JP2001108863A - 光モジュール用試験機及びその光軸調整方法 - Google Patents
光モジュール用試験機及びその光軸調整方法Info
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Abstract
機及びその光軸調整方法に関し、光デバイスのパッケー
ジと光ファイバブロックとの面合わせを精度良く行い、
光軸調整を精密に且つ、短時間で行うことを可能にす
る。 【解決手段】 光デバイスパッケージ15−2と光ファ
イバブロック15−4をそれぞれ部品保持部1−1,1
−2に保持し、それらの接合面をCCDカメラ1−
31 ,1−32 で撮像し、その平面画像データと撮像対
象に焦点が合う合焦距離とを基に、画像処理部1−10
及び演算処理部1−11により、二つの部品の接合面の
傾き、回転、光結合位置のずれを算出する。その算出デ
ータを基に、各部品保持部1−1,1−2をそれぞれ搭
載した移動ステージを駆動して接合面の面合わせと光軸
位置を調整し、対向する位置に移動させて接合する。移
動ステージは少なくとも6軸の平行移動及び傾斜、回転
移動が可能である。
Description
される光モジュール用試験機及びその光軸調整方法に関
し、特に、光導波路を形成した基板又は該基板を実装し
た光デバイスパッケージと、該基板又は光デバイスパッ
ケージに光学的に接合される光ファイバホルダ又は光フ
ァイバブロックとの間で、その接合面での光軸を調整し
て合わせ、伝送特性等の試験を行う光モジュール用試験
機及びその光軸調整方法に関する。
光デバイスやLN(ニオブ酸リチウム)外部変調器等の
光導波路型光デバイスが多種開発されている。この光導
波路型デバイスは部品の小型化やコストダウンが図れる
ことから、今後主流となる光デバイスとして期待されて
いる。
とを接合した光モジュールの外観を示す図である。同図
において、15−1は光導波路を形成した光導波路付基
板、15−2は該光導波路付基板を実装したパッケー
ジ、15−3は光ファイバ、15−4は複数の光ファイ
バを束ねた光ファイバブロック、15−5はパッケージ
の端子である。
軸と光ファイバブロック15−4の光ファイバの光軸と
が合致するように光軸調整して結合し、特性試験を行う
場合、図16に示すような光軸調整機構を用いて試験を
行っている。
の光導波路付基板パッケージ15−2を保持するパッケ
ージ保持部16−1と、該パッケージ保持部16−1を
搭載し、搭載面が自由に傾斜するジンバル機構部16−
2と、それらを搭載するθ軸移動ステージ16−3と、
XY軸移動ステージ16−4と、Z軸移動ステージ16
−5とを備え、また、前述の光ファイバブロック15−
4を保持する光ファイバブロック保持部16−6と、そ
れらを搭載する防振台16−7とを備える。
Diode )等の光半導体素子を実装した平面実装型光デバ
イスのパッケージと光ファイバブロックとを接合した光
モジュールの例について説明する。
光ファイバブロック15−4とを、それぞれ部品取付け
部(パッケージ保持部16−1、光ファイバブロック保
持部16−6)にクランプした後、光デバイスのパッケ
ージ15−2と光ファイバブロック15−4との接合面
を平行に合わせる面合わせを行う。
よりパッケージ保持部16−1を上昇させていき、光デ
バイスのパッケージ15−2を光ファイバブロック15
−4に突き当て、ジンバル機構部16−2の圧力センサ
(図示省略)により規定の圧力が加わったことを検出し
たところでジンバル機構部16−2の傾斜を固定し、光
デバイスのパッケージ15−2の接合面を光ファイバブ
ロック15−4の面と平行になるように合わせる。
基板に実装されたLD素子にLD駆動電源16−8から
給電することによりLD素子を発光させ、光ファイバか
らの受光量を光パワーメータ16−9で測定し、該測定
値をデータ処理部16−10に出力し、データ処理部1
6−10は所定の調芯アルゴリズムに基づき、θ軸移動
ステージ16−3、XY軸移動ステージ16−4及びZ
軸移動ステージ16−5をステージ駆動部16−11に
より駆動し、光ファイバからの受光量が最大となるよう
光デバイスのパッケージ15−2の位置を調整する。調
芯終了後、所定の特性試験を行い、光軸調整を含む試験
を完了する。
せに使用しているジンバル機構部16−2は、2つの部
品を押し当てて接合面が平行になるように傾斜を固定す
る機構を備える必要があるため、構造が複雑にならざる
を得ず、また、部品固定の際に傾斜の位置ずれを起こし
やすいという問題があった。
いる光デバイスに対する光軸調整において、部品形状が
微細になるほど面合わせを精度良く行うことが困難とな
り、面の角度ずれ(傾斜)に起因する光の損失・反射等
が発生し、特性試験精度が低下してしまう。
軸の位置)が変動し、部品毎の位置のバラツキが大き
く、光軸調整の移動範囲を広くとらないと適正な調芯が
できず、調芯に多くの時間が掛かるという問題があっ
た。
試験の場合には、回転調整(θ軸を中心とする回転)を
行うと接合面の傾斜が変動するため、面合わせと回転調
整を数回繰り返して行う必要があり、調芯に長時間を費
やすという問題があった。
と光ファイバブロック15−4との面合わせ精度良く行
い、且つ、光軸合わせに部品形状の差異等による影響が
少なく、精密にかつ短時間で光軸調整を行うことができ
る光モジュール用試験機及びその光軸調整方法を提供す
ることを目的とする。
試験機は、(1)対向する接合面で光結合される二つの
光モジュール部品をそれぞれ保持する部品保持部と、該
部品保持部により保持された二つの光モジュール部品の
接合面を撮像するCCDカメラと、前記部品保持部を搭
載し、対向する接合面との相対的な位置ずれ、回転ずれ
及び傾斜を補正する移動可能な移動ステージとを備え、
前記部品保持部を搭載する移動ステージは、対向する部
品の接合面に対して相対的に左右、上下及び前後方向に
平行に移動する移動機構と、対向する部品の接合面に対
して相対的に左右、上下及び前後方向の軸と平行な軸を
中心として傾斜又は回転する移動機構を少なくとも有
し、前記CCDカメラで撮像したそれぞれの部品の接合
面の測定点の画像データと撮像対象に焦点が合う合焦距
離とを基に、該接合面の3次元位置データを算出し、該
3次元位置データを基に、対向する接合面の傾き及び光
結合位置を算出する手段と、該算出データを基に部品保
持部を搭載する移動ステージを駆動し、対向する接合面
に傾き及び光結合位置を合致させて二つの光モジュール
部品を接合する手段と、を備えたものである。
れた二つの光モジュール部品の接合面が対向する位置の
間に配置され、移動ステージ上に搭載されて配置された
プリズム又は反射鏡と、該プリズム又は反射鏡を介し、
前記二つの部品の接合面を交互に撮像する1台のCCD
カメラとを備え、該CCDカメラでそれぞれの部品の接
合面の測定点を撮像した後に、前記移動ステージ上に搭
載したプリズム又は反射鏡を、二つの部品の接合面が対
向する位置から移動させて退避させる手段と、該CCD
カメラで撮像した画像データと撮像対象に焦点が合う合
焦距離とを基にした二つの部品の接合面の傾き及び光結
合位置に応じて、部品保持部に設けた移動ステージを駆
動し、対向する接合面に傾き及び光結合位置を合致させ
て二つの光モジュール部品を接合する手段と、を備えた
ものである。
波路付基板又は該基板を実装した光デバイスパッケージ
の光モジュール部品の接合面撮像時に、該光モジュール
部品の光導波路部に外部から可視光を入射する手段を備
え、光導波路部に外部から可視光を入射した状態で光結
合位置を画像認識するものである。
波路付基板又は該基板を実装した光デバイスパッケージ
の光モジュール部品の接合面撮像時に、該光半導体素子
を発光させる手段を備え、該光半導体を発光させた状態
で赤外線CCDカメラで光結合位置を画像認識するもの
である。
ンズ又は倍率の異なる2種以上のレンズを有し、低倍率
のレンズで撮像した画像データから接合面の平面座標位
置を測定し、高倍率のレンズで撮像した画像により接合
面との合焦距離及び光結合位置を測定し、それの測定値
を基に接合面の傾き及び光結合位置を算出する手段を備
えたものである。
調整方法は、(6)前述の(1)乃至(5)のいずれか
に記載の光モジュール用試験機において、対向する部品
接合面の傾きを補正する際に、光結合位置がずれた場
合、傾き補正前の光結合位置と傾き補正後の光結合位置
とのずれの量から、対向する部品接合面との回転ずれの
中心位置を算出し、該算出データを基に光結合位置を補
正しながら対向する接合面の傾きを補正するものであ
る。
験機の第1の実施形態を示す図である。同図において、
15−2は光デバイスパッケージ、15−4は光ファイ
バブロック、1−1は光デバイスパッケージ保持部、1
−2は光ファイバブロック保持部、1−31 ,1−32
はズームレンズ付CCDカメラ、1−41 ,1−42 は
X軸移動ステージ、1−5はY軸移動ステージ、1−6
はZ軸移動ステージ、1−7はα軸及びβ軸移動ステー
ジ、1−8はθ軸移動ステージ、1−9は画像処理部、
1−10は演算処理部、1−11はステージ駆動部、1
6−8はLD駆動電源、16−9は光パワーメータ、1
6−10はデータ処理部である。
モジュール用試験機は、光デバイスパッケージ保持部1
−1と光ファイバブロック保持部1−2とを、それぞれ
対向するX軸移動ステージ1−41 ,1−42 上の各移
動ステージ上に搭載し、そして、光デバイスパッケージ
保持部1−1及び光ファイバブロック保持部1−2に対
向する位置に、それぞれズームレンズ付CCDカメラ1
−31 ,1−32 を、各々のX軸移動ステージ1−
42 ,1−41 上の移動ステージ上に配置する。
1及び光ファイバブロック保持部1−2の原点位置と、
対向するズームレンズ付CCDカメラ1−32 ,1−3
1 の原点位置との距離を予め測定しておく。
2と光ファイバブロック15−4とを対向する位置に移
動する際のシフト量として参照される。また、対向する
移動ステージの原点位置も測定しておき、この値は接合
位置補正時のオフセット量として設定しておく。
移動ステージ1−42 上に2軸傾斜ステージ(α軸及び
β軸移動ステージ1−7)と回転ステージ(θ軸移動ス
テージ1−8)とを組み合わせた移動ステージに配置
し、光デバイスパッケージ保持部1−1は、X軸移動ス
テージ1−41 上に2軸移動ステージ(Y軸移動ステー
ジ1−5及びZ軸移動ステージ1−6)上に配置した構
成にする。
(b)に示すように、光デバイスパッケージと光ファイ
バブロックとが対向する方向をZ軸、光デバイスパッケ
ージ及び光ファイバブロックが左右に移動する方向をX
軸、光デバイスパッケージ及び光ファイバブロックが上
下に移動する方向をY軸とする。
平行な回転軸をα軸、Y軸と平行な回転軸をβ軸とす
る。光デバイスパッケージと光ファイバブロックとの接
合面の回転ずれはθ軸の回転により、該接合面の傾きは
α軸及びβ軸の回動により調整される。
−32 は、それぞれ光ファイバブロック保持部1−2及
び光デバイスパッケージ保持部1−1を搭載した移動ス
テージ上に配置され、光ファイバブロック15−4及び
光デバイスパッケージ15−2の接合面に対向し、それ
らの形状を撮影する。
1−32 により撮像した接合面の画像から、画像処理部
1−9及び演算処理部1−11は、光デバイスパッケー
ジ15−2及び光ファイバブロック15−4の接合面の
平面絶対座標値(XY軸座標位置)を算出する。
31 ,1−32 で、光デバイスパッケージ15−2及び
光ファイバブロック15−4の接合面を撮影したとき、
画像のピントが合う合焦距離から該接合面のZ軸座標位
置を算出する。
合面をズームレンズ付CCDカメラ1−31 ,1−32
で撮影し、画像処理して得た3次元位置データを基に、
接合面の傾きと光結合位置(光導波路部と光ファイバコ
ア部の位置等)を算出し、この算出データより、部品保
持部の一方又は両方に設けたメカニカル移動ステージを
移動して面合わせと調芯を行うものである。
部を3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の平面
移動と、回転移動(θ軸中心)及び傾斜移動(α軸及び
β軸中心)を含む少なくとも6軸上で移動する移動ステ
ージ上に配置し、また、各々の部品保持部に保持される
部品の接合面に対向する位置にズームレンズ付CCDカ
メラを配置し、該CCDカメラで撮像した接合面の画像
処理データを基に移動ステージを駆動して面合わせ及び
調芯行う構成を基本としている。
先ず、光軸調整機構の部品保持部に取り付けた光デバイ
スパッケージ15−2と光ファイバブロック15−4の
接合面を低倍率で撮像して画像認識し、光ファイバコア
部と光導波路部等の光結合位置及び予め設定した接合面
上の測定点(例えば、接合面の3隅の点)の座標値
(X,Y,Z座標)を読み取り、各々の接合面の傾きと
光結合位置とを算出する。
に、光デバイスパッケージと光ファイバブロックの接合
面が平行になるように、かつ光導波路と光ファイバの光
軸方向及びその光軸位置が一致するように移動ステージ
を駆動して光導波路と光ファイバコアの光軸位置の粗調
整を行う(粗調芯)。なお、この段階の画像処理時に部
品形状の画像判定を行うことにより、光軸調整前に部品
の良否判定を行うことができる。
1 ,1−32 の倍率を上げて、光デバイスパッケージ1
5−2と光ファイバブロック15−4の接合面を同様に
撮像し、画像処理により光導波路と光ファイバコア部の
光軸位置を算出し、より精密な光軸位置の微調整を行う
(微調芯)。
ルの特性試験を行う。このような試験機により、面合わ
せ精度を高く維持し、部品形状の差異に影響されず精密
に且つ安定的に光軸調整が行われ、精度の良い光モジュ
ール特性試験が可能となる。
法について説明する。図2はCCDカメラによって撮像
した光導波路又は光ファイバコアの光結合位置の算出の
説明図である。同図に示すように、光デバイスパッケー
ジ又は光ファイバブロック2−1の接合面をズームレン
ズ付CCDカメラ2−2により撮影する。
撮影した画像から、光導波路又は光ファイバコア部2−
3のX,Y座標値a(x1 ,y1 )、b(x2 ,y2 )
を算出する。また、多芯光導波路型デバイスの光導波路
又は光ファイバコア部の間隔はミクロン精度で作製され
ており、任意の2点の光導波路又は光ファイバコア部2
−3のX,Y座標値a(x1 ,y1 )、b(x2 ,
y2 )から、光導波路又は光ファイバコア部2−3のθ
軸を中心とする回転ずれ角θs が、θs =tan ―1
{(y1 −y2 )/(x1 −x2 )}として算出され
る。
部品の光結合位置及び回転角を基準に他方の部品の光結
合位置と回転角とを合わせる。その後、ズームレンズ付
CCDカメラ2−2の倍率を上げて再度画像認識を行
い、同様の処理を行って光軸をより正確に合わせる補正
を行う
した光デバイスパッケージ又は光ファイバブロック接合
面の傾きの算出の説明図である。先ず、図3に示すよう
に、部品保持部3−1に保持された光デバイスパッケー
ジ又は光ファイバブロック3−2の上端測定点AをCC
Dカメラ3−3で撮影し、CCDカメラ3−3を搭載し
たZ軸移動ステージ3−4をZ軸方向に移動させ、撮影
画像のピントが部品の上端測定点Aに合ったときのZ軸
移動ステージ3−4の原点位置からの移動距離(合焦距
離)z1 を測定し、また、部品の上端測定点Aの高さ、
即ちY座標位置y1 を撮影した画像から算出する。
1に保持された光デバイスパッケージ又は光ファイバブ
ロック3−2の下端測定点BをCCDカメラ3−3で撮
影し、同様にCCDカメラ3−3を搭載したZ軸移動ス
テージ3−4をZ軸方向に移動させ、撮影画像のピント
が部品の下端測定点Bに合ったときのZ軸移動ステージ
3−4の原点位置からの移動距離を測定し、また、部品
の下端測定点Bの高さ、即ちY座標位置y2 を撮影した
画像から算出する。
ラ3−3のレンズの焦点距離は固定とし、CCDカメラ
3−3をZ軸方向に移動させて撮像対象に対して焦点を
合わせるものとしているため、焦点が合う撮像対象とC
CDカメラとの距離Lは、図3に示す測定点Aを測定し
た場合と図4に示す測定点Bを測定した場合のいずれの
場合でも等しい。なお、合焦距離は、CCDカメラのレ
ンズの焦点距離を可変とし、撮像対象にピントが合う焦
点距離から算出する構成とすることもできる。
ック3−2の接合面の傾き(α軸を中心とする回転ず
れ)αs は、上記移動距離z1 ,z2 及びY座標位置y
1 ,y2 から、αs =tan ―1{(z1 −z2 )/(y
1 −y2 )}として算出される。この算出データを基
に、一方の部品を基準に他方の部品の接合面が平行とな
るようにα軸移動ステージを移動させ、傾斜を調整す
る。
定点のX座標位置x1 ,x2 とその合焦距離から算出さ
れるZ座標位置z1 ,z2 とから、β軸を中心とする回
転ずれβs が、βs =tan ―1{(z1 −z2 )/(x
1 −x2 )}として算出され、この算出データを基に、
一方の部品を基準に他方の部品の接合面が平行となるよ
うにβ軸移動ステージを移動させ、傾斜を調整する。
型デバイスであっても容易に光結合位置を算出して光軸
を合わせることができ、調芯時間の短縮化が図れると共
に、メカニカルステージの駆動のみにより面合わせと調
芯を行うことができるため、調整機構の簡略化を図るこ
とができる。
ロー図であり、以下にそのフローを説明する。先ず、従
来と同様に光デバイスパッケージ及び光ファイバブロッ
クを光モジュール用試験機の各部品保持部に保持する。
また、光ファイバの光出力端を光パワーメータに接続
し、光デバイスパッケージのLD駆動端子部を電源端子
に接続しておく(5−1)。
メラを低倍率にして、光デバイスパッケージ及び光ファ
イバブロックの各接合面全体を撮像する(5−2)。撮
像した画像データより、各接合面の3隅の測定点と光導
波路又は光ファイバコア部のXY座標値[ 光デバイスパ
ッケージの3隅の測定点:A(xA ,yA ),B
(xB ,yB ),C(xC ,yC )、光ファイバブロッ
クの3隅の測定点:a(xa ,ya ),b(xb ,
yb ),c(xc ,yc )、光導波路部:D(xD ,y
D ),E(xE ,yE )、光ファイバコア部:d
(xd ,yd ),e(xe ,ye )] (図7参照)を読
み取って測定する(5−3)。
の比較を行い、部品の良否判定を自動的に行う(5−
4)。部品不良と判定された場合は、その旨を表示し、
自動的に又は試験者により部品を交換する。
率を例えば5倍程度上げ(5−5)、接合面の3隅等の
任意の測定点が画像認識範囲内に入るようにCCDカメ
ラを移動し、各測定点で焦点が合うCCDカメラの移動
距離から各測定点のZ軸座標値[光デバイスパッケージ
の3隅の測定点:A(zA ),B(zB ),C
(zC )、光ファイバブロックの3隅の測定点:a(z
a ),b(zb ),c(zc )]を、Z軸移動ステージ
の移動量と画像鮮明度を示す画像認識データとを基に測
定する(5−6)。
斜角(αs ,βs )を算出する(5−7)(図8参
照)。そして、傾斜角算出データ(αs ,βs )を基
に、光ファイバブロックが光デバイスパッケージ面と平
行になるように、α軸及びβ軸移動ステージを用いて光
ファイバブロック保持部の傾きを補正する(5−8)。
ファイバブロックの接合面を撮像し、任意の3点の測定
点の位置座標と合焦距離とを測定し(5−9)、接合面
の傾斜を算出する(5−10)。このとき、光ファイバ
ブロックの接合面の傾きと光デバイスパッケージの接合
面の傾きとが等しいか、即ち接合面が平行であるか否か
を判定し(6−1)、平行でない場合は再度傾斜補正を
行った後に接合面の傾きが等しくなったかどうかを判定
する。
XY平面座標値を高倍率レンズにより測定し(6−
2)、それぞれの接合面の回転角を算出する(6−
3)。この回転角を基に光ファイバコア部と光導波部と
の接合面の回転角が同じになるように光ファイバブロッ
ク保持部のθ軸移動ステージを回転させる(6−4)。
ファイバコア部を撮像して画像認識し(6−5)、その
平面座標値と回転角を算出し(6−6)、光導波路部と
光ファイバコア部の回転角が等しいかどうかを判定し
(6−7)、等しくない場合は再び光ファイバブロック
保持部θ軸移動ステージを回転させ、光導波路部と光フ
ァイバコア部の回転角が等しくなるように調整する。
の一致を確認した後、図9に示すように光ファイバブロ
ック保持部をX軸移動ステージにより光デバイスパッケ
ージ保持部と対向する位置に移動する(6−8)。この
ときの移動量は先に述べた部品保持部とCCDカメラの
間隔分である。
平面座標値より算出した光結合位置データより光デバイ
スパッケージ保持部のX軸移動ステージ及びY軸移動ス
テージを移動させ、光結合がとれる位置に位置補正する
(6−9)。
軸移動ステージにより光ファイバブロックとの間隔が約
5μmとなるように光デバイスパッケージ保持部を移動
させる(6−10)。
D駆動電源16−8から給電し、光ファイバから出力さ
れる受光量を光パワーメータ16−9により測定し、光
ファイバ端の受光量が最大となるように微調芯を行う
(6−11)。
バイスパッケージと光ファイバブロックとの間隔が約1
μmとなるまで光デバイスパッケージ保持部をZ軸移動
ステージの移動により近づけ、特性確認の試験を行い
(6−12)、調整試験完了後に部品を取り外す(6−
13)。
用試験機の第2の実施形態を示す図である。この実施形
態は、接合する2つの部品15−2,15−4の接合面
とプリズム10−1とを同軸の一直線上に配置し、2つ
の部品の接合面を交互にプリズムを介してズームレンズ
付CCDカメラ10−2で撮像する構成とし、一台のズ
ームレンズ付CCDカメラ10−2により画像処理して
光軸調整をするようにしたものである。
10−1と間の距離を約15mmとし、プリズムとズー
ムレンズ付CCDカメラ10−2と間の距離を約20m
mとした。ここで、プリズム10−1は、直交する2面
で反射する直角プリズムを用い、直角度90度±1分以
内、面精度0.15μm、直交2面外形寸法15mm程
度のものを使用することができる。また、プリズムに代
えて、反射鏡を用いることもできる。
−2は二つの部品を接合したときに退避できるよう、X
軸移動ステージ10−3上に配置し、更にズームレンズ
付CCDカメラ10−2は位置調整のためZ軸移動ステ
ージ10−5上に取り付ける。
ず、光ファイバブロック15−4と光デバイスパッケー
ジ15−2をそれぞれの保持部に取り付ける。次に接合
部品のどちらか一方(例えば、光ファイバブロック)を
撮像し、接合面の3隅と光結合位置(光ファイバコア
部)を前述の第1の実施形態と同様に画像認識して3次
元位置データを算出する。
ージ)を撮像できる位置にズームレンズ付CCDカメラ
10−2をZ軸移動ステージ10−5により移動し、同
様に接合面の3隅と光結合位置(光導波路)の3次元位
置データを算出する。
平行にするため、接合部品の移動ステージ(光ファイバ
ブロック側:α・β・θ軸移動ステージ、光デバイスパ
ッケージ側:X・Y・Z軸移動ステージ)により位置補
正を行う。
て、接合面の傾斜が平行となるまで上記動作を繰り返
し、接合位置をより精密に合わせ込んでいく。そして、
接合面の傾斜が平行となったところで光結合位置データ
を再度確認する。
カメラ部10−2を部品接合エリアの外に退避させるよ
うにX軸移動ステージ10−3により移動し、その後、
算出データを基に、光ファイバブロック15−4と光デ
バイスパッケージ15−2の接合面間の距離が約5μm
となるように、光ファイバブロック保持部を光デバイス
パッケージ保持部に近づけると共に、光導波路部と光フ
ァイバコア部との回転ずれを調整し、光結合位置を補正
する(図11参照)。
動し、光ファイバ端からの受光量が最大となるように微
調芯を行う。以上の手順により調芯を完了した後、光デ
バイスパッケージと光ファイバの接合面間の距離を約1
μmに近づけて、特性確認を行い、特性試験を完了す
る。
型光デバイスの挿入損失光軸調整試験機の説明図であ
る。この光軸調整試験機は、光導波路基板12−1の保
持部とズームレンズ付CCDカメラ12−21 とを同一
の移動ステージ12−3上に配置した機構部と、光ファ
イバブロック保持部12−4とズームレンズ付CCDカ
メラ12−22 とを同一移動ステージ12−5上に配置
した機構部と、レンズ12−6を介した受光器12−7
と可視光光源12−8とを同一移動ステージ上に配置し
た機構部の三つの機構部から構成される。
板12−1の光導波路位置を測定するときに使用し、受
光器12−7は位置補正できるよう、XY軸移動ステー
ジ12−9上に配置する。また、光ファイバブロック保
持部は6軸(XYZ−αβ−θ)ステージ12−10上
に配置している。
ず、図13に示すように、光ファイバブロック12−1
1からレンズ12−6を通して直接受光器12−7に光
を入射する位置に受光器12−7のステージ12−9を
移動して受光量の測定を行い、リファレンスデータを測
定する。
持部12−12に取付け、図12に示す位置に、移動ス
テージを移動させ、可視光光源12−8を光導波路基板
12−1に入射してCCDカメラ12−22 にて基板接
合面を撮像する。これは、可視光を入射すると光導波路
位置を明瞭に撮像できるためである。
をCCDカメラ12−21 で撮像し、前述の第1の実施
形態と同様の処理を行い、接合面の傾きと光結合位置を
算出する。この算出データを基に光ファイバブロック保
持部の6軸移動ステージ12−10を移動して接合面の
傾きと光結合位置を合わせ込む。
持部12−12を光ファイバブロック12−11と対向
する位置に移動させ、更に光ファイバブロック12−1
1をZ軸移動ステージにて光導波路基板12−1との間
隔が約1μmとなるように移動させる。
態で受光器12−7のXY軸移動ステージ12−9を調
芯して受光量が最大となる位置に合わせ込み、挿入損失
を測定する。
光モジュール部品の接合面をCCDカメラで撮像し互い
の接合面の傾き及び回転、光結合位置を画像データから
算出し、該算出データを基にそれらの部品を搭載した移
動ステージを駆動して面合わせ及び光結合位置を合わせ
ることにより、部品形状や部品取付のばらつきによる影
響が少なく、安定した面合わせを行うことができる。
動、回転移動を各軸独立に移動する機構とすることによ
り、面合わせ及び光結合位置合わせの機構を簡略化する
ことができ、多芯光導波路型デバイスであっても容易に
調芯が可能となり、調芯時間の短縮化を図ることができ
る。
態を示す図である。
合面の光結合位置の算出の説明図である。
合面の傾き算出の説明図である。
合面の傾き算出の説明図である。
ある。
及び光デバイスパッケージを接合させた状態を示す図で
ある。
形態を示す図である。
形態を示す図である。
失光軸調整試験機の説明図である。
失光軸調整試験機の説明図である。
失光軸調整試験機の説明図である。
ュールの外観を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 対向する接合面で光結合される二つの光
モジュール部品をそれぞれ保持する部品保持部と、該部
品保持部により保持された二つの光モジュール部品の接
合面を撮像するCCDカメラと、前記部品保持部を搭載
し、対向する接合面との相対的な位置ずれ、回転ずれ及
び傾斜を補正する移動可能な移動ステージとを備え、 前記部品保持部を搭載する移動ステージは、対向する部
品の接合面に対して相対的に左右、上下及び前後方向に
平行に移動する移動機構と、対向する部品の接合面に対
して相対的に左右、上下及び前後方向の軸と平行な軸を
中心として傾斜または回転する移動機構を少なくとも有
し、 前記CCDカメラで撮像したそれぞれの部品の接合面の
測定点の画像データと撮像対象に焦点が合う合焦距離と
を基に、該接合面の3次元位置データを算出し、該3次
元位置データを基に、対向する接合面の傾き及び光結合
位置を算出する手段と、 該算出データを基に部品保持部を搭載する移動ステージ
を駆動し、対向する接合面に傾き及び光結合位置を合致
させて二つの光モジュール部品を接合する手段と、 を備えたことを特徴とする光モジュール用試験機。 - 【請求項2】 前記部品保持部により保持された二つの
光モジュール部品の接合面が対向する位置の間に配置さ
れ、移動ステージ上に搭載されたプリズム又は反射鏡
と、 該プリズム又は反射鏡を介し、前記二つの部品の接合面
を交互に撮像する1台のCCDカメラとを備え、 該CCDカメラでそれぞれの部品の接合面の測定点を撮
像した後に、前記移動ステージ上に搭載したプリズム又
は反射鏡を、二つの部品の接合面が対向する位置から移
動させて退避させる手段と、 該CCDカメラで撮像した画像データと撮像対象に焦点
が合う合焦距離とを基にした二つの部品の接合面の傾き
及び光結合位置に応じて、部品保持部に設けた移動ステ
ージを駆動し、対向する接合面に傾き及び光結合位置を
合致させて二つの光モジュール部品を接合する手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載の光モジュー
ル用試験機。 - 【請求項3】 外部から光入射が可能な光導波路付基板
又は該基板を実装した光デバイスパッケージの光モジュ
ール部品の接合面撮像時に、該光モジュール部品の光導
波路部に外部から可視光を入射する手段を備え、 光導波路部に外部から可視光を入射した状態で光結合位
置を画像認識することを特徴とする請求項1又は2に記
載の光モジュール用試験機。 - 【請求項4】 光半導体素子を実装した光導波路付基板
又は該基板を実装した光デバイスパッケージの光モジュ
ール部品の接合面撮像時に、該光半導体素子を発光させ
る手段を備え、 該光半導体を発光させた状態で赤外線CCDカメラで光
結合位置を画像認識することを特徴とする請求項1又は
2に記載の光モジュール用試験機。 - 【請求項5】 前記CCDカメラはズームレンズ又は倍
率の異なる2種以上のレンズを有し、低倍率のレンズで
撮像した画像データから接合面の平面座標位置を測定
し、高倍率のレンズで撮像した画像により接合面との合
焦距離及び光結合位置を測定し、それの測定値を基に接
合面の傾き及び光結合位置を算出する手段を備えたこと
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光モジ
ュール用試験機。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の光モ
ジュール用試験機において、対向する部品接合面の傾き
を補正する際に、光結合位置がずれた場合、傾き補正前
の光結合位置と傾き補正後の光結合位置とのずれの量か
ら、対向する部品接合面との回転ずれの中心位置を算出
し、該算出データを基に光結合位置を補正しながら対向
する接合面の傾きを補正することを特徴とする光モジュ
ール用試験機における光軸調整方法。
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