調心固定後のパレット
をパレット排出部に搬送する他のパレット搬送部とを備
えたものである。

【００１７】上記構成に加え本発明の光導波路素子−フ
ァイバアレイ接続装置の調心固定部は、パレット搬入部
から搬送されたパレットの上側に配置された二つの自動
ステージと、各自動ステージの下側に取り付けられ光導
波路素子及びファイバアレイをそれぞれ把持してパレッ
トから持ち上げ、調心固定した後、パレットに再びセッ
トするための把持チャックとを有してもよい。

【００１８】上記構成に加え本発明の光導波路素子−フ
ァイバアレイ接続装置のパレットは、パレットの略セン
タライン上に配置され光導波路素子及びファイバアレイ
をそれぞれ保持する保持機構と、パレットの端部にコネ
クタを保持するコネクタ保持機構とを有し、光導波路素
子及びファイバアレイの保持機構の両側及び光導波路素
子の保持機構の一部に穴が形成されていてもよい。

【００１９】本発明によれば、ファイバアレイの他端に
光ファイバを介して取り付けられたコネクタ、光導波路
素子及びファイバアレイを予めパレットにセットするだ
けで、煩雑な光ファイバを取り回す手間がなくなり、光
導波路素子の入出力端とファイバアレイの一端とを調心
固定した後、接続装置から光導波路素子及びファイバア
レイを取り外す作業がなくなり、製造工数が大幅に削減
される。すなわち、ファイバアレイの他端に光ファイバ
を介して取り付けられたコネクタ、光導波路素子及びフ
ァイバアレイが載置されたパレットを搬入部に準備すれ
ば、光導波路素子の入出力端とファイバアレイの一端と
を接続損失が最小となる位置で調心固定する一連の作業
が全自動で行われる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。尚、図４、５に示した従来例
と同様の部材には共通の符号を用いた。

【００２１】図１は本発明の光導波路素子−ファイバア
レイ接続装置の一実施の形態を示す概念図である。

【００２２】図１に示す装置は、光導波路素子３の一端
とファイバアレイ６の一端とを接続損失が最小となる位
置で調心固定する光導波路素子−ファイバアレイ接続装
置であり、ファイバアレイ６の他端に取り付けられたフ
ァイバアレイ側コネクタ１４、光導波路素子３及びファ
イバアレイ６が予めセットされたパレット２３が複数枚
準備されるパレット搬入部２０と、光導波路素子３とフ
ァイバアレイ６とを調心固定する光導波路−ファイバア
レイ調心固定部（以下「調心固定部」という）２１と、
調心固定部２１にパレット搬入部２０からパレット２３
を搬送するパレット搬送部（例えば図示しない搬送ロボ
ット）と、調心固定部２１から調心固定後のパレット２
３をパレット排出部２２に搬送する他のパレット搬送部
（例えば図示しない搬送ロボット）と、調心固定後のパ
レットを外へ取り出すべく待機させるパレット排出部２
２とで構成されている。

【００２３】同図において１４ａは光モニタとしての光
源、パワーメータ側コネクタであり、光源１５及び図示
しないパワーメータに接続されている。パワーメータ側
コネクタ１４ａはコネクタ把持用チャック３３に把持さ
れており、コネクタ把持用チャック３３は自動ステージ
３４に取り付けられている。

【００２４】調心固定部２１は、パレット搬入部２０か
ら搬送されたパレット２３が配置される位置の上側に配
置された二つの自動ステージ、すなわち光導波路素子調
心ステージ２７とファイバアレイ調心ステージ２９と、
光導波路素子調心ステージ２７に取り付けられ光導波路
素子３が搭載されたパッケージ８を把持してパレット２
３から持ち上げ、調心固定した後、パレット２３に再び
載置するためのパッケージ把持用チャック２６と、自動
ステージ２９に取り付けられファイバアレイ６を把持し
てパレット２３から持ち上げ、調心固定した後、パレッ
ト２３に再び載置するためのファイバアレイ把持用チャ
ック２８とを有している。

【００２５】図２は図１に示した接続装置に用いられる
パレットの外観斜視図である。

【００２６】図２に示すパレット２３は、パレット２３
の略センタライン上に配置され、光導波路素子３が搭載
されたパッケージ８を保持するパッケージ保持機構（図
示せず）と、ファイバアレイ６を保持すると共に位置決
めするための４本（図では４本であるが限定されない）
のファイバアレイ位置決めピン２４と、パレット２３の
端部にファイバアレイ側コネクタ１４を保持するコネク
タ保持機構（図示せず）とを有し、パッケージ８及びフ
ァイバアレイ６の保持機構の両側及びパッケージ８の保
持機構の一部に穴２５が形成されている。パッケージ８
の光導波路素子３の両側にはパッケージ８を貫通するよ
うに複数（図では８本であるが限定されない）のピン９
が取り付けられており、ピン９の上端と光導波路素子３
の電極とがワイヤでボンディングされている。

【００２７】この装置の動作の概要について図１を参照
して説明する。

【００２８】パレット搬入部２０から１枚のパレット２
３が光導波路素子３とファイバアレイ６とを調心固定す
る機能を有する調心固定部２１へ搬送される。調心固定
部２１で光導波路素子３とファイバアレイ６とが調心固
定され、調心固定されたパレット２３はパレット搬出部
２２へ排出される。上記一連の動作をパレット搬入部２
０に準備したパレット２３がなくなるまで行われる。

【００２９】次に調心固定部２１の動作についてＰＤ受
光調心（ＣＯＭ−ＰＤ間）の場合を例にとって図３を参
照して説明する。なお図３は図１に示した接続装置にお
ける光導波路とファイバアレイとの接続方法を説明する
ための説明図である。

【００３０】光導波路素子３とファイバアレイ６とを調
心固定する機能を有する調心固定部２１にパレット２３
が搬送されると、パレット２３の端部に取り付けられた
ＣＯＭポート側のコネクタ１４に、光源１５に接続され
たファイバコード付きのコネクタ１４ａが差し込まれ
る。当然のことながら、ファイバコード付きのコネクタ
１４ａは自動で抜き差しが可能である。

【００３１】パレット２３の上側に配置された各自動ス
テージ２７、２９に取り付けられたチャック２６、２８
はパレット２３上の光導波路素子３が搭載されたパッケ
ージ８及びファイバアレイ６を別々に把持する。

【００３２】両チャック２６、２８がパッケージ８及び
ファイバアレイ６を把持した後、自動ステージ２７、２
９は、ファイバアレイ６の他端に接続されている光ファ
イバ１３が断線しない高さまで上方へ移動する。移動終
了後、パレット２３の下側に位置するように接続装置に
設けられ、光導波路素子３に設けられているＰＤの受光
量をモニタするための複数のコンタクトプローブ３０
と、光導波路素子３とファイバアレイ６との接続部とを
高精度で位置決めするため接続装置に設けられたカメラ
（例えばＣＣＤカメラ）３１と、光導波路素子３とファ
イバアレイ６との接続部に塗布された紫外線硬化型の接
着剤を硬化させるための紫外線を照射するため接続装置
に設けられたファイバガイド３２とが、パレット２３に
形成された穴２５を通り、初めに移動しておいたパッケ
ージ８に搭載された光導波路素子３及びファイバアレイ
６に対し、最適位置まで上昇する。コンタクトプローブ
３０は、パッケージ８のピン９の下端に接触する。

【００３３】次にカメラ３１を用いて光導波路素子３と
ファイバアレイ６との接続部の面合わせを画像処理で行
う。面合わせ終了後、ＰＤでの受光量が最大となるよう
に自動ステージ２９を移動させ、場合によっては自動ス
テージ２７を移動させ、いわゆる調心作業を行う。調心
終了後、図には示されていないディスペンサで紫外線硬
化型の接着剤を塗布する。尚、ディスペンサはパレット
２３が配置される位置の上部空間に配置された図示しな
い自動ステージ（またはエアシリンダ）に固定されて移
動する。紫外線硬化型の接着剤の塗布後、ファイバガイ
ド３２から紫外線を照射し、接着剤を硬化させる。接着
剤の硬化後、コンタクトプローブ３０、カメラ３１、フ
ァイバガイド３２が退避（下降）し、調心固定が完了し
たファイバアレイ付き光導波路素子３の搭載されたパッ
ケージ８をパレット２３に戻す。パッケージ８をパレッ
ト２３に戻した後、パレット２３がパレット搬出部２２
へ搬送される。

【００３４】以上において、本発明の光導波路−ファイ
バアレイ接続装置によれば、予めパレットに光導波路素
子、ファイバアレイ及びファイバアレイの他端に取り付
けられたコネクタとをセットするだけで、後は全て自動
で光導波路素子とファイバアレイとの接着固定を行うこ
とができ、当然のことながら、煩雑な光ファイバを取り
回す手間がなくなり、さらには人手もいらなくなり、低
コストな光伝送モジュールを提供することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００３６】全自動で光導波路素子とファイバアレイと
の接続を行うことができる光導波路素子−ファイバアレ
イ接続装置及びそれを用いた光部品の製造方法の提供を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路素子−ファイバアレイ接続装
置の一実施の形態を示す概念図である。

【図２】図１に示した接続装置に用いられるパレットの
外観斜視図である。

【図３】図１に示した接続装置における光導波路とファ
イバアレイとの接続方法を説明するための説明図であ
る。

【図４】光送受信モジュールの外観斜視図である。

【図５】従来の光導波路素子−ファイバアレイ接続装置
の概念図である。

【符号の説明】

３ 光導波路素子 ６ ファイバアレイ １３ 光ファイバ ２３ パレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石神 良明 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 寺岡 達夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA24 DA02 DA04 DA22 DA23

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路素子の入出力端とファイバアレ
   イの一端とを接続損失が最小となる位置で調心固定する
   光部品の製造方法において、上記ファイバアレイの他端
   に光ファイバを介して取り付けられたコネクタ、上記光
   導波路素子及び上記ファイバアレイが予めセットされた
   パレットを複数枚パレット搬入部に準備し、パレット搬
   送部により上記パレット搬入部から上記パレットを調心
   固定部まで搬送し、上記調心固定部により上記光導波路
   素子の入出力端と上記ファイバアレイの一端とを調心し
   た後固定し、他のパレット搬送部により上記調心固定部
   から調心固定後のパレットをパレット排出部に搬送する
   ことを特徴とする光部品の製造方法。
2. 【請求項２】 上記光導波路素子の入出力端と上記ファ
   イバアレイの一端とを調心する際、上記パレット内の光
   導波路素子及びファイバアレイを二つの把持チャック及
   び二つの自動ステージにより別々に持ち上げた後、上記
   パレット上で調心固定し、上記保持手段及び上記自動ス
   テージにより上記パレットに再びセットする請求項１に
   記載の光部品の製造方法。
3. 【請求項３】 上記光導波路素子及び上記ファイバアレ
   イを、上記パレットに設けられた保持機構により上記パ
   レットの略センタライン上に位置するように保持し、上
   記光導波路素子の入出力端と上記ファイバアレイの一端
   とを調心固定する際にコネクタ保持機構によりパレット
   側のコネクタに光モニタ用のコネクタを接続し、上記パ
   レットに形成された穴を通してカメラで接続固定部を監
   視すると共に、紫外線硬化型の接着剤が塗布された接続
   固定部にファイバガイドから紫外線を照射する請求項１
   に記載の光部品の製造方法。
4. 【請求項４】 光導波路素子の一端とファイバアレイの
   一端とを接続損失が最小となる位置で調心固定する光導
   波路素子−ファイバアレイ接続装置において、上記ファ
   イバアレイの他端に取り付けられたコネクタ、上記光導
   波路素子及び上記ファイバアレイが予めセットされたパ
   レットが複数枚準備されるパレット搬入部と、上記光導
   波路素子と上記ファイバアレイとを調心固定する調心固
   定部と、該調心固定部に上記パレット搬入部から上記パ
   レットを搬送するパレット搬送部と、調心固定後のパレ
   ットを外へ取り出すべく待機させるパレット排出部と、
   上記調心固定部から調心固定後のパレットを上記パレッ
   ト排出部に搬送する他のパレット搬送部とを備えたこと
   を特徴とする光導波路素子−ファイバアレイ接続装置。
5. 【請求項５】 上記調心固定部は、上記パレット搬入部
   から搬送されたパレットの上側に配置された二つの自動
   ステージと、各自動ステージの下側に取り付けられ上記
   光導波路素子及び上記ファイバアレイをそれぞれ把持し
   て上記パレットから持ち上げ、調心固定した後、上記パ
   レットに再びセットするための把持チャックとを有する
   請求項４に記載の光導波路素子−ファイバアレイ接続装
   置。
6. 【請求項６】 上記パレットは、上記パレットの略セン
   タライン上に配置され上記光導波路素子及び上記ファイ
   バアレイをそれぞれ保持する保持機構と、上記パレット
   の端部にコネクタを保持するコネクタ保持機構とを有
   し、上記光導波路素子及び上記ファイバアレイの保持機
   構の両側及び上記光導波路素子の保持機構の一部に穴が
   形成されている請求項４に記載の光導波路素子−ファイ
   バアレイ接続装置。