JP2003185410A - プレーナー型導波路デバイス及びシステムに対して光学的に整列させるために、複数の多軸動作ステージを較正し及び整列させるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】位置決めステージとファイバセンサを高精度で
整列させるための手段を提供する。 【解決手段】光を検出して光学装置に結合するための光
学システム、及び、システムのアライメントをとってシ
ステムを較正するための方法である。システムは、位置
決めステージ(706,712)とファイバセンサ(708,602,610)
を備える。ファイバセンサは、様々な形態をとる較正部
品(714)及び他のセンサ(620,622)の位置を検出するため
に使用される。検出されたこれらの位置から、センサま
たは位置決めステージの整列不良を計算して修正するこ
とができる。ファイバセンサは、システムを較正するた
めに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、集積化
光デバイスなどの電子部品や光学部品の組立及び試験分
野に関し、より詳しくは、試験又は組立システムの整列
配置方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】集積化光デバイスなどのデバイスの組立
や試験には、部品の正確な整列配置が必要である。例え
ば、光学チップ部品に対し光ファイバを結合させる組立
工程は、目下のところ１ミクロン以下の範囲内での機械
的な位置決めが必要である。しかしながら、チップ配置
装置の機械的再現性や試験及び組立ステーションへの光
学チップの手動装填は、１ミクロンを大きく超えるもの
である。かくして、嵌合ファイバに対するチップ嵌合端
の位置がせいぜい数ミクロンの精度であることは既知の
ことである。従って、部品の相対位置に十分な精度を与
えるために追加のステップを施さねばならない。 【０００３】１つの手法は、部品の手動による位置決め
と併せた顕微鏡の使用である。この方法は、訓練され熟
練したオペレータを必要とする。これは、高価で人為的
なミスを被る。 【０００４】別の手法は、画像処理ソフトウェア及び位
置決め装置のコンピュータ制御と組み合わせた映像顕微
鏡の使用である。この種の装置は高価で比較的遅く、測
定精度は数ミクロンが限界である。 【０００５】これらの手法に用いられる装置は、組立及
び試験プロセスを遂行するのに必要な他の処理装置の邪
魔になりがちである。 【０００６】他の手法は、光源と目標物のエッジを検出
する光センサの使用である。検出器に達する光の量は、
目標物が光源とセンサ間の光路を遮るので少なくなる。
この手法の精度は、検出器の大きさと検出できる光強度
の精度によって制約を受ける。光源への入力電流からセ
ンサの出力電流への転換効率における変動がシステムに
変動をもたらすが、それがこの種のデバイスの精度に制
約をもたらす。Ｍａｓｔｅｎの米国特許第５，１８７，
３７５号には、この課題を緩和する目的をもった２つの
検出器を備えるエッジ検出装置の記載がある。しかしな
がら、この種のシステムでは、第１にセンサが外光と光
源からの光に応答するという理由から、また第２に検出
器の大きさが必要なサブミクロン精度に比し大であると
いう理由から精度に限界がある。Ｍａｓｔｅｎの検出器
にあっては、センサは光源よりも遥かに大であり、１０
０ミル（０．１インチ）の長さを有する。 【０００７】さらに他の手法として、レーザ干渉計を用
いるものがあり、この場合には、送光単色光と反射単色
光の間の位相差が位置の割り出しに用いられる。この手
法は、複雑な装置を必要とし、非常に高価である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】従って、位置決めステ
ージとファイバセンサを高精度で整列配置する方法に対
する未解決の要求が当該技術分野に存在するのである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、一般的に、光
を検出して、光デバイスに光を結合するための光学シス
テムと、システムを整列配置し、及び較正するための方
法に関するものである。本システムは、位置決めステー
ジ（または位置決め段。以下同じ）とファイバセンサを
含む。ファイバセンサは、種々の構成における較正部品
の位置すなわち基準位置を検出するのに用いられる。こ
れらの検出位置から、センサや位置決めステージのいか
なる位置合わせ不良も計算することができ、かつ、修正
することができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明の特徴と信ずる新規な特徴
は、特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、
本発明自体、並びに好適な使用態様、本発明の他の目的
ならびに利点は、添付図面と共に例示的実施形態につい
ての下記の詳細な説明を参照することで最も良く理解さ
れよう。本発明には多数の異なる形態の実施形態の余地
があるが、本明細書及び図面における開示を本発明原理
の例示として考慮し、本発明を図示し説明した特定の実
施形態に限定する意図のないことを了解した上で、１以
上の特定の実施形態を図面に示し、詳細に説明する。以
下では、いくつかの図面において同一または同様の部分
すなわち対応する部分には、同じ参照符号を用いて説明
している。 【００１１】本発明は、一般に、光をプレーナー型また
は非プレーナー型導波管（または導波路。以下同じ）デ
バイスに結合させるために使用することができる試験及
び組立システムの全てステージ軸及びセンサを較正し及
び整列配置させるためのプロセスに関するものである。
本プロセスには多数のステップが存在し、それぞれを十
分詳しく説明する。例示的な実施形態を下記に詳細に説
明する。装置は、２つの５軸自動運動制御ステージセッ
トと少なくとも１つの運動軸を備えるデバイス配設ステ
ージセットを含む。プレーナー型光導波管デバイスを試
験する際、デバイスの一方の側に光を送り、他方の側で
受光する。光を送る５軸位置決めステージは、送光ステ
ージ或いはＴＸステージと呼ばれる。光を受ける５軸位
置決めステージは、受光ステージ或いはＲＸステージと
呼ばれる。デバイスを担持するステージは中央ステージ
と呼ばれるが、これは、それが一般的には、送光ステー
ジと受光ステージの間にあるからである。一般に、中央
ステージは単一の方向に可動であり、その方向をＸ方向
と表わす。下記の説明ではＸ方向を水平に選ぶが、これ
は要件ではなく、本発明はこれには限定されない。送光
ステージと受光ステージは、Ｘ，Ｙ，Ｚで表わされる３
つの直交する方向に可動である。それらは、Ｙ軸周りの
回動（ヨー）とＺ軸周りの回動（ロール）も可能であ
る。さらに、それらはＸ軸周りの回動（ピッチ）も可能
である。各ステージは、コンピュータにより制御され
る。２つの５軸ステージそれぞれが、レーザ光源に結合
した送光ファイバセンサすなわちブロードキャストファ
イバ(broadcast fiber)センサを有する。ファイバアレ
イが、２つの５軸ステージのそれぞれに取り付けられ
る。５軸ステージのファイバアレイのうち一方は、それ
に結合された単一の送光レーザを有するが、他方の５軸
ステージファイバアレイの各ファイバは受光側であり、
パワー（電力）センサに接続される。本発明は、３つの
ステージのセットとファイバアレイを整列（位置合わ
せ）させるための方法を提供する。本発明はまた、プレ
ーナー型または非プレーナー型光導波管に光を結合させ
る方法を提供する。 【００１２】図１は、中央ステージ７０６と送光ステー
ジ７１２からなる例示的なシステムを示す。明快にする
ため、中央ステージの他方の側にある、送光ステージに
対向配置される受光ステージは図示していない。図１を
参照するに、検出対象エッジを有する目標物７０２が保
持器７０４内に配置されており、この保持器は、中央
（目標物位置決め）ステージ７０６に取り付けられてい
る。中央（目標物位置決め）ステージ７０６の長さ方向
に沿った保持器７０４の位置は、リニアサーボモータや
他の適切な調節手段により調整することができる。エッ
ジ検出デバイスすなわちセンサ７０８は位置決め基台７
１０に取り付けられており、この基台は、送光ステージ
７１２上に取り付けられている。好適な実施形態では、
エッジ検出デバイスは、レーザ光源に結合した送光光フ
ァイバ（または送光用光ファイバ。以下同じ）と光パワ
ー検出器に結合した受光光ファイバ（または、受光用光
ファイバ。以下同じ）を含む。２つのファイバは、送光
光ファイバからの光が受光光ファイバにより受光される
よう同軸対向させて整列配置される。他の実施形態で
は、互いに平行な一対の送光光ファイバが、対応する一
対の受光光ファイバとともに用いられる。送光ステージ
に対する保持器７１０の位置は、リニアサーボモータに
よって中央ステージ７０６に垂直な方向に可変すること
ができる。エッジ検出器較正基準７１４は保持器７０４
に対し既知の位置に取り付けられ、エッジ検出器の較正
に用いられる。基準７１４は、位置決めステージの較正
に使用することができ、これによりステージと検出器の
相対位置がわかる。方向すなわち軸Ｘ，Ｙ，Ｚは、図中
に示してある。位置決めステージはまた、試験対象デバ
イスに結合することのできる試験部品または組立部品７
１６を支持する。 【００１３】ステージの取り付け 本プロセスの最初のステップは、位置決めステージを機
械精度の範囲内で取り付けることである。初期アライメ
ント（初期整列）及び較正のために、基準７１４がセン
サ７０８の近傍に位置決めされる。 【００１４】軸アライメント 次のステップは、ステージ軸間の誤った関係を修正する
ことである。送光、中央及び受光の各ステージセット
は、そのステージセットの動きに関連する基本的な直交
軸セットを有する。しかしながら、最初に取り付けたと
きは、角度などにおけるそれらの平行度は非常に低い場
合がある。これを修正するために、受光Ｘ軸と送光Ｘ軸
が中央ステージの動きに対して修正される。これを行な
うために、先ず中央ステージと他の一方のステージにつ
いて検討する。図２Ａ，２Ｂは、それぞれ、上から見た
システムの概略図を示す。システムは、中央ステージ２
０２と送光ステージ２０４と受光ステージ２０６を含
む。図２Ａは、送光ステージ（図の右に図示）のＸ軸に
おけるミスアライメント（位置合わせ不良）を誇張して
示している。図２Ｂは、修正後の配置状態を示す。 【００１５】図３の（Ａ）を参照する。中央ステージ２
０２がある公称開始位置からポイントｘ_１へＸ方向に移
動させられ、その箇所においてそれに取り付けられた基
準３０２が受光ステージ２０６のファイバセンサ３０４
によりアクセス可能となる。この移動は、手動または自
動操作により行なうことができる。送光ステージのファ
イバセンサは、交差ポイントｚ（ｘ_１）を計測しなが
ら、その基準へ向けてＺ方向へ移動させられる。図３の
（Ｂ）に示すように、中央ステージと受光ステージの両
ステージは、新たな位置ｘ_２へ向けＸ方向に数ミリメー
トル移動させられ、同じ物理的ポイントがファイバセン
サを用いてＺ方向において再度計測される。新たな計測
値は、ｚ（ｘ_２）である。これにより、２つのＸ軸間の
傾斜度が下記の式で求められる。 【００１６】 【数１】 【００１７】この角度は、全ての並進を通じて伝搬さ
れ、角度的な不整列（ミスアライメント）を修正する。
２つのＸ位置に関わるＺ距離のどんなオフセットも、そ
れらの２つの軸間にオフセット角度を生じる。この場
合、不整列は修正され、本プロセスは対向するステージ
セットを用いて繰り返される。 【００１８】ファイバアレイのヨー計測 この時点で、任意のステージのＸ方向沿いのどんな運動
も平行となる。しかしながら、ファイバアレイを、ステ
ージの取り付け精度よりも精度良く取り付け具内に配置
することはできない。検討中の方向は、Ｙ軸の周りに回
転する角度軸であるヨーである。これは、他の２つの角
度軸であるピッチやロールと同じく、図４に図示してあ
る。基本的な５軸システムは、Ｘ，Ｙ，Ｚ，ヨー及びロ
ールを有する。 【００１９】ファイバアレイの角度オフセットは、ヨー
軸の周りにタレット全体を回動させることで修正され
る。図５を参照するに、ファイバアレイ５０６のエッジ
がＸ方向に対して平行に位置するように、タレット５０
２は枢支点５０４を中心として回転する。ファイバセン
サは、５０８として図示してある。これは、下記のよう
にしてなされる。対向するステージセット、例えば、例
えば受光ステージのファイバセンサは、それが送光軸に
よりアクセスできるよう位置決めされる。ファイバアレ
イは中へ動かされ、ガラスの先端部が検出され、位置ｚ
（ｘ_１）が得られる。次に、送光軸がある長さに亙って
Ｘ方向にシフトされ、ファイバアレイ上の別のポイント
が同じ固定センサを用いて計測されて、位置ｚ（ｘ_２）
が得られる。これにより、ファイバアレイの先端部が位
置するステージの運動軸に対する、その先端部の角度オ
フセットの角度が得られる。この角度は、下式により与
えられる。 【００２０】 【数２】 【００２１】この量はタレットのヨー軸に対する修正と
して適用され、続いて再計測される。この手順は、ｚ
（ｘ_１）＝ｚ（ｘ_２）となるまで必要に応じて繰り返す
ことができる。対向するステージ上の他のアレイに対し
て同じプロセスを行う。エッジ検出器が一対の送光光フ
ァイバと一対の受光光ファイバを含む場合、センサ位置
決めステージをＸ方向に再配置することなく、Ｘ方向の
２つの計測を行なうことができる。一般に、光ファイバ
の複数の対を用いることは、ヨーに関する補償に有効で
ある。 【００２２】Ｚ方向におけるサブミクロン較正：エッジ
配置 このプロセスは、各軸からの基準の物理的計測と対向す
る軸上のファイバアレイの位置の計測を組み合わせ、フ
ァイバアレイ自身のファイバセンサに対するファイバア
レイの位置についてサブミクロンの知識をもたらす。こ
の計測により、別のエッジに対するＺ軸沿いの位置決め
が１ミクロンを上回る精度で可能となる。先ずヨー較正
を行なうことが好ましく、さもなくばこの距離の計測結
果が変わることになろう。これは、この距離が任意に配
向したＺ軸の上の直線（最短ルート）の長さの投影であ
るからである。 【００２３】基準をアクセス可能な位置に戻すと、基準
のエッジは単一のファイバセンサ両側で検出されなけれ
ばならない。図６（Ａ）は、行なった計測を示す。受光
ファイバセンサ（RX FS）６０２が、受光センサに最も
近い基準６０６の側面まで距離６０４と基準６０６の反
対側までの距離６０８の計測に用いられる。送光ファイ
バセンサ（TX FS）６１０は、基準６０６の送光側まで
の距離６１２の計測に用いられる。図６（Ａ）に示すよ
うに、基準の反対側についてなされた計測は、Ｚ軸にお
けるグローバルな基準ポイントを考慮したものである。
これは、送光ファイバセンサから受光ファイバセンサへ
の絶対的な基準を考慮したことになる。 【００２４】次に、各側のファイバアレイが、図６
（Ｂ）に示すように、対向するファイバセンサにより計
測される。これは、同じファイバセンサに関するファイ
バアレイの先端位置についての知識を考慮して行われ
る。受光ファイバセンサ６０２は送光ファイバアレイ６
２０の位置計測に用いられ、送光ファイバセンサ６１０
は受光ファイバアレイ６２２の位置計測に用いられる。 【００２５】加えて、図７に示すように、各ファイバア
レイの後端が見出される。図７のグラフ７０３は、ファ
イバセンサからの出力をセンサがファイバアレイ７０４
を横切る際の位置の関数として示すものである。 【００２６】この計測値は、装荷前のファイバアレイの
高さについてのマイクロメータを用いた物理的な計測値
と組み合わされ、ファイバ端の位置を非常に正確な表す
ものとなる。これは、２つのエッジ間のＺ方向の距離が
研磨面のＺ軸上への投影を与えるという事実を見越すこ
とによって達成され、これにより、研磨角度がＺ／Ｙの
逆正接（すなわち、アークタンジェント（Ｚ／Ｙ））に
等しいことが明らかになる。Ｙは、±１０ミクロンまた
は０．１％以下の精度で計測することができる。これに
より、角度の正確な計測が可能となる（これは、製造業
者によって０．５度以内で規定される）。従って、公称
８度の角度は０．１％以内の精度である。ファイバは、
既知の高さ（１マイクロメートルより小さい）を有する
Ｖ字形溝ブロック上に配置される。ファイバセンサの第
２のエッジを用いて、そのエッジからファイバのコア端
部までの距離を正確に知ることができる。これは、ファ
イバ同士、及びファイバとデバイスとの整列配置にとっ
て重要である。 【００２７】Ｘ方向におけるサブミクロン較正：ファイ
バ配置 このプロセスは、Ｘ軸に沿ったファイバアレイ内のファ
イバの位置を求めるものである。基本的な原理は、Ｚ軸
較正の原理と同じである。センサ対間の関連情報（また
は相対情報）を参照するために用いられる、２つのファ
イバセンサ間のＸに関するグローバルな基準ポイントが
必要となる。 【００２８】最初に、基準位置は再計測されるが、今回
は、Ｘ方向において、基準位置の同一のＺ位置に出来る
限り近くで計測される。これは、基準の延長エッジ（延
長端部）を検出することによってなされるが、そのエッ
ジは、鋭利なエッジに研磨されるのが好ましい。先ず、
１つのファイバセンサが基準の中央部へ移動させること
によって配置され、次に、Ｘ方向へ移動され、続いてこ
の操作を他のファイバセンサについて繰り返す。このエ
ッジは、２つのセンサを互いに結びつけるグローバル基
準を表す。 【００２９】次に、受光ファイバセンサが、送光ファイ
バアレイ内のファイバ位置を検出するのに用いられる。
図８は、この操作から収集された情報の表示を含む、こ
のプロセスの概略図である。少しの処理を加えることに
よって、送光光ファイバの位置を、Ｘ方向において１ミ
クロンを上回る精度で求めることができる。 【００３０】これと同じ基本的な手順が、多数のファイ
バを考慮した若干異なる処理アルゴリズムを用いて受光
ファイバアレイについて実施される。 【００３１】次に、ファイバ同士の整列配置が実行され
るが、これによって、最終的な較正パラメータＹが得ら
れる。全ての角度がこの時点で修正され、Ｚ軸とＸ軸を
１ミクロンを上回る精度で知ることができるため、光路
は、エッジ間が１００ミクロン以内の近接領域に存在す
るようになる。この場合、１つの軸のＹ方向における走
査によって、ファイバ間の最適化のための開始ポイント
が得られる。 【００３２】最適化が行なわれ、Ｚ方向の距離は低減さ
れ、最適化が繰り返され、Ｚ方向においてより近い位置
に移動される。約１ミクロンの距離の範囲内へ確実に移
動するまで、これは繰り返される。この距離は、安定性
と再現性のため好ましくは１ミクロン未満がよい。各角
度ならびに直線寸法における損失関数の形状により、ス
ループットを、この距離において、０．０５ｄＢ未満に
変えることができる。このステップには、ファイバ端の
真の位置の計算を含めることができる。これは、ファイ
バアレイに関する情報を（アレイ装填の時点で）保存す
ることでなされる。例えば、高さが、上記得られた情報
から研磨角度を算出するのに用いられる。次のデータ
は、Ｖ字形ブロックを含むガラスアレイの下側部分の高
さである。この値に対して角度が適用され、ファイバの
Ｚ方向の深さが三角法による計算を用いて求められる。 【００３３】コア間の精度は、挿入損失か又は各計測ス
テップ内の伝搬誤差のＲＳＳのいずれかで評価すること
ができる。これらの手法はそれぞれ、０．０５ｄＢの挿
入損失のばらつきによって束縛される。これは、全体の
偏差が０．０５ｄＢ未満である場合、Ｚ方向におけるコ
アの不整列及び不正確さが、デルタ（ｘ−ｙ）の物理的
制約により制限されることを意味する。 【００３４】調整は分離可能なものとして扱ったが、組
み合わせて行なうこともできる。 【００３５】ロール較正 次に、システムの光学的較正を行なう。これは、２つの
ガラスファイバアレイを結合すること、及び、各チャン
ネルにおけるパワー（電力）を計測することを伴う。し
かしながら、ロールの自由度を最初に修正しなければな
らない。送光ファイバアレイが単一チャンネルデバイス
であるのに対し、受光ファイバアレイは多チャネルデバ
イスである。従って、受光光ファイバは、Ｚ軸の周りの
角度変位回転に対して感度がより大きい。ロールを修正
するために、２つのファイバアレイが約１００ミクロン
以内に互いに近接して配置される。次に、パワー最適化
ルーチンが受光チャンネルについて実行される。次に、
送光単一ファイバアレイが、受光ファイバアレイの最後
のチャンネルへ移動させられ、ロール軸が最適化され
る。しかしながら、これは元の最適化に変動を生じさせ
る。何故なら、ファイバチャンネルのうちの一つの周り
にガラスを回動（回転）させるのに十分な機械公差を維
持することはできないからである。反復的な手順であ
る、ロール軸におけるゆっくりした移動、最初のチャン
ネルの再最適化、及び他のチャンネルにおけるローリン
グ（rolling）を実行することができる。数回の繰り返
しで、それらは所定の精度の範囲内で同じとなる。 【００３６】ヨー較正 実験的なヨー運動をファイバ較正に続いて行うことがで
きる。この後に、基準の２つのＸ位置とＺ位置がわか
る。これから、図９のアームの長さ（アーム長）ｓを求
めることができる。アーム長ｓは、下式で与えられる。 【００３７】 【数３】 【００３８】ここで、ｘとｚはそれぞれＸ方向とＺ方向
における位置の変化であリ、ｒはヨー運動の枢支点から
の基準の距離であり、θは動きの角度（ラジアン）であ
る。直線距離による弧長の近似は、小角度についてのみ
良好であり、それ故、動きは０．１度以下でなければな
らない。例えば、１２２ｍｍのアーム長は、約２１３ミ
クロンのｘ値と０．１９ミクロンのｚ値と約２１３ミク
ロンの弧長値（ｙは１パーセントの１０分の１未満であ
って無視できる）をもたらす。近似の精度は、１２２ｍ
ｍに対して１００万分の１（1ppm）、実際にはΔ＝１．
２６９×１０^{− ５}％よりも良好である。これは、ヨーに
適用される角変位を修正して、試験対象デバイスの平行
度を修正できるようにするには十分である。 【００３９】デバイス−プレーナー型導波管回路の十分
な整列 ロールを除き、各プロセスは各ステージ軸を用いて実行
される。ここでは、一例として一方の側を詳細に説明す
る。 【００４０】試験対象デバイスの配置 先ず、試験対象デバイスの大まかな位置が、ファイバセ
ンサを用いて決められる。これは、エッジ検出を用いて
なされる。 【００４１】次に、その取り付け具内に配置された試験
対象デバイスのヨーを求めなければならない。これは入
力ファイバアレイを回動させ、試験対象デバイスのエッ
ジに出来る限り平行に近接させるためである。これは、
２つのＺ方向の深さが、計算されて適用された角度を有
する、異なるＸ位置において計測される点で、ファイバ
アレイについて前記したヨー較正と同様である。 【００４２】一旦、試験対象デバイスのヨー修正が適用
されると、必須であるＸ方向及びＺ方向の並進（または
Ｘ変換及びＺ変換）が（これまでに実行した較正を保存
すべく）全てのさらなる動きに対して適用される。次
に、試験対象デバイスに取り掛かる。最初に、試験対象
デバイスの先端が検出され、次に、Ｘの正方向または負
方向の一方のエッジが検出される。ファイバセンサが完
全に遮られて戻されるＸ方向のエッジから、試験対象デ
バイスをＸ方向に横断して、デバイス内の導波管の位置
が検出される。 【００４３】これに対する主要な動機付けは、単一の入
力が存在しないということであり、（どの入力が使用さ
れるかに応じて）多数組の出力が存在しうるということ
にある。特定の試験対象デバイスについてのデバイスマ
ップ（これは、コンピュータ上に電子的な形式で保存す
ることができる）は、任意の「開通チャンネル（スルー
チャンネル）」を含むだけでなく、入力数（均等である
か副尺付きであるかに関係なく）や入力間隔の指定も行
なう。この情報は、導波管が試験対象デバイスにとって
実用的なチャンネルであるか否かを判定するのに用いる
ことができる。同じことは、出力についても言える。 【００４４】全ての導波管がマッピングされると、試験
対象デバイスに対する整列配置を開始することができ
る。チャネル選択は、自動的に設定する（例えば、先ず
チャンネルＰへ行き、正しい通過帯でない場合は、チャ
ンネルＱへ行く）か、またはシステムのユーザが手動設
定することができる。例えば、デバイスは、デバイスマ
ップのチャンネルに対応する５つの有効な導波管チャン
ネルを有することができる。ユーザは次に、最初に計測
する入力チャンネル及び出力チャンネルを選択すること
ができる。 【００４５】選択を自動的に実行した場合、手動制御機
能を設けることもできる。 【００４６】入力導波管が選択されると、これがセット
の出力を決定する。Ｘ，Ｙ，Ｚの予備的整列配置が行な
われる。Ｙ計測値は、この時点では近似値である。次の
ステップは、第１の光である。 【００４７】試験対象デバイスの導波管は真っすぐで
も、彎曲していても、屈曲していてもよい。センサ位置
決めステージは、一般に幾つかの自由度をもって可動で
あり、そのため、試験対象デバイスの任意の面からの光
を結合するように移動させられることができる。加え
て、導波管はプレーナー型である必要はない。本発明の
エッジ検出方法は非プレーナー型導波管についても使用
できるが、それは導波管の位置をファイバセンサとファ
イバアレイを用いて割り出すことができるからである。 【００４８】システムの性能は、計測または試験に用い
る光の波長に依存するであろう。従って、システムは、
異なる波長の光を用いることができるのが好ましい。光
の波長は、手動によりまたは自動で選択することができ
る。 【００４９】方法の概要 図１０は、光学システムの整列配置方法を表わすフロー
チャートである。システムは、Ｘ方向に可動の位置決め
ステージを配設したデバイスと、位置決めステージを配
設したデバイスに取り付けられた目標物と、Ｘ方向とＺ
方向にそれぞれ可動の１以上のセンサ位置決めステージ
を含む。各センサ位置決めステージは、それに取り付け
られた光学的エッジ検出器を有する。図１０を参照する
に、本方法はブロック１０から開始して以下のように進
行する。ブロック１２において、各センサ位置決めステ
ージについて、Ｘ方向の第１のＸ位置にセンサ位置決め
ステージの光学的エッジ検出器を位置決めし、ブロック
１４において、センサ位置決めステージをして光学的エ
ッジ検出器をＺ方向に移動させて、目標物のエッジの第
１のＺ位置を検出し、ブロック１６において、センサ位
置決めステージをして光学的エッジ検出器をＸ方向に距
離ｘだけ第２のＸ位置へ移動させ、ブロック１８におい
て、デバイス位置決めステージをして目標物をＸ方向に
距離ｘだけ移動させ、ブロック２０おいて、センサ位置
決めステージをして光学的エッジ検出器をＺ方向へ移動
させ、目標物のエッジの第２のＺ位置を検出し、ブロッ
ク２２において第１のＺ位置と第２のＺ位置と距離ｘに
従ってセンサ位置決めステージのＸ方向と目標物のエッ
ジの間の角度（または、センサ位置決めステージと目標
物のエッジのＸ方向間の角度）を求める。そして、プロ
セスは、ブロック２４で終了する。目標物のエッジとセ
ンサ位置決め軸との間の角度θは、下記の如く計算され
る。 【００５０】 【数４】 【００５１】ただし、ｘ_１，ｘ_２は前記第１のＸ位置と
第２のＸ位置をそれぞれ表わし、ｚ（ｘ_１），ｚ
（ｘ_２）は前記第１のＺ位置と第２のＺ位置をそれぞれ
表わす。 【００５２】目標物は、中央位置決めステージすなわち
試験対象デバイスに取り付けられた基準とすることがで
きる。 【００５３】図１１は、回動を用いた光学システムの他
の整列配置方法を表わすフローチャートである。システ
ムは、Ｘ方向及びＸ方向に直交するＺ方向に可動の第１
のセンサ位置決めステージと、第１のセンサ位置決めス
テージに取り付けられた光学的エッジ検出器と、Ｘ方向
とＺ方向に直交するＹ方向に回動可能な第２のセンサ位
置決めステージと、第１のセンサ位置決めステージに取
り付けられた目標物を含む。本方法は、開始ブロック３
０から始まって以下のように進行する。ブロック３２に
おいて、第１の光学的エッジ検出器をＸ方向において第
１のＸ位置に位置決めし、ブロック３４において、第１
のセンサ位置決めステージをして光学的エッジ検出器を
Ｚ方向に移動させて、目標物のエッジの第１のＺ位置を
検出し、ブロック３６において、第１の位置決めステー
ジをして光学的エッジ検出器をＸ方向において距離ｘだ
け第２のＸ位置へ向けて移動させ、ブロック３８におい
て、第１のセンサ位置決めステージをして光学的エッジ
検出器をＺ方向に移動させて、目標物のエッジの第２の
Ｚ位置を検出し、ブロック４０において、第１のＺ位置
と第２のＺ位置と距離ｘとに従って第１のセンサ位置決
めステージのＸ方向と目標物のエッジの間の角度（また
は、第１のセンサ位置決めステージと目標物のエッジの
Ｘ方向間の角度）を求め、ブロック４２において、第１
のセンサ位置決めステージのＸ方向と目標物のエッジと
の間の角度（または、第１のセンサ位置決めステージと
目標物のエッジのＸ方向間の角度）に従って、第２のセ
ンサ位置決めステージをＹ方向周りに回動させる。そし
て、この方法は、ブロック４４で終了する。 【００５４】図１２は、光学システムのＺ方向の較正方
法を表わすフローチャートである。システムは、Ｘ方向
に可動の位置決めステージを配設したデバイスと、位置
決めステージを配設したデバイスに取り付けられた目標
物と、Ｘ方向及びＸ方向にほぼ直交するＺ方向にそれぞ
れ可動の２以上のセンサ位置決めステージを含む。各セ
ンサ位置決めステージは、それに取り付けられた光学的
エッジ検出器を有する。本方法は、開始ブロック６０か
ら始まって以下のように進行する。ブロック６２におい
て、センサ位置決めステージの一つの光学的エッジ検出
器をＸ方向のＸ位置に位置決めし、ブロック６４におい
て、センサ位置決めステージをして光学的エッジ検出器
をＺ方向に移動させて目標物のエッジの第１のＺ位置を
検出する。さらに、ブロック６６において、各追加のセ
ンサ位置決めステージについて、追加のセンサ位置決め
ステージの光学的エッジ検出器をＸ方向のＸ位置に位置
決めし、ブロック６８において、その追加のセンサ位置
決めステージをしてその追加のセンサ位置決めステージ
の光学的エッジ検出器をＺ方向へ移動させて、目標物の
エッジの第２のＺ位置を検出する。追加のセンサ位置決
めステージの光学的エッジ検出器は、ブロック７０にお
いて較正され、これにより第２のＺ位置が第１のＺ位置
に一致するようになる。本方法は、ブロック７２で終了
する。 【００５５】図１３は、Ｘ方向における光学システムの
較正方法を表わすフローチャートである。システムは、
Ｘ方向に可動の位置決めステージを配設したデバイス
と、位置決めステージを配設したデバイスに取り付けら
れた目標物と、Ｘ方向とこのＸ方向にほぼ直交するＺ方
向にそれぞれ可動の２以上のセンサ位置決めステージを
含む。各センサ位置決めステージは、それに取り付けら
れた光学的エッジ検出器を有する。本方法は、開始ブロ
ック８０から始まって以下のように進行する。ブロック
８２において、第１のセンサ位置決めステージの光学的
エッジ検出器を、Ｚ方向にほぼ平行な目標物のエッジ上
のＺ位置にＺ方向において位置決めし、ブロック８４に
おいて、第１のセンサ位置決めステージをして光学的エ
ッジ検出器をＸ方向に移動させて、Ｚ方向にほぼ平行な
目標物のエッジの第１のＸ位置を検出する。さらに、ブ
ロック８６において、各追加のセンサ位置決めステージ
について、追加のセンサ位置決めステージの光学的エッ
ジ検出器を、Ｚ方向にほぼ平行な目標物のエッジ上のＺ
位置にＺ方向において位置決めし、ブロック８８におい
て、追加のセンサ位置決めステージをしてこの追加のセ
ンサ位置決めステージの光学的エッジ検出器をＸ方向に
移動させて、Ｚ方向にほぼ平行な目標物のエッジの第２
のＸ位置を検出する。追加のセンサ位置決めステージの
エッジ検出器がブロック９０において較正され、これに
より第２のＸ位置が第１のＸ位置に一致するようにな
る。全ての追加のエッジ検出器が較正されると、本方法
は、ブロック９２で終了する。 【００５６】図１４は光学システムを整列配置する方法
を表わすフローチャートである。光学システムは、互い
に直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動な第１のセンサ位置決
めステージを含む。第１のセンサ位置決めステージは、
それに取り付けられた送光光ファイバを有する。光学シ
ステムはまた、ファイバアレイを保持する第２のセンサ
位置決めステージを含む。ファイバアレイは、Ｙ方向に
ほぼ平行な面を有し、この面で終端する２以上の受光光
ファイバを含む。本方法は、開始ブロック１００で始ま
って以下のように進行する。ブロック１０２において、
光を送光光ファイバから送り出し、ブロック１０４にお
いて、受光光ファイバの一つを介して受光した光を検出
する。次に、ブロック１０６において、送光光ファイバ
と受光光ファイバの相対的な位置を、Ｘ方向とＹ方向に
おいて調整し、検出光のパワーが最大になる位置を見つ
ける。光（のパワー）が最大になる位置は、受光光ファ
イバの位置の割り出しに用いられる。次に、プロセス
は、ブロック１０８と１１０において、１以上の追加の
受光光ファイバに対して繰り返される。ブロック１１２
では、第１及び第２の受光光ファイバの位置を用いて、
Ｚ方向周りのファイバアレイの角度位置が割り出され
る。ファイバアレイを保持する位置決めステージがＺ方
向の周りに可動である場合は、ブロック１１４において
第２のセンサ位置決めステージをＺ方向の周りに回動さ
せることでＺ方向周りのファイバアレイの角度位置が調
整される。 【００５７】図１５は、光学システムを整列配置し較正
する方法を表わすフローチャートである。システムは、
目標物と、直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ可動の１
以上のセンサ位置決めステージとを支持するＸ方向に可
動の位置決めステージを配設したデバイスを含む。各セ
ンサ位置決めステージは、光学的エッジ検出器とそれに
取り付けられたファイバアレイを有する。本方法は、開
始ブロック１２０から始まって以下のように進行する。
ブロック１２２において、デバイス位置決めステージの
Ｘ方向に平行となるよう各センサ位置決めステージのＸ
方向を整列配置し、ブロック１２４において、対応する
センサ位置決めステージをＹ方向に回動させて各ファイ
バアレイの回動を調整し、ブロック１２６において、Ｚ
方向に回動させることでファイバアレイの少なくとも一
つの回動を調整する。システムが整列配置されると、シ
ステムを較正できるようになる。較正は、ブロック１２
８において、各センサ位置決めステージをＺ方向におい
て較正し、さらに、各センサ位置決めステージをＸ方向
において較正することで進められる。次に、センサ位置
決めステージの一つにおける受光光ファイバの位置が、
ブロック１３０において検出される。ブロック１３２に
おいて、ファイバアレイ内の追加の受光光ファイバの位
置も割り出される。測定された位置とファイバアレイの
既知のパターンの知識から、ロール角度の不整列が計算
され、ブロック１３４において位置決めステージをＺ方
向の周りに回動させることによってその不整列が除去さ
れる。 【００５８】図１６は、試験対象デバイスに対して光学
システムを整列配置する方法を表わすフローチャートで
ある。システムは、試験対象デバイスを支持するＸ方向
に可動の位置決めステージを配設したデバイスを含む。
システムはまた、直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ可
動の１以上のセンサ位置決めステージを含み、各センサ
位置決めステージは、光学的エッジ検出器とそれに取り
付けられたファイバアレイを有する。本方法は、開始ブ
ロック１４０から始まって以下のように進行する。ブロ
ック１４２において、試験対象デバイスのエッジ位置を
突きとめ、ブロック１４４において、少なくとも２つの
異なるＸ位置で試験対象デバイスのエッジのＺ位置を計
測することにより、試験対象デバイスのＹ方向周りの回
動を割り出し、ブロック１４６において、試験対象デバ
イスのエッジと平行になるようファイバアレイを回動さ
せる。次に、ブロック１４８において、１以上のセンサ
位置決めステージの方向に対しＸ−Ｙ変換が施され、こ
れにより位置決めステージは試験対象デバイスのエッジ
を追跡できるようになる。ブロック１５０では、試験対
象デバイス内の導波管の位置が、ファイバアレイを用い
て試験対象デバイスの面をＸ方向とＹ方向に走査するこ
とで検出される。ブロック１５２では、デバイスの実際
のテストが遂行され、任意選択的に、デバイスがブロッ
ク１５４において組み立てられる。プロセスは、ブロッ
ク１５６で終了する。 【００５９】好適な実施形態を参照して、本発明を具体
的に図示し説明したが、本発明の思想及び範囲から逸脱
することなく、形態ならびに細部における様々な変更が
可能であることが当業者には理解されよう。 【００６０】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １．光学システムの整列方法において、前記光学システ
ムがＸ方向に可動の位置決めステージ（７０６）を配設
したデバイスと、位置決めステージ（７０６）を配設し
たデバイスに取り付けられた目標物（７０２）と、それ
ぞれＸ方向及び該Ｘ方向にほぼ垂直なＺ方向に可動であ
って、それぞれ光学的エッジ検出器（７０８）が取り付
けられた１以上のセンサ位置決めステージ（７１２）と
を備えており、１以上のセンサ位置決めステージの各セ
ンサ位置決めステージに対して以下のステップを含むこ
とからなる、方法。センサ位置決めステージ（７１２）
の光学的エッジ検出器（７０８）をＸ方向において第１
のＸ位置に配置するステップ。センサ位置決めステージ
（７１２）をして光学的エッジ検出器（７０８）をＺ方
向に移動させて、目標物（７０２）のエッジの第１のＺ
位置を検出するステップ。センサ位置決めステージ（７
１２）をして光学的エッジ検出器（７０８）をＸ方向に
距離ｘだけ第２のＸ位置へ移動させるステップ。デバイ
ス位置決めステージ（７０６）をして目標物（７０２）
をＸ方向に距離ｘだけ移動させるステップ。センサ位置
決めステージ（７１２）をして光学的エッジ検出器（７
０８）をＺ軸方向に移動させ、目標物（７０２）のエッ
ジの第２のＺ位置を検出するステップ。前記第１のＺ位
置、第２のＺ位置、及び距離ｘに従って、センサ位置決
めステージ（７１２）のＸ方向と目標物（７０２）のエ
ッジとの間の角度を決定するステップ。 ２．光学システムを整列させるための方法であって、前
記システムは、Ｘ方向及び該Ｘ方向に垂直なＺ方向に可
動の第１のセンサ位置決めステージと、前記第１のセン
サ位置決めステージに取り付けられた光学的エッジ検出
器と、Ｘ方向及びＺ方向に直交するＹ方向の周りに回動
可能な第２のセンサ位置決めステージと、前記第１の位
置決めステージに取り付けられた目標物とを備えてお
り、前記光学的エッジ検出器をＸ方向において第１のＸ
位置に配置するステップと、前記第１のセンサ位置決め
ステージをして前記光学的エッジ検出器をＺ方向に移動
させて、目標物のエッジの第１のＺ位置を検出するステ
ップと、前記第１の位置決めステージをして前記光学的
エッジ検出器をＸ方向に距離ｘだけ第２のＸ位置へ移動
させるステップと、前記第２のセンサ位置決めステージ
をして目標物をＸ方向において距離ｘだけ移動させるス
テップと、前記第１のセンサ位置決めステージをして前
記光学的エッジ検出器をＺ方向へ移動させて、目標物の
エッジの第２のＺ位置を検出するステップと、前記第１
のＺ位置、第２のＺ位置、及び距離ｘに従って、前記第
１のセンサ位置決めステージのＸ方向と目標物のエッジ
との間の角度を決定するステップと、前記第１のセンサ
位置決めステージのＸ方向と目標物のエッジとの間の角
度に従って、前記第２のセンサ位置決めステージをＹ方
向のまわりに回動させるステップを含む、方法。 ３．光学システムを較正するための方法において、前記
光学システムが、Ｘ方向に可動の位置決めステージを配
設したデバイスと、位置決めステージを配設した前記デ
バイスに取り付けられた目標物と、それぞれがＸ方向と
該Ｘ方向にほぼ垂直なＺ方向に可動で、かつ、それぞれ
に光学的エッジ検出器が取り付けられている複数のセン
サ位置決めステージのうちの第１のセンサ位置決めステ
ージとを備えており、前記第１のセンサ位置決めステー
ジの前記光学的エッジ検出器をＸ方向においてＸ位置に
位置決めするステップと、前記第１のセンサ位置決めス
テージをして前記光学的エッジ検出器をＺ方向へ移動さ
せて、目標物のエッジの第１のＺ位置を検出するステッ
プと、前記複数のセンサ位置決めステージのうちの他の
各センサ位置決めステージについて、前記他のセンサ位
置決めステージの光学的エッジ検出器をＸ方向において
Ｘ位置に位置決めするステップと、前記他のセンサ位置
決めステージをして該他のセンサ位置決めステージの光
学的エッジ検出器をＺ方向に移動させて、目標物のエッ
ジの第２のＺ位置を検出するステップと、前記他のセン
サ位置決めステージのエッジ検出器を較正して、前記第
２のＺ位置を前記第１のＺ位置に一致させるステップを
含む、方法。 ４．光学システムを較正するための方法であって、前記
システムが、Ｘ方向に可動の位置決めステージ（２０
２）を配設したデバイスと、位置決めステージ（２０
２）を配設した前記デバイスに取り付けられた目標物
（６０６）と、それぞれがＸ方向及び該Ｘ方向にほぼ直
交するＺ方向へ可動で、かつ、それぞれに光学的エッジ
検出器（６０２，６１０）が取り付けられた複数のセン
サ位置決めステージ（２０４，２０６）のうちの第１の
センサ位置決めステージ（２０６）とを備えており、前
記第１のセンサ位置決めステージ（２０６）の前記光学
的エッジ検出器（６０２）を、Ｚ方向において、Ｚ方向
にほぼ平行な目標物（６０６）のエッジ上のＺ位置に位
置決めするステップと、前記第１のセンサ位置決めステ
ージ（２０６）をして前記光学的エッジ検出器（６０
２）をＸ方向に移動させて、Ｚ方向にほぼ平行な目標物
（６０６）のエッジの第１のＸ位置を検出するステップ
と、前記複数のセンサ位置決めステージのうちの他の各
センサ位置決めステージについて、前記他のセンサ位置
決めステージ（２０４）の光学的エッジ検出器（６１
０）を、Ｚ方向において、Ｚ方向にほぼ平行な目標物
（６０６）のエッジ上のＺ位置に位置決めするステップ
と、前記他のセンサ位置決めステージ（２０４）をして
該他のセンサ位置決めステージの光学的エッジ検出器
（６１０）をＸ方向に移動させて、Ｚ方向にほぼ平行な
目標物（６０６）のエッジの第２のＸ位置を検出するス
テップと、前記他のセンサ位置決めステージの光学的エ
ッジ検出器（６１０）を較正して、前記第２のＸ位置を
前記第１のＸ位置に一致させるステップを含む、方法。 ５．光学システムを整列させるための方法であって、前
記システムが、第１のセンサ位置決めステージ（２０
４）と第２の位置決めステージ（２０６）を備え、前記
第１のセンサ位置決めステージは、直交するＸ，Ｙ，Ｚ
方向に可動であって、送光光ファイバ（６２０）が取り
付けられており、前記第２の位置決めステージは、Ｘ方
向とＹ方向にほぼ平坦な面を有するファイバアレイ（６
２２）を有し、この面で終端される受光光ファイバを含
んでおり、前記送光光ファイバ（６２０）から光が伝送
されるようにするステップと、前記受光光ファイバ（６
２２）を介して受光した光を検出するステップと、前記
送光光ファイバと前記受光光ファイバの相対位置をＸ方
向とＹ方向において調整して検出光が最大となるように
するステップを含む、方法。 ６．光学システムを整列させるための方法であって、前
記システムが、第１のセンサ位置決めステージ（２０
４）と第２のセンサ位置決めステージ（２０６）を備
え、前記第１のセンサ位置決めステージは、直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に可動で、かつ送光光ファイバ（６２
０）が取り付けられており、前記第２のセンサ位置決め
ステージは、Ｙ方向にほぼ平行な面を有するファイバア
レイ（６２２）を有し、かつ、前記平行な面で終端され
る２以上の受光光ファイバを含んでおり、前記送光光フ
ァイバ（６２０）から光を送り出すステップと、前記２
以上の光ファイバのうちの第１の受光光ファイバを介し
て受光した光を検出するステップと、前記送光光ファイ
バ（６２０）と前記第１の受光光ファイバの相対位置を
Ｘ方向とＹ方向において調整して、検出光を最大化し、
それによって前記第１の受光光ファイバの位置を決定す
るステップと、前記２以上の光ファイバのうちの第２の
受光光ファイバを介して受光した光を検出するステップ
と、前記送光光ファイバ（６２０）と前記第２の光ファ
イバの相対位置をＸ方向とＹ方向において調整して、検
出光を最大化し、それによって前記第２の受光光ファイ
バの位置を決定するステップと、前記第１及び第２の受
光光ファイバの位置からＺ方向のまわりのファイバアレ
イの角度位置を求めるステップを含む、方法。 ７．光学システムを整列させるための方法であって、前
記システムが、Ｘ方向に可動の位置決めステージ（２０
２）を配設したデバイスと、位置決めステージを配設し
た前記デバイスに取り付けられた目標物と、それぞれが
直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動で、かつ、それぞれに光
学的エッジ検出器（６１０，６０２）及びファイバアレ
イ（６２０，６２２）が取り付けられた１以上のセンサ
位置決めステージ（２０４，２０６）とを備えており、
各センサ位置決めステージ（２０４，２０６）のＸ方向
を前記デバイス位置決めステージ（２０２）のＸ方向に
平行に整列させるステップと、対応するセンサ位置決め
ステージ（２０４，２０６）をＹ方向の周りに回動させ
ることによって、各ファイバアレイ（６２０，６２２）
の回動を調整するステップと、Ｚ方向に回動させること
によって、ファイバアレイ（６２０，６２２）の少なく
とも一つの回動を調整するステップと、各センサ位置決
めステージ（２０４，２０６）をＺ方向において較正す
るステップと、各センサ位置決めステージ（２０４，２
０６）をＸ方向において較正するステップを含む、方
法。 ８．光学システムを試験対象デバイスに整列させるため
の方法であって、前記システムが、Ｘ方向に可動の位置
決めステージ（７０６）を配設したデバイスと、位置決
めステージ（７０６）を配設した前記デバイスにより支
持される試験対象デバイス（７０２）と、１以上のセン
サ位置決めステージ（７１２）であって、各々が、直交
するＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動であり、かつ、各々に、光学
的エッジ検出器（７０８）及びファイバアレイ（６２
０，６２２）が取り付けられている１以上のセンサ位置
決めステージとを備えており、前記試験対象デバイス
（７０２）のエッジを配置する（またはそのエッジの位
置を決定する）ステップと、前記試験対象デバイスのエ
ッジのＺ位置を少なくとも２つの異なるＸ位置にて計測
することによって、前記試験対象デバイス（７０２）の
Ｙ方向の周りの回動を決定するステップと、前記試験対
象デバイス（７０２）のエッジに平行になるように前記
ファイバアレイ（６２２）を回動させるステップと、前
記１以上のセンサ位置決めステージ（７１２）の方向に
対しＸ−Ｙ変換を施すステップと、前記試験対象デバイ
ス（７０２）の面を前記ファイバアレイ（６２０，６２
２）を用いてＸ方向とＹ方向に走査して、前記試験対象
デバイス内の導波管位置を検出するステップを含む、方
法。 ９．光学デバイスを検出するためのシステムであって、
Ｘ方向に可動で試験対象デバイスを支持可能な位置決め
ステージ（２０２）を配設するデバイスと、直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に可動な第１のセンサ位置決めステージ
（２０４）と、直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動な第２の
センサ位置決めステージ（２０６）と、前記第１のセン
サ位置決めステージ（２０４）に取り付けられた第１の
光学的エッジ検出器（６１０）と、前記第２のセンサ位
置決めステージ（２０６）に取り付けられた第２の光学
的エッジ検出器（６０２）を備える、システム。 １０．光学システムを整列させるための方法において、
前記システムが、Ｘ方向及びこのＸ方向に直交するＺ方
向に可動の第１のセンサ位置決めステージ（２０４）
と、前記第１のセンサ位置決めステージに取り付けられ
た光学的エッジ検出器（６１０）と、Ｘ方向及びＺ方向
に直交するＹ方向に回動可能な第２のセンサ位置決めス
テージ（２０６）と、前記第１のセンサ位置決めステー
ジ（２０４）に取り付けられた目標物とを備えており、
前記第１の光学的エッジ検出器（６１０）をＸ方向の所
定位置に位置決めするステップと、前記第１のセンサ位
置決めステージ（２０４）をして前記光学的エッジ検出
器（６１０）をＺ方向に移動させるステップと、前記光
学的エッジ検出器（６１０）の第１のファイバセンサの
Ｘ位置にて目標物のエッジの第１のＺ位置を検出するス
テップと、前記光学的エッジ検出器（６１０）の第２の
ファイバセンサのＸ位置にて目標物のエッジの第２のＺ
位置を検出するステップであって、前記第１及び第２の
ファイバセンサがＸ方向に距離ｘだけ離れていることか
らなる、ステップと、前記第１のＺ位置、第２のＺ位
置、及び距離ｘに従って、前記第１のセンサ位置決めス
テージ（２０４）のＸ方向と目標物のエッジとの間の角
度を決定するステップと、前記第１のセンサ位置決めス
テージ（２０４）のＸ方向と目標物のエッジとの間の角
度に従い、前記第２のセンサ位置決めステージ（２０
６）をＹ方向の周りに回動させるステップを含む、方
法。 【００６１】本発明は、光を検出して光学装置に結合す
るための光学システム、及び、システムのアライメント
をとってシステムを較正するための方法に関する。シス
テムは、位置決めステージ(706,712)とファイバセンサ
(708,602,610)を備える。ファイバセンサは、様々な形
態をとる較正部品(714)及び他のセンサ(620,622)の位置
を検出するために使用される。検出されたこれらの位置
から、センサまたは位置決めステージの整列不良を計算
して修正することができる。ファイバセンサは、システ
ムを較正するために使用される。 【００６２】 【発明の効果】本発明によれば、位置決めステージとフ
ァイバセンサを高精度で整列させることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による光学システムを表わす図である。 【図２Ａ】本発明の一態様による軸整列の様子を示す概
略図である。 【図２Ｂ】本発明の一態様による軸整列の様子を示す概
略図である。 【図３】本発明の一態様による他の軸整列の様子を示す
概略図である。 【図４】本発明の説明で使用した回動に用いる表記を説
明する図である。 【図５】本発明の一態様によるファイバアレイ整列の様
子を示す概略図である。 【図６】（Ａ）は、本発明の一態様によるＺ方向基準の
較正を示す概略図であり、（Ｂ）は本発明の一態様によ
るＺ方向のファイバアレイの較正を示す概略図である。 【図７】本発明の一態様によるファイバアレイのエッジ
検出の様子を示す概略図である。 【図８】本発明の一態様によるファイバセンサの検出の
様子を示す概略図である。 【図９】本発明の説明で使用したヨー回動に用いる表記
を説明する図である。 【図１０】本発明の一態様によるＸ軸整列のための方法
を表わすフローチャートである。 【図１１】本発明の一態様によるヨー整列のための方法
を表わすフローチャートである。 【図１２】本発明の一態様によるＺ方向の較正のための
方法を表わすフローチャートである。 【図１３】本発明の一態様によるＸ方向の較正のための
方法を表わすフローチャートである。 【図１４】本発明の一態様によるファイバアレイのロー
ル整列のための方法を表わすフローチャートである。 【図１５】本発明による光学システムの整列ならびに較
正のための方法を表わすフローチャートである。 【図１６】本発明による、試験対象デバイスに対する光
学システムの整列のための方法を表わすフローチャート
である。 【符合の説明】 ６０６ 基準 ６２０ 送光光ファイバ ６２２ 受光光ファイバ ７０２ 試験対象デバイス ７０６ 位置決めステージ ７０８ 光学的エッジ検出器 ７１２ センサ位置決めステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ピー・ケネディ アメリカ合衆国コロラド州80538，ラブラ ンド，パインクリフ・アベニュー・3577 (72)発明者 ジョン・バーナード・メドベリー アメリカ合衆国コロラド州80550，ウイン ザー，ケノシャ・コート・618 (72)発明者 デイビッド・ワシュバーン アメリカ合衆国コロラド州80525，フォー トコリンズ，サン・ルイス・ストリート・ 3107 (72)発明者 ベンノ・グゲンハイマー アメリカ合衆国コロラド州80521，フォー トコリンズ，パーク・ストリート・608 (72)発明者 ジェイムス・ディー・アダムス アメリカ合衆国コロラド州80303，ボウル ダー，シャドウ・クリーク・ドライブ・ナ ンバー306・2962 Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA12 AA20 AA31 BB05 CC17 CC21 DD03 DD06 FF23 FF61 GG04 HH15 JJ01 LL02 LL03 MM23 MM24 MM25 PP04 PP12 QQ28 TT02 TT08 5F088 BA16 JA14

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】光学システムの整列方法において、 前記光学システムがＸ方向に可動の位置決めステージ
   （７０６）を配設したデバイスと、位置決めステージ
   （７０６）を配設したデバイスに取り付けられた目標物
   （７０２）と、それぞれＸ方向及び該Ｘ方向にほぼ垂直
   なＺ方向に可動であって、それぞれ光学的エッジ検出器
   （７０８）が取り付けられた１以上のセンサ位置決めス
   テージ（７１２）とを備えており、 １以上のセンサ位置決めステージの各センサ位置決めス
   テージに対して以下のステップを含むことからなる、方
   法。センサ位置決めステージ（７１２）の光学的エッジ
   検出器（７０８）をＸ方向において第１のＸ位置に配置
   するステップ。センサ位置決めステージ（７１２）をし
   て光学的エッジ検出器（７０８）をＺ方向に移動させ
   て、目標物（７０２）のエッジの第１のＺ位置を検出す
   るステップ。センサ位置決めステージ（７１２）をして
   光学的エッジ検出器（７０８）をＸ方向に距離ｘだけ第
   ２のＸ位置へ移動させるステップ。デバイス位置決めス
   テージ（７０６）をして目標物（７０２）をＸ方向に距
   離ｘだけ移動させるステップ。センサ位置決めステージ
   （７１２）をして光学的エッジ検出器（７０８）をＺ軸
   方向に移動させ、目標物（７０２）のエッジの第２のＺ
   位置を検出するステップ。前記第１のＺ位置、第２のＺ
   位置、及び距離ｘに従って、センサ位置決めステージ
   （７１２）のＸ方向と目標物（７０２）のエッジとの間
   の角度を決定するステップ。