JP2004177947A - Optical communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体レーザ(以下、LDと記す)から照射される光を利用して光通信を行う光通信装置の構成に関する。 The present invention relates to a configuration of an optical communication device that performs optical communication using light emitted from a semiconductor laser (hereinafter, referred to as an LD).
光通信装置は、LDで発光し情報による変調を施された光を光ファイバに伝達させる為の装置であり、LD、LDからの光を集光させるレンズ、光ファイバ等の光学部品から構成される。光ファイバー通信を加入者宅内に引き込む回線終端装置(ONU;Optical Network Unit)として使用される光通信モジュールでは、一般的に、送受信を一本の光ファイバで行う双方向型の通信に対応するため、光通信モジュール内にさらに受光素子や、異なる波長の光を分離するためのWDM(Wavelength Division Multiplex)フィルタ等が備えられる。 An optical communication device is a device for transmitting light emitted from an LD and modulated by information to an optical fiber, and includes an LD, a lens for condensing light from the LD, and optical components such as an optical fiber. You. An optical communication module used as a line termination unit (ONU: Optical Network Unit) for drawing optical fiber communication into a subscriber's premises generally supports bidirectional communication in which transmission and reception are performed using a single optical fiber. The optical communication module further includes a light receiving element, a WDM (Wavelength Division Multiplex) filter for separating light of different wavelengths, and the like.
このような光通信モジュールでは、LDからの光を光ファイバのコアの略中心に集光させるため、LDは、コア径が数μmの光ファイバに対して高精度で位置決めされる。そして通常、これらの光学部品は溶着あるいは接着剤を用いて堅固に固定される。従来の位置決め方法としては、例えば、下記の特許文献1に開示される。 In such an optical communication module, since the light from the LD is focused on the approximate center of the core of the optical fiber, the LD is positioned with high accuracy with respect to an optical fiber having a core diameter of several μm. Usually, these optical components are firmly fixed by welding or using an adhesive. A conventional positioning method is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
特許文献1に開示される位置決め方法によれば、光ファイバから射出された光の光量を検出し、最も該光量が多い状態をもって、コアの略中心にLDからの光が入射していると判断する。 According to the positioning method disclosed in Patent Document 1, the amount of light emitted from the optical fiber is detected, and it is determined that the light from the LD is incident on the approximate center of the core when the amount of light is the largest. I do.
しかしながら、一般にファイバ入射端面におけるコア部とクラッド部の境界を判別するのは困難である。そのため、光ファイバから射出された光の光量が検出されるまでLDと光ファイバの相対的な位置合わせを試行錯誤で繰り返さなければならず手間がかかった。 However, it is generally difficult to determine the boundary between the core and the clad on the fiber incident end face. Therefore, the relative positioning between the LD and the optical fiber must be repeated by trial and error until the amount of light emitted from the optical fiber is detected, which is troublesome.
さらに、接着剤を用いて部品の相互位置を位置決め固定することによって光通信モジュールを構成したとしても、次のような問題点が残される。第1に、上記のように光通信モジュールを製造した場合、接着剤の収縮や加工による部品の変形や破壊等がありうるため、接着後、乾燥した後でなければ製品の良否を判定できない点である。また、このような光通信モジュールで高い歩留まりを達成することは比較的難しいと考えられる。第2に、性能に経時変化があった場合、修正することが不可能で、高精度での位置決めを維持することができないという点である。 Furthermore, even if the optical communication module is configured by positioning and fixing the mutual positions of the components using an adhesive, the following problems remain. First, in the case where the optical communication module is manufactured as described above, since there is a possibility that the parts may be deformed or broken due to shrinkage of the adhesive or processing, the quality of the product can only be determined after bonding and drying. It is. It is also considered relatively difficult to achieve a high yield with such an optical communication module. Second, if there is a change in performance over time, it is impossible to correct it, and it is not possible to maintain high-accuracy positioning.
以上の諸事情に鑑み、本発明は、常時、LDからの光に関する高精度な位置決め処理を実行して、振動等の機械的条件の変化等の環境変化があっても高い性能を維持することのできる光通信装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention always performs high-precision positioning processing on light from an LD to maintain high performance even when there is an environmental change such as a change in mechanical conditions such as vibration. It is an object of the present invention to provide an optical communication device capable of performing the following.
上記目的を達成するために本願発明に係る光通信装置は、情報により変調された光を照射する光源と、コアとクラッドからなり、光が入射する端面であって、該端面で反射した光が反射位置に対応した光強度分布を持つように構成された入射端面を持ち、コアに入射した光を透過する光ファイバと、光の光路上、光源と光ファイバとの間に配設され、光が入射端面上においてスポットを形成するように該光を集光する集光レンズと、該スポットを入射端面上において移動させる移動手段と、上記反射光を受光する受光面を有し、該反射光が持つ光強度分布に対応する信号を出力する受光手段と、信号が基準分布に対応した信号と略一致するように移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical communication device according to the present invention includes a light source for irradiating light modulated by information, a core and a clad, and an end face on which light is incident, and light reflected on the end face. An optical fiber having an incident end face configured to have a light intensity distribution corresponding to the reflection position and transmitting light incident on the core; and an optical fiber disposed on the optical path of the light, between the light source and the optical fiber. A condensing lens for condensing the light so as to form a spot on the incident end face, a moving means for moving the spot on the incident end face, and a light receiving surface for receiving the reflected light; And light control means for driving and controlling the moving means so that the signal substantially matches the signal corresponding to the reference distribution.
請求項1に記載の発明によれば、短時間かつ簡易に光ファイバの入射端面上におけるコアの位置を検出し、高い精度を持って位置決めすることができる。また、上記構成により、常時あるいは定期的に検出される反射光の光強度分布に対応する信号出力に基づいて光源からの光の光ファイバ入射端面における位置がコア中心に向かうように負帰還制御することができるため、環境変化や経時変化があっても高性能を維持できる光通信装置が提供される。ここで基準分布は、光ファイバのコア中心に光が入射しているときに得られる分布のことをいう。 According to the first aspect of the present invention, the position of the core on the incident end face of the optical fiber can be detected in a short time and easily, and the positioning can be performed with high accuracy. Further, according to the above configuration, the negative feedback control is performed such that the position of the light from the light source at the optical fiber incident end face is directed toward the core center based on the signal output corresponding to the light intensity distribution of the reflected light that is constantly or periodically detected. Therefore, an optical communication device capable of maintaining high performance even when there is an environmental change or a temporal change is provided. Here, the reference distribution refers to a distribution obtained when light is incident on the center of the core of the optical fiber.
さらに、上記特許文献1に開示される方法では、高精度での位置決めが実行されるように、高価な超精密ステージ、ホルダー、さらには射出側に設けられる光検出器を高精度で保持する治具等が必要とされた。これらのステージ等は位置ずれしないように上記の各光学部品を堅固に固定する際にも必要とされる。従って、特許文献1に例示される従来の構成は高価かつ複雑になっていた。しかし、請求項1に記載の発明によれば、超精密なステージ等は不要となり、簡素かつ安価な光通信装置が提供される。 Further, in the method disclosed in Patent Document 1, a high-precision stage for holding an expensive ultra-precision stage, a holder, and a photodetector provided on an emission side so that positioning with high accuracy is performed. Tools were needed. These stages and the like are also required when firmly fixing the above optical components so as not to be displaced. Therefore, the conventional configuration illustrated in Patent Literature 1 is expensive and complicated. However, according to the first aspect of the present invention, an ultra-precise stage or the like is not required, and a simple and inexpensive optical communication device is provided.
ここで、より明るくくっきりとした(つまり明確な)回折パタンを受光面上で形成するためには、入射端面上で形成されるスポットの径をコアの径よりも大きくすると良い。但しスポット径をクラッドの径、つまり端面の全径よりも大きくしてしまうと無用な光量の損失を招くため、好ましくない(請求項2)。 Here, in order to form a brighter and clearer (ie clearer) diffraction pattern on the light receiving surface, it is preferable that the diameter of the spot formed on the incident end face be larger than the diameter of the core. However, if the spot diameter is larger than the diameter of the clad, that is, the entire diameter of the end face, useless light loss is caused, which is not preferable (claim 2).
上記移動手段は、入射端面上において、前記スポットを互いに非平行な第一の方向および第二の方向に移動させるように構成することができる(請求項3)。 The moving means may be configured to move the spot in a first direction and a second direction that are non-parallel to each other on the incident end face (claim 3).
ここで、位置決め処理に用いられる信号は、スポットの移動方向である第一の方向および第二の方向における光強度分布に対応する信号であることが望ましい(請求項4)。これにより、該位置決め処理にかかる負担が軽減される。 Here, it is desirable that the signal used for the positioning process is a signal corresponding to the light intensity distribution in the first direction and the second direction, which are the moving directions of the spot. Thereby, the burden on the positioning process is reduced.
請求項5に記載の発明によれば、受光手段は、受光面が、第三の方向に延出する少なくとも一本の境界線と該第三の方向と非平行な第四の方向に延出する少なくとも一本の境界線とによって、N×M(但し、NおよびMは、2以上の整数)個の格子状の受光エリアに分割されていることが望ましい。
According to the invention as set forth in
これにより、経時変化等によって、入射端面からの反射光の受光手段における入射位置が変化した場合であっても、確実に該反射光を受光することができる。 Thus, even if the incident position of the reflected light from the incident end face on the light receiving unit changes due to a change with time or the like, the reflected light can be reliably received.
なお上記のNおよびMを、どちらも2に設定する、換言すれば受光手段の受光面を少なくとも4つの受光エリアに分割すれば上記の効果を得ることができる(請求項6)。 Note that the above effect can be obtained by setting both N and M to 2, in other words, dividing the light receiving surface of the light receiving means into at least four light receiving areas (claim 6).
また、上記のように複数の受光エリアを有する受光手段を用いる光通信装置は、以下のような構成にすることができる。すなわち、請求項7に記載の発明によれば、受光手段が、上記信号を、反射光を受光した所定数の受光エリアの出力に換算することにより検出し、制御手段が、受光エリアの各出力の比と、基準分布に対応する受光エリアの各出力の比とが略一致するように移動手段を駆動制御するように光通信装置を構成することができる。なお、受光エリアの出力は、各エリアで受光した光量に対応する。 Further, the optical communication device using the light receiving means having a plurality of light receiving areas as described above can have the following configuration. That is, according to the invention described in claim 7, the light receiving means detects the signal by converting the signal into an output of a predetermined number of light receiving areas that have received the reflected light, and the control means detects each output of the light receiving area. The optical communication apparatus can be configured to drive and control the moving means such that the ratio of the light receiving area and the ratio of each output of the light receiving area corresponding to the reference distribution substantially match. The output of the light receiving area corresponds to the amount of light received in each area.
上記構成において、位置決め処理にかかる負担を軽減するためには、制御手段は、反射光が入射した互いに隣接する4つの受光エリアの出力と、基準分布に対応する受光エリアの各出力の比とが略一致するように移動手段を駆動制御することが望ましい(請求項8)。 In the above configuration, in order to reduce the load on the positioning process, the control unit determines that the ratio of the output of the four light receiving areas adjacent to each other where the reflected light has entered and the ratio of each output of the light receiving area corresponding to the reference distribution. It is desirable to drive and control the moving means so that they substantially coincide with each other.
光ファイバの入射端面におけるLDからの光の入射位置に関する位置決めをより簡易にかつ高精度で実行するために、受光手段は、第三の方向が第一の方向に対応し、第四の方向が第二の方向に対応するように配設されることが好ましい(請求項9)。請求項9のように受光手段を配設した場合、制御手段は、隣接する4つの受光エリアのうち、第三の方向に延出する境界線を基準として、一方の側にある二つの受光エリアともう一方の側にある二つの受光エリアとの出力比が所定の関係を有するように移動手段を駆動制御してスポットを第二の方向に移動させる。同時に、該制御手段は、上記4つの受光エリアのうち、第四の方向に延出する境界線を基準として、一方の側にある二つの受光エリアともう一方の側にある二つの受光エリアとの出力比が所定の関係を有するように移動手段を駆動制御してスポットを第一の方向に移動させる。これにより、光強度分布を前記基準分布と一致させることができる(請求項10)。 In order to more easily and accurately perform the positioning with respect to the incident position of the light from the LD on the incident end face of the optical fiber, the light receiving unit has a third direction corresponding to the first direction and a fourth direction corresponding to the first direction. It is preferable to be provided so as to correspond to the second direction (claim 9). In a case where the light receiving means is provided as in claim 9, the control means includes two light receiving areas on one side based on a boundary line extending in the third direction among four adjacent light receiving areas. The driving means is driven and controlled to move the spot in the second direction so that the output ratio between the light receiving area and the two light receiving areas on the other side has a predetermined relationship. At the same time, the control means, based on the boundary line extending in the fourth direction, of the four light receiving areas, two light receiving areas on one side and two light receiving areas on the other side. The driving means is controlled to move the spot in the first direction so that the output ratio has a predetermined relationship. This makes it possible to make the light intensity distribution coincide with the reference distribution (claim 10).
なお本明細書においては、各境界線の延出方向が第一の方向および第二の方向に対応するとは、LDから照射され光ファイバ入射端面で反射した光の光路を展開して一直線状にしたと仮定した場合において一致することを意味する。 In this specification, the extension direction of each boundary line corresponds to the first direction and the second direction, which means that the optical path of the light emitted from the LD and reflected at the optical fiber incident end face is developed to be linear. It means that they match when it is assumed that they have been done.
別の観点からは、受光手段を、第三の方向と第四の方向がそれぞれ、スポットの第一の方向への移動軌跡と該スポットの第二の方向への移動軌跡のなす角を略二等分するように配設することも可能である(請求項11)。請求項11に記載の構成の場合、制御手段は、上記4つの受光エリアのうち、二本の境界線が交差するセンサ中心を基準として対角に配置されている二つの受光エリアの出力比が所定の関係を有するように移動手段を駆動制御して入射端面におけるスポットの位置決めを行う。(請求項12)。
From another point of view, the light receiving means sets the angle between the movement trajectory of the spot in the first direction and the movement trajectory of the spot in the second direction in the third direction and the fourth direction, respectively. It is also possible to dispose them equally. In the case of the configuration according to
制御手段は、基準分布が左右対称な状態にあるとき、上記出力差を0になるように負帰還制御する(請求項13)。このとき、光源から照射され光軸上を通る光線は、光ファイバの入射端面中心で反射し、受光面上の上記特定の4つの受光エリアが接する点で受光される。 The control means performs negative feedback control so that the output difference becomes zero when the reference distribution is symmetrical (claim 13). At this time, the light beam emitted from the light source and passing on the optical axis is reflected at the center of the incident end face of the optical fiber, and is received at the point where the above-mentioned specific four light receiving areas on the light receiving surface come into contact.
本発明に係る光通信装置を構成する光ファイバは、詳しくは以下のような構成にすることが望ましい。まず、入射端面において、コアとクラッド間に所定寸法の段差が形成されるように構成される(請求項14)。段差の寸法は、上記反射光が該段差によって回折するような寸法に設定される(請求項15)。具体的には、LDからの光の波長をλとし、媒質の屈折率をnとすると、略λ/(4n)よりも小さい値に設定される(請求項16)。より好適な実施形態としては、該寸法を略λ/(8n)に設定する(請求項17)。また、上記段差は、コアをクラッドよりも突出させることにより形成しても良いし(請求項18)、コアをクラッドよりも凹ませることにより形成しても良い(請求項19)。コアを突出あるいは凹ませるためにはフォトリソ技術を用いることができる。なお、より高精度な位置決めを実現するためには、コアの端面と前記クラッドの端面とを略平行になるように加工することが好ましい(請求項20)。 It is desirable that the optical fiber constituting the optical communication device according to the present invention has the following configuration in detail. First, a step of a predetermined dimension is formed between the core and the clad on the incident end face (claim 14). The size of the step is set such that the reflected light is diffracted by the step (claim 15). Specifically, assuming that the wavelength of the light from the LD is λ and the refractive index of the medium is n, it is set to a value smaller than approximately λ / (4n). In a more preferred embodiment, the dimension is set to approximately λ / (8n) (claim 17). Further, the step may be formed by protruding the core from the clad (claim 18) or by denting the core from the clad (claim 19). Photolithography can be used to protrude or dent the core. In order to realize more accurate positioning, it is preferable to process the end surface of the core and the end surface of the clad so as to be substantially parallel (claim 20).
請求項21に記載の発明によれば、上記移動手段は、上記集光レンズを駆動することにより、スポットを第一の方向や第二の方向に移動させることができる。 According to the twenty-first aspect, the moving means can move the spot in the first direction or the second direction by driving the condenser lens.
別の観点から、上記移動手段は、上記光源を駆動することにより入射端面上でのスポット位置を第一の方向や第二の方向に移動させることができる(請求項22)。さらに別の観点から該移動手段は、集光レンズとファイバ端面の間に設置され、入射光束を前記第一の方向および前記第二の方向に偏向する透過型偏向部材を有する構成にしてもよい(請求項23)。透過型偏向部材としては、例えば頂角可変プリズムや一組の楔形プリズムなどが挙げられる。 From another viewpoint, the moving means can move the spot position on the incident end face in the first direction or the second direction by driving the light source (claim 22). From another viewpoint, the moving means may be provided between the condenser lens and the fiber end face, and may have a transmission type deflecting member that deflects the incident light beam in the first direction and the second direction. (Claim 23). Examples of the transmission type deflection member include a variable apex angle prism and a set of wedge prisms.
以上説明したように本発明によれば、送信用の信号光の光ファイバの入射端面上での入射位置をコア中心に一致するように高精度で位置決めすることができる。また本発明によれば、常時光源からの光の光ファイバの入射端面上での位置がコア中心となるように負帰還制御することが可能となる。このように負帰還制御を行うように構成された光通信装置は、環境変化や経時変化等に左右されることなく、高い性能を維持することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to position the signal light for transmission on the incident end face of the optical fiber with high accuracy so as to coincide with the center of the core. Further, according to the present invention, it is possible to perform negative feedback control so that the position of the light from the light source on the incident end face of the optical fiber becomes the center of the core at all times. The optical communication device configured to perform the negative feedback control as described above can maintain high performance without being affected by environmental changes, temporal changes, and the like.
図1は、本発明の実施形態としての光通信モジュール10の構成を表す図である。光通信モジュール10は、光ファイバー通信を加入者宅内に引き込むONUとして用いられる。例えば光通信モジュール10は、一本の光ファイバで上り信号として波長1.3μmを送信し、下り信号として1.5μmの信号を受信するように構成された、双方向のWDM伝送に対応した光通信モジュールである。本実施形態の光通信モジュール10は、LD、集光レンズ2、および光ファイバ3と、光検出器4、コントローラ5、アクチュエータ6を備える。なお、実際に使用される光通信モジュールは、LDから出力され集光レンズ2を介して光ファイバ3に入射する光束の光ファイバ3での入射角は極めて小さい。しかし図1では、説明の便宜上、該入射角を実際の角度よりも大きく示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
図2は、光ファイバ3における、LDからの光が入射する面(入射端面)3a近傍の拡大図である。光ファイバ3の入射端面3aは、クラッド3b、コア3cを備える。なお、本明細書では、説明の便宜上、コア3cの中心は光ファイバ3の中心と一致するものとする。
FIG. 2 is an enlarged view of the
LDで発光された光は、集光レンズ2を介して光ファイバ3の入射端面3aに入射する。ここで集光レンズ2は、コントローラ5の制御下、アクチュエータ6によって、光軸に垂直な面内の一つの軸方向(X’方向)および該X’方向と直交するY’方向で移動可能な状態にある。つまり、上記スポットは、該レンズ2の駆動する方向に応じて入射端面3a上を移動する。以下、スポットの移動方向のうち、集光レンズ2のX’方向、Y’方向への各移動に対応する方向をそれぞれX方向、Y方向という。
The light emitted by the LD enters the
なお、本明細書では上記スポットの駆動方向(X方向、Y方向)を基準として位置関係および方向を説明する。本実施形態の構成では、LD側から入射端面3aを見た場合、コア3cの位置の左方向をX(+)方向、右方向をX(−)方向とする。また、コア3cの位置の上方向をY(+)方向、下方向をY(−)方向とする。
In this specification, the positional relationship and the direction will be described with reference to the driving direction (X direction, Y direction) of the spot. In the configuration of the present embodiment, when the
また図2に示すように、入射端面3aは、コア3cがクラッド3bの面に対して略直交する方向(光ファイバ3の光軸方向)に突出することにより段差が形成されている。また入射端面3aは、突出したコア3cの面とクラッド3bの面とが略平行になるように加工される。本実施形態では、フォトリソ技術を用いることにより入射端面3aを上記形状に加工している。段差の寸法は、λ/(4n)よりも小さい値に設定される。但し、λは入射する光の波長で、nは媒質の屈折率である。このように段差の寸法を設定することにより、スポット径r1がコア径r2よりも若干大きくなるように集光された光束が、突出したコア3cの面とクラッド3bの面の双方に入射すると、回折現象が起こるなお本実施形態では、該媒質を空気と想定する。従って、本実施形態では上記所定寸法を略λ/8に設定する。
Further, as shown in FIG. 2, a step is formed in the
光通信モジュール10は、入射端面3aで反射する光を光検出器4に導く。そのため、光通信モジュール10では、LDからの光が入射端面3aに0°以外の入射角で入射するように構成している。これにより、入射端面3aで反射した光の光路は入射端面3aに入射する光の光路と異なる。光ファイバ3の入射端面3aで反射した反射光は、光検出器4に入射し、回折パタンを形成する。
The
ここで一般的に、LDで発光された光のスポットサイズは、該光の強度分布において、最大強度の1/e2(但し、eは自然対数の底)以上の強度を持つ範囲として規定される。また、より大きな強度を持つ光によって回折パタンはより顕著に形成されることが知られている。但し、入射光束のうち最大強度の1/e2よりも小さい強度を持つ部分であっても、受光面4aに回折パタンを形成することはできる。
Here, in general, the spot size of the light emitted from the LD is defined as a range having an intensity of 1 / e 2 (where e is the base of natural logarithm) or more of the maximum intensity in the intensity distribution of the light. You. It is also known that diffraction patterns are formed more remarkably by light having higher intensity. However, a diffraction pattern can be formed on the
つまり、入射端面3aで形成されるスポット径を大きくするほど、反射光量が大きくなり、受光面4aにおいて回折パタンは明確に現れるが、光ファイバ3内に入射する光量は減少することとなるため、LD〜光ファイバ3間のカップリング効率は劣化してしまう。逆に、入射端面3aで形成されるスポットの径を小さくするほど、受光面4aにおける回折パタンはぼやけてしまうものの、上記カップリング効率を高めることができる。
In other words, as the spot diameter formed on the
上記の事情に鑑み、回折パタンの明確さとカップリング効率の有効性とのバランスを図るため、本実施形態では、図2に示すように、入射端面3aで形成されるスポットの径r1が該端面におけるコアの径r2よりもわずかに大きくなるように設計される。そのため、光が入射端面3aにおいて光伝送効率の最も高い位置、つまりコア3cに入射している場合であっても、該光のスポット周縁部はクラッド3bに入射している。具体的には、本実施形態では、r1=11μm、r2=10μmに設定される。
In view of the above circumstances, in order to balance the clarity of the diffraction pattern and the effectiveness of the coupling efficiency, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the diameter r1 of the spot formed on the
但し、r1<r2に設定する、つまり入射端面においてスポットがコア3c内に収まるような構成にしても、本発明を実施することができる。
However, the present invention can be implemented even if r1 <r2 is set, that is, a configuration in which the spot falls within the
本実施形態は、光検出器4として4分割フォトディテクタを使用する。具体的には、図3に示すように、受光面4aは、該受光面4aの中心Oで互いに直交する二本の境界線4b、4cによって、4つの格子状の受光エリアA〜Dに分割されている。光検出器4は、上記二本の境界線4b、4cの延出方向を、それぞれX”方向、Y”方向とする。本実施形態では、入射端面3aに形成されるスポットのX方向、Y方向への移動により、光検出器4上に表れるパターンの強度分布が変動する方向を、X”方向とY”方向に一致するように、光検出器4を配置している。なお入射端面3aと光検出器4との間には、反射光が4つの受光エリアA〜D内に入射するように、所定の光学系(不図示)が配置されている。光検出器4は、受光エリアA〜Dごとに受光した光量に対応する電圧信号をコントローラ5に出力する。
In the present embodiment, a four-segment photodetector is used as the photodetector 4. Specifically, as shown in FIG. 3, the
図3に示すように、受光面4a上における中心Oを通りY”方向に延出する境界線4bを基準として受光エリアA、D側がX”(+)方向、受光エリアB、C側がX”(−)方向という。同様に受光面4a上における中心Oを通りX”方向に延出する境界線4cを基準として受光エリアA、B側がY”(+)方向、受光エリアC、D側がY”(−)方向という。
As shown in FIG. 3, the light receiving areas A and D are in the X "(+) direction, and the light receiving areas B and C are X" on the basis of the
コントローラ5は、以下に詳述する原理に基づき、LDからの光が入射端面3aにおいて形成するスポットの位置とコア3cの位置とのずれをなくすようにアクチュエータ6を介して集光レンズ2を駆動制御することにより、スポットの位置をコア3cの位置に一致させる。
The
まず、コントローラ5が行う位置決め処理の原理について説明する。図4A〜図4Cは、LDからの光の入射端面3aにおける入射位置と、LDからの光が各入射位置にあるときのX方向の光強度分布を示した図である。各図に示す入射端面3aは図面左側がX(−)方向、右側がX(+)方向である。図4Aは、LDからの光がコア3cよりもX(−)方向に入射している状態と該状態におけるLDからの光の光強度分布を示す。図3Bは、LDからの光がコア3cよりもX(+)方向に入射している状態と該状態におけるLDからの光の光強度分布を示す。図3Cは、LDからの光の入射位置がコア3cと略一致する状態と該状態におけるLDからの光の光強度分布を示す。
First, the principle of the positioning process performed by the
図4A〜図4Cに示すように、光強度分布は、入射端面3aにおけるスポットの位置により異なる。つまり、光強度分布は、スポットとコア3cとのずれに対応して変化する。従って、スポットの位置とコア3cの位置が一致したときの光強度分布を基準分布として、光強度分布が該基準分布に一致するように入射端面3aで形成されるスポットの位置を移動させることにより位置決め処理は行われる。ここで、各センサA〜Dの信号出力(つまり、各センサA〜Dにおける受光光量)は光強度分布の積分値に比例する。従って、実際に各センサA〜Dの信号出力が、予め取得した基準分布に対応する各センサA〜Dの信号出力に略一致するように入射端面3aで形成されるスポットの位置を移動させることによっても入射端面3aにおけるスポットの位置決めを行うことができる。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the light intensity distribution differs depending on the position of the spot on the
以下に、図4以降を参照しつつ、具体的な位置決め処理の一例について詳説する。 Hereinafter, an example of a specific positioning process will be described in detail with reference to FIG.
図4Aに示すようにLDからの光の入射位置がコアよりもX(−)方向にずれている場合、光検出センサAおよびDの出力の和(以下、X”(+)方向の出力という)よりも光検出センサBおよびCの出力の和(以下、X”(−)方向の出力という)のほうが大きくなる。各センサA〜Dの出力(つまり、各センサA〜Dにおける受光光量)は光強度分布の積分値に比例することから、LDからの光の入射位置がコアよりもX(−)方向にずれている場合、X”(−)方向のほうが高い光強度分布になるのがわかる。逆に、図4Cに示すようにLDからの光の入射位置がコア3cよりもX(+)方向にずれている場合、X”(−)方向の出力よりもX”(+)方向の出力のほうが大きくなる。従って、光強度分布は、X”(+)方向のほうが高くなる。
As shown in FIG. 4A, when the incident position of the light from the LD is shifted from the core in the X (−) direction, the sum of the outputs of the light detection sensors A and D (hereinafter referred to as the output in the X ″ (+) direction). ), The sum of the outputs of the light detection sensors B and C (hereinafter referred to as the output in the X ″ (−) direction) is larger. Since the output of each of the sensors A to D (that is, the amount of light received by each of the sensors A to D) is proportional to the integral value of the light intensity distribution, the incident position of the light from the LD is shifted from the core in the X (-) direction. In this case, the light intensity distribution is higher in the X ″ (−) direction. Conversely, as shown in FIG. 4C, the incident position of the light from the LD is shifted in the X (+) direction relative to the
そして、図4Bに示すようにLDからの光の入射位置がコア3cと略一致する場合、LDからの光のうち光軸上を通る光線は、光ファイバ3の中心で反射した後光検出器4の受光面4aに入射する。従って、各光検出センサA〜Dの出力は略等しくなり、光強度分布も左右がほぼ対称になる。該光強度分布を各光検出センサA〜Dの出力に換算した場合、各出力は略等しくなっている。つまり、各出力比は1:1:1:1である。
When the incident position of the light from the LD substantially coincides with the
コントローラ5は、各光検出センサA〜Dからの出力に基づいて作成される現在の光強度分布が、LDからの光の入射端面3a上における入射位置がコア3cの位置と一致するときの光強度分布(以下、基準分布という)と略一致するように入射端面3aにあるスポットの位置決めに関する負帰還制御を行う。本実施形態では基準分布は図4Bに示す分布が該当する。
The
まずコントローラ5は、X”(+)方向の出力からX”(−)方向の出力を引いた値(以下、X”方向の出力差という)を求める。図5は、X”方向の出力差と、入射端面3aにおける入射位置のコア3cに対するX方向のずれ量との関係を表すグラフである。図5に示すように、入射端面3aで形成されるスポットのX方向のずれ量は、X”方向の出力差に対してS字状に変化する。従って、X”方向の出力差が求められればX方向のずれ量は所定の範囲内((A)〜(C))で一義的に決定する。本実施形態のコントローラ5は、X”方向の出力差をなくす、つまりX方向のずれ量が0になるように、アクチュエータ6を介して集光レンズ2をX’方向に駆動して、入射端面3a上での入射位置をX方向に移動させる。なお、X方向のずれ量が0の状態とは、検出された光強度分布と基準分布が略一致する状態、つまり本実施形態においては、X”(+)方向の出力とX”(−)方向の出力との比(以下、X”方向の出力比という)が1:1である状態である。
First, the
例えば、図4Aに示す位置に入射端面3aにおける入射位置がある場合、図5中Aに示すように、スポットの位置はコア3cの位置からX(−)方向にずれている。従ってコントローラ5は、X”方向の出力差が0となるようにX(+)方向に入射端面3a上での入射位置を移動させる。また、図4Cに示す位置に入射端面3aにおける入射位置がある場合、図5中Cに示すように、スポットの位置はコア3cの位置からX(+)方向にずれている。従ってコントローラ5は、X”方向の出力差が0となるようにX(−)方向に入射端面3a上での入射位置を移動させる。図4Bに示す位置に該入射位置がある場合、つまり光強度分布が基準分布と一致する場合、図5中Bに示すようにX”方向の出力差はない。従って、この場合、コントローラ5は、入射端面3a上での入射位置がコア3cにあり、光伝送効率が最良であると判断し、集光レンズ2のX方向への駆動は行わない。
For example, when the incident position on the
コントローラ5が、上記のようにX”方向の出力差をなくすように負帰還制御することにより、LDからの光を入射端面3aにおいてコア3c中心に入射するように高精度な位置決めを行うことができる。
By performing the negative feedback control so that the output difference in the X ″ direction is eliminated by the
以上が、コントローラ5が行うX方向に関する位置決め処理の説明である。Y方向に関する位置決め処理も同様の原理で実行されるため、ここでの詳細な説明は省略する。但し、Y方向に関する位置決め処理において、入射端面3a上におけるスポットのY方向へのずれ量は、光検出センサAおよびBの出力の和(以下、Y”(+)方向の出力という)から光検出センサCおよびDの出力の和(以下、Y”(−)方向の出力という)を引くことにより算出されるY”方向の出力差に基づいて決定される。そしてコントローラ5は、Y”方向の出力差がなくなるように集光レンズ2のY’方向への駆動制御を行う。
The above is the description of the positioning process in the X direction performed by the
図6は、光検出器4によって検出されるX”、Y”それぞれの方向の光強度分布を入射端面3aでの入射位置ごとに表す表である。入射端面3a上におけるLDからの光の入射位置(スポット)が、コア3cからX方向とY方向の一方もしくは両方にずれている場合は、各光検出センサA〜Dからの出力が異なるために、光強度分布が+方向と−方向とで対称ではない。そこで、上記位置決め処理を行うことにより、X”方向もY”方向も出力差が0の状態になる。つまり、X”方向の光強度分布もY”方向の光強度分布もともに基準分布と一致する。
FIG. 6 is a table showing the light intensity distribution in each of X ″ and Y ″ detected by the photodetector 4 for each incident position on the
以上の位置決め処理によってX”方向の光強度分布およびY”方向の光強度分布が基準分布と一致すると、コントローラ5は、LDからの光の入射位置がコア3c位置にあると判断する。なお、上述した位置決め処理は、光通信モジュール10製造時の初期調整で行われるだけでなく、光通信モジュール10の電源投入後、光通信を行っている間も常時実行される。すなわち、コントローラ5は、光通信中にLDからの光の入射位置がコア3cからずれたとしても、光検出器4からの出力に基づいて、位置ずれを補正することができる。
When the light intensity distribution in the X ″ direction and the light intensity distribution in the Y ″ direction match the reference distribution by the above positioning processing, the
また上記では、便宜上、X方向の位置決め処理とY方向の位置決め処理とを区別して説明したが、実際の光通信モジュール10では、X方向の位置決め処理とY方向の位置決め処理は同時に行われる。以上が光通信モジュール10における位置決め処理の説明である。
In the above description, the positioning process in the X direction and the positioning process in the Y direction are described separately for convenience. However, in the actual
上記実施形態では、入射端面3aで形成されるスポットの移動方向を示すX方向とY方向は互いに直交すると説明したが、これはあくまで説明の便宜上であってこれに限定されるものではない。本発明に係る光通信装置においてX方向とY方向は、非平行であればよい。また、本発明において、各境界線4b、4cの延出方向も必ずしも直交しなくてよい。
In the above embodiment, the X direction and the Y direction, which indicate the moving direction of the spot formed on the
本発明に係る光通信装置は、上記実施形態以外の処理によっても高い精度で位置決めすることが可能である。例えば、上記実施形態では、位置決め処理の簡素化および迅速化を図るために最適な実施形態として、境界線4cの延出方向が入射端面3aで形成されるスポットの移動方向Xと一致し、かつ境界線4bの延出方向が入射端面3aで形成されるスポットの移動方向Yと一致するように光検出器4を配設している。本発明の光通信装置は、各境界線の延出方向と入射端面3aで形成されるスポットの移動方向(X方向、Y方向)とは必ずしも一致しなくてもよい。例えば、図7に示すように、光検出器4を図3に示す位置から45度回転して配設しても良い。この場合、コントローラ5は、中心Oを基準として対称な位置にある二つのセンサを用いて位置決め処理を行う。具体的には、対角に位置する受光エリアAおよびCの出力に基づいてX方向のスポット位置を調整する処理を行い、受光エリアBおよびDの出力に基づいてY方向のスポット位置を調整する処理を行う。すなわち、この変形例では、スポットがX方向に移動すると受光エリアA、Cの出力が変化し、スポットがY方向に移動すると受光エリアB、Dの出力が変化する。
The optical communication device according to the present invention can be positioned with high accuracy by processes other than the above embodiment. For example, in the above embodiment, as an optimal embodiment for simplifying and speeding up the positioning process, the extending direction of the
また、上記の位置決め処理は、光通信モジュール10以外の構成であっても実行することができる。図8から図11に、光通信モジュール10と構成を異にするが上記と同様の位置決め処理が実行できる光通信モジュール11〜14をそれぞれ示す。図8は、ファイバの延出方向と直交する面以外の面で切断した光ファイバ3’を使用した光通信モジュール11を示す。光通信モジュール11では、LDからの光が入射端面3aに0°以外の入射角で入射するように各部材が配置構成されている。従って、光通信モジュール10よりもファイバのカップリング効率が高くかつ製造が容易になるという特徴を有する。なお、光通信モジュール11において、光ファイバ3’は、入射端面3aでの屈折現象を考慮し、該ファイバの光軸が集光レンズ2の光軸に対して所定の角度傾くように配設されている。
Further, the above-described positioning process can be executed even in a configuration other than the
図9は、LD、集光レンズ2、および光ファイバ3を、共通の光軸上に配置した光通信モジュール12を示す。光通信モジュール12では、入射端面3aからの反射光が入射光路と同一の光路を通る。そのため、集光レンズ2と光ファイバ3との間に1/4波長板7と偏光ビームスプリッタ8からなる偏向手段を配置して反射光を偏向して光検出器4に導く構成になっている。光通信モジュール12によれば、反射光は1/4波長板7と偏光ビームスプリッタ8によって入射光と直交する直線偏光状態にあるため、LDに反射光が戻ることなく略全反射光が光検出器4に入射する。よって、効率の良い光検出が可能となる。図10に示す光通信モジュール13も上記光通信モジュール12とほとんど同一の構成である。但し、光通信モジュール13は、1/4波長板7と偏光ビームスプリッタ8をLDと集光レンズ2との間に配置している点が光通信モジュール12と異なる。また、図11に示す光通信モジュール14のように、LDと偏向手段7、8の間にコリメータレンズ9を配設することも可能である。なお検出結果に基づき、集光レンズ2を駆動制御することによりスポットの位置決めを行う点は上記実施形態と同様である。
FIG. 9 shows an
また、上記の実施形態では、光ファイバ3の入射端面3aに入射したLDからの光が回折するために、該入射端面3aにおいて、コア3cをクラッド3bよりも突出させる構成にしているが、これ以外の構成、例えば、コア3cをクラッドよりもλ/8分凹ませる構成であっても同様の効果を得ることができる。
Further, in the above embodiment, since the light from the LD incident on the
なお、上記実施形態では、便宜上、基準分布は、LDからの光の入射位置がコア3cの位置と略一致している状態での分布と定義した。そして該基準分布は、X”、Y”の各方向の出力比が1:1の状態(図2B)であるとした。しかし、実際の基準分布は、光通信装置ごとの個体差等により、必ずしも図4Bに示すような分布にならず、+方向か−方向のいずれかに強度が偏る場合もありうる。つまり、基準分布自体が既に所定の出力差を有している、換言すれば基準分布に対応するX”、Y”の各方向の出力比が1:1ではない場合もありうる。この場合には、各光出力センサA〜Dからの出力に基づき得られるX”、Y”の各方向の出力比を、上記基準分布に対応する出力比と一致するように位置決め処理すればよい。
In the above embodiment, for convenience, the reference distribution is defined as a distribution in a state where the incident position of the light from the LD substantially coincides with the position of the
また、上記実施形態では、光検出器4として4分割フォトディテクタを使用しているが、これに限定されるものではない。例えば、N×M(但し、N、Mは2以上の整数)個の格子状に分割された複数の受光エリアを有する多分割フォトディテクタを使用しても良い。多分割フォトディテクタを使用すれば、入射端面3aから受光面4aまでに配設される光学系が経時変化することにより、反射光の該受光面4aでの入射位置が変わってしまった場合であっても新たに反射光を受光した互いに隣接する4つの受光エリアからの出力に基づいて位置決め処理を行うことができる。
Further, in the above embodiment, a four-segment photodetector is used as the photodetector 4, but the photodetector 4 is not limited to this. For example, a multi-segmented photodetector having a plurality of light receiving areas divided into N × M (where N and M are integers of 2 or more) lattices may be used. If the multi-segment photodetector is used, the position of the reflected light incident on the
また、上記実施形態では、集光レンズ2を駆動させることにより、LDからの光が入射端面3aにおいて形成するスポットを移動させてコア3cに位置決めする構成を示した。スポットの移動手段としては、上記の構成以外の構成によるものであっても良い。図12は、光通信モジュール10の一変形例である光通信モジュール10’の概略構成を示す図である。光通信モジュール10’は、偏向部材Kを有する。そして、光通信モジュール10’では、集光レンズ2を駆動させずに偏向部材Kを駆動制御することによって入射端面3aにおけるスポットを移動させている。偏向部材Kとしては図13に示す頂角可変プリズムが例示される。
In the above-described embodiment, the configuration has been described in which the spot formed by the light from the LD on the
図13は、頂角可変プリズム20の一例を示す断面図である。頂角可変プリズム20は、2枚の平行ガラス板21、22と、該2枚のガラス板21、22によって封止される弾性状の蛇腹カバー23を有する。カバー23の内部にはシリコーンオイル等の液体が充填されている。各ガラス板21、22は、ガラス保持部24a〜24dによって保持されている。ガラス保持部24aは、頂角調整部27により移動自在に保持されている。詳しくは、ガラス保持部24aは、モータ部25により回転自在なリードねじ26に螺合している。そのため、リードねじ26の回転に伴い、ガラス保持部24aが図中α方向(リードねじ26の延出方向)に進退移動する。これにより、各ガラス板21、22がなす頂角θが変化し、頂角可変プリズム20を透過する光の光路を移動させる(図中破線から実線へ)ことができる。従って、該光路の移動方向がX’方向やY’方向に対応するように2つの頂角可変プリズム20を配置することにより、第一集光レンズ2を駆動させることなく、スポットを移動させることができる。このように、偏向部材Kを配設する変形例は、集光レンズが一体形成されたLDを用いたモジュールのように、集光レンズ自体を駆動させることができない構成に非常に好適である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an example of the apex angle
なお、偏向部材Kとしては、他にも以下のような構成を例示することができる。例えば、図9に示す頂角可変プリズム20は、所定の一方向にのみ光路を移動可能ないわゆる一軸可変タイプを想定して説明したが、互いに異なる二方向に光路を移動可能ないわゆる二軸可変タイプを使用することも有効である。また、二つの楔形プリズムのセットを偏向部材Kとして使用しても良い。この場合、各楔形プリズムを傾けたり回転させたりして各々の配置位置を変化させることにより、光を偏向させることができる。また、LD自体をX’方向やY’方向に駆動させることにより、入射端面3aにおけるスポットの位置を移動させることも可能である。さらには、第一集光レンズ2と偏向部材Kの双方を用いてスポットを移動させることも可能である。
In addition, as the deflection member K, the following configurations can be exemplified. For example, the apex angle
2 集光レンズ
3 光ファイバ
3a 入射端面
3b クラッド
3c コア
4 光検出器
5 コントローラ
10、11、12、13、14 光通信モジュール
2 Condensing
Claims (30)
コアとクラッドからなり、前記光が入射する端面であって、該端面で反射した前記光が反射位置に対応した光強度分布を持つように構成された入射端面を持ち、前記コアに入射した前記光を透過する光ファイバと、
前記光の光路上、前記光源と前記光ファイバとの間に配設され、前記光が前記入射端面上においてスポットを形成するように該光を集光する集光レンズと、
前記スポットを、前記入射端面上において移動させる移動手段と、
前記反射光を受光する受光面を有し、該反射光が持つ光強度分布に対応する信号を出力する受光手段と、
前記信号が基準分布に対応した信号と略一致するように前記移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする光通信装置。 A light source for emitting light modulated by information;
An end face comprising a core and a clad, the end face on which the light is incident, the light reflected on the end face having an incident end face configured to have a light intensity distribution corresponding to a reflection position, and the light incident on the core. An optical fiber that transmits light,
A condensing lens disposed on the optical path of the light, between the light source and the optical fiber, and condensing the light so that the light forms a spot on the incident end face;
Moving means for moving the spot on the incident end face;
A light receiving unit having a light receiving surface for receiving the reflected light, and outputting a signal corresponding to a light intensity distribution of the reflected light,
Control means for driving and controlling the moving means so that the signal substantially matches a signal corresponding to a reference distribution.
前記スポットは、前記コアの径よりも大きく、前記クラッドの径よりも小さい径を有することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1,
The optical communication device according to claim 1, wherein the spot has a diameter larger than a diameter of the core and smaller than a diameter of the clad.
前記移動手段は、前記入射端面上において、前記スポットを互いに非平行な第一の方向および第二の方向に移動させることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 1 or 2,
The optical communication device, wherein the moving means moves the spot in a first direction and a second direction that are not parallel to each other on the incident end face.
前記信号は、前記第一の方向および前記第二の方向における光強度分布に対応する信号であることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 3,
The optical communication device, wherein the signal is a signal corresponding to a light intensity distribution in the first direction and the second direction.
前記受光手段は、受光面が、第三の方向に延出する少なくとも一本の境界線と該第三の方向と非平行な第四の方向に延出する少なくとも一本の境界線とによって、N×M(但し、NおよびMは、2以上の整数)個の格子状の受光エリアに分割されていることを特徴とする光通信装置。 In the optical communication device according to claim 3 or 4,
The light receiving means, the light receiving surface, by at least one boundary line extending in a third direction and at least one boundary line extending in a fourth direction non-parallel to the third direction, An optical communication device, wherein the optical communication device is divided into N × M (where N and M are integers of 2 or more) lattice-shaped light receiving areas.
前記Nおよび前記Mは、ともに2であることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 5,
The optical communication device, wherein both N and M are 2.
前記受光手段は、前記信号を、前記反射光を受光した所定数の前記受光エリアごとに出力し、
前記制御手段は、前記受光エリアの各出力の比と、前記基準分布に対応する前記受光エリアの各出力の比とが略一致するように前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 6,
The light receiving unit outputs the signal for each of a predetermined number of the light receiving areas that have received the reflected light,
The optical communication system, wherein the control unit controls the driving of the moving unit so that a ratio of each output of the light receiving area is substantially equal to a ratio of each output of the light receiving area corresponding to the reference distribution. apparatus.
前記制御手段は、前記反射光が入射した互いに隣接する4つの受光エリアの出力と、前記基準分布に対応する前記受光エリアの各出力の比とが略一致するように前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 7,
The control means drives and controls the moving means such that the output of the four light receiving areas adjacent to each other on which the reflected light has entered and the ratio of each output of the light receiving areas corresponding to the reference distribution substantially match. An optical communication device, comprising:
前記受光手段は、前記第三の方向が前記第一の方向に対応し、前記第四の方向が前記第二の方向に対応するように配設されることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 8,
The optical communication device according to claim 1, wherein the light receiving unit is provided such that the third direction corresponds to the first direction, and the fourth direction corresponds to the second direction.
前記4つの受光エリアのうち、第三の方向に延出する境界線を基準として、一方の側にある二つの受光エリアともう一方の側にある二つの受光エリアとの出力比が所定の関係を有するように前記移動手段を駆動制御して前記スポットを前記第二の方向に移動させるとともに、
前記4つの受光エリアのうち、第四の方向に延出する境界線を基準として、一方の側にある二つの受光エリアともう一方の側にある二つの受光エリアとの出力比が所定の関係を有するように前記移動手段を駆動制御して前記スポットを前記第一の方向に移動させることにより、前記光強度分布を前記基準分布と一致させることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 9, wherein the control unit includes:
The output ratio between the two light receiving areas on one side and the two light receiving areas on the other side has a predetermined relationship based on a boundary line extending in the third direction among the four light receiving areas. While driving the moving means to move the spot in the second direction so as to have,
The output ratio between the two light receiving areas on one side and the two light receiving areas on the other side of the four light receiving areas is based on a boundary extending in the fourth direction. An optical communication device, wherein the light intensity distribution is made to coincide with the reference distribution by driving and controlling the moving means to move the spot in the first direction.
前記受光手段は、前記第三の方向と前記第四の方向がそれぞれ、前記スポットの第一の方向への移動軌跡と前記スポットの第二の方向への移動軌跡とのなす角を略二等分するように配設されることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 8,
The light-receiving means may be configured such that the third direction and the fourth direction each have an angle substantially equal to the angle between the movement locus of the spot in the first direction and the movement locus of the spot in the second direction. An optical communication device, wherein the optical communication device is arranged so as to be separated.
前記4つの受光エリアのうち、二本の前記境界線が交差するセンサ中心を基準として対角に配置されている二つの受光エリアの出力比が所定の関係を有するように前記移動手段を駆動制御して前記スポットを前記第一の方向および前記第二の方向に移動させることにより、前記光強度分布を前記基準分布と一致させることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 11, wherein the control unit includes:
Driving control of the moving means so that an output ratio of two light receiving areas arranged diagonally with respect to a sensor center where the two boundary lines intersect has a predetermined relationship among the four light receiving areas. Moving the spot in the first direction and the second direction to match the light intensity distribution with the reference distribution.
前記所定の関係は、前記出力差が0であることを特徴とする光通信装置。 In the optical communication device according to claim 10 or 12,
In the optical communication device, the predetermined relationship is that the output difference is zero.
前記入射端面は、コアとクラッド間に所定寸法の段差が形成されていることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 1 to 13,
The optical communication device according to claim 1, wherein a step of a predetermined dimension is formed between the core and the clad at the incident end face.
前記所定寸法は、前記反射光が前記段差によって回折するような寸法であることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 14,
The optical communication device according to claim 1, wherein the predetermined dimension is such that the reflected light is diffracted by the step.
前記コアが、前記クラッドよりも突出していることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 14 to 17, wherein the incident end face is:
The optical communication device, wherein the core protrudes from the clad.
前記コアが、前記クラッドよりも凹んでいることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 14 to 17, wherein the incident end face is:
The optical communication device, wherein the core is recessed from the clad.
前記コアの端面と前記クラッドの端面とが、略平行な関係にあることを特徴とする光通信装置。 In the optical communication device according to claim 18 or 19, the incident end face is:
An optical communication device, wherein an end surface of the core and an end surface of the clad are in a substantially parallel relationship.
前記集光レンズを駆動することにより、前記スポットを前記第一の方向および前記第二の方向に移動させることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 1 to 20, wherein the moving means comprises:
An optical communication device, wherein the spot is moved in the first direction and the second direction by driving the condenser lens.
前記光源を駆動することにより、前記スポットを前記第一の方向および前記第二の方向に移動させることを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 1 to 20, wherein the moving means comprises:
An optical communication device, wherein the spot is moved in the first direction and the second direction by driving the light source.
集光レンズとファイバ端面の間に設置され、入射光束を前記第一の方向および前記第二の方向に偏向する透過型偏向部材を有することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 1 to 20, wherein the moving means comprises:
An optical communication device, comprising: a transmission-type deflecting member disposed between a condenser lens and an end face of a fiber and deflecting an incident light beam in the first direction and the second direction.
前記光源と、前記集光レンズと、前記光ファイバとは共通の光軸上に配置され、
前記光源から前記入射端面に向かう光路と同一の光路を戻る前記反射光を、該光路から外れた方向に偏向させて前記受光手段に導く光路分岐手段をさらに有することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 1 to 24,
The light source, the condenser lens, and the optical fiber are arranged on a common optical axis,
An optical communication device, further comprising an optical path branching unit that deflects the reflected light returning on the same optical path as the optical path from the light source toward the incident end face in a direction deviating from the optical path and guides the reflected light to the light receiving unit.
前記光路分岐手段は、偏光ビームスプリッタと1/4波長板とを有することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to claim 25,
The optical communication device, wherein the optical path branching unit has a polarization beam splitter and a quarter-wave plate.
前記光が入射する入射端面におけるコアとクラッドに所定寸法の段差が形成された光ファイバと、
前記光が前記入射端面で形成するスポットを該入射端面上で移動させる移動手段と、
前記入射端面からの反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した光に基づいて前記入射端面における前記光の入射位置が所定の位置に一致するように前記移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする光通信装置。 A light source for emitting light modulated by information;
An optical fiber in which a step of a predetermined dimension is formed in a core and a clad on an incident end face where the light is incident,
Moving means for moving the spot formed on the incident end face by the light on the incident end face;
Light receiving means for receiving reflected light from the incident end face,
An optical communication device, comprising: a control unit that drives and controls the moving unit based on the light received by the light receiving unit such that an incident position of the light on the incident end surface coincides with a predetermined position.
前記受光手段は、前記反射光が持つ光強度分布に対応する信号を前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記信号が前記光が所定の位置に入射した時の光強度分布に対応する信号と略一致するように前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。 In the optical communication device according to claim 27 or claim 28,
The light receiving unit outputs a signal corresponding to a light intensity distribution of the reflected light to the control unit,
The optical communication device according to claim 1, wherein the control unit drives and controls the moving unit so that the signal substantially matches a signal corresponding to a light intensity distribution when the light is incident on a predetermined position.
前記スポットは、前記コアの径よりも大きく、前記クラッドの径よりも小さい径を有することを特徴とする光通信装置。 The optical communication device according to any one of claims 27 to 29,
The optical communication device according to claim 1, wherein the spot has a diameter larger than a diameter of the core and smaller than a diameter of the clad.
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