JP2006267325A - 光合分波器の光軸調整方法及び光軸調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工数を低減できる光合分波器の光軸調整方法を提供する。
【解決手段】異なる波長帯の複数の信号光の合成光を出力あるいは、受光する合波ポート２と、複数の信号光のうちひとつの信号光をそれぞれ選択的に透過する複数のバンドパスフィルタを介して信号光を出力、あるいは受光する複数のチャンネルポートを有する光合分波器の光軸調整において合波ポート２よりすべてのバンドパスフィルタに透過特性のある信号光を入力し，すべてのチャンネルポートに出力される光軸をカメラ６にて投影し，Ｘ軸ステージとＹ軸ステージにより光軸位置を調整することにより，合波ポート２と各チャンネルポートの光軸を最適な位置に調整できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）方式を使用した光ファイバ通信に用いる光合分波器の光軸調整の方法及び光軸調整装置に関し、特にＣＷＤＭ（Ｃｏａｒｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を使用した光ファイバ通信に用いる光合分波器で複数のバンドパスフィルタの波長特性を利用して光の分波、合波する複数のチャンネルポートと合波ポートを持つ光合分波器のチャンネルポートと合波ポートの光軸調整方法に関する。

従来のバンドパスフィルタの波長帯透過特性を利用して複数の波長帯の信号光を合波、分波する光合分波器の光軸の調整方法 は、合波ポートと複数のチャンネルポートに取り付けるコリメータレンズを調整して光軸を合わせる方法（例えば特許文献１参照）または、合波ポート、複数のチャンネルポート、と波長帯特性を持つフィルタ部分を調整できる構成にし、調整を行う方法がある。（例えば、特許文献２参照）
図８に従来の一般的な光合分波器の構成（特許文献１参照。）を示す。光合分波器は４つの異なる波長帯の信号を分波、合波する４チャンネルのものである。図８に示すバンドフィルタ３１、バンドフィルタ３２、バンドフィルタ３３、バンドパスフィルタ３４は、それぞれ、λ１、λ２、λ３、λ４の波長帯の信号光を透過し、これらのうち他の波長帯の信号光は、反射する特性を有している。

コリメータレンズ１０は、λ１、λ２、λ３、λ４の異なる波長帯の複数の信号光を出力あるいは受光する合波ポートである。コリメータレンズ１１、コリメータレンズ１２、コリメータレンズ１３、コリメータレンズ１４をそれぞれλ１、λ２、λ３、λ４の波長帯の信号光用のλ１チャンネルポートとλ２チャンネルポートとλ３チャンネルポートとλ４チャンネルポートに取り付けられ構成される。光合波器の場合、λ１〜λ４の波長の信号光をコリメータレンズ１１〜１４より出力し、合波ポートであるコリメータレンズ１０にて受光する。光分波器の場合は、コリメータレンズ１０よりλ１〜λ４の複数の信号光を出力し、バンドパスフィルタ３１〜３４にて透過されたλ１〜λ４の波長をコリメータレンズ１１〜１４によって受光する。

図８の光合分波器の光軸調整においては、合波ポートのコリメータレンズ１０とλ１〜λ４チャンネルポートに取り付けるコリメータレンズ１１〜１４に出力または受光する信号光の光軸を調整し、コリメータレンズ１１〜１４より出力されコリメータレンズ１０にて受光する信号光が最適な光量になるようまたは、コリメータレンズ１０より出力し、コリメータレンズ１１〜１４にて受光する信号光が最適な光量になるように調整する。

光軸調整方法の一例を図８において説明する。光合波器の場合、λ４チャンネルポートのコリメータレンズ１４からλ４の波長帯の信号光を入力し、合波ポートのコリメータレンズ１０に最適な光量が出力するようにコリメータレンズ１４とコリメータレンズ１０を調整する。次にλ３のチャンネルポートのコリメータレンズ１３からλ３の波長帯の信号光を入力しコリメータレンズ１０が最適な光量になるようにコリメータレンズ１３を調整する。同様に、λ２、λ１の波長帯の信号光をλ２チャンネルポートのコリメータレンズ１２、λ１チャンネルポートのコリメータレンズ１１より入力し、コリメータレンズ１０が最適な光量になるようにコリメータレンズ１２、コリメータレンズ１１を調整し、光合波器の光軸を調整する。

図７に、他の従来の光合分波器の構成（特許文献２参照。）を示した図である。当該光合分波器は、λ４以上の長い波長を反射し、λ４よりも短い波長を透過する第１のＳＷＰＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ ）１２１とλ３以上の長い波長を反射し、λ３よりも短い波長を透過する第２のＳＷＰＦ１２２とλ２以上の長い波長を反射し、λ２よりも短い波長を通過する第３のＳＷＰＦ１２３と、第１の反射ミラー１３１と、第２の反射ミラー１３２と、第３の反射ミラー１３３があり、各ＳＷＰＦと各反射ミラーはある角度で対向し、支点Ａ、Ｂ、Ｃを中心に円状に可動できる。コリメータレンズ１０１は、λ１、λ２、λ３、λ４（以下まとめてλ１〜λ４ということがある）の異なる波長帯の複数の信号光を出力あるいは受光する合波ポートである。コリメータレンズ１０５、１０４、１０３、１０２それぞれλ１、λ２、λ３、λ４の波長帯の信号光用のλ１チャンネルポートとλ２チャンネルポートとλ３チャンネルポートとλ４チャンネルポートに取り付けられ構成される。光合波器の場合、λ１〜λ４の波長の信号光をコリメータレンズ１０５〜１０２より出力し、合波ポートであるコリメータレンズ１０１にて受光する。光分波器の場合は、コリメータレンズ１０１よりλ１〜λ４の複数の信号光を出力し、ＳＷＰＦ１２１〜１２３にて透過されたλ１〜λ４の波長をコリメータレンズ１０５〜１０２によって受光する。

図７の光合分波器の光軸調整においては、図８と同様に、合波ポートのコリメータレンズ１０１とλ１〜λ４チャンネルポートに取り付けるコリメータレンズ１０５〜１０２に出力または受光する信号光の光軸を調整し、コリメータレンズ１０５〜１０２より出力されコリメータレンズ１０１にて受光する信号光が最適な光量になるようまたは、コリメータレンズ１０１より出力し、コリメータレンズ１０５〜１０２にて受光する信号光が最適な光量になるように調整する
光軸調整方法の一例を図７において説明する。光合波器の場合は、コリメータレンズ１０５よりλ１の波長帯の信号光を出力し、コリメータレンズ１０１が最適な光量になるように、コリメータレンズ１０１とコリメータレンズ１０５を調整する。次にコリメータレンズ１０４、１０３、１０２よりそれぞれ波長λ４、λ３、λ２の波長帯の信号光を出力し、合波ポートであるコリメータレンズ１０１が最適な光量になるようにそれぞれ支点Ａ、Ｂ、Ｃの可動部分とコリメータレンズ１０４、１０３、１０２の調整部分を使用して光軸を調整する。
特開２０００−１４７３０３号公報 特開２００３−１１４３５５号公報

上記従来の技術での特許文献２の特許文献１での光合分波器の光軸調整の課題を解決したものある。

従来の光軸調整において、図８に示す例では、まず、合波ポートのコリメータレンズ１０とλ１〜λ４のいずれかのポートのコリメータレンズ（コリメータレンズ１１〜１４）を最適となる光量に光軸を調整する。コリメータレンズ１０とλ１〜λ４のいずれかのポートのコリメータレンズの調整位置を決め、次に残りのチャンネルポートのコリメータレンズの光軸を、チャンネルポートのコリメータレンズのみを動作させ最適な光量となる光軸を調整する。

上記残りのチャンネルポート調整時にチャンネルポートのコリメータレンズが最適な光量を得られる光軸に調整できない場合、再度最初の光軸の調整であるコリメータレンズ１０とλ１〜λ４のいずれかのポートのコリメータレンズの調整位置を行う必要がある
図８の光合分波器の各チャンネルポートの光軸は、合波ポートのコリメータレンズ１０の信号光とバンドパスフィルタ３１〜３４の反射、透過により決まる。バンドパスフィルタ３１〜３４はあらかじめ固定されているため、各チャンネルポートの光軸は、合波ポートのコリメータレンズ１０の信号光の光軸により決まる。そのため、従来の光軸調整方法では、すべてのチャンネルポートの光軸を決める合波ポートのコリメータレンズ１０をあるひとつのチャンネルポートのコリメータレンズと調整するため、他のチャンネルポートの光軸が最適な光量を得られる位置になっているか分からないため、光軸調整において再調整が発生してしまう課題がある。

また、図７に示す従来の光軸調整においては、上記に記した図８に示す光合波器の課題を解決したものである。即ち、光合分波器の構成を変え、フィルタの特性や、コリメータレンズ１０１〜１０５とＡ、Ｂ、Ｃを支点としたフィルタ部を可動することができるようにすることで、コリメータレンズとフィルタ部を可動しながら調整するができるので、合波ポートのコリメータレンズ１０１とコリメータレンズ１０５の光軸を最適に決定すれば、コリメータレンズ１０２、１０３、１０４の光軸は、支点Ａ、Ｂ、Ｃにて円弧上に調整できるフィルタ部とコリメータレンズ１０２、１０３、１０４を調整することで図８に示す光合波器の課題を解決できる。

しかしながら、背景技術に示す光合分波器の構成では、図８に示す一般的な光合波器に比べ、構成部品点数が増えることや光合分波器の構成により、光合分波器のコンパクト化が難しく、部品点数の増加による光合分波器の製造にかかる工数の増大の課題を有していた。

本発明は従来の課題を解決するもので、部品点数の少なくてよい図８に示す一般的な光合分波器の構成で、合波ポートと各チャンネルポートの光軸を最適に調整することができ、図８に一般的な光合分波器の構成での課題である光軸の再調整を必要とせず製造工数の低減できる光軸調整方法を提供することを目的とする。

従来の課題を解決するために、本発明の光合分波器の光軸調整方法は、異なる波長帯の複数の信号光の合成光を出力あるいは、受光する合波ポートと、前記複数の信号光のうち、ひとつの信号光をそれぞれ選択的に透過する複数のバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを介して信号光を出力、あるいは受光する複数のチャンネルポートを有し、前記合波ポートから出力した合波光を前記バンドパスフィルタにて、透過あるいは反射しながら前記バンドパスフィルタにて透過あるいは反射しながら前記複数のチャンネルポートにて、各波長帯の信号ごとに受光することにより分波し、または前記複数のチャンネルポートからそれぞれ出力した信号光を前記バンドパスフィルタにて透過あるいは反射しながら、前記合波ポートにてまとめて受光して合波する光分波合波器の光軸調整方法において、
前記各チャンネルポートには、前記透過あるいは反射する信号光の光軸方向に一致する貫通穴を通過する該信号光を投影するスクリーンと、前記スクリーン上に投影される信号光の投影像を撮像するカメラと、前記合波ポートのＸ軸位置、Ｙ軸位置を調整するＸ軸ステージおよびＹ軸ステージと、を備え、所定の波長を発射する光源ユニットから前記合波ポートへ信号光を発射し、前記各チャンネルポートにて受光する信号光を前記スクリーン上にて投影させた投影光を前記カメラにて撮像し、前記複数のチャンネルポートにて当該投影光の像の重心位置が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージを調整することを特徴としたものである。

又本発明の光合分波器の光軸調整装置は、異なる波長帯の複数の信号光の合成光を出力あるいは、受光する合波ポートと、前記複数の信号光のうち、ひとつの信号光をそれぞれ選択的に透過する複数のバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを介して信号光を出力、あるいは受光する複数のチャンネルポートを有し、前記合波ポートから出力した合波光を前記バンドパスフィルタにて、透過あるいは反射しながら前記バンドパスフィルタにて透過あるいは反射しながら前記複数のチャンネルポートにて、各波長帯の信号ごとに受光することにより分波し、または前記複数のチャンネルポートからそれぞれ出力した信号光を前記バンドパスフィルタにて透過あるいは反射しながら、前記合波ポートにてまとめて受光して合波する光分波合波器の光軸調整装置において、前記各チャンネルポートには、前記透過あるいは反射する信号光の光軸方向に一致する貫通穴を通過する該信号光を投影するスクリーンと、前記スクリーン上に投影される信号光の投影像を撮像するカメラと、前記合波ポートのＸ軸位置、Ｙ軸位置を調整するＸ軸ステージおよびＹ軸ステージと、
を備え、所定の波長を発射する光源ユニットから前記合波ポートへ信号光を発射し、前記各チャンネルポートにて受光する信号光を前記スクリーン上にて投影させた投影光を前記カメラにて撮像し、前記複数のチャンネルポートにて当該投影光の像の重心位置が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージを調整することを特徴としたものである。

本発明の光合分波器の光軸調整方法及び光軸調整装置によれば、異なる波長帯の複数の信号光を出力、あるいは受光する合波ポートと信号光に対してそれぞれの透過特性のある複数のバンドパスフィルタを介して信号を出力あるいは受光できる複数のチャンネルポートを有した光合分波器において、合波ポートよりすべてのチャンネルポートに対し透過特性のある信号光を入力し、すべてのチャンネルポートに合波ポートから入力される信号光の光軸を調整することにより、すべてのチャンネルポートの最適な位置にて合波ポートを固定することできるため、後に取り付けるすべてのチャンネルポートのコリメータレンズの調整に対して再調整を必要とせず、また容易に光軸を固定することができる。

以下に、本発明の光モジュールの光軸調整方法と光軸調整装置の実施形態を図面とともに詳細に説明する。

図１は、本発明の光モジュールの光軸調整装置の概要を示した図である。図２は、本実施例１にて使用する光合分波器１００の構成について示した図である。図３は、スクリーン貼り付け位置とカメラの配置図について示した図である。図４は、本実施例１のカメラ６にて撮像された映像例を示した図である。図５は、本実施例１に使用するバンドパスフィルタの波長透過特性について示した図である。図６は、本実施例１に使用したバンドパスフィルタの可視光領域から赤外光波長透過特性の一例を示した図である。

図１において、図１（ａ）は、合波ポート２と図１（ｂ）に示す第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７の光軸調整するフィルタ固定ユニット１を包含する光軸調整ユニット１０１周辺の概略について示した図である。

第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７を有する光軸調整ユニット１０１は、図１（ｂ）に示すように、透過波長帯の異なる第１バンドパスフィルタ９、第２バンドパスフィルタ１０、第３バンドパスフィルタ１１、第４バンドパスフィルタ１２がフィルタ固定ユニット１に固定される。そして、光軸調整ユニット１０１は、第１バンドパスフィルタ９から第４バンドパスフィルタ１２までのそれぞれのフィルタを透過した波長帯の信号光を通過さすための各々の貫通穴１３を有する。

光軸調整ユニット１０１の周辺は、光軸調整ユニット１０１を固定するユニットチャック３、合波ポート２を固定するポートチャック２８と、各チャンネルポート１３〜１７の光軸上に配置され、貫通穴１３を通過する信号光の投影像を撮像するカメラ６と、カメラ６を固定するカメラ固定具５４と、光軸調整ユニット１０１をＸ軸、Ｙ軸方向に移動するＸ軸ステージ、Ｙ軸ステージと、カメラ６にて撮像した映像信号を座標変換する画像処理装置７と、合波ポート２に信号光を入力する光源ユニット８を有する。

光源ユニット８から入力される信号光は、図１（ｃ）に示すように光ファイバにて合波ポート２に接続され、合波ポート２のコリメートレンズ２０にてコリメートされ、光軸調整ユニット１０１のフィルタ固定ユニット１より第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７に信号光を入力し、Ｘ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５を動作させることで、第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７の光軸を移動するため光軸を調整することができる。

図２においては、本実施例にて使用した光合分波器１００の構成について示す。光合分波器１００は、光軸調整ユニット１０１に合波ポート２と各チャンネルポート１４、１５、１６、１７に、貫通穴１３を介して信号光を受光または出力するための貫通穴１３に続いて装着されるコリメータレンズ５０〜コリメータレンズ５３を取り付けたものとする。

本実施例１の光合分波器１００は、４つの異なる波長帯の信号光を合波、分波できるものであり、４つの異なる波長帯の信号光を出力または、受光する合波ポート２と図１（ｂ）に示す透過波長帯の異なる第１バンドパスフィルタ９、第２バンドパスフィルタ１０、第３バンドパスフィルタ１１、第４バンドパスフィルタ１２は、フィルタ保持筐体のフィルタ固定ユニット１に固定される。

各チャンネルポート１４、１５、１６、１７には、信号光が通過する貫通穴１３に続いてコリメータレンズ５０、５１、５２、５２が取り付けられ
合波ポート２は、図１（ｃ）に示すようなレセプタクルタイプになっており、光ファイバ接続され光合波器の場合は、光ファイバから入力される信号光をコリメートレンズ２０によりコリメート光に変換し、合波ポート合わせ面１９からフィルタ固定ユニット１０１に入力し、光分波器の場合は、フィルタ固定ユニット１０１から入力される信号光をコリメートレンズ２０にて集光し、光ファイバに入力する。

図３は、本実施例１におけるスクリーン貼り付け位置とカメラ６の配置図について示した図である。

カメラ６は、第１チャンネルポート１４、第２チャンネルポート１５、第３チャンネルポート１６、第４チャンネルポート１７の各チャンネルでの貫通穴端面に焦点を合わせ配置する。

本実施例１においては、貫通穴１３から通る信号光が貫通穴端面にて通過する光軸の位置を調整する。スクリーン２５を第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポートの貫通穴１３の貫通穴端面に取り付ける。合波ポート２のコリメートレンズ２０にてコリメートされた信号光は、コリメート光にして第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポートに入力される。そのため、スクリーン２５を貫通穴１３の貫通穴端面取り付け、貫通穴端面上のコリメート光である信号光をスクリーンに投影させ、その投影像をカメラ６にて撮像する。

本実施例１においては、貫通穴１３の貫通穴端面の中心を通るように光軸を調整するため、スクリーン２５は、貫通穴端面の位置に配置し、貫通穴端面の位置にて信号光を均等に投影させる。本実施例１においては、半透明であるスクリーン（ヘーズ４６％、全光線透過率９０％ ヘーズとは、曇り具合を判断する一般的な数値を表す）をスクリーン２５として使用した。ここで半透明であるスクリーンを使用するのは、信号光を均等に投影すると同時に貫通穴端面も撮像するためである。使用するスクリーンの条件としてヘーズ３０〜４５％、全光線透過率８７〜９０％程度のもの使用するのがよい。また、スクリーン２５は、上記光軸調整後フィルタ固定ユニット１から取り外しできる構成とする。

図４は、本実施例１のカメラ６にて撮像されたフィルタ固定ユニット１のチャンネルポートの映像例を示した図である。映像には、貫通穴１３の貫通穴端面に配置したスクリーン２５にて投影された投影光２６が撮像され、その映像を画像処理装置７に入力し処理を行う。画像処理装置７は、図４の貫通穴１３の貫通穴端面の中心位置と投影光２６の重心位置を濃淡映像の２値化処理にて求め、投影光２６の重心位置をＸ、Ｙ座標にて表す。Ｘ、Ｙ座標は、貫通穴１３の貫通穴端面の中心を（０、０）の原点とし、貫通穴１３の貫通穴端面の中心から投影光２６の重心位置の距離をＸ、Ｙ座標に変換する。ここでは、第１チャンネルポート１４、第２チャンネルポート１５、第３チャンネルポート１６、第４チャンネルポート１７での投影光２６の重心位置の座標を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）、（Ｘ４、Ｙ４）とする。
また、各チャンネルポートに取り付けるカメラ６は、図１のＸ軸ステージ４を動かした場合、画像処理のＸ座標と平行になるよう、また同様にＹ軸ステージ５を動かした場合、画像処理のＹ座標と平行になるようにカメラ６を配置する。

図５は、第１バンドパスフィルタ９、第２バンドパスフィルタ１０、第３バンドパスフィルタ１１、第４バンドパスフィルタ１２の波長透過特性について示した図である。バンドパスフィルタは決まった波長の信号光が透過し、その他の波長については、反射する特性を有している。そのため、図２において合波ポート２からフィルタ固定ユニット１に信号光が入力される場合は、第1チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７には第１バンドパスフィルタ９〜第４バンドパスフィルタ１２によって透過される波長の信号光のみが出力されることになる。本実施例１においては、第１チャンネルポート１４（λ１）：１２７５ｎｍ、第２チャンネルポート１５（λ２）：１３００ｎｍ、第３チャンネルポート１６（λ３）：１３２５ｎｍ、第４チャンネルポート１７（λ４）：１３５０ｎｍの波長帯の信号光を使用した光合分波器１００とする。

図６は、本実施例１に使用した第１バンドパスフィルタ９の可視光領域から赤外光波長透過特性を示した図である。

本実施例１による装置を用いた光軸調整方法について手順について説明する。

スクリーン２５を装着した光軸調整ユニット１０１に合波ポート２と光源ユニット８を設置する。本発明は、バンドパスフィルタ９、１０、１１、１２は、可視光領域にも透過特性を有するので、各チャンネルポートにて、光合分波器として使用しない可視光領域の透過光を利用して、光合分波器１００の光軸調整を行う。

図６のβに示すように本実施例１に使用される第１バンドパスフィルタ９は光合分波器に使用される赤外光以外の部分にて透過する波長が存在する。図６のβは、透過率に少し違いはあるが第２バンドパスフィルタ９〜第４バンドパスフィルタ１２に同様に透過特性が存在する。このβに示す部分の波長帯（４００ｎｍ〜１１００ｎｍ）を利用し、βに示す範囲内の単波長を出力する光源（レーザー光など）を光源ユニット８として使用し、合波ポート２に入力する信号光とする。可視光のレーザー光を合波ポート２より第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７に入力して、光合分波器１００の光軸調整を行う。予め、光合分波器１００の光軸は疎調整がされているので、第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７での信号光を同時に得ることができ、これらの信号光のスクリーン上の投影像をカメラ６にて撮像し、Ｘ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５を用いて光合分波器１００の光軸の微調整を行う。

本実施例１において、光合分波器１００が光通信にて使用しない波長帯帯域（４００ｎｍ〜１２００ｎｍ）においてもバンドパスフィルタが透過特性を有することに着目したものである。即ち、光軸調整に用いる光源ユニット８の光源は、図６のβに示すバンドパスフィルタに透過特性のある波長帯の中の可視光領域（４００〜８００ｎｍ）を利用するもので、６３２ｎｍのレーザー光を使用した。可視光を使用することにより、第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７を撮像するカメラ６にＣＣＤカメラを使用することができるので赤外線撮像カメラなどを用いる必要がなく、装置コストを削減できる利点も有している。

上記のレーザー光の波長については一例であり、光源として使用するレーザー光の波長は、第１バンドパスフィルタ９〜第４バンドパスフィルタ１２に３０〜８０％の波長透過特性を持った波長を使用してもよい。

上記合波ポート２より入力された第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７の信号光の映像を画像処理装置７に入力し、チャンネルポートの中心位置と投影光２６の信号光の重心位置を濃淡映像の２値化処理にて求め、貫通穴１３の貫通穴端面の中心を（０、０）とし、投影光２６の重心位置を座標変換し光軸調整を行う。ここで、貫通穴端面の中心を（０、０）にするのは、光合分波器１００の構成にて合波ポート２からの入力および第１バンドパスフィルタ９〜第４バンドパスフィルタのすべてに誤差がない場合、貫通穴１３の貫通穴端面の中心に光軸がなるように設計されている。しかしながら実際には部品の誤差やバンドパスフィルタの取り付け誤差製造工程によって発生する誤差が発生し、あるチャンネルポートを（０、０）にあわせても、その他のチャンネルポートが（０、０）にならない場合があるため、あるチャンネルポートのみを（０、０）に調整しただけでは、第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７に取り付けるコリメータレンズ５０〜コリメータレンズ５３を調整時に調整できず再調整を行わなければいけない場合がある。

これらを第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７を撮像するカメラ６を使用して、合波ポート２から入力された信号光の光軸を第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７すべての光軸の位置を把握し、これを設計値である座標である（０、０）になるべく近づけるよう調整することで、第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７に取り付けるコリメータレンズ５０〜５３の再調整を行う必要のない範囲にするだけではなく、設計値に近い座標にすることで、コリメータレンズ５０〜５３の調整の調整範囲を小さくすることができ調整を容易にできる。

本実施例１においては、カメラ６にて撮像されるフィルタ固定ユニット１の第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７の投影光２６は、Ｘ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５を移動することにより、同時に移動する。第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７とＸ軸ステージ４とＹ軸ス 第１チャンネルポート１４の撮像される投影光２６の光重心の座標をＸ１、Ｙ１、第２チャンネルポート１５の撮像される投影光２６の光重心の座標をＸ２、Ｙ２、第３チャンネルポート１６の撮像される投影光２６の光重心の座標をＸ３、Ｙ３、第４チャンネルポート１７の撮像される投影光２６の光重心の座標をＸ４、Ｙ４とし、各チャンネルポートの（Ｘ、Ｙ）座標が、貫通穴１３の貫通穴端面の中心（０、０）になるよう、Ｘ軸ステージ４とＹ軸ステージ５を調整し、対象のチャンネルポートのＸ、Ｙ座標が（０、０）のときのＸ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５の値と、対象のチャンネルポート以外の投影光２６の光重心の座標を記録する。この記録される値を使って、Ｘ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５の移動量に対する第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７の投影光２６の光重心の移動量の関係式を求める。

Ｘ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５の移動量に対する投影光２６の光重心の関係式よりＸ軸ステージ４の移動量、Ｙ軸ステージ５の移動量に対する第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７座標値のデータベースを作成し、座標を光軸の調整値を求める。

上記データベース作成にてＸ軸ステージ４の移動量に対する第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７のＸ座標（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）を求めることができ、また、同様にＹ軸ステージ５の移動量に対する第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７のＹ座標（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４）を求めることができる。上記のＸ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５の移動量に対するＸ座標（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）とＹ座標（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４）のデータベースより、Ｘ軸ステージ４、Ｙ軸ステージ５の移動量を決め調整する。

Ｘ軸の移動量は、上記にて求めたデータベース上にてＸ１〜Ｘ４の座標が０にもっとも集まっている座標を｜Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４｜から求める。この式が０にもっとも近い値のときの、Ｘ軸ステージ４移動量をＸ軸ステージ４の調整値とする。

Ｙ軸の移動量もＸ軸で求めた方法と同様にして求め、以下の値が上記にて求めたデータベース上にＹ１〜Ｙ４の座標が０にもっとも集まっている座標を｜Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋Ｙ４｜から求める。この式が０にもっとも近い値のときの、Ｙ軸ステージ５移動量をＹ軸ステージ５の調整値とする。

上記により求めた移動量に従い、Ｘ軸ステージ４とＹ軸ステージ５を動作させ、合波ポート２とフィルタ固定ユニット１０１を固定する。上記によって調整した光軸は、第１チャンネルポート１４〜第４チャンネルポート１７のすべての光軸は、カメラ６にて撮像された情報を基に、コリメータレンズ５０〜５３の調整範囲内の位置に調整されているため、調整した光軸に沿うようにコリメータレンズ５０〜５３を調整する。

本発明にかかる光合分波器の光軸調整方法及び光軸調整装置は，異なる波長帯の複数の信号光を出力、あるいは受光する合波ポートと信号光に対してそれぞれの透過特性のある複数のバンドパスフィルタを介して信号を出力あるいは受光できる複数のチャンネルポートを有した光合分波器において、合波ポートよりすべてのチャンネルポートに対し透過特性のある信号光を入力し、すべてのチャンネルポートに合波ポートから入力される信号光の光軸を調整することにより、すべてのチャンネルポートの最適な位置にて合波ポートを固定することできるため、後に取り付けるすべてのチャンネルポートのコリメータレンズの調整に対して再調整を必要とせず、また容易に光軸を固定することを有し，ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）方式を使用した光ファイバ通信に用いる光合分波器の光軸調整の方法に関し、特にＣＷＤＭ（Ｃｏａｒｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を使用した光ファイバ通信に用いる光合分波器で複数のバンドパスフィルタの波長特性を利用して光の分波、合波する複数のチャンネルポートと合波ポートを持つ光合分波器のチャンネルポートと合波ポートの光軸調整方法等として有用である。

本発明の実施例における光モジュールの光軸調整装置の全体構成図 本発明の実施例における光モジュールの光軸調整装置の光合分波器の構成図 本発明の実施例における光モジュールの光軸調整装置のスクリーン貼り付け位置とカメラ６の配置図を説明するための図 本発明の実施例における光モジュールの光軸調整装置のカメラにて撮像された映像例を示した図 本発明の実施例における光モジュールの光軸調整装置に用いるバンドパスフィルタの波長透過特性を示す図 本発明の実施例における光モジュールの光軸調整装置に用いるバンドパスフィルタの可視光領域から赤外光波長透過特性の一例を示す図 従来の光軸調整の光合分波器の構成図 従来の光軸調整の他の合分波器の構成図

符号の説明

１ フィルタ固定ユニット
２ 合波ポート
３ ユニットチャック
４ Ｘ軸ステージ
５ Ｙ軸ステージ
６ カメラ
７ 画像処理装置
８ 光源ユニット
９ 第１バンドパスフィルタ
１０ 第２バンドパスフィルタ
１１ 第３バンドパスフィルタ
１２ 第４バンドパスフィルタ
１３ 貫通穴
１４ 第１チャンネルポート
１５ 第２チャンネルポート
１６ 第３チャンネルポート
１７ 第４チャンネルポート
１９ 合波ポートあわせ面
２０ コリメートレンズ
２５ スクリーン
２６ 投影光
２８ ポートチャック
５０、５１、５２、５３ コリメータレンズ
５４ カメラ固定具
１００ 光合分波器
１０１ 光軸調整ユニット

Claims (7)

1. 異なる波長帯の複数の信号光の合成光を出力あるいは、受光する合波ポートと、
   前記複数の信号光のうち、ひとつの信号光をそれぞれ選択的に透過する複数のバンドパスフィルタと、
   該バンドパスフィルタを介して信号光を出力、あるいは受光する複数のチャンネルポートを有し、
   前記合波ポートから出力した合波光を前記バンドパスフィルタにて、透過あるいは反射しながら、前記複数のチャンネルポートにて各波長帯の信号ごとに受光することにより分波し、
   または前記複数のチャンネルポートからそれぞれ出力した信号光を前記バンドパスフィルタにて透過あるいは反射しながら、前記合波ポートにてまとめて受光して合波する光分波合波器の光軸調整方法において、
   前記各チャンネルポートには、前記透過あるいは反射する信号光の光軸方向に一致する貫通穴を通過する該信号光を投影するスクリーンと、
   前記スクリーン上に投影される信号光の投影像を撮像するカメラと、
   前記合波ポートのＸ軸位置、Ｙ軸位置を調整するＸ軸ステージおよびＹ軸ステージと、
   を備え、
   所定の波長を発射する光源ユニットから前記合波ポートへ信号光を発射し、
   前記各チャンネルポートにて受光する信号光を前記スクリーン上にて投影させた投影光を前記カメラにて撮像し、
   前記複数のチャンネルポートにて当該投影光の像の重心位置が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージを調整することを特徴とする光合分波器の光軸調整方法。
2. 前記信号光は、可視光領域の波長の光を包含することを特徴とする請求項１に記載の光合分波器の光軸調整方法。
3. 前記バンドパスフィルタは、可視光領域にも、透過特性を有することを特徴とする請求項１に記載の光合分波器の光軸調整方法。
4. 前記光源ユニットは、波長帯６３２ｎｍの単波長レーザー光を用いることを特徴とする請求項１に記載の光合分波器の光軸調整方法
5. 異なる波長帯の複数の信号光の合成光を出力あるいは、受光する合波ポートと、
   前記複数の信号光のうち、ひとつの信号光をそれぞれ選択的に透過する複数のバンドパスフィルタと、
   該バンドパスフィルタを介して信号光を出力、あるいは受光する複数のチャンネルポートを有し、
   前記合波ポートから出力した合波光を前記バンドパスフィルタにて、透過あるいは反射しながら、前記複数のチャンネルポートにて各波長帯の信号ごとに受光することにより分波し、
   または前記複数のチャンネルポートからそれぞれ出力した信号光を前記バンドパスフィルタにて透過あるいは反射しながら、前記合波ポートにてまとめて受光して合波する光分波合波器の光軸調整装置において、
   前記各チャンネルポートには、前記透過あるいは反射する信号光の光軸方向に一致する貫通穴を通過する該信号光を投影するスクリーンと、
   前記スクリーン上に投影される信号光の投影像を撮像するカメラと、
   前記合波ポートのＸ軸位置、Ｙ軸位置を調整するＸ軸ステージおよびＹ軸ステージと、
   を備え、
   所定の波長を発射する光源ユニットから前記合波ポートへ信号光を発射し、
   前記各チャンネルポートにて受光する信号光を前記スクリーン上にて投影させた投影光を前記カメラにて撮像し、
   前記複数のチャンネルポートにて当該投影光の像の重心位置が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージを調整することを特徴とする光合分波器の光軸調整装置。
6. 前記信号光は、可視光領域の波長の光を包含することを特徴とする請求項１に記載の光合分波器の光軸調整装置。
7. 前記バンドパスフィルタは、可視光領域にも、透過特性を有することを特徴とする請求項１に記載の光合分波器の光軸調整装置。

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