JP2004085801A - 光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法が用いられた光学素子製造方法 - Google Patents
光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法が用いられた光学素子製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明の光学素子調整装置は、第1および第2の光学素子12および13間を光軸調整するために、受光レンズ2、集光レンズ3および6、光量測定装置4、ハーフミラー5、撮像素子7、表示装置8、制御装置9、把持治具10、および位置調整機構11を備えている。第2の光学素子13から、光導波路13aを伝搬し出射する出射光Loutと、光導波路13a以外を伝搬し出射する出射光Lexとが出射される。受光レンズ2は、出射光Lexの出射領域外で、かつ出射光Loutの出射領域内に配置される。光量測定装置4が測定する出射光Loutのみの光量を用いてアクティブアライメントが行われる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2つの光学素子の光軸を調整して光接続する光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法が用いられた光学素子製造方法に関し、より特定的には、当該光学素子から出射される出射光を用いて光軸を調整して光接続する光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法が用いられた光学素子製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体レーザおよび光導波路等に代表される2つの光学素子の間の光軸位置を調整して光接続する方法として、半導体レーザから出射されその半導体レーザに光接続される光導波路を伝搬して出射される光の出射光量を、パワーメータ等で測定しながらその光量が最大の位置になるように調整するアクティブアライメントが行われている。以下、図15を参照して、従来のアクティブアライメントについて説明する。なお、図15は、従来のアクティブアライメントを行う光学素子調整装置の構成を説明するための概略図である。
【0003】
図15において、従来の光学素子調整装置は、受光レンズ101、集光レンズ102、光量測定装置103、把持治具104、および位置調整機構105を備えている。そして、上記光学素子調整装置は、第1の光学素子106および第2の光学素子107の間の光軸位置を調整して、互いに光接続させる上記アクティブアライメントを行う。第1の光学素子106は、半導体レーザ等の発光素子、あるいは半導体レーザ等に接続され光Lを発光することができる光導波路や光ファイバ等で構成される。第2の光学素子107は、第1の光学素子106に対して光軸位置が調整される微小径の光導波路107aが形成された光導波路基板等で構成される。
【0004】
受光レンズ101は、光導波路107aの光軸上に配置され、第1の光学素子106から出射された光Lが光導波路107aを伝搬した後、第2の光学素子107から出射された出射光Loutを受光し、その出射光を略平行光に変換して出射する。集光レンズ102は、受光レンズ101から出射された略平行光を集光して出射する。光量測定装置103は、集光レンズ102から出射された集光された光を受光し、その光の光量(強度)を測定するパワーメータ等で構成される。以下、受光レンズ101、集光レンズ102、および光量測定装置103を総称する場合には、検出光学系100と記載する。把持治具104は、第2の光学素子107を把持し、位置調整機構105によって図示X、Y、およびZ方向に移動させられることによって、第1の光学素子106に対して第2の光学素子107の光軸位置を調整し、互いに光接続する。なお、上記X方向は、図15の紙面に対して垂直方向を示し、上記Y方向は、図15の上下方向を示し、上記X方向は、図15の左右方向を示す。
【0005】
次に、光学素子調整装置の動作について説明する。第1の光学素子106から出射された光Lは、第2の光学素子107に形成された光導波路107aの一方端から入射し、光導波路107aを伝播して他方端から出射光Loutとして出射される。出射光Loutは、受光レンズ101に入射し略平行光に変換された後、集光レンズ102によって光量測定装置103に結像される。そして、結像された出射光Loutの光量(強度)を検出しながら、位置調整機構105によって把持治具104を介して第2の光学素子107を上記X、Y、およびZ方向に移動させて光軸位置の調整を行う。このとき、第1の光学素子106の出射口と第2の光学素子107に形成された光導波路107aとを効率よく結合させるため、光導波路107aを通過してきた出射光Loutの光量が最大となるように第1および第2の光学素子106および107の光軸位置を調整する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図15に示すように受光レンズ101が第2の光学素子107に形成される光導波路107aの光軸上に配置されているため、検出光学系100には、光導波路107a以外(例えば、クラッド)を伝搬し第2の光学素子107から出射される出射光Lexも入射する。したがって、光量測定装置103は、本来アクティブアライメントに必要な光導波路107aを伝搬した出射光Loutに加えて、上記出射光Lexの光量も測定する。以下、図16を参照して、従来の光量測定装置103が測定する出射光LoutおよびLexについて説明する。なお、図16は、第2の光学素子107の上記XあるいはY方向の移動距離(横軸)に対して、出射光LoutおよびLexとそれぞれの出射光が合成され光量測定装置103が測定する出射光Lout+Lexとの光量(縦軸)の関係を示すグラフである。
【0007】
図16において、出射光LoutおよびLexの光量推移は、第2の光学素子107のそれぞれ異なった移動距離に対して光量が最大となるポイントを有している。そして、光量測定装置103は、出射光LoutおよびLexの上記光量推移が合成された出射光Lout+Lexの光量を測定する。この出射光Lout+Lexの光量の最大光量ポイントは、出射光Loutの光量が最大となるポイントと同じ上記移動距離で発生する。しかしながら、出射光Lout+Lexの光量は、それぞれ異なった移動距離に対して光量が最大となるポイントを有した2つの出射光の光量の合成であるため、別の移動距離に対しても局所的な光量ピークポイントが発生することがある。したがって、従来の光学素子調整装置は、光量測定装置103が測定した光量が最大となるように光軸位置を調整する過程において、上記局所的な光量ピークポイントを誤って検出することがあり、その場合、光軸調整不良やその修正のためのタクト低下が発生する。
【0008】
また、従来の光学素子調整装置が上記XあるいはY方向に対する光量最大ポイントを検出する方法は、第2の光学素子107を光量が増加する方向に移動させ、その後光量が減少し始めたら光量が最大であったポイントに第2の光学素子107を戻す、いわゆる山登り法によって行われている。しかしながら、この山登り法によってX−Y平面内の光量最大ポイントを検出する場合、多大な回数の光量測定が必要であり、光量最大ポイントに第2の光学素子107を調整する時間を長く要していた。また、上記Z方向の位置決めにおいては、第2の光学素子107をZ方向に所定距離移動し、そのZ座標におけるX−Y平面内の光量最大ポイントを検出する動作を繰り返すため、さらに上記光量測定回数が多くなる。また、上記Z座標におけるX−Y平面内の光量最大ポイントを検出中に、第1および第2の光学素子106および107が接触し破損する可能性もあった。また、光量測定回数を少なくするために、第2の光学素子107の移動量を大きくすると、上記光量最大ポイントを飛び越えて光量を測定することがあり、正確に上記光量最大ポイントに位置調整できないことがあった。
【0009】
さらに、従来の光学素子調整装置における光量測定装置103が正確に出射光Loutを測定するためには、出射光Loutが光量測定装置103の受光素子(図示せず)上に結像になければならず、そのために出射光Loutが正確に検出光学系100に入射するように光軸調整作業前に位置調整する必要がある。しかしながら、第2の光学素子107の光導波路107aから出射される出射光Loutのスポット径は、光導波路107aが微小径であることから3μm程度と非常に小さく、当該スポットの位置を特定する方法がないため、当該スポットの位置に検出光学系100の位置を調整するのは困難であった。
【0010】
それ故に、本発明の目的は、光学素子同士の間の位置関係を調整して光接続する際に、それぞれの光学素子の光軸を短時間で高精度に調整する光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法が用いられた光学素子製造方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
本発明の光学素子調整方法は、光源となる第1の光学素子と、当該第1の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路の内部で伝搬する第2の光学素子との位置関係を調整する。光学素子調整方法は、光を検出光学系に入射させる工程、光量を測定する工程、光軸ずれおよび間隔を検出する工程、位置関係を調整する工程とを含んでいる。光を検出光学系に入射させる工程は、第1の光学素子から第2の光学素子の光導波路の内部を伝搬して出射される第1の出射光の出射範囲内で、かつ、光導波路の外部を伝搬して出射される第2の出射光の出射範囲外に出射される光を検出光学系に入射させる。光量を測定する工程は、検出光学系に入射した第1の出射光の光量を測定する。光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、第1の出射光の光量に基づいて、第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する。位置関係を調整する工程は、光軸ずれおよび間隔に基づいて、第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する。
【0012】
上記した本発明の構成によれば、本来アクティブアライメントに必要な光導波路内部を伝搬して出射される第1の出射光のみを用いて光量を測定するため、アクティブアライメントに不要な光導波路外を伝搬して出射される第2の出射光による局所的な光量ピークポイントを除去することができる。これによって、最大光量ポイントへの誤調整を防止することができる。
【0013】
上記光を検出光学系に入射させる工程は、光を受光するための当該検出光学系に含まれる受光レンズの少なくとも一部を、第2の出射光の広がり角の外で、かつ、第1の出射光の広がり角内の領域に含まれるように配置してもかまわない。これによって、受光レンズは、光導波路の光軸上に配置されず、第2の出射光の広がり角の外で、かつ、第1の出射光の広がり角内の受光領域に配置されるため、容易に第1の出射光のみを受光し、上記第1の出射光のみを検出光学系内に導くことができる。
【0014】
さらに、出射光の状態を観察する工程と検出光学系の位置を調整する工程とを含んでもかまわない。出射光の状態を観察する工程は、検出光学系に入射した第1の出射光の状態を観察する。検出光学系の位置を調整する工程は、第1の出射光の状態に基づいて、第2の光学素子に対する検出光学系の位置を調整する。これによって、第1および第2の光学素子を光軸調整するための検出光学系の位置調整においては、第1の出射光のみが正確に検出光学系に入射するように、上記受光レンズを通して入射した出射光を観察(例えば、出射光を表示する位置および焦点状態)することによって、光量測定が最良の状態になるように検出光学系を位置調整できるため、その調整を容易に、かつ短時間に行うことができる。
【0015】
また、上記光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、第1の出射光の光量を第1の光学素子の光軸に垂直な平面における座標の関数で近似し、当該関数の係数値を算出することによって第1および第2の光学素子の間の光軸ずれを検出してもかまわない。この場合、位置関係を調整する工程は、上記係数値を上記平面における第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する目標座標として、第1および第2の光学素子の位置関係を調整する。これによって、上記平面における光量測定ポイントを低減することができるため、光学素子の移動およびその光量測定回数を大幅に低減することができ、光量最大ポイント検索および調整時間を短縮することができる。また、上記平面における光量最大ポイントは、光量測定ポイント以外の座標を含めて特定できるため、移動量を大きくして上記光量最大ポイントを飛び越えて光量を測定しても正確に光量最大ポイントを検索することが可能であり、検索および調整精度を向上することができる。
【0016】
さらに、上記光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔を、第1の出射光の光量と係数値と第1の光学素子から出射される出射光のスポットサイズとの関数で近似することによって算出してもかまわない。この場合、上記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程は、上記関数で近似された間隔に基づいて、第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔の位置調整を行う。これによって、上記平面における座標の関数を用いて算出した係数値、光量、およびスポットサイズを用いて、その場所における第1および第2の光学素子間の距離を演算することができる。これによって、第1および第2の光学素子を近づける移動を一度で位置決めできるため、光軸調整時間を大幅に短縮し、かつ高精度に調整を行うことができる。また、第1および第2の光学素子間の距離を、すぐに特定することができるため、光学素子接触による第1あるいは第2の光学素子の破損を防止することができる。
【0017】
なお、本発明は、上述した光学素子調整方法における、それぞれの工程を実行する機能を有する光学素子調整装置としても実現することができる。また、本発明は、上述した光学素子調整方法を用いた光学素子製造方法としても実現することが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1および図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る光学素子製造方法について説明する。本発明の光学素子製造においては、半導体レーザ等の発光素子、あるいは半導体レーザ等に接続され光を発光することができる光導波路、光ファイバ、あるいは光ファイバアレイ等で構成された第1の光学素子と、当該第1の光学素子に対して光軸位置が調整される光導波路基板等で構成された第2の光学素子とを接合することによって、光学ユニットを製造するものである。なお、図1は第1および第2の光学素子の光軸調整に用いられる光学素子調整装置の構成を示す機能ブロック図であり、図2は当該光学素子製造方法の全体の動作手順を示すフローチャートである。
【0019】
図1において、当該光学素子調整装置は、受光レンズ2、集光レンズ3および6、光量測定装置4、ハーフミラー5、撮像素子7、表示装置8、制御装置9、把持治具10、および位置調整機構11を備えている。そして、上記光学素子調整装置は、第1および第2の光学素子12および13の間の光軸位置を調整して、互いに光接続させるアクティブアライメントを行い、第1および第2の光学素子12および13を接合して固定する。ここで、第1の光学素子12は、半導体レーザ等の発光素子、あるいは半導体レーザ等に接続され光を発光することができる光導波路、光ファイバ、あるいは光ファイバアレイ等で構成される。第2の光学素子13は、第1の光学素子8に対して光軸位置が調整される微小径の光導波路13aが形成された光導波路基板等で構成される。
【0020】
従来の技術で説明したように、第1の光学素子12から出射された光Lは、第2の光学素子13に形成された光導波路13aを伝搬し出射する出射光Loutと、光導波路13a以外(例えば、クラッド)を伝搬し出射する出射光Lexとして、第2の光学素子13から出射される。受光レンズ2は、出射光Lexの出射領域外で、かつ出射光Loutの出射領域内に配置される。なお、この受光レンズ2の配置方法についての詳細は、後述する。受光レンズ2は、上記領域に配置されることによって、第2の光学素子9から出射された出射光Loutのみを受光し、その出射光を略平行光に変換して出射する。この略平行光は、ハーフミラー5で分岐され、ハーフミラー5を透過することによって集光レンズ3に入射し、ハーフミラー5を反射することによって集光レンズ6に入射する。集光レンズ3は、ハーフミラー5を透過した略平行光を集光して出射する。光量測定装置4は、集光レンズ3から出射された集光された光を受光し、その光の光量(強度)を測定するパワーメータ等で構成される。一方、集光レンズ6は、ハーフミラー5を反射した略平行光を集光して出射する。撮像素子7は、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)カメラ等で構成され、集光レンズ6から出射された集光された光を受光し、その光の状態を撮像する。以下、受光レンズ2、集光レンズ3および6、光量測定装置4、ハーフミラー5、および撮像素子7を総称する場合には、検出光学系1と記載する。
【0021】
表示装置8は、撮像素子7と接続されるモニター等で構成され、撮像素子7が撮像した光の状態を表示する。把持治具10は、第2の光学素子13を把持し、位置調整機構11によって図示X、Y、およびZ方向に移動させられることによって、第1の光学素子12に対して第2の光学素子13の光軸位置を調整し、互いに光接続させる。制御装置9は、光量測定装置4からの光量データと位置制御機構11からの第2の光学素子13の座標データとを用いて、第1および第2の光学素子12および13の光軸を調整して位置調整機構11の動作を制御する。なお、上記X方向は、図1の紙面に対して垂直方向を示し、上記Y方向は、図1の上下方向を示し、上記Z方向は、図1の左右方向(第1および第2の光学素子12および13における接合端面を近づける方向)を示す。
【0022】
次に、図2を参照して、当該光学素子製造方法の全体の動作手順を説明する。まず、第2の光学素子13を把持治具10に把持し(ステップS1)、位置調整機構11を用いて把持治具10を移動させることによって、第1の光学素子12の光軸に対する第2の光学素子13の粗位置調整を行う(ステップS2)。上記ステップS2では、例えば、画像処理装置(図示せず)における画像処理等による形状認識を用いて、第1の光学素子12の光軸に対して第2の光学素子13に形成されている光導波路13aの光伝搬方向が平行になり、かつ、第1の光学素子12側に形成される光導波路13aの一方端が第1の光学素子12の出射光Lの広がり角内に配置されるように粗位置調整される。そして、第1の光学素子12に含まれている半導体レーザ等の光源を発光させ、第1の光学素子12から出射光Lを出射させる(ステップS3)。上記ステップS3で第1の光学素子12から出射光Lを出射させることによって、光導波路13aの他方端から出射光Loutが出射され、光導波路13aの他方端以外から出射光Lexが出射される。
【0023】
次に、検出光学系1における受光レンズ2の位置を調整する(ステップS4)。なお、このステップS4における詳細な調整方法については、後述する。
【0024】
次に、上記ステップS4で位置調整された光学素子調整装置は、アクティブアライメントによって第1および第2の光学素子12および13の光軸調整を行う(ステップS5)。なお、このステップS5における光軸調整の詳細な方法については、後述する。
【0025】
次に、上記ステップS5による光学調整が終了した第1および第2の光学素子12および13に対して、端面結合する面を固定する(ステップS6)。このステップS6では、第1および第2の光学素子12および13が所定の接着剤を用いて上記ステップS5で光軸調整された状態で固定される。例えば、第1および第2の光学素子12および13との端面結合部をそれぞれの側面から覆うように光学接着剤を塗布し、硬化させる。ここで、上記光学接着剤は、第1および第2の光学素子12および13との端面結合部に浸入することも考えられるので、上記光学接着剤は、結合効率の低下を防ぐため光導波路13aのコアと同じ屈折率を有するものを使用するのが好ましい。また、第1および第2の光学素子12および13の光軸調整を行う前に、少なくとも第1あるいは第2の光学素子12あるいは13の端面結合面に、予め屈折率整合した光学接着剤を微小量塗布しておき、上記光軸調整を行った後にそのまま硬化させてもかまわない。また、第1および第2の光学素子12および13のみでは接着剤で固定できない場合、他の部材に接着剤を塗布して、互いに当該部材を介して固定されてもかまわない。例えば、予め基板に実装された第1の光学素子12に対して第2の光学素子13を固定する場合、光軸調整を行う前に、当該基板上に接着剤を塗布しておき、上記光軸調整を行った後にそのまま硬化させ、基板および第2の光学素子13を固定してもかまわない。このように、第1および第2の光学素子12および13を光軸調整後に固定することによって、正確に光軸調整された2つの光学素子が1つのユニットとして機能するようになる。
【0026】
以下、図3および図4を参照して、上記ステップS4における検出光学系1の位置調整について説明する。なお、図3は出射光LoutおよびLexに対する受光レンズ2の配置位置を説明するための模式図であり、図4は上記ステップS4で用いられる表示装置8に表示される光の状態の一例を示す図である。
【0027】
図3において、光導波路13aを伝搬して出射される出射光Loutは、微小径で形成される光導波路13aから出射されるため、回折により大きな広がり角を示す。一方、光導波路13a以外を伝搬して出射される出射光Lexは、第2の光学素子内での浅い全反射光等であるため、広がり角は小さい。ここで、図3に示すように、光導波路13aがY方向に対して幅aおよびb(ただし、a<b)の他の部材で挟まれることによって、第2の光学素子13が構成されているとし、光導波路13aの光軸を基準に、出射光Loutの広がり角をθ1、幅aの部材から出射される出射光Lex1の広がり角をθ2、および幅bの部材から出射される出射光Lex2の広がり角をθ3とする。上記した仮定下において、それぞれの広がり角θ1〜θ3は、θ1>θ2>θ3の関係を有する。このような、出射光LoutおよびLexの広がり角の相違を利用して、受光レンズ2は、出射光Lex1およびLex2の広がり角θ2およびθ3領域外であり、かつ出射光Loutの広がり角領域θ1内となる受光領域αに含まれるように配置される。また、受光レンズ2は、上記受光領域αに少なくとも一部が含まれ、かつ出射光Lex1およびLex2の広がり角θ2およびθ3領域外に配置してもよい。なお、この受光領域αは、図3のY方向を考えた場合、図面の上下方向に形成されるが、部材の幅が広い幅bが形成されている方向に受光領域αが広く得られる。つまり、受光レンズ2によって効率よく出射光Loutのみを受光するためには、幅bの部材側に形成される受光領域αに受光レンズ2を配置するのが好ましい。なお、受光領域αは、図3におけるY方向以外にも形成される(例えば、X方向)ため、受光レンズ2を他の方向における受光領域αに対して少なくとも一部が含まれるように配置してもよいことは、言うまでもない。
【0028】
また、受光レンズ2の焦点距離fは、上述した受光領域αに配置可能なものでなくてはならない。つまり、受光領域αの最も第2の光学素子13に接近した点P(出射光Loutおよび出射光Lex2の交点)より離れた焦点距離fを満たす必要がある。ここで、光導波路13aの出射端面の中心をOとし、点Pから中心Oまでの距離をsとすると、f>sとなる。ここで、距離sは、
s=b/{cosθ1(tanθ1−tanθ3)}
で示される。
【0029】
このような受光領域αに受光レンズ2を配置するために、本実施形態では撮像素子7で撮像され表示装置8に表示された出射光Loutの状態をモニターして、検出光学系1の位置調整を行う。なお、本発明の検出光学系1において、その内部の構成部2〜7は、予め固定的に配置されており、検出光学系1全体の位置を調整することによって、受光レンズ2を移動させることができる。
【0030】
図4において、上述した受光領域αの中で最良な出射光Loutのみの光量が得られる所定の位置に、光導波路13aおよび受光レンズ2の光軸間の角度θqと、上記中心Oから受光レンズ2の中心までの距離とを調整することによって配置された受光レンズ2において、当該受光レンズ2を通して撮像された出射光Loutが表示される表示装置8上の座標を、所定位置座標Qとして予め記憶しておく。そして、以後の検出光学系1の位置調整においては、受光レンズ2の光軸の角度を上記角度θqに合わせた後、当該受光レンズ2を通して撮像素子7によって撮像され表示装置8に表示される出射光Loutの位置を、上記所定位置座標Qに一致させ、表示される出射光Loutの焦点が正しく合うように、検出光学系1の位置を調整する。なお、このような検出光学系1の位置調整は、光軸調整を行う光学素子の種類(機種)に応じて、少なくとも一度行えばよい。このように、表示装置8に表示される出射光Loutの表示位置および焦点が、最良になるように検出光学系1の位置調整を行うことによって、光量測定も最良の状態で行うことができる。また、検出光学系1の位置調整を容易にかつ正確に行うことができる。さらに、上述した受光領域αに受光レンズ2を配置することによって、本来アクティブアライメントに不要な出射光Lexが光量測定装置4に入射しない。本発明者は、本実施形態に係る光学素子調整装置と従来の光学素子調整装置との実測を行って比較した結果、出射光Lout(信号)と出射光Lex(ノイズ)との比(SN比)が、上述した検出光学系1の配置によって2.5倍に向上することを確認している。
【0031】
以下、図5および図6を参照して、上記ステップS5による光軸調整処理の詳細について説明する。なお、図5は当該光軸調整処理の動作手順を示す上記ステップS5のサブルーチンであり、図6は第1および第2の光学素子12および13において光接続する端面間のZ方向の座標を説明するための端面付近を拡大した側面概要図である。
【0032】
図5および図6において、制御装置9は、上記ステップS4が終了した時点の第2の光学素子13において光接続する端面の上記Z方向の座標Zi(iは自然数)を初期座標Z1とする(ステップS11)。そして、処理を次のステップに進める。
【0033】
次に、制御装置9は、光量測定装置4および位置調整機構11を用いて、座標Ziにおける上記XおよびY方向に対して、出射光Loutの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させる(ステップS12)。以下、図7および図8を参照して、制御装置9が行う上記ステップS12の詳細な処理動作について説明する。なお、図7はXおよびY方向に対して、上記光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させる処理手順を示すサブルーチンであり、図8は図7の処理を説明するための第2の光学素子13の移動距離(横軸)と出射光Loutの光量(縦軸)との関係を示すグラフである。
【0034】
図7において、制御装置9は、位置調整機構11に対して座標Ziにおいて第2の光学素子13を上記X方向(図6における紙面に垂直な双方向)に所定の距離ずつ移動させる指示を行い、光量測定装置4がそれぞれ移動したポイントにおける出射光Loutの光量を測定した結果を用いて、X方向の光量分布を作成する(ステップS101)。このX方向の光量分布では、出射光Loutの光量変化は、図8に示すような関係になる。そして、制御装置9は、上記ステップS101で作成したX方向の光量分布において、出射光Loutが最大となるポイントを検出し、位置調整機構11を用いてそのX方向における光量最大ポイントを示すX座標に第2の光学素子13を移動させる(ステップS102)。
【0035】
次に、制御装置9は、位置調整機構11に対して座標Ziおよび上記ステップS102で検出した光量最大ポイントを示すX座標において、第2の光学素子13を上記Y方向(図6における上下双方向)に所定の距離ずつ移動させる指示を行い、光量測定装置4がそれぞれ移動したポイントにおける出射光Loutの光量を測定した結果を用いて、Y方向の光量分布を作成する(ステップS103)。このY方向の光量分布でも、出射光Loutの光量変化は、図8に示すような関係になる。そして、制御装置9は、上記ステップS103で作成したY方向の光量分布において、出射光Loutが最大となるポイントを検出し、位置調整機構11を用いてそのY方向における光量最大ポイントを示すY座標に第2の光学素子13を移動させ(ステップS104)、当該サブルーチンによる処理を終了する。つまり、上記ステップS101〜S104の処理によって、制御装置9は、座標ZiにおけるX−Y平面上の光量最大ポイントに第2の光学素子13を移動させる。
【0036】
図5および図6に戻り、制御装置9は、上記ステップS12で検出した座標ZiにおけるX−Y平面上の光量最大ポイントにおける光量を用いて、直前のステップS12で検出された光量に対する光量変化量を演算し、その光量変化量が所定値以下か否かを判断する(ステップS13)。上記出射光Loutの光量は、第1および第2の光学素子12および13の端面間距離が小さくなるにしたがって、第2の光学素子13の入射端面における絶対光量が増加するため大きくなる。また、出射光Loutの光量は、上記端面間距離が小さくなるにしたがって、単位距離あたりの光量増加量が小さくなる。したがって、上記ステップS13では、制御装置9は、端面間が近づいた際の光量変化量を検出し、その変化量が0に近くなれば、上記Z方向における光導波路13aの伝播光量が最大になるポイント(座標Z0)と判断する。そして、制御装置9は、上記所定値を0近くに設定することによって、上記ステップS13で光量変化量が所定値より大きい場合、まだ第1および第2の光学素子12および13を端面結合するZ方向の光量最大ポイントZ0に到達していないと判断して、処理を次のステップS15に進める。一方、制御装置9は、上記ステップS13で光量変化量が所定値以下の場合、第1および第2の光学素子12および13を端面結合するZ方向の光量最大ポイントZ0に到達したと判断して、Z方向の光量最大ポイントZ0に第1および第2の光学素子12および13を調整して(ステップS17)、次のステップS18に処理を進める。
【0037】
ステップS15では、制御装置9は、位置調整機構11を用いて第2の光学素子13を第1の光学素子12に近づけるように、所定の移動距離ΔZだけZ方向に移動させる。そして、制御装置9は、現在の座標Ziの変数iを+1することによって新たな座標Ziを設定し(ステップS16)、上記ステップS12に戻って処理を繰り返す。
【0038】
ステップS18では、制御装置9は、光量測定装置4および位置調整機構11を用いて、Z方向の光量最大ポイントZ0におけるX−Y平面に対して、出射光Loutの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させ、当該光軸調整処理のサブルーチンによる処理を終了する。なお、このステップS18で行われる詳細な処理動作は、上述したステップS101〜S104と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0039】
このように、第1の実施形態では、受光レンズ2を光導波路13aの光軸上に配置せず、本来アクティブアライメントに必要な出射光Loutのみが出射される受光領域αに配置することによって、局所的な光量ピークポイント(図16参照)の原因となる光導波路13a以外を伝搬した出射光Lexを除去することができる。これによって、最大光量ポイントへの誤調整を防止することができる。また、第1および第2の光学素子12および13を光軸調整するための検出光学系1の位置調整においては、出射光Loutのみが正確に検出光学系1に入射するように、上記受光レンズ2を通して撮像された出射光Loutを表示する位置および焦点状態をモニターすることによって、光量測定が最良の状態になるように検出光学系1を位置調整するため、その調整を容易に、かつ短時間に行うことができる。
【0040】
なお、第1の実施形態の説明では、第2の光学素子13を移動させることにより第1の光学素子12に対する光軸位置調整を行ったが、第1の光学素子12を移動させて光軸位置調整を行ってもかまわない。また、第1の実施形態の説明では、第2の光学素子13の移動を制御するために制御装置9を使用したが、光量測定装置4に表示される光量の値に基づいて手動の移動機構を使用して第2の光学素子13を移動させても良いことは言うまでもない。さらに、集光レンズ3と光量測定測定装置4との間にピンホール14(図9参照)を設置し、光量測定装置4が当該ピンホールを通過した出射光Loutのみを用いて光量を測定することによって、第2の光学素子13から出射される不要な出射光(例えば、迷光や広角な出射光)を削除することができ、検出光学系1の精度を向上することによって、さらに、第1の実施形態の効果を向上させることができる。
【0041】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る光学素子製造方法について説明する。当該光学素子製造方法は、上述した第1の実施形態に係る光学素子製造方法に対して、XおよびY方向の光量最大ポイントへの移動処理が異なる方法である。第2の実施形態における第1および第2の光学素子の光軸調整に用いられる光学素子調整装置の構成は、図1を参照して説明した第1の実施形態の機能ブロック図と同様であり、当該光学素子製造方法の全体の動作手順および検出光学系1の位置調整は、図2〜図4を参照して説明した第1の実施形態のフローチャートおよび検出光学系1の配置位置と同様である。したがって、第2の実施形態では、光学素子調整装置の構成および光学素子製造方法の全体の動作手順における、同一の機能ブロックおよび処理ステップについて同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0042】
次に、第2の実施形態に係る光学素子調整方法における光軸調整処理の詳細について説明する。なお、当該光軸調整処理の動作手順は、図5を参照して第1の実施形態で説明した光軸調整処理の動作手順を示すサブルーチンに対して、ステップS12およびS18におけるXおよびY方向の光量最大ポイントへの移動処理の詳細な処理動作のみが異なる。したがって、第2の実施形態に係る光学素子調整方法における光軸調整処理については、同一の処理ステップについては同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第2の実施形態における第1および第2の光学素子12および13において光接続する端面間のZ方向の座標についても、図6を参照して第1の実施形態で説明したZ方向の座標を説明するための端面付近を拡大した側面概要図と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0043】
次に、図10〜図12を参照して、制御装置9が行う上記ステップS12およびS18におけるXおよびY方向の光量最大ポイントへの移動処理の詳細な処理動作について説明する。なお、図10はXおよびY方向に対して、上記光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させる処理手順を示すサブルーチンであり、図11は図10の処理を説明するためのX−Y平面における光量測定ポイントを示す図であり、図12は図10の処理を説明するための第2の光学素子13のXおよびY方向の位置座標(第1および第2軸)と出射光Loutの光量(第3軸)との関係を示すグラフである。
【0044】
図10において、制御装置9は、当該サブルーチンで利用する一時変数であるmおよびn(mおよびnは自然数)を初期化するために、それぞれ1にセットする(ステップS201)。そして、処理を次のステップに進める。
【0045】
次に、制御装置9は、位置調整機構11に対して座標Ziにおいて第2の光学素子13を上記X方向(図6における紙面に垂直な双方向)およびY方向(図6における上下双方向)におけるX−Y平面に対して、所定の位置座標(X、Y)=(Xm、Yn)に移動させる指示を行い、光量測定装置4が移動した位置座標(Xm、Yn)を光量測定ポイントとして出射光Loutの光量I(Xm、Yn)を測定する(ステップS202)。ここで、図11を参照して、制御装置9が指示するX−Y平面における上記位置座標(Xm、Yn)について説明する。
【0046】
図11において、制御装置9は、上記X−Y平面をそれぞれX方向にM個およびY方向にN個に分割されたマトリックス上に位置座標(Xm、Yn)を設定する。つまり、制御装置9は、上記X−Y平面に対してM×N個のX−Y座標(Xm、Yn)を設定して、それぞれの位置座標(Xm、Yn)を光量測定ポイントとして出射光Loutの光量I(Xm、Yn)を測定し、位置座標(Xm、Yn)およびその光量I(Xm、Yn)を関連付けて記憶する。なお、この位置座標(Xm、Yn)は、上述した一時変数mおよびnが変更される毎に、それぞれ異なった位置座標が設定される。
【0047】
図10に戻り、制御装置9は、現在の一時変数mが上述したX方向の設定個数Mと等しいか否かを判断する(ステップS203)。そして、制御装置9は、上記ステップS203において、一時変数mが設定個数Mと等しくない場合、現在の一時変数mを+1することによって新たな一時変数mを設定し(ステップS204)、上記ステップS202に戻って処理を繰り返す。一方、制御装置9は、上記ステップS203において、一時変数mが設定個数Mと等しい場合、次のステップS205に処理を進める。
【0048】
ステップS205では、制御装置9は、現在の一時変数nが上述したY方向の設定個数Nと等しいか否かを判断する。そして、制御装置9は、上記ステップS205において、一時変数nが設定個数Nと等しくない場合、現在の一時変数mを初期化するために1にセットし、かつ現在の一時変数nを+1することによって新たな一時変数nを設定し(ステップS206)、上記ステップS202に戻って処理を繰り返す。一方、制御装置9は、上記ステップS205において、一時変数nが設定個数Nと等しい場合、次のステップS207に処理を進める。
【0049】
ステップS207では、制御装置9は、上記X−Y座標に対する光量I(X、Y)の近似式を上記ステップS202で計測したデータを用いて解く(ステップS207)。ここで、図12に示すように、上記X−Y平面における光量Iは、ガウス分布で近似することが可能であり、あるX−Y座標(X、Y)で光量最大ポイントを示す。このような近似を式で示すと、上記X−Y座標における光量I(X、Y)は、
I(X、Y)=A・exp{B(X−C)2+D(Y−E)2}…(1)
の近似式で表すことができる。ここで、上記式(1)における、A〜Eは、定数である。また、上記ステップS202では、制御装置9は、複数の異なった位置座標(Xm、Yn)に対してその光量I(Xm、Yn)を関連付けて記憶している。制御装置9は、これらの位置座標(Xm、Yn)およびその光量I(Xm、Yn)をそれぞれ上記式(1)に最小二乗法を用いて代入することによって、上記定数A〜Eを演算する。なお、これら定数A〜Eを演算するためには、制御装置9は、上述したX−Y平面に対する光量測定ポイントの個数M×N個を5個以上になるように、それぞれ設定個数MおよびNを設定する。そして、制御装置9は、上記式(1)の定数CおよびEを算出し、X−Y座標(X、Y)=(C、E)が光量最大ポイントを示す座標であり、その座標(C、E)における光量Iが最大値Aになると推定する。
【0050】
図10に戻り、制御装置9は、上記ステップS207で算出したX−Y平面における光量最大ポイントを示す座標(X、Y)=(C、E)に第2の光学素子13を位置調整機構11を用いて移動させ(ステップS208)、当該サブルーチンによる処理を終了する。
【0051】
上述したように、第2の実施形態におけるZ方向の光軸調整においては、第1の実施形態と同様であり、第2の実施形態では、Z方向へ所定距離ΔZ移動した後、上記ステップS201〜S208で説明したX−Y平面における光量最大ポイントへの移動処理を繰り返すことによって、最終的にZ座標がZ0に対してX−Y平面における光量最大ポイントへ光軸調整され、第1および第2の光学素子12および13の光軸調整処理が終了する。
【0052】
このように、第2の実施形態では、上述した第1の実施形態の効果に加えて、X−Y平面における光量測定ポイントがM×N点で光量最大ポイントを検索することができるため、第2の光学素子13の移動およびその光量測定回数を大幅に低減することができ、光量最大ポイント検索および調整時間を短縮することができる。また、上記X−Y平面における光量最大ポイントは、光量測定ポイント以外の座標を含めて特定できるため、移動量を大きくして上記光量最大ポイントを飛び越えて光量を測定しても正確に光量最大ポイントを検索することが可能であり、検索および調整精度を向上することができる。
【0053】
なお、第2の実施形態の説明では、第2の光学素子13を移動させることにより第1の光学素子12に対する光軸位置調整を行ったが、第1の光学素子12を移動させて光軸位置調整を行ってもかまわない。また、第2の実施形態の説明では、第2の光学素子13の移動を制御するために制御装置9を使用したが、光量測定装置4に表示される光量の値に基づいて手動の移動機構を使用して第2の光学素子13を移動させても良いことは言うまでもない。さらに、集光レンズ3と光量測定測定装置4との間にピンホール14(図9参照)を設置し、光量測定装置4が当該ピンホールを通過した出射光Loutのみを用いて光量を測定することによって、第2の光学素子13から出射される不要な出射光(例えば、迷光や広角な出射光)を削除することができ、検出光学系1の精度を向上することによって、さらに、第2の実施形態の効果を向上させることができる。
【0054】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る光学素子製造方法について説明する。当該光学素子製造方法は、上述した第1の実施形態に係る光学素子製造方法に対して、光軸調整処理が異なる方法である。第3の実施形態における第1および第2の光学素子の光軸調整に用いられる光学素子調整装置の構成は、図1を参照して説明した第1の実施形態の機能ブロック図と同様であり、当該光学素子製造方法の全体の動作手順および検出光学系1の位置調整は、図2〜図4を参照して説明した第1の実施形態のフローチャートおよび検出光学系1の配置位置と同様である。したがって、第3の実施形態では、光学素子調整装置の構成および光学素子製造方法の全体の動作手順における、同一の機能ブロックおよび処理ステップについて同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0055】
次に、図13および図14を参照して、第3の実施形態に係る光学素子調整方法における光軸調整処理の詳細について説明する。なお、図13は第3の実施形態に係る光軸調整処理の動作手順を示すステップS5(図2参照)のサブルーチンであり、図14は第1および第2の光学素子12および13において光接続する端面間のZ方向の座標および距離を説明するための端面付近を拡大した側面概要図と、それら端面におけるビームスポットサイズを説明するための概要図である。
【0056】
図13において、制御装置9は、光量測定装置4および位置調整機構11を用いて、現在のZ方向の座標Z1におけるXおよびY方向に対して、出射光Loutの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させる(ステップS21)。なお、このステップS21で行われる詳細な処理動作は、図10を用いて第2の実施形態で説明したステップS201〜S208と同様であるため、詳細な説明を省略する。このステップS21の処理によって、制御装置9は、上述したように第2の実施形態で説明したX−Y座標における光量I(X、Y)の近似式、
I(X、Y)=A・exp{B(X−C)2+D(Y−E)2}…(1)
を解くことによって、定数A〜Eを算出し、Z座標Z1における位置座標(X、Y)=(C、E)に第2の光学素子13を移動させている。
【0057】
次に、制御装置9は、Z座標Z1から第1および第2の光学素子12および13を端面結合するZ方向の端面結合座標Z0までの距離Dを演算する(ステップS22)。以下、ステップS22で行う距離Dの演算方法について説明する。
【0058】
図14において、第1の光学素子12から出射される出射光Lが、Z座標Z1における出射光Lの光軸に対して垂直に形成される第2の光学素子13の第1の光学素子12側の端面に照射されるビームのスポットサイズの短半径あるいは長半径が、図示XおよびY方向にそれぞれW1およびH1であるとする。このスポットサイズW1およびH1は、それぞれ、
W1=D・λ/(2・π・n・W0) …(2)
H1=D・λ/(2・π・n・H0) …(3)
で表すことができる。ここで、λは出射光Lの波長であり、πは円周率であり、nは座標Z1およびZ0間の空間の屈折率であり、W0およびH0は端面結合座標Z0における出射光LのビームがXおよびY方向に形成されるスポットサイズである。上記式(2)および(3)を変形すると、距離Dは、
D=(2・π・n・W0・W1)/λ …(4)
=(2・π・n・H0・H1)/λ …(5)
一方、座標Z1における第2の光学素子13から出射される出射光Loutが、X−Y座標における光量最大ポイント(X、Y)=(C、E)で出射される光量I(C、E、Z1)は、上記スポットサイズW1およびH1を用いて、
I(C、E、Z1)/e2=A・exp{B(W1−C)2} …(6)
I(C、E、Z1)/e2=A・exp{D(H1−E)2} …(7)
で表される。ここで、A〜Eは、上記式(1)で用いた定数である。上記式(6)および(7)を変形すると、スポットサイズW1およびH1は、それぞれ、
W1=C+{1/B・ln(I/(A・e2))} …(8)
H1=E+{1/D・ln(I/(A・e2))} …(9)
となる。これらの式(8)および(9)を上記式(4)および(5)に代入することによって、距離Dは、π、n、およびλで示される既知の値と、A〜Eの定数と、スポットサイズW0およびH0を用いて演算することができる。ここで、スポットサイズW0およびH0は、端面結合座標Z0、すなわち第1および第2の光学素子12および13が接合した状態の出射光Lのスポットサイズであるため、第1の光学素子12の出射口の設計値として既知の値である。また、上述したように、定数A〜Eは、既に上記ステップS21で算出されているため、制御装置9は、上記式(4)、(5)、(8)、および(9)を用いて、容易に距離Dを演算することができる。
【0059】
図13に戻り、制御装置9は、位置調整機構11を用いて第2の光学素子13を第1の光学素子12に近づけるように、上記ステップS22で演算した距離DだけZ方向に移動させ、第2の光学素子13を端面結合座標Z0に調整する(ステップS23)。そして、制御装置9は、光量測定装置4および位置調整機構11を用いて、座標Z0におけるX−Y平面に対して、出射光Loutの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させ(ステップS24)、当該光軸調整処理のサブルーチンによる処理を終了する。なお、このステップS24で行われる詳細な処理動作は、上述したステップS201〜S208と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0060】
このように、第3の実施形態では、上述した第1および第2の実施形態の効果に加えて、第2の実施形態で説明したガウス分布を用いた、あるZ座標におけるX−Y平面における光量最大ポイントの検出において算出した定数を用いて、そのZ座標における第1および第2の光学素子12および13間の距離を演算することができる。これによって、Z方向の移動を一度で位置決めできるため、光軸調整時間を大幅に短縮し、かつ高精度に調整を行うことができる。また、第1および第2の光学素子12および13間の距離を、すぐに特定することができるため、光学素子接触による第1あるいは第2の光学素子12あるいは13の破損を防止することができる。
【0061】
なお、第3の実施形態の説明では、第2の光学素子13を移動させることにより第1の光学素子12に対する光軸位置調整を行ったが、第1の光学素子12を移動させて光軸位置調整を行ってもかまわない。また、第3の実施形態の説明では、第2の光学素子13の移動を制御するために制御装置9を使用したが、光量測定装置4に表示される光量の値に基づいて手動の移動機構を使用して第2の光学素子13を移動させても良いことは言うまでもない。さらに、集光レンズ3と光量測定測定装置4との間にピンホール14(図9参照)を設置し、光量測定装置4が当該ピンホールを通過した出射光Loutのみを用いて光量を測定することによって、第2の光学素子13から出射される不要な出射光(例えば、迷光や広角な出射光)を削除することができ、検出光学系1の精度を向上することによって、さらに、第3の実施形態の効果を向上させることができる。
【0062】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明によれば、光学素子の光軸調整において検出光学系の位置決めを容易に行い、光量に基づく位置決めを高精度に行うことができる。また、上記光軸調整のX−Y方向における光量測定ポイントを大幅に低減することができるため、光学素子の移動およびその光量測定回数を大幅に低減することができ、X−Y方向における光量最大ポイント検索および調整時間を短縮することができる。さらに、上記光軸調整のZ方向における光学素子間の距離を演算することができるため、Z方向の移動を一度で位置決めでき、光軸調整時間をさらに短縮し、かつ高精度に調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る第1および第2の光学素子の光軸調整に用いられる光学素子調整装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る光学素子製造方法の全体の動作手順を示すフローチャートである。
【図3】図1の出射光LoutおよびLexに対する受光レンズ2の配置位置を説明するための模式図である。
【図4】図2のステップS4で用いられる図1の表示装置8に表示される光の状態の一例を示す図である。
【図5】図2のステップS5における光軸調整処理の動作手順を示すサブルーチンである。
【図6】図1の第1および第2の光学素子12および13において光接続する端面間のZ方向の座標を説明するための端面付近を拡大した側面概要図である。
【図7】図2のXおよびY方向に対する光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させる処理手順を示すサブルーチンである。
【図8】図7の処理を説明するための第2の光学素子13の移動距離(横軸)と出射光Loutの光量(縦軸)との関係を示すグラフである。
【図9】図1の集光レンズ3と光量測定測定装置4との間に設置されるピンホール14の構成を示す機能ブロック図である。
【図10】本発明の第2の実施形態に係る図2のXおよびY方向に対する光量最大ポイントへ第2の光学素子13を移動させる処理手順を示すサブルーチンである。
【図11】図10の処理を説明するためのX−Y平面における光量測定ポイントを示す図である。
【図12】図10の処理を説明するための第2の光学素子13のXおよびY方向の位置座標(第1および第2軸)と出射光Loutの光量(第3軸)との関係を示すグラフである。
【図13】本発明の第3の実施形態に係る光軸調整処理の動作手順を示す図2のステップS5のサブルーチンである。
【図14】図13の処理を説明するための第1および第2の光学素子12および13において光接続する端面間のZ方向の座標および距離を説明するための端面付近を拡大した側面概要図と、それら端面におけるビームスポットサイズを説明するための概要図とである。
【図15】従来のアクティブアライメントを行う光学素子調整装置の構成を説明するための概略図である。
【図16】図15の光量測定装置103が測定するXあるいはY方向の移動距離(横軸)に対して、出射光Lout+Lexとの光量(縦軸)の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1…検出光学系
2…受光レンズ
3、6…集光レンズ
4…光量測定装置
5…ハーフミラー
7…撮像素子
8…表示装置
9…制御装置
10…把持治具
11…位置調整機構
12…第1の光学素子
13…第2の光学素子
13a…光導波路
14…ピンホール
Claims (11)
- 光源となる第1の光学素子と、当該第1の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第2の光学素子との位置関係を調整する光学素子調整方法であって、
前記第1の光学素子から前記第2の光学素子の光導波路の内部を伝搬して出射される第1の出射光の出射範囲内で、かつ、前記光導波路の外部を伝搬して出射される第2の出射光の出射範囲外に出射される光を検出光学系に入射させる工程と、
前記検出光学系に入射した前記第1の出射光の光量を測定する工程と、
前記第1の出射光の光量に基づいて、前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する工程と、
前記光軸ずれおよび間隔に基づいて、前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程とを含む、光学素子調整方法。 - 前記光を検出光学系に入射させる工程は、光を受光するための前記検出光学系に含まれる受光レンズの少なくとも一部を、前記第2の出射光の広がり角の外で、かつ、前記第1の出射光の広がり角内の領域に含まれるように配置する、請求項1に記載の光学素子調整方法。
- さらに、前記検出光学系に入射した前記第1の出射光の状態を観察する工程と、
前記第1の出射光の状態に基づいて、前記第2の光学素子に対する前記検出光学系の位置を調整する工程を含む、請求項1に記載の光学素子調整方法。 - 前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、前記第1の出射光の光量を前記第1の光学素子の光軸に垂直な平面における座標の関数で近似し、当該関数の係数値を算出することによって前記光軸ずれを検出し、
前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程は、前記係数値を前記平面における前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する目標座標として、前記第1および第2の光学素子の位置関係を調整する、請求項1に記載の光学素子調整方法。 - 前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、前記第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔を、前記第1の出射光の光量と前記係数値と前記第1の光学素子から出射される出射光のスポットサイズとの関数で近似することによって算出し、
前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程は、前記関数で近似された間隔に基づいて、前記第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔の位置調整を行う、請求項4に記載の光学素子調整方法。 - 光源となる第1の光学素子と、当該第1の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第2の光学素子との位置関係を調整する光学素子調整装置であって、
前記第1の光学素子から前記第2の光学素子の光導波路の内部を伝搬して出射される第1の出射光の出射範囲内で、かつ、前記光導波路の外部を伝搬して出射される第2の出射光の出射範囲外に出射される光を検出する検出光学系と、
前記検出光学系で検出された前記第1の出射光の光量に基づいて、前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する制御部と、
前記制御部が検出した前記光軸ずれおよび間隔に基づいて、前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する位置調整部とを備え、
前記検出光学系は、
入射した光の光量を測定する光量測定部と、
光を受光し、前記光量測定部へ受光した光を伝搬するための受光レンズとを含み、
前記受光レンズの少なくとも一部を、前記第2の出射光の広がり角の外で、かつ、前記第1の出射光の広がり角内の領域に含まれるように配置する、光学素子調整装置。 - 前記制御部は、前記第1の出射光の光量を前記第1の光学素子の光軸に垂直な平面における座標の関数で近似し、当該関数の係数値を算出することによって前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれを検出し、
前記位置調整部は、前記係数値を前記平面における前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する目標座標として、前記第1および第2の光学素子の位置関係を調整する、請求項6に記載の光学素子調整装置。 - 前記制御部は、前記第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔を、前記第1の出射光の光量と前記係数値と前記第1の光学素子から出射される出射光のスポットサイズとの関数で近似することによって算出し、
前記位置調整部は、前記関数で近似された間隔に基づいて、前記第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔の位置調整を行う、請求項7に記載の光学素子調整装置。 - 光源となる第1の光学素子と、当該第1の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第2の光学素子との位置関係を調整する工程と、
前記位置関係が調整された第1および第2の光学素子を固定する工程とを含み、
前記位置関係を調整する工程は、
前記第1の光学素子から前記第2の光学素子の光導波路の内部を伝搬して出射される第1の出射光の出射範囲内で、かつ、前記光導波路の外部を伝搬して出射される第2の出射光の出射範囲外に出射される光を検出光学系に入射させる工程と、
前記検出光学系に入射した前記第1の出射光の光量を測定する工程と、
前記第1の出射光の光量に基づいて、前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する工程と、
前記光軸ずれおよび間隔に基づいて、前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程とを含む、光学素子製造方法。 - 前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、前記第1の出射光の光量を前記第1の光学素子の光軸に垂直な平面における座標の関数で近似し、当該関数の係数値を算出することによって前記光軸ずれを検出し、
前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程は、前記係数値を前記平面における前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する目標座標として、前記第1および第2の光学素子の位置関係を調整する、請求項9に記載の光学素子製造方法。 - 前記第1および第2の光学素子の間の光軸ずれおよび間隔を検出する工程は、前記第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔を、前記第1の出射光の光量と前記係数値と前記第1の光学素子から出射される出射光のスポットサイズとの関数で近似することによって算出し、
前記第1および第2の光学素子間の位置関係を調整する工程は、前記関数で近似された間隔に基づいて、前記第1および第2の光学素子の光軸方向の間隔の位置調整を行う、請求項10に記載の光学素子製造方法。
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