JP2006276631A - Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module - Google Patents

Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module Download PDF

Info

Publication number
JP2006276631A
JP2006276631A JP2005097630A JP2005097630A JP2006276631A JP 2006276631 A JP2006276631 A JP 2006276631A JP 2005097630 A JP2005097630 A JP 2005097630A JP 2005097630 A JP2005097630 A JP 2005097630A JP 2006276631 A JP2006276631 A JP 2006276631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
sleeve
coupling module
optical fiber
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005097630A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Hamada
勉 浜田
Tadashi Takanashi
紀 高梨
Hiroyuki Iwasaki
裕行 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp, Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fujinon Corp
Priority to JP2005097630A priority Critical patent/JP2006276631A/en
Publication of JP2006276631A publication Critical patent/JP2006276631A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure alignment between a sleeve to which the connector of an optical communication cable is connected so as to be attachable and detachable and a holder on which a light receiving element is mounted with high precision. <P>SOLUTION: In this aligning method of an optical coupling module, in order to perform alignment between the sleeve 5 in which a condensing lens 9 is incorporated and the holder 6 on which a photodiode 10 is mounted, a measuring beam emission device 30 for alignment is connected to the sleeve 5, a light beam emitted from its graded index type multimode optical fiber 34 irradiates the light receiving surface 10a of the photodiode 10, so that the spot diameter of the light beam becomes a spot diameter which is sufficiently larger than the light receiving surface 10a on the light receiving surface 10a of the photodiode 10, and positions of the sleeve 5 and the holder 6 are adjusted so that the received light quantity by the photodiode 10 becomes the maximum received light quantity, and when the received light quantity by the photodiode 10 becomes the maximum, the sleeve 5 and the holder 6 are fixed by welding means, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信ケーブルが挿脱可能に接続される光結合モジュールにおいて、この光結合モジュールを構成し、コネクタが着脱可能に接続されるスリーブと受光素子が組み込まれたホルダとをアライメントするための光結合モジュールの調芯方法と、この調芯のために用いられる光結合モジュールのアライメント用測定光照射装置に関するものであり、さらにこのようにしてアライメントされた光結合モジュールに関する。   The present invention provides an optical coupling module to which an optical communication cable is detachably connected, and constitutes the optical coupling module to align a sleeve to which a connector is detachably connected and a holder in which a light receiving element is incorporated. The present invention relates to a method for aligning optical coupling modules, a measuring light irradiation device for alignment of optical coupling modules used for this alignment, and further to an optical coupling module aligned in this manner.

光通信における信号の伝送路として光ファイバが用いられるが、この光ファイバは光通信用ケーブルとして、その一端側には送信側光結合モジュールが、また他端側には受信側光結合モジュールがそれぞれ着脱可能に接続される。送信側光結合モジュールは発光素子として、例えばレーザダイオードが、また受信側光結合モジュールは受光素子として、例えばフォトダイオードがそれぞれケーシングに装着されている。また、これら送信側及び受信側の各光結合モジュールのケーシングには集光レンズが組み込まれている。   An optical fiber is used as a signal transmission path in optical communication. This optical fiber is a cable for optical communication, with a transmission side optical coupling module at one end and a reception side optical coupling module at the other end. Removably connected. The transmitting side optical coupling module is mounted on the casing as a light emitting element, for example, a laser diode, and the receiving side optical coupling module is mounted as a light receiving element, for example, a photodiode. A condensing lens is incorporated in the casing of each of the optical coupling modules on the transmission side and the reception side.

光通信ケーブル内の光ファイバの端部は、通常、ガイド用の筒体からなるフェルール内に挿通されてコネクタを構成している。一方、光結合モジュールのケーシングは、コネクタが着脱可能に接続されるスリーブと、フォトダイオード等からなる受光素子を装着したホルダとからなり、集光レンズはスリーブに組み込まれる。光通信ケーブルのコネクタがスリーブに接続されると、光ファイバの端面が集光レンズと対面する位置に臨むようになる。光ファイバから出力される光を効率的に受光素子に受光させるために、集光レンズが装着され、コネクタが挿入されるスリーブと受光素子を装着したホルダとは正確にアライメントされている必要がある。   The end portion of the optical fiber in the optical communication cable is usually inserted into a ferrule made of a guide cylinder to constitute a connector. On the other hand, the casing of the optical coupling module includes a sleeve to which a connector is detachably connected and a holder on which a light receiving element such as a photodiode is mounted, and a condensing lens is incorporated in the sleeve. When the connector of the optical communication cable is connected to the sleeve, the end face of the optical fiber comes to a position facing the condenser lens. In order for the light output from the optical fiber to be efficiently received by the light receiving element, the condenser lens is mounted, and the sleeve into which the connector is inserted and the holder mounted with the light receiving element must be accurately aligned. .

ここで、光ファイバから照射される光の全光量を受光素子に取り込めるようにするのが望ましい。従って、光ファイバからの出力光の受光素子における受光面への投影パターンのサイズをより小さくすれば、全光量が受光素子により受光されることになる。このような使い方は、例えば特許文献1の図4に開示されている。
特開平6−273638号公報
Here, it is desirable that the total amount of light irradiated from the optical fiber be taken into the light receiving element. Therefore, if the size of the projection pattern of the output light from the optical fiber onto the light receiving surface of the light receiving element is made smaller, the entire light quantity is received by the light receiving element. Such usage is disclosed in FIG. 4 of Patent Document 1, for example.
JP-A-6-273638

ところで、光通信ケーブは、通信機器の受信部に設けられ、受光素子を備えた受信側光結合モジュールに着脱可能に接続されるものであるから、光通信ケーブルのコネクタがこの光結合モジュールに接続されたときには、光ファイバと受光素子とは正確にアライメントされていなければならない。このために、光結合モジュールを製造した後には、コネクタに設けた光ファイバと受光素子との間でアライメントが取れているか否かの検査が行なわれる。一般的に、光ファイバと受光素子との間でアライメントが取れているか否かの検査は、実際に光通信ケーブルのコネクタを接続して、この受光素子の受光量を測定することにより行なわれることになる。   By the way, the optical communication cable is provided in the receiving unit of the communication device and is detachably connected to the receiving-side optical coupling module including the light receiving element. Therefore, the connector of the optical communication cable is connected to the optical coupling module. When done, the optical fiber and the light receiving element must be accurately aligned. For this reason, after the optical coupling module is manufactured, an inspection is performed as to whether or not the optical fiber provided in the connector and the light receiving element are aligned. In general, whether or not an optical fiber and a light receiving element are aligned is inspected by actually connecting a connector of an optical communication cable and measuring the amount of light received by the light receiving element. become.

以上のことから、光結合モジュールの製造後に行なわれる光通信ケーブルとのアライメント測定を行なったときに、たとえそれが合格品であると判定されたものであっても、光ファイバの光軸中心と受光素子の中心とが必ずしも正確に一致しているとは限らない。つまり、光ファイバから照射される光のスポット径が受光素子の受光面から多少ずれていたとしても、受光素子による受光量が殆ど変化することはない。アライメント時における受光素子の受光量は基準レベルとして予め設定されており、光ファイバと受光素子とが多少ずれたとしても、基準レベル以上となり、光通信ケーブルと受光素子とがアライメントされていると判定される可能性がある。   From the above, when the alignment measurement with the optical communication cable performed after the manufacture of the optical coupling module is performed, the optical axis center of the optical fiber is determined even if it is determined to be an acceptable product. The center of the light receiving element is not always exactly coincident. That is, even if the spot diameter of the light emitted from the optical fiber is slightly deviated from the light receiving surface of the light receiving element, the amount of light received by the light receiving element hardly changes. The amount of light received by the light receiving element at the time of alignment is set in advance as a reference level. Even if the optical fiber and the light receiving element are slightly misaligned, it is determined that the optical communication cable and the light receiving element are aligned. There is a possibility that.

近年においては、近距離伝送用の光通信用ケーブル、例えば光通信システムとしての光LAN(Local Area Network)等、通信端末とパーソナルコンピュータやテレビジョン受像機等の機器類との間における情報の授受を光通信ケーブルにより行なうようにしたものが普及されてきており、この場合、光結合モジュールへのコネクタの接続はユーザ側でも行なわれることになる。一般に、部品を製作したり組み立てたりする場合はそれらの精度により、僅かな寸法のバラツキが発生することがあり、嵌合状態にもバラツキが発生する場合がある。従って、前述したアライメント測定時に的確なものであると判定されても、測定誤差が含まれている光結合モジュールに光通信ケーブルのコネクタを接続したときに、この誤差が大きくなる方向に位置ずれして、光ファイバからの光の一部が受光素子から外れてしまうことがあり、その結果受光素子の受光量が低下することになって、信号のS/N比の低下を招くという不都合が生じることになる。   In recent years, information has been exchanged between communication terminals and devices such as personal computers and television receivers, such as optical communication cables for short-distance transmission, such as an optical LAN (Local Area Network) as an optical communication system. In this case, the connection of the connector to the optical coupling module is also performed on the user side. Generally, when manufacturing or assembling parts, variations in slight dimensions may occur due to their accuracy, and variations may also occur in the fitted state. Therefore, even if it is determined to be accurate at the time of the alignment measurement described above, when the connector of the optical communication cable is connected to the optical coupling module containing the measurement error, the position is shifted in the direction in which this error increases. As a result, part of the light from the optical fiber may be detached from the light receiving element, resulting in a decrease in the amount of light received by the light receiving element, resulting in a disadvantage that the signal S / N ratio is reduced. It will be.

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光結合モジュールにおいて、光通信ケーブルのコネクタが着脱可能に接続されるスリーブと、受光素子を装着したホルダとのアライメント測定を極めて高精度に行なえるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sleeve to which a connector of an optical communication cable is detachably connected in an optical coupling module, and a holder to which a light receiving element is attached. The purpose of this is to make it possible to carry out the alignment measurement with extremely high accuracy.

前述した目的を達成するために、本発明は、受光素子を組み込んだホルダと、集光レンズが装着され、光信号伝送用の光ファイバを挿通させた光通信用ケーブルのコネクタが着脱可能に接続されるスリーブとからなる光通信用の光結合モジュールを、そのホルダとスリーブとをアライメントした状態で固定する方法であって、前記受光素子の受光面より十分広いスポット径であって、光軸中心から周辺部に向かうに応じて光の強度が低下する分布を有する光を照射する光ファイバが装着されたアライメント用測定光照射装置を前記スリーブに接続し、前記受光素子による最大光量が受光されるように、前記スリーブと前記ホルダとの間の相対位置関係を調整し、この最大受光量となる位置で、これらスリーブとホルダとを連結・固定することをその特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention connects a holder incorporating a light receiving element, a condensing lens, and a connector for an optical communication cable through which an optical fiber for transmitting an optical signal is inserted, so that the connector is detachable. The optical coupling module for optical communication comprising a sleeve is fixed in a state in which the holder and the sleeve are aligned, the spot diameter being sufficiently wider than the light receiving surface of the light receiving element, and the center of the optical axis An alignment measuring light irradiation device equipped with an optical fiber that irradiates light having a distribution in which the intensity of light decreases as it goes from the periphery to the peripheral portion is connected to the sleeve, and the maximum amount of light is received by the light receiving element. Adjusting the relative positional relationship between the sleeve and the holder, and connecting and fixing the sleeve and the holder at the position where the maximum light receiving amount is obtained. It is an its features.

ここで、アライメント用測定光照射装置に使用される光ファイバは、受光素子の受光面において、光軸中心から周辺部に向かうに応じて光の強度が連続的に低下する分布を有する光、つまり実質的にガウス分布となる特性を持つものであることが望ましい。従って、光結合モジュールに接続されるコネクタに設けた光ファイバより大口径のグレーデッドインデックス型のマルチモード光ファイバ、または同じ種類のファイバが好適に使用される。   Here, the optical fiber used for the alignment measurement light irradiation device is light having a distribution in which the intensity of light continuously decreases from the center of the optical axis toward the periphery on the light receiving surface of the light receiving element, that is, It is desirable to have a characteristic that substantially has a Gaussian distribution. Therefore, a graded index type multimode optical fiber having a larger diameter than the optical fiber provided in the connector connected to the optical coupling module or the same type of fiber is preferably used.

また、光結合モジュールの調芯性アライメント用測定光照射装置に関する発明としては、受光素子を組み込んだホルダと、集光レンズが装着され、光信号伝送用の光ファイバを挿通させた光通信用ケーブルのコネクタが着脱可能に接続されるスリーブとからなる光通信用の光結合モジュールを、そのホルダとスリーブとをアライメントするために用いられるアライメント用測定光照射装置であって、前記コネクタの前記スリーブへの挿入部分と同じ外径寸法を有し、このコネクタに代えて前記スリーブに挿脱可能に接続される接続部と、 この接続部の内部に挿通させ、前記光信号伝送用の光ファイバより大口径のグレーデッドインデックスファイバまたは前記光信号伝送用の光ファイバと同じ種類のファイバとから構成したことを特徴している。   Further, as an invention relating to a measuring light irradiation device for alignment alignment of an optical coupling module, an optical communication cable in which a holder incorporating a light receiving element and a condensing lens are mounted and an optical fiber for transmitting an optical signal is inserted An optical measuring module for optical communication comprising a sleeve to which a connector of the connector is detachably connected is used for aligning the holder and the sleeve. A connecting portion that is detachably connected to the sleeve in place of the connector, and is inserted into the connecting portion so as to be larger than the optical signal transmission optical fiber. It is composed of a graded index fiber having a diameter or a fiber of the same type as the optical signal transmission optical fiber. That.

本発明においては、光通信ケーブルのコネクタを接続したときに、光ファイバを受光素子に対して極めて高精度に接続されることになる等の効果を奏する。   In the present invention, when the connector of the optical communication cable is connected, there is an effect that the optical fiber is connected to the light receiving element with extremely high accuracy.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態では、例えばパーソナルコンピュータ等に装備する通信装置の受信部に設けた光結合コネクタに光通信ケーブルを着脱可能に接続する構成としたものを示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, for example, a configuration in which an optical communication cable is detachably connected to an optical coupling connector provided in a receiving unit of a communication device equipped in a personal computer or the like is shown.

図1及び図2において、1は光結合モジュール2を装着した通信機器であり、この通信機器1の光結合モジュール2には光通信ケーブル3が着脱可能に接続される。図1は光通信ケーブル3を光結合モジュール2に接続した状態が、図2には分離した状態が示されている。光結合モジュール2は、接続部材4に固定的に設けられたスリーブ5と、このスリーブ5に連結して設けたホルダ6とから構成される。スリーブ5には、後述する光通信ケーブル3のコネクタ20に設けたフェルール23が挿脱される挿通路7が形成されており、この挿通路7の途中に円環状の位置決め壁8が形成されている。また、位置決め壁8より前方位置、つまり通信機器1の内部側の位置に集光レンズ9が装着されている。   1 and 2, reference numeral 1 denotes a communication device equipped with an optical coupling module 2, and an optical communication cable 3 is detachably connected to the optical coupling module 2 of the communication device 1. FIG. 1 shows a state where the optical communication cable 3 is connected to the optical coupling module 2, and FIG. 2 shows a separated state. The optical coupling module 2 includes a sleeve 5 that is fixedly provided on the connection member 4 and a holder 6 that is connected to the sleeve 5. The sleeve 5 is formed with an insertion passage 7 into which a ferrule 23 provided in the connector 20 of the optical communication cable 3 to be described later is inserted and removed, and an annular positioning wall 8 is formed in the middle of the insertion passage 7. Yes. A condensing lens 9 is attached at a position ahead of the positioning wall 8, that is, at a position inside the communication device 1.

ホルダ6には、光信号を受信して電気信号に変換する受光素子として、フォトダイオード10が装着されて、例えば接着剤等により固定されることになる。従って、このホルダ6はフォトダイオード10の受光面10aを所定の位置に位置決めすると共に、スリーブ5との連結部を構成するものである。そして、フォトダイオード10には複数の接点ピン11が延在されており、これらの接点ピン11は通信機器1に内蔵した回路基板(図示せず)に接続されている。   A photodiode 10 is mounted on the holder 6 as a light receiving element that receives an optical signal and converts it into an electrical signal, and is fixed by, for example, an adhesive. Therefore, the holder 6 positions the light receiving surface 10a of the photodiode 10 at a predetermined position and constitutes a connecting portion with the sleeve 5. A plurality of contact pins 11 extend to the photodiode 10, and these contact pins 11 are connected to a circuit board (not shown) built in the communication device 1.

次に、光通信ケーブル3は可撓性ケーブル21の端部にコネクタ20が連結して設けられている。このコネクタ20は、コネクタ本体22と、このコネクタ本体22に固定して設けたフェルール23及びフェルール23内に挿通させた光ファイバ24とから構成される。そして、光ファイバ24は可撓性ケーブル21からコネクタ20内に延在されて、その出射端24aはフェルール23の先端に臨んでいる。   Next, the optical communication cable 3 is provided with a connector 20 connected to the end of the flexible cable 21. The connector 20 includes a connector main body 22, a ferrule 23 fixed to the connector main body 22, and an optical fiber 24 inserted into the ferrule 23. The optical fiber 24 extends from the flexible cable 21 into the connector 20, and its emission end 24 a faces the tip of the ferrule 23.

コネクタ20におけるコネクタ本体22とフェルール23との間には、円環状の凹部25が形成されており、コネクタ20を光結合モジュール2に接続したときには、この凹部25内にスリーブ5が所定の長さ分だけ挿入されることになり、このときにフェルール23はスリーブ5に設けた位置決め壁8に当接することになる。従って、コネクタ20のスリーブ5への挿入部分はフェルール23であり、このフェルール23の端面及び外径寸法は、スリーブ5における位置決め壁8及び挿通路7の寸法と合致しており、これによってコネクタ20を光結合モジュール2に接続したときに、光ファイバ24がフォトダイオード10に対して所定の位置関係となる。なお、図中において、12は接続部材4に設けたクランプ部であり、コネクタ20のフェルール23がスリーブ5内に挿入されて、このフェルール23の先端が位置決め壁8に当接したときに、コネクタ本体22に形成した段差部22aにクランプ部12のクランプ爪12aが係合するようになっており、これによってコネクタ20は光結合モジュール2に接続した状態で固定されることになる。   An annular recess 25 is formed between the connector main body 22 and the ferrule 23 in the connector 20. When the connector 20 is connected to the optical coupling module 2, the sleeve 5 has a predetermined length in the recess 25. At this time, the ferrule 23 comes into contact with the positioning wall 8 provided on the sleeve 5. Therefore, the insertion portion of the connector 20 into the sleeve 5 is the ferrule 23, and the end face and the outer diameter of the ferrule 23 match the dimensions of the positioning wall 8 and the insertion path 7 in the sleeve 5, thereby the connector 20. Is connected to the optical coupling module 2, the optical fiber 24 has a predetermined positional relationship with the photodiode 10. In the figure, reference numeral 12 denotes a clamp provided on the connection member 4. When the ferrule 23 of the connector 20 is inserted into the sleeve 5 and the tip of the ferrule 23 abuts against the positioning wall 8, the connector The clamp claw 12a of the clamp portion 12 is engaged with the stepped portion 22a formed in the main body 22, whereby the connector 20 is fixed while being connected to the optical coupling module 2.

而して、光ファイバ24の出射端24aから出力される光は発散するが、光結合モジュール2におけるスリーブ5内に装着した集光レンズ9により集光されて、フォトダイオード10に入射される。そして、このフォトダイオード10では、その受光量に応じた電気信号(電圧若しくは電流)に変換されることになる。この場合、信号のS/N比を向上させるためには、光ファイバ24の出射端24aからの出力光は集光レンズ9を介してフォトダイオード10の受光面10aへの照射光量を大きくする必要がある。このために、図3(a)に示したように、光ファイバ24からの出力光をフォトダイオード10の受光面10aに投影したときに、この出力光のスポット径(図中に斜線で示した範囲)は受光面10aとほぼ同じか、若しくはそれより小さくするのが一般的である。   Thus, although the light output from the output end 24 a of the optical fiber 24 diverges, it is condensed by the condenser lens 9 mounted in the sleeve 5 in the optical coupling module 2 and is incident on the photodiode 10. The photodiode 10 is converted into an electrical signal (voltage or current) corresponding to the amount of received light. In this case, in order to improve the S / N ratio of the signal, it is necessary to increase the amount of light emitted from the output end 24a of the optical fiber 24 to the light receiving surface 10a of the photodiode 10 via the condenser lens 9. There is. Therefore, as shown in FIG. 3A, when the output light from the optical fiber 24 is projected onto the light receiving surface 10a of the photodiode 10, the spot diameter of the output light (indicated by hatching in the figure). The range is generally the same as or smaller than the light receiving surface 10a.

光結合モジュール2を構成するスリーブ5とホルダ6とはそれぞれ別個に形成された後に、溶接等の手段で連結・固定される。前述のことから、このスリーブ5とホルダ6との連結時に、相互にアライメントする必要がある。このアライメントを行なうに当っては、光通信ケーブル3のコネクタ20をスリーブ5に接続しておき、このスリーブ5にフォトダイオード10を組み込んだホルダ6と仮固定した状態で、光ファイバ24からアライメント測定用の光を出射させる。そして、フォトダイオード10による受光量を測定して、このフォトダイオード10の出力が最高になったときに、スリーブ5を構成する集光レンズ9及びコネクタ20が接続状態で位置決めされている位置決め壁8とが、フォトダイオード10にアライメントされたとして、この状態でスリーブ5とホルダ6との間を溶接手段等により固定する。これによって、光結合モジュール2において、そのスリーブ5にコネクタ20が接続されたときに、その光ファイバ24からフォトダイオード10までの光軸が調整されたことになる。   The sleeve 5 and the holder 6 constituting the optical coupling module 2 are formed separately and then connected and fixed by means such as welding. From the above, it is necessary to align the sleeve 5 and the holder 6 when they are connected. In performing this alignment, the connector 20 of the optical communication cable 3 is connected to the sleeve 5, and the alignment measurement is performed from the optical fiber 24 in a state where the sleeve 5 is temporarily fixed to the holder 6 incorporating the photodiode 10. The light for use is emitted. Then, the amount of light received by the photodiode 10 is measured, and when the output of the photodiode 10 reaches a maximum, the focusing lens 9 and the connector 20 constituting the sleeve 5 are positioned in a connected state. Are fixed to the photodiode 10 in this state, the sleeve 5 and the holder 6 are fixed by welding means or the like. Thereby, in the optical coupling module 2, when the connector 20 is connected to the sleeve 5, the optical axis from the optical fiber 24 to the photodiode 10 is adjusted.

ところで、前述したように、光ファイバ24からの出力光のスポット径は受光面10aより小さいものとなっているので、光ファイバ24からの出力光の全量がフォトダイオード10に受光されたとしても、光ファイバ24からフォトダイオード10までの光軸が必ずしも正確に一致している訳ではない。つまり、図3(a)に示したように、フォトダイオード10の受光面10aの中心をO1としたときに、同図に実線で示したように、光ファイバ24の出力光におけるスポットpの中心がフォトダイオード10の受光面10aの中心と一致していても、また仮想線で示したように、光ファイバ24の出力光におけるスポット径の中心がO2となり、受光面10aの中心O1に対してΔsだけ偏心していたとしても、フォトダイオード10の受光面10aでの受光量が変化しない。つまり、光強度分布が実線で示したd1であっても、仮想線d2であっても、受光面10aでの受光量が変化しないので、アライメントが行なわれたと判断される。光通信ケーブル3のコネクタ20を接続したままで、光結合モジュール2を通信機器1に組み込まれるのであれば、このΔsの偏心は問題とならない。   By the way, as described above, since the spot diameter of the output light from the optical fiber 24 is smaller than the light receiving surface 10a, even if the total amount of the output light from the optical fiber 24 is received by the photodiode 10, The optical axes from the optical fiber 24 to the photodiode 10 do not necessarily coincide exactly. That is, as shown in FIG. 3A, when the center of the light receiving surface 10a of the photodiode 10 is O1, the center of the spot p in the output light of the optical fiber 24 as shown by the solid line in FIG. Is coincident with the center of the light receiving surface 10a of the photodiode 10, and as shown by the phantom line, the center of the spot diameter in the output light of the optical fiber 24 is O2, and the center O1 of the light receiving surface 10a. Even if it is decentered by Δs, the amount of light received at the light receiving surface 10a of the photodiode 10 does not change. That is, even if the light intensity distribution is d1 indicated by a solid line or the virtual line d2, the amount of light received on the light receiving surface 10a does not change, so it is determined that alignment has been performed. If the optical coupling module 2 is incorporated into the communication device 1 while the connector 20 of the optical communication cable 3 is connected, this eccentricity of Δs will not be a problem.

しかしながら、通信機器1には予め光結合モジュール2が組み込まれているが、光通信ケーブル3はこの光結合モジュール2に対して着脱されるようになっている。そこで、実際に光通信ケーブル3のコネクタ20を光結合モジュール2に接続する際に、コネクタ20と光結合モジュール2との間の寸法誤差等に起因して、さらに前述した偏心Δsが大きくなる方向、具体的には、図3(a)に示したように、光スポットpの中心がさらに右方に変位すると、光結合モジュール2における受光量に大きなロスが生じることになる。   However, the optical coupling module 2 is incorporated in the communication device 1 in advance, but the optical communication cable 3 is attached to and detached from the optical coupling module 2. Therefore, when the connector 20 of the optical communication cable 3 is actually connected to the optical coupling module 2, the above-described eccentricity Δs further increases due to a dimensional error between the connector 20 and the optical coupling module 2. Specifically, as shown in FIG. 3A, when the center of the light spot p is further displaced to the right, a large loss occurs in the amount of light received by the optical coupling module 2.

以上のことから、前述したアライメント測定時には、光通信ケーブル3を用いず、図4に示したように、アライメント用測定光照射装置30を用いるようにしている。このアライメント用測定光照射装置30は、その外形形状はコネクタ20と同じものであり、即ちコネクタ本体22と同形状のコネクタ本体32と、フェルール23と同形状のフェルール33とを有するものである。コネクタ20のスリーブ5への挿入部分であるフェルール23とフェルール33とは同じ外径寸法となっている。そして、これらコネクタ本体32及びフェルール23の形状は調整用として高精度に仕上げられたものとする。従って、光結合モジュール2におけるスリーブ5の挿通路7及び位置決め壁8に対する調芯は極めて高精度に行なわれている。また、このフェルール33内に挿通されている光ファイバ34は、コネクタ20の光ファイバ24より大口径であり、かつグレーデッドインデックス型のマルチモード光ファイバが用いられる。さらに、このアライメント用測定光照射装置30には光源からの光を導くための可撓性ケーブル31が接続されている。   From the above, at the time of the alignment measurement described above, the optical measurement cable 3 is used as shown in FIG. 4 without using the optical communication cable 3. This alignment measuring light irradiation device 30 has the same outer shape as the connector 20, that is, has a connector main body 32 having the same shape as the connector main body 22 and a ferrule 33 having the same shape as the ferrule 23. The ferrule 23 and the ferrule 33 which are portions where the connector 20 is inserted into the sleeve 5 have the same outer diameter. The shapes of the connector body 32 and the ferrule 23 are finished with high accuracy for adjustment. Therefore, the alignment of the insertion path 7 and the positioning wall 8 of the sleeve 5 in the optical coupling module 2 is performed with extremely high accuracy. The optical fiber 34 inserted into the ferrule 33 has a larger diameter than the optical fiber 24 of the connector 20 and a graded index type multimode optical fiber is used. Furthermore, a flexible cable 31 for guiding light from the light source is connected to the alignment measuring light irradiation device 30.

次に、以上の構成を有するアライメント用測定光照射装置30を用いて、集光レンズ9を組み込んだスリーブ5とフォトダイオード10を装着したホルダ5との間のアライメントを行なう方法について説明する。即ち、図4から明らかなように、スリーブ5を第1のクランプ部材40に保持させ、またホルダ6を第2のクランプ部材41に保持させて、これらスリーブ5とホルダ6とを当接させる。このときに、スリーブ5にはアライメント用測定光照射装置30を接続しておく。   Next, a method of performing alignment between the sleeve 5 incorporating the condenser lens 9 and the holder 5 equipped with the photodiode 10 using the alignment measuring light irradiation device 30 having the above configuration will be described. That is, as apparent from FIG. 4, the sleeve 5 is held by the first clamp member 40 and the holder 6 is held by the second clamp member 41 so that the sleeve 5 and the holder 6 are brought into contact with each other. At this time, the alignment measuring light irradiation device 30 is connected to the sleeve 5.

図3(b)に示したように、アライメント用測定光照射装置30における光ファイバ34から出射される光のパターンは、フォトダイオード10の受光面10aにおいて、この受光面10aより十分大きいスポット径(同図に斜線で示した範囲)を有するものである。望ましいスポットの半径は、受光面10aの半径に対して1.2〜1.5倍程度のものとする。また、この光ファイバ34はグレーデッドインデックス型のマルチモード光ファイバを用いる。従って、受光面10aでの光量分布は、この光ファイバ34の光軸中心位置から周辺に向けて緩やかに光量が減少するようになっており、実質的にガウス分布乃至それに近い分布特性を有している。   As shown in FIG. 3B, the pattern of light emitted from the optical fiber 34 in the alignment measurement light irradiation device 30 has a spot diameter (sufficiently large on the light receiving surface 10a of the photodiode 10 than the light receiving surface 10a). (The range indicated by hatching in the figure). The desired spot radius is about 1.2 to 1.5 times the radius of the light receiving surface 10a. The optical fiber 34 is a graded index type multimode optical fiber. Therefore, the light quantity distribution on the light receiving surface 10a is such that the light quantity gradually decreases from the center position of the optical axis of the optical fiber 34 toward the periphery, and substantially has a Gaussian distribution or a distribution characteristic close thereto. ing.

今、図3(b)にあるように、アライメント用測定光照射装置30の光ファイバ34とフォトダイオード10とが正確にアライメントされている場合、つまりフォトダイオード10の受光面10aの中心と光ファイバ34の出力光におけるスポットの中心とがO1で一致ときには、図中に実線で示したパターンP1となり、そのときの光強度分布も同図に実線D1で示したようになる。そして、光ファイバ34からのスポットがフォトダイオード10の受光面10aの中心O1からO2にずれると、つまり同図に仮想線で示したパターンP2の状態になると、光量分布も仮想線D2のようになり、このフォトダイオード10の受光面10aでの受光量が減少することになる。図3(a)において、光ファイバ24に偏心Δsがあってもフォトダイオード10における受光量が変化しないのに対して、図3(b)においては、フォトダイオード10の受光面10aとの間にΔsの偏心があると受光量が減少することになり、大きな光量差が生じることになり、僅かな偏心があっても、この偏心をフォトダイオード10の受光量の差として検出することができる。   As shown in FIG. 3B, when the optical fiber 34 of the alignment measurement light irradiation device 30 and the photodiode 10 are accurately aligned, that is, the center of the light receiving surface 10a of the photodiode 10 and the optical fiber. When the center of the spot in the output light 34 coincides with O1, the pattern P1 indicated by the solid line in the figure is obtained, and the light intensity distribution at that time is as indicated by the solid line D1 in the figure. When the spot from the optical fiber 34 is shifted from the center O1 of the light receiving surface 10a of the photodiode 10 to O2, that is, when the pattern P2 indicated by the phantom line in the figure is reached, the light quantity distribution is also as indicated by the phantom line D2. Accordingly, the amount of light received by the light receiving surface 10a of the photodiode 10 is reduced. In FIG. 3A, the amount of light received by the photodiode 10 does not change even when the optical fiber 24 has an eccentricity Δs, whereas in FIG. 3B, the distance between the light receiving surface 10a of the photodiode 10 is not changed. If there is an eccentricity of Δs, the amount of received light will decrease, resulting in a large light amount difference. Even if there is a slight eccentricity, this eccentricity can be detected as a difference in the amount of received light of the photodiode 10.

そこで、第1のクランプ部材40に保持されているスリーブ5と第2のクランプ部材41に保持されているホルダ6とを相対的に動かして、フォトダイオード10の受光量が最大となる位置関係となったときに、その位置でスリーブ5とホルダ6とを溶接等の手段で固定する。なお、集光レンズ9は予めスリーブ5の所定の位置に組み込まれている。   Thus, the sleeve 5 held by the first clamp member 40 and the holder 6 held by the second clamp member 41 are relatively moved so that the light receiving amount of the photodiode 10 is maximized. At that time, the sleeve 5 and the holder 6 are fixed at that position by means such as welding. The condensing lens 9 is incorporated in a predetermined position of the sleeve 5 in advance.

以上により、光結合モジュール2において、光通信ケーブル3のコネクタ20が装着された状態に位置決めされるスリーブ5の挿通路7及び位置決め壁8と、集光レンズ9と、ホルダ6に装着したフォトダイオード10との間が極めて正確にアライメントされたことになる。従って、この光結合モジュール2を接続部材4と共に通信機器1に装着することによって、光結合モジュール2に光通信ケーブル3を接続したときに、この光結合モジュール2によって光ファイバ24からの出力光をフォトダイオード10の受光面10aに有効に受光させることができるようになる。   As described above, in the optical coupling module 2, the insertion path 7 and the positioning wall 8 of the sleeve 5 that are positioned in the state where the connector 20 of the optical communication cable 3 is mounted, the condenser lens 9, and the photodiode mounted on the holder 6. This means that alignment with 10 is extremely accurate. Therefore, when the optical coupling cable 2 is connected to the optical coupling module 2 by attaching the optical coupling module 2 to the communication device 1 together with the connection member 4, output light from the optical fiber 24 is output by the optical coupling module 2. The light receiving surface 10a of the photodiode 10 can be effectively received.

これによって、パーソナルコンピュータやテレビジョン受像機等といった通信機器1に装着されている光結合モジュール2は極めて高品質なものとなり、通信信号のS/N比が高くなる。   As a result, the optical coupling module 2 mounted on the communication device 1 such as a personal computer or a television receiver becomes extremely high quality, and the S / N ratio of the communication signal is increased.

本発明における実施の一形態を示す通信端末の光結合モジュールと光通信用ケーブルの受信側コネクタとを連結した状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which connected the optical coupling module of the communication terminal which shows one Embodiment in this invention, and the receiving side connector of the cable for optical communication. 図1における光結合モジュールと受信側コネクタとを分離した状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which isolate | separated the optical coupling module and receiving side connector in FIG. 光結合モジュールのアライメントについての原理説明図である。It is a principle explanatory view about alignment of an optical coupling module. 光結合モジュールのアライメントを行なっている状態を示す構成説明図である。It is structure explanatory drawing which shows the state which is performing alignment of the optical coupling module.

符号の説明Explanation of symbols

1 通信機器 2 光結合モジュール
3 光通信ケーブル 5 スリーブ
6 ホルダ 7 挿通路
8 位置決め壁 9 集光レンズ
10 フォトダイオード 10a 受光面
20 コネクタ 22 コネクタ本体
23 フェルール 24 光ファイバ
30 アライメント用測定光照射装置 32 コネクタ本体
33 フェルール 34 光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication apparatus 2 Optical coupling module 3 Optical communication cable 5 Sleeve 6 Holder 7 Insertion path 8 Positioning wall 9 Condensing lens 10 Photodiode 10a Light-receiving surface 20 Connector 22 Connector main body 23 Ferrule 24 Optical fiber 30 Measurement light irradiation device for alignment 32 Connector Body 33 Ferrule 34 Optical fiber

Claims (6)

受光素子を組み込んだホルダと、集光レンズが装着され、光信号伝送用の光ファイバを挿通させた光通信用ケーブルのコネクタが着脱可能に接続されるスリーブとからなる光通信用の光結合モジュールを、そのホルダとスリーブとをアライメントした状態で固定する方法であって、
前記受光素子の受光面より十分広いスポット径であって、光軸中心から周辺部に向かうに応じて光の強度が低下する分布を有する光を照射する光ファイバが装着されたアライメント用測定光照射装置を前記スリーブに接続し、
前記受光素子による最大光量が受光されるように、前記スリーブと前記ホルダとの間の相対位置関係を調整し、
この最大受光量となる位置で、これらスリーブとホルダとを連結・固定する
ことを特徴とする光結合モジュールの調芯方法。
An optical communication optical coupling module comprising a holder incorporating a light receiving element and a sleeve to which a connector of an optical communication cable through which an optical fiber for optical signal transmission is inserted is detachably connected. In a state where the holder and the sleeve are aligned,
Measurement light irradiation for alignment equipped with an optical fiber that irradiates light having a spot diameter sufficiently wider than the light receiving surface of the light receiving element and having a distribution in which the intensity of light decreases from the center of the optical axis toward the periphery. Connect the device to the sleeve;
Adjusting the relative positional relationship between the sleeve and the holder so that the maximum amount of light by the light receiving element is received;
A method of aligning an optical coupling module, wherein the sleeve and the holder are connected and fixed at a position where the maximum amount of light is received.
前記アライメント用測定光照射装置に設けられる光ファイバのスポットの半径は、前記光学素子の受光面の半径の1.2倍以上1.5倍以下であることを特徴とする請求項1記載の光結合モジュールの調芯方法。 2. The light according to claim 1, wherein a radius of a spot of an optical fiber provided in the alignment measuring light irradiation device is 1.2 times or more and 1.5 times or less of a radius of a light receiving surface of the optical element. The alignment method of the coupling module. 前記アライメント用測定光照射装置に設けられる光ファイバは前記光信号伝送用の光ファイバより大口径のグレーデッドインデックスファイバであることを特徴とする請求項1記載の光結合モジュールの調芯方法。 2. The alignment method for an optical coupling module according to claim 1, wherein the optical fiber provided in the alignment measuring light irradiation device is a graded index fiber having a larger diameter than the optical fiber for transmitting optical signals. 前記光信号伝送用の光ファイバと前記アライメント用測定光照射装置に設けられる光ファイバとは、同じ種類の光ファイバである請求項1〜3のいずれか1項に記載の光結合モジュールの調芯方法。 The alignment of the optical coupling module according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical fiber for transmitting the optical signal and the optical fiber provided in the measurement light irradiation device for alignment are the same type of optical fiber. Method. 受光素子を組み込んだホルダと、集光レンズが装着され、光信号伝送用の光ファイバを挿通させた光通信用ケーブルのコネクタが着脱可能に接続されるスリーブとからなる光通信用の光結合モジュールを、そのホルダとスリーブとをアライメントするために用いられるアライメント用測定光照射装置であって、
前記コネクタの前記スリーブへの挿入部分と同じ外径寸法を有し、このコネクタに代えて前記スリーブに挿脱可能に接続される接続部と、
この接続部の内部に挿通させ、前記光信号伝送用の光ファイバより大口径のグレーデッドインデックスファイバ、または光伝送用の光ファイバと同じ種類の光ファイバと
から構成したことを特徴とする光結合モジュールのアライメント用測定光照射装置。
An optical communication optical coupling module comprising a holder incorporating a light receiving element and a sleeve to which a connector of an optical communication cable through which an optical fiber for optical signal transmission is inserted is detachably connected. A measuring light irradiation device for alignment used for aligning the holder and the sleeve,
A connecting portion having the same outer diameter as the insertion portion of the connector into the sleeve, and connected to the sleeve in a detachable manner instead of the connector;
An optical coupling characterized in that it is inserted into the connecting portion and is composed of a graded index fiber having a diameter larger than that of the optical fiber for optical signal transmission, or an optical fiber of the same type as the optical fiber for optical transmission. Measuring light irradiation device for module alignment.
請求項1〜4のいずれかの方法によりスリーブとホルダとがアライメントされて、通信機器の受信部に組み込まれるようにした光結合モジュール。 An optical coupling module in which a sleeve and a holder are aligned by the method according to any one of claims 1 to 4 and incorporated in a receiving unit of a communication device.
JP2005097630A 2005-03-30 2005-03-30 Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module Pending JP2006276631A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005097630A JP2006276631A (en) 2005-03-30 2005-03-30 Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005097630A JP2006276631A (en) 2005-03-30 2005-03-30 Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006276631A true JP2006276631A (en) 2006-10-12

Family

ID=37211440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005097630A Pending JP2006276631A (en) 2005-03-30 2005-03-30 Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006276631A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115833942A (en) * 2023-02-17 2023-03-21 长春光客科技有限公司 Wireless optical communication device and method adopting micro optical axis stabilizing mechanism

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115833942A (en) * 2023-02-17 2023-03-21 长春光客科技有限公司 Wireless optical communication device and method adopting micro optical axis stabilizing mechanism
CN115833942B (en) * 2023-02-17 2023-06-09 长春光客科技有限公司 Wireless optical communication device and method adopting micro optical axis stabilizing mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6169339B2 (en) Shape measuring method and apparatus
US9235014B2 (en) Optics system module for use in an optical communications module, an optical communications system, and a method
US10031297B2 (en) Optical fiber connector validation
KR20040077055A (en) Optical alignment apparatus and method by using visual optical source and image
JPH1010373A (en) Receptacle type optical transmitter-receiver and production therefor
JP2006039563A (en) Optoelectronic assembly with coupling mechanism for alignment
TWI498621B (en) Receiving optical sub-assembly and manufacture method thereof
US6851870B1 (en) Method for measuring and assembling transceiver optical sub-assembly
JP6274389B2 (en) Manufacturing method of optical module
TWI323354B (en) Connectorized silicon bench for passively aligning optical fibers and method of assembling an optical connector
US7593104B2 (en) Method for manufacturing optical module, positioning apparatus, evaluation method and evaluation apparatus for evaluating optical module
JP6602970B2 (en) Optical signal transmission module
JP2006276631A (en) Aligning method of optical coupling module and measuring beam emission device for alignment of optical coupling module and optical coupling module
US20180372582A1 (en) Encircled flux compliant test apparatus
US10073227B1 (en) System and method for characterizing the location of optical components in an optical module
GB2333855A (en) Optical fiber light source assembly with lens and adjustable ferrule receptacle
CN113504614B (en) Multi-channel lens collimation coupling method and device
US7371017B1 (en) Automated laser pressing system
CN100514887C (en) Method for detecting and assembling optical fibre emitter optical sub-module
JPH0815564A (en) Optical fiber connecting system and its connecting module
TWI238902B (en) Inspection and assembly method of optic sub-module of the optical fiber transceiver
JPWO2004053547A1 (en) Optical fiber terminal, manufacturing method thereof, optical coupler and optical component
JPWO2004053547A6 (en) Optical fiber terminal, manufacturing method thereof, optical coupler and optical component
CN217846623U (en) Laser radar calibrating device
KR101660958B1 (en) Bi-directional optical module