JP2001083362A - Method for connecting multiple fiber array and waveguide element and its connecting device - Google Patents

Method for connecting multiple fiber array and waveguide element and its connecting device

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JP2001083362A
JP2001083362A JP25595499A JP25595499A JP2001083362A JP 2001083362 A JP2001083362 A JP 2001083362A JP 25595499 A JP25595499 A JP 25595499A JP 25595499 A JP25595499 A JP 25595499A JP 2001083362 A JP2001083362 A JP 2001083362A
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JP
Japan
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fiber array
core fiber
waveguide element
connection loss
optical fibers
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JP25595499A
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Japanese (ja)
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Kazuhisa Matsumoto
和久 松本
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for connecting a multiple fiber array and a waveguide element capable of reducing a deviation of a connection loss. SOLUTION: When a multiple fiber array 5 having a large number of optical fibers is connected to a waveguide element 2 having a large number of waveguides, the positions of the multiple fiber array where the connection loss with a waveguide corresponding to at least three optical fibers of the multiple fiber array 5 becomes minimum are respectively obtained as a coordinate point by moving the abutting position between the multiple array 5 and the waveguide element 2. The optimal coordinate point wherein the deviation of the connection loss becomes small is derived from at least these three coordinate points, and the multiple fiber array is connected to the waveguide element by being positioned to the optimal coordinate point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号伝送用の多芯
ファイバアレイと導波路型光部品(導波路素子)とを接
続する方法及びその装置に係り、特に、接続損失の偏差
が小さくできる多芯ファイバアレイと導波路素子との接
続方法及びその接続装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for connecting a multi-core fiber array for signal transmission and a waveguide type optical component (waveguide element), and in particular, to reduce the deviation of connection loss. The present invention relates to a method for connecting a multi-core fiber array to a waveguide element and a connection device therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムの実用化に伴い、光通信
に用いる光部品の高性能化、低価格化が強く望まれてい
る。そのような背景のもと、導波路型光部品の開発が活
発に行われている。導波路型光部品は、基板上に様々な
機能を持つ光回路を形成でき、量産も比較的容易である
ことから、高性能、低価格の光通信用部品として実用化
が進められている。
2. Description of the Related Art With the practical use of optical communication systems, there is a strong demand for higher performance and lower cost of optical components used for optical communication. Against this background, waveguide type optical components have been actively developed. Waveguide optical components can form optical circuits having various functions on a substrate and are relatively easily mass-produced. Therefore, they are being put to practical use as high-performance, low-cost optical communication components.

【0003】一般に、導波路型光部品では、導波路と通
信信号の伝送媒体である光ファイバとの接続が必要とな
る。導波路と光ファイバとの接続方法には、いくつかの
方法が検討されているが、その中でも光ファイバを基板
上に配列した光ファイバアレイと導波路素子とを突き合
わせて接続するバットカップリング(Butt coupling)方
法が広く用いられている。
In general, a waveguide-type optical component requires a connection between a waveguide and an optical fiber which is a transmission medium for communication signals. Several methods have been studied for the connection between the waveguide and the optical fiber.Among them, a butt coupling (a butt coupling that connects an optical fiber array in which optical fibers are arranged on a substrate and a waveguide element by abutting each other) is used. Butt coupling) method is widely used.

【0004】バットカップリング方法の手順は、光フ
ァイバの端末被覆を除去する。基板上にV溝を形成し
たV溝ブロックに光ファイバを沿わせる。接着剤を塗
布して押さえ板により固定する。光ファイバアレイ端
面を研削或いは研磨する。以上の工程で、光ファイバア
レイを作成する。導波路に補強ブロックを接着剤で固
定する。導波路素子端面を研削或いは研磨する。導
波路素子と光ファイバアレイとを突き合わせ、調芯す
る。導波路端面と光ファイバアレイ端面との接続部に
接着剤を塗布し、接着剤を硬化させる。以上のような工
程を経て導波路型光部品と光ファイバアレイとが一体に
組み立てられる。
[0004] The procedure of the butt coupling method removes the terminal coating of the optical fiber. An optical fiber is made to extend along a V-groove block having a V-groove formed on a substrate. An adhesive is applied and fixed with a holding plate. The end face of the optical fiber array is ground or polished. Through the above steps, an optical fiber array is created. A reinforcing block is fixed to the waveguide with an adhesive. The end face of the waveguide element is ground or polished. The waveguide element and the optical fiber array are butted and aligned. An adhesive is applied to the connection between the end face of the waveguide and the end face of the optical fiber array, and the adhesive is cured. Through the above steps, the waveguide type optical component and the optical fiber array are integrally assembled.

【0005】ところで、導波路と光ファイバとの接続に
おいては、接続部の接続損失をできるだけ小さくするこ
とが重要である。また、多数の光ファイバを有する多芯
光ファイバアレイと多数の導波路を有する導波路素子と
の接続においては、各ポート(ポートは、互いに対応す
る光ファイバ及び導波路を番号付けしたもの)において
それぞれ接続損失が生じるため、ポート全体の接続損失
のばらつきも小さいことが望ましい。
In connection between a waveguide and an optical fiber, it is important to minimize connection loss at a connection portion. In the connection between a multi-core optical fiber array having a large number of optical fibers and a waveguide element having a large number of waveguides, each port (ports are numbered optical fibers and waveguides corresponding to each other). Since connection loss occurs in each case, it is desirable that variation in connection loss of the entire port be small.

【0006】接続損失のおもな要因のひとつは、接続部
における光軸のずれである。この光軸ずれにより生じる
接続損失は、シングルモードの場合、導波路と光ファイ
バとのモードフィールド径が一致しているとき、 α=−10l0g10[exp−(d/ω)2 ] (α:接続損失、d:光軸ずれ量、ω:モードフィール
ド半径) モードフィールド半径が5μmのとき、α=約1.7d
2 (dB)となる。このように導波路と光ファイバとの
接続においては、光軸ずれが接続損失に大きく影響す
る。
One of the main causes of the connection loss is a shift of the optical axis at the connection portion. In a single mode, when the mode field diameters of the waveguide and the optical fiber match, α = −1010 g10 [exp− (d / ω) 2 ] (α: connection Loss, d: optical axis shift amount, ω: mode field radius) When the mode field radius is 5 μm, α = about 1.7d
2 (dB). As described above, in the connection between the waveguide and the optical fiber, the deviation of the optical axis greatly affects the connection loss.

【0007】光ファイバアレイと導波路素子との多芯接
続においては、すべてのポートで光軸ずれを小さくしな
いとポート間での接続損失の偏差が大きくなる(ポート
全体の接続損失のばらつきが大きくなる)という問題が
ある。
In the multi-core connection between the optical fiber array and the waveguide element, the deviation of the connection loss between the ports increases unless the optical axis deviation is reduced in all the ports (the dispersion of the connection loss of the entire port is large). Problem).

【0008】従来の接続方法では、図6に示されるよう
に、多芯ファイバアレイを接合面のXY方向に移動させ
て導波路素子の両端2ポートに対する多芯ファイバアレ
イの両端の2本の光ファイバの調芯をそれぞれ行い、そ
の2ポートにおける接続損失が両方とも小さくなるよう
に回転調整を行った後、それぞれのポートについて接続
損失が最小になる座標点(X1,Y1)(X2,Y2)
を求め、これら2点の中点(Xa,Ya)に多芯ファイ
バアレイを移動させることによって、全体の接続損失の
偏差を低減させている。
In the conventional connection method, as shown in FIG. 6, the multi-core fiber array is moved in the X and Y directions of the bonding surface, and the two light beams at both ends of the multi-core fiber array with respect to the two ports at both ends of the waveguide element. After the fiber alignment is performed and the rotation is adjusted so that the connection loss at both ports is reduced, the coordinate points (X1, Y1) (X2, Y2) at which the connection loss is minimized for each port.
By moving the multi-core fiber array to the middle point (Xa, Ya) of these two points, the deviation of the total connection loss is reduced.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の接続方
法では、導波路素子や多芯ファイバアレイに反りがあっ
た場合などには、接続損失の偏差が大きくなってしまう
ことがあった。導波路素子や多芯ファイバアレイの反り
は、導波路素子や多芯ファイバアレイに用いる石英ガラ
スやSiなどの基板に存在する反りや製造時の加熱によ
る反りが考えられる。これらの反りを解消するには、微
小な形状変化の制御を必要とするため、反りを解消する
のは困難である。このように、反りが避けられないた
め、従来の接続方法では、反りなどの影響を受けて接続
損失の偏差が大きくなってしまう。
However, in the conventional connection method, when the waveguide element or the multi-core fiber array is warped, the deviation of the connection loss sometimes becomes large. The warpage of the waveguide element or the multi-core fiber array may be caused by a warp existing on a substrate such as quartz glass or Si used for the waveguide element or the multi-core fiber array, or a warp due to heating during manufacturing. It is difficult to eliminate the warpage because it is necessary to control a minute change in shape to eliminate the warpage. As described above, since the warpage is inevitable, the conventional connection method has a large connection loss deviation due to the influence of the warp or the like.

【0010】図7に、従来の接続方法で接続した各ポー
トの接続損失を示す。この例は、素子の反りが3μmあ
った場合のものである。両端のポートでそれぞれ光出力
をモニタしながら光出力が最大となる多芯ファイバアレ
イ位置の座標を求め、その2点の座標の中点へ多芯ファ
イバアレイを移動させる接続方法を用いた。この方法で
接続を行ったとき、この例のように導波路素子や多芯フ
ァイバアレイに反りがあった場合には、接続損失が導波
路素子や多芯ファイバアレイの形状に対応して大きくな
るところが生じる。従って、接続損失の偏差が大きくな
ってしまう。
FIG. 7 shows connection loss of each port connected by a conventional connection method. In this example, the warpage of the element is 3 μm. While monitoring the optical output at the ports at both ends, the coordinates of the position of the multi-core fiber array at which the optical output becomes maximum were obtained, and the connection method of moving the multi-core fiber array to the middle point of the two coordinates was used. When the connection is performed in this manner, if the waveguide element or the multi-core fiber array is warped as in this example, the connection loss increases according to the shape of the waveguide element or the multi-core fiber array. However, it occurs. Therefore, the deviation of the connection loss increases.

【0011】この接続損失の偏差を小さくするには、接
続における位置決めを調整する方法があるが、導波路素
子や多芯ファイバアレイの形状を考慮して位置決めを調
整する必要があり、非常に複雑で時間がかかる。
To reduce the deviation of the connection loss, there is a method of adjusting the positioning in the connection. However, it is necessary to adjust the positioning in consideration of the shapes of the waveguide element and the multi-core fiber array, which is very complicated. It takes time.

【0012】以上のように、従来の接続方法では、導波
路素子や多芯ファイバアレイの反りなどの形状変化に伴
って、接続損失の偏差が大きくなる。また、この接続損
失の偏差を補正するための調整は非常に複雑で時間がか
かる。
As described above, in the conventional connection method, the deviation of the connection loss increases as the shape of the waveguide element or the multi-core fiber array changes, such as warpage. Further, the adjustment for correcting the deviation of the connection loss is very complicated and time-consuming.

【0013】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、接続損失の偏差が小さくできる多芯ファイバアレイ
と導波路素子との接続方法及びその接続装置を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and apparatus for connecting a multi-core fiber array to a waveguide element, which can solve the above-mentioned problems and can reduce the deviation of connection loss.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の方法は、多数の光ファイバを有する多芯ファ
イバアレイと多数の導波路を有する導波路素子とを接続
する際に、多芯ファイバアレイと導波路素子との突き合
わせ位置を移動させることにより、多芯ファイバアレイ
中の少なくとも3本の光ファイバについて対応する導波
路との接続損失が最小になる多芯ファイバアレイ位置を
座標点としてそれぞれ求め、これら少なくとも3つの座
標点から接続損失の偏差が小さくなる最適座標点を導
き、この最適座標点に位置を合わせて多芯ファイバアレ
イを導波路素子に接続するものである。
In order to achieve the above object, a method of the present invention is used for connecting a multi-core fiber array having a large number of optical fibers to a waveguide element having a large number of waveguides. By moving the abutting position between the core fiber array and the waveguide element, the position of the multi-core fiber array at which the connection loss with the corresponding waveguide is minimized for at least three optical fibers in the multi-core fiber array is set as a coordinate point. Are derived from these at least three coordinate points to derive an optimal coordinate point at which the deviation of the connection loss is reduced, and connect the multi-core fiber array to the waveguide element by adjusting the position to the optimal coordinate point.

【0015】前記少なくとも3本の光ファイバのうち、
多芯ファイバアレイの両端付近の2本の光ファイバにつ
いて前記接続損失最小の座標点をそれぞれ求め、前記2
本の光ファイバ間にある光ファイバについて前記接続損
失最小の座標点を求め、これら少なくとも3つの座標点
の重心を前記最適座標点としてもよい。
[0015] Of the at least three optical fibers,
For the two optical fibers near both ends of the multi-core fiber array, the minimum connection loss coordinate point is determined, and
For the optical fiber between the two optical fibers, a coordinate point with the minimum connection loss may be obtained, and the center of gravity of at least three coordinate points may be set as the optimal coordinate point.

【0016】前記少なくとも3本の光ファイバのうち、
多芯ファイバアレイの両端付近の2本の光ファイバにつ
いて前記接続損失最小の座標点を求め、前記2本の光フ
ァイバ間にある光ファイバについて接続損失最小の座標
点を求め、前記2つの座標点間を結ぶ線分の中点と他の
座標点を通り前記線分に平行な直線との中間点を前記最
適座標点としてもよい。
[0016] Of the at least three optical fibers,
Finding the minimum connection loss coordinate point for the two optical fibers near both ends of the multi-core fiber array, finding the minimum connection loss coordinate point for the optical fiber between the two optical fibers, The optimum coordinate point may be a midpoint between a midpoint of a line segment connecting them and a straight line passing through another coordinate point and parallel to the line segment.

【0017】また、本発明の装置は、多数の光ファイバ
を有する多芯ファイバアレイと多数の導波路を有する導
波路素子とを接続する装置において、多芯ファイバアレ
イを移動させて多芯ファイバアレイと導波路素子との突
き合わせ位置を調整する調芯ステージと、この調芯ステ
ージの移動量を検出する移動量検出手段と、この移動量
に基づき多芯ファイバアレイ位置を座標点で表し、少な
くとも3つの座標点から多芯ファイバアレイを移動させ
る別の座標点を導く演算手段とを備えたものである。
Further, according to the present invention, there is provided an apparatus for connecting a multi-core fiber array having a large number of optical fibers to a waveguide element having a large number of waveguides. Alignment stage for adjusting the abutting position of the alignment stage and the waveguide element, movement amount detection means for detecting the movement amount of the alignment stage, and the multi-core fiber array position represented by coordinate points based on the movement amount, at least 3 points. Calculation means for deriving another coordinate point for moving the multi-core fiber array from one coordinate point.

【0018】前記移動量検出手段を、前記調芯ステージ
に臨ませたレーザ測長器で構成してもよい。
[0018] The moving amount detecting means may be constituted by a laser measuring device facing the alignment stage.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0020】本発明の接続方法は、ポートの光出力をモ
ニタしながら、多芯ファイバアレイを接合面のXY2軸
方向(X;水平、Y;鉛直)に移動させて導波路素子に
突き合わせ、任意の少なくとも3つのポートについて接
続損失が最小になる多芯ファイバアレイ位置をXY座標
で示した座標点をそれぞれ求め、これら少なくとも3つ
の座標点から接続損失の偏差が小さくなる最適座標点を
導き、この最適座標点に位置を合わせて多芯ファイバア
レイを導波路素子に接続することにより、ポート間での
接続損失の偏差を小さくするものである。
According to the connection method of the present invention, while monitoring the optical output of the port, the multi-core fiber array is moved in the XY biaxial directions (X; horizontal, Y; vertical) of the joint surface and abuts the waveguide element. For each of the at least three ports, a multi-core fiber array position at which the connection loss is minimized is determined by using XY coordinates, and an optimum coordinate point at which the deviation of the connection loss is reduced is derived from the at least three coordinate points. By connecting the multi-core fiber array to the waveguide element while adjusting the position to the optimum coordinate point, the deviation of the connection loss between the ports is reduced.

【0021】最適座標点を導く具体的な方法として、第
一の方法は、図1に示されるように、まず、多芯ファイ
バアレイの両端付近の2本の光ファイバ(導波路素子の
両端付近の2つの導波路)について、接続損失が最小に
なる座標点(X1,Y1)、(X2,Y2)をそれぞれ
求める。これら2つの座標点の中点付近を回転中心とし
て回転調整を行い、次いで、前記2本の光ファイバ間に
ある1乃至n本(nは自然数)の光ファイバについて接
続損失が最小になる座標点(X3,Y3)を求める。は
じめに求めた2つの座標点と後で求めた1乃至nの座標
点とからなる少なくとも3つの座標点を結ぶ多角形Aを
想定し、この多角形Aの重心(Xb,Yb)を最適座標
点とする。
As a specific method for deriving the optimum coordinate point, as shown in FIG. 1, first, as shown in FIG. 1, two optical fibers (near both ends of a waveguide element) near both ends of a multi-core fiber array are used. , The coordinate points (X1, Y1) and (X2, Y2) at which the connection loss is minimized. Rotation adjustment is performed around the center of these two coordinate points around the center of rotation, and then the coordinate points at which the connection loss is minimized for 1 to n (n is a natural number) optical fibers between the two optical fibers. (X3, Y3) is obtained. Assuming a polygon A connecting at least three coordinate points consisting of the two coordinate points obtained first and the coordinate points 1 to n obtained later, the center of gravity (Xb, Yb) of the polygon A is determined as the optimum coordinate point. And

【0022】第二の方法は、図2に示されるように、ま
ず、多芯ファイバアレイの両端付近の2本の光ファイバ
(導波路素子の両端付近の2つの導波路)について、接
続損失が最小になる座標点(X1,Y1)、(X2,Y
2)をそれぞれ求める。これら2つの座標点の中点付近
を回転中心として回転調整を行い、次いで、前記2本の
光ファイバ間にある1乃至n本の光ファイバについて接
続損失が最小になる座標点(X3,Y3)を求める。は
じめに求めた2つの座標点間を結ぶ線分Bを想定し、後
で求めた1乃至nの座標点を通り前記線分Bに平行な直
線Cを想定する。前記線分Bの中点と前記平行直線Cと
の中間点(Xc,Yc)を最適座標点とする。
In the second method, as shown in FIG. 2, first, the connection loss of two optical fibers near both ends of a multi-core fiber array (two waveguides near both ends of a waveguide element) is reduced. Coordinate points (X1, Y1), (X2, Y
2) is obtained respectively. Rotation adjustment is performed around the center of these two coordinate points around the center, and then the coordinate points (X3, Y3) at which the connection loss is minimized for 1 to n optical fibers between the two optical fibers. Ask for. A line segment B connecting the two coordinate points obtained first is assumed, and a straight line C passing through the coordinate points 1 to n obtained later and parallel to the line segment B is assumed. An intermediate point (Xc, Yc) between the middle point of the line segment B and the parallel straight line C is defined as an optimum coordinate point.

【0023】第一、第二の方法を実施する接続装置は、
図3に示されるように、水平基台1上に設置されて導波
路素子2を固定する固定ステージ3、単芯又は多芯のフ
ァイバアレイ4,5を保持して水平基台1上を移動する
調芯ステージ6,7、調芯ステージ6,7の移動量を検
出するレーザ測長器8,9等の移動量検出手段、図示し
ない演算手段を備える。
[0023] The connection device for performing the first and second methods is as follows.
As shown in FIG. 3, a fixed stage 3 which is installed on the horizontal base 1 and fixes the waveguide element 2 and moves on the horizontal base 1 while holding the single-core or multi-core fiber arrays 4 and 5. Alignment stages 6 and 7, moving amount detecting means such as laser length measuring devices 8 and 9 for detecting the amount of movement of the aligning stages 6 and 7, and arithmetic means (not shown).

【0024】調芯ステージ6,7は、固定ステージ3の
長手方向両側、図では左右両側に配置され、図3の例で
は、導波路素子2の左側が単芯ファイバアレイ(光ファ
イバ)4に接続され、右側が多芯ファイバアレイ5に接
続されることになる。各調芯ステージ6,7は、X,
Y,Zの直交3軸を移動する直交移動ステージと各軸の
周りに回転するθx,θy,θzの回転移動ステージと
を備えている。レーザ測長器8はX軸用、レーザ測長器
9はY軸用である。
The alignment stages 6 and 7 are arranged on both sides in the longitudinal direction of the fixed stage 3, that is, on both the left and right sides in the figure. In the example of FIG. 3, the left side of the waveguide element 2 is a single-core fiber array (optical fiber) 4. The connection is made, and the right side is connected to the multi-core fiber array 5. The alignment stages 6 and 7 are X,
An orthogonal movement stage that moves in three orthogonal axes, Y and Z, and a rotational movement stage that rotates about each axis, θx, θy, and θz, are provided. The laser length measuring device 8 is for the X axis, and the laser length measuring device 9 is for the Y axis.

【0025】第一の方法による詳しい接続方法につい
て、図1を用いて説明する。
A detailed connection method according to the first method will be described with reference to FIG.

【0026】まず、多芯ファイバアレイ5をθx,θ
y,θz各軸の回転移動することにより、突き合わせ面
の角度調整を行った後、モニタ光を導波路素子2又は単
芯ファイバアレイ4に入力し、多芯ファイバアレイ5の
各ポートからの光出力をモニタしながら多芯ファイバア
レイをX軸及びY軸方向に移動させて調芯を行う。即
ち、まず、片端のポートについて調芯するべく、光出力
が最大となる(接続損失が最小となる)位置に多芯ファ
イバアレイ5を移動させ、多芯ファイバアレイ5の座標
点を記憶する。次に、反対端のポートについて調芯する
べく、光出力が最大となる位置に多芯ファイバアレイ5
を移動させ、多芯ファイバアレイ5の座標点を記憶す
る。これら2点の中点付近を回転中心として回転方向θ
zに回転させ、2点とも接続損失が小さくなるよう角度
調整する。さらに、多芯ファイバアレイ5をX軸及びY
軸方向に移動させて、両端のポートについてそれぞれ光
出力が最大となる座標点(X1,Y1)、(X2,Y
2)を求め、記憶する。この後、これら2座標点の中点
に多芯ファイバアレイ5を移動させる。この状態で、全
ポートについて接続損失を測定する。全ポートの接続損
失測定結果より、中央付近のポートで接続損失が他のポ
ートに比べて大きくなっているポートを選択し、そのポ
ートの光出力が最大となるよう多芯ファイバアレイ5を
X軸及びY軸方向に移動させて調芯し、座標点(X3,
Y3)を記憶する。このようにして記憶した3つの座標
点(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)の
重心(Xb,Yb)を求める。この重心(Xb,Yb)
に多芯ファイバアレイ5を移動し、接続を行う。
First, the multi-core fiber array 5 is set to θx, θ
After adjusting the angle of the abutting surface by rotating each axis of y and θz, monitor light is input to the waveguide element 2 or the single-core fiber array 4, and light from each port of the multi-core fiber array 5 is input. While monitoring the output, the multi-core fiber array is moved in the X-axis and Y-axis directions to perform alignment. That is, first, the multi-core fiber array 5 is moved to a position where the optical output is maximized (the connection loss is minimized) in order to align one end port, and the coordinate points of the multi-core fiber array 5 are stored. Next, in order to adjust the center of the port at the opposite end, the multi-core fiber array 5 is located at the position where the optical output is maximized.
Is moved, and the coordinate points of the multi-core fiber array 5 are stored. The rotation direction θ is defined around the center of these two points as the rotation center.
z, and the angle is adjusted so that the connection loss is reduced at both points. Further, the multi-core fiber array 5 is connected to the X-axis and Y-axis.
By moving in the axial direction, the coordinate points (X1, Y1), (X2, Y
2) is obtained and stored. Thereafter, the multi-core fiber array 5 is moved to the midpoint between these two coordinate points. In this state, connection loss is measured for all ports. From the connection loss measurement results of all the ports, a port near the center where the connection loss is larger than the other ports is selected, and the multi-core fiber array 5 is moved along the X-axis so that the optical output of that port is maximized. And moving in the Y-axis direction to align the coordinate points (X3,
Y3) is stored. The center of gravity (Xb, Yb) of the three coordinate points (X1, Y1), (X2, Y2), and (X3, Y3) stored in this manner is obtained. This center of gravity (Xb, Yb)
The multi-core fiber array 5 is moved to and connected.

【0027】以上の方法で接続を行った多芯ファイバア
レイ5と導波路素子2とにおけるポートの接続損失特性
を図4に示す。黒点が本発明による各ポートの接続損失
である。図示されるように、接続損失の最大値と最小値
との差で定義される接続損失偏差は、0.4dBであ
り、付記した従来の接続損失偏差1.0dBより低減さ
れていることが分かる。
FIG. 4 shows the connection loss characteristics of the ports in the multi-core fiber array 5 and the waveguide element 2 connected by the above method. The black dots indicate the connection loss of each port according to the present invention. As shown in the figure, the connection loss deviation defined by the difference between the maximum value and the minimum value of the connection loss is 0.4 dB, which is smaller than the conventional connection loss deviation of 1.0 dB. .

【0028】次に、第二の方法による詳しい接続方法に
ついて、図2を用いて説明する。
Next, a detailed connection method according to the second method will be described with reference to FIG.

【0029】まず、多芯ファイバアレイ5をθx,θ
y,θz各軸の回転移動することにより、突き合わせ面
の角度調整を行った後、モニタ光を導波路素子2又は単
芯ファイバアレイ4に入力し、多芯ファイバアレイ5の
各ポートからの光出力をモニタしながら多芯ファイバア
レイを移動させて調芯を行う。即ち、まず、片端のポー
トについて調芯するべく、光出力が最大となる(接続損
失が最小となる)位置に多芯ファイバアレイ5を移動さ
せ、多芯ファイバアレイ5の座標点を記憶する。次に、
反対端のポートについて調芯するべく、光出力が最大と
なる位置に多芯ファイバアレイ5を移動させ、多芯ファ
イバアレイ5の座標点を記憶する。これら2点の中点付
近を回転中心として回転方向θzに回転させ、2点とも
接続損失が小さくなるよう角度調整する。さらに、多芯
ファイバアレイ5をX軸及びY軸方向に移動させて、両
端のポートについてそれぞれ光出力が最大となる座標点
(X1,Y1)、(X2,Y2)を求め、記憶する。こ
れら2座標点を結ぶ線分Bを算出し、記憶する。この
後、これら2座標点の中点に多芯ファイバアレイ5を移
動させる。この状態で、全ポートについて接続損失を測
定する。全ポートの接続損失測定結果より、中央付近の
ポートで接続損失が他のポートに比べて大きくなってい
るポートを選択し、そのポートの光出力が最大となるよ
う多芯ファイバアレイ5をX軸及びY軸方向に移動させ
て調芯し、座標点(X3,Y3)を記憶する。この座標
点(X3,Y3)を通り線分Bに平行な直線Cを求め
る。線分Bの中点と平行直線Cとの中間点(Xc,Y
c)を求める。この中間点(Xc,Yc)に多芯ファイ
バアレイ5を移動し、接続を行う。
First, the multi-core fiber array 5 is set to θx, θ
After adjusting the angle of the abutting surface by rotating each axis of y and θz, monitor light is input to the waveguide element 2 or the single-core fiber array 4, and light from each port of the multi-core fiber array 5 is input. Alignment is performed by moving the multi-core fiber array while monitoring the output. That is, first, the multi-core fiber array 5 is moved to a position where the optical output is maximized (the connection loss is minimized) in order to align the one end port, and the coordinate points of the multi-core fiber array 5 are stored. next,
The multi-core fiber array 5 is moved to a position where the optical output is maximized in order to align the ports at the opposite ends, and the coordinate points of the multi-core fiber array 5 are stored. The two points are rotated in the rotation direction θz around the center of the two points, and the angle is adjusted so that the connection loss at both points is reduced. Further, the multi-core fiber array 5 is moved in the X-axis and Y-axis directions, and the coordinate points (X1, Y1) and (X2, Y2) at which the optical output is maximized for the ports at both ends are obtained and stored. A line segment B connecting these two coordinate points is calculated and stored. Thereafter, the multi-core fiber array 5 is moved to the midpoint between these two coordinate points. In this state, connection loss is measured for all ports. From the connection loss measurement results for all ports, a port near the center where the connection loss is larger than the other ports is selected, and the multi-core fiber array 5 is moved along the X-axis so that the optical output of that port is maximized. Then, it is moved in the Y-axis direction and aligned, and the coordinate points (X3, Y3) are stored. A straight line C passing through the coordinate points (X3, Y3) and parallel to the line segment B is obtained. An intermediate point (Xc, Y) between the midpoint of the line segment B and the parallel straight line C
Find c). The multi-core fiber array 5 is moved to the intermediate point (Xc, Yc) and connected.

【0030】以上の方法で接続を行った多芯ファイバア
レイ5と導波路素子2とにおける接続損失特性を図5に
示す。黒点が本発明による各ポートの接続損失である。
図示されるように、接続損失の最大値と最小値との差で
定義される接続損失偏差は、0.25dBであり、付記
した従来の接続損失偏差1.0dBより低減されている
ことが分かる。
FIG. 5 shows connection loss characteristics between the multi-core fiber array 5 and the waveguide element 2 connected by the above method. The black dots indicate the connection loss of each port according to the present invention.
As shown in the figure, the connection loss deviation defined by the difference between the maximum value and the minimum value of the connection loss is 0.25 dB, which is smaller than the conventional connection loss deviation of 1.0 dB. .

【0031】以上説明したように、本発明は少なくとも
3点の接続損失最小の座標点から接最適座標点を導いて
いるので、接続損失偏差を小さくすることができると共
に、X軸及びY軸の移動量をレーザ測長器で測定してい
るので、正確かつ再現性よく座標点測定が行え、調芯の
精度が向上する。本発明の装置で本発明の方法による調
芯接続を繰り返し行った結果、接続損失偏差の変動は、
同じ試料による従来の接続損失偏差の変動±0.2dB
に対して±0.05dB以下に抑えることができた。
As described above, the present invention derives the optimum tangent coordinate point from at least three coordinate points having the minimum connection loss, so that the connection loss deviation can be reduced and the X-axis and Y-axis coordinates can be reduced. Since the movement amount is measured by the laser length measuring device, the coordinate point measurement can be performed accurately and with good reproducibility, and the alignment accuracy is improved. As a result of repeatedly performing the alignment connection according to the method of the present invention in the apparatus of the present invention, the fluctuation of the connection loss deviation is:
Conventional connection loss deviation variation of the same sample ± 0.2 dB
To ± 0.05 dB or less.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
The present invention exhibits the following excellent effects.

【0033】(1)導波路素子や多芯ファイバアレイに
反りがあっても接続損失偏差を小さくすることができ
る。
(1) Even if the waveguide element or the multi-core fiber array is warped, the connection loss deviation can be reduced.

【0034】(2)レーザ測長器で移動量を検出するの
で、正確かつ再現性よく接続が行える。
(2) Since the amount of movement is detected by the laser length measuring device, connection can be made accurately and with good reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の方法を示す座標図である。FIG. 1 is a coordinate diagram showing a first method of the present invention.

【図2】本発明の第二の方法を示す座標図である。FIG. 2 is a coordinate diagram showing a second method of the present invention.

【図3】本発明の接続装置を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a connection device of the present invention.

【図4】本発明の方法で接続したときの接続損失特性図
である。
FIG. 4 is a connection loss characteristic diagram when connection is performed by the method of the present invention.

【図5】本発明の方法で接続したときの接続損失特性図
である。
FIG. 5 is a connection loss characteristic diagram when connection is performed by the method of the present invention.

【図6】従来の方法を示す座標図である。FIG. 6 is a coordinate diagram showing a conventional method.

【図7】従来の方法で接続したときの接続損失特性図で
ある。
FIG. 7 is a connection loss characteristic diagram when connection is performed by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 導波路素子 3 固定ステージ 5 多芯ファイバアレイ 7 調芯ステージ 8,9 レーザ測長器(移動量検出手段) 2 Waveguide element 3 Fixed stage 5 Multi-core fiber array 7 Alignment stage 8, 9 Laser length measuring device (movement amount detecting means)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多数の光ファイバを有する多芯ファイバ
アレイと多数の導波路を有する導波路素子とを接続する
際に、多芯ファイバアレイと導波路素子との突き合わせ
位置を移動させることにより、多芯ファイバアレイ中の
少なくとも3本の光ファイバについて対応する導波路と
の接続損失が最小になる多芯ファイバアレイ位置を座標
点としてそれぞれ求め、これら少なくとも3つの座標点
から接続損失の偏差が小さくなる最適座標点を導き、こ
の最適座標点に位置を合わせて多芯ファイバアレイを導
波路素子に接続することを特徴とする多芯ファイバアレ
イと導波路素子との接続方法。
When a multi-core fiber array having a large number of optical fibers is connected to a waveguide element having a large number of waveguides, a position at which the multi-core fiber array and the waveguide element are abutted is moved. The position of the multi-core fiber array where the connection loss with the corresponding waveguide for at least three optical fibers in the multi-core fiber array is minimized is determined as a coordinate point, and the deviation of the connection loss from these at least three coordinate points is small. A method for connecting a multi-core fiber array to a waveguide element, which derives an optimal coordinate point and connects the multi-core fiber array to the waveguide element by adjusting the position to the optimum coordinate point.
【請求項2】 前記少なくとも3本の光ファイバのう
ち、多芯ファイバアレイの両端付近の2本の光ファイバ
について前記接続損失最小の座標点をそれぞれ求め、前
記2本の光ファイバ間にある光ファイバについて前記接
続損失最小の座標点を求め、これら少なくとも3つの座
標点の重心を前記最適座標点とすることを特徴とする請
求項1記載の多芯ファイバアレイと導波路素子との接続
方法。
2. A coordinate point at which the connection loss is minimized for two optical fibers near both ends of a multi-core fiber array among the at least three optical fibers, and a light beam between the two optical fibers is determined. 2. The method of connecting a multi-core fiber array to a waveguide element according to claim 1, wherein a coordinate point at which the connection loss is minimized for the fiber is determined, and a center of gravity of the at least three coordinate points is set as the optimum coordinate point.
【請求項3】 前記少なくとも3本の光ファイバのう
ち、多芯ファイバアレイの両端付近の2本の光ファイバ
について前記接続損失最小の座標点を求め、前記2本の
光ファイバ間にある光ファイバについて接続損失最小の
座標点を求め、前記2つの座標点間を結ぶ線分の中点と
他の座標点を通り前記線分に平行な直線との中間点を前
記最適座標点とすることを特徴とする請求項1記載の多
芯ファイバアレイと導波路素子との接続方法。
3. An optical fiber between the two optical fibers, wherein a coordinate point of the minimum connection loss is determined for two optical fibers near both ends of a multi-core fiber array among the at least three optical fibers. Determining a coordinate point having the minimum connection loss, and setting an intermediate point between a midpoint of a line segment connecting the two coordinate points and a straight line passing through the other coordinate points and parallel to the line segment as the optimal coordinate point. The method for connecting a multi-core fiber array and a waveguide element according to claim 1, wherein:
【請求項4】 多数の光ファイバを有する多芯ファイバ
アレイと多数の導波路を有する導波路素子とを接続する
装置において、多芯ファイバアレイを移動させて多芯フ
ァイバアレイと導波路素子との突き合わせ位置を調整す
る調芯ステージと、この調芯ステージの移動量を検出す
る移動量検出手段と、この移動量に基づき多芯ファイバ
アレイ位置を座標点で表し、少なくとも3つの座標点か
ら多芯ファイバアレイを移動させる別の座標点を導く演
算手段とを備えたことを特徴とする多芯ファイバアレイ
と導波路素子との接続装置。
4. An apparatus for connecting a multi-core fiber array having a large number of optical fibers to a waveguide element having a large number of waveguides, wherein the multi-core fiber array is moved so that the multi-core fiber array is connected to the waveguide element. Alignment stage for adjusting the butting position, movement amount detection means for detecting the amount of movement of the alignment stage, and the multi-core fiber array position represented by coordinate points based on the movement amount, and multi-core fiber positions from at least three coordinate points. A connection device between a multi-core fiber array and a waveguide element, comprising: a calculation unit for guiding another coordinate point for moving the fiber array.
【請求項5】 前記移動量検出手段を、前記調芯ステー
ジに臨ませたレーザ測長器で構成したことを特徴とする
請求項4記載の多芯ファイバアレイと導波路素子との接
続装置。
5. The connecting device according to claim 4, wherein said moving amount detecting means is constituted by a laser length measuring device facing said alignment stage.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117713A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Method of adjusting optical axis of optical waveguide element, and optical waveguide element
WO2015025629A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 株式会社フジクラ Aligning device for optical fiber, connecting device, aligning method, and connecting method
JP2015215498A (en) * 2014-05-12 2015-12-03 住友電気工業株式会社 Method for manufacturing optical fiber connection component

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117713A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Method of adjusting optical axis of optical waveguide element, and optical waveguide element
US8175432B2 (en) 2007-03-27 2012-05-08 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Method of adjusting optical axis of optical waveguide element, and optical waveguide element
JP5333208B2 (en) * 2007-03-27 2013-11-06 住友大阪セメント株式会社 Method for adjusting optical axis of optical waveguide element and method for manufacturing optical waveguide element
WO2015025629A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 株式会社フジクラ Aligning device for optical fiber, connecting device, aligning method, and connecting method
JP2015041078A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 株式会社フジクラ Alignment device, connection device, alignment method, and connection method of optical fiber
US10025032B2 (en) 2013-08-23 2018-07-17 Fujikura Ltd. Alignment device, splicing device, aligning method, and splicing method for optical fibers
JP2015215498A (en) * 2014-05-12 2015-12-03 住友電気工業株式会社 Method for manufacturing optical fiber connection component

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