JP2007024942A - フェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 位置合わせ及び消光比の調整に要する時間を短縮することができ、しかも、位置合わせ及び光学的偏波面の調整の精度が高いフェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法を提供する。
【解決手段】 本発明のフェルール２は、光ファイバ１の心線１ａを挿入し固定する光ファイバ挿入穴１１が形成されたフェルール本体１２と、このフェルール本体１２及び光ファイバ１を収納し固定する内スリーブ１３と、この内スリーブ１３の外周部に設けられ内スリーブ１３に固定された外スリーブ１５と、この外スリーブ１５内かつフェルール本体１２の先端部１２ａ近傍に光軸Ａｘに対して傾斜して設けられた偏光子１６とにより構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光スイッチ、コヒーレント光通信、光ファイバジャイロや磁気センサ等の光ファイバセンサ等に用いて好適なフェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法に関するものである。

従来、光スイッチ、コヒーレント光通信、光ファイバジャイロや磁気センサ等の光ファイバセンサ等においては、光ファイバを固定するためにフェルールが用いられている。また、このフェルールを半導体レーザ（ＬＤ）と一体化した光源モジュールも用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
図５は、従来の光源モジュールを示す断面図であり、図において、１０１はパンダ型光ファイバ等からなる光ファイバ、１０２は光ファイバ１０１を収納し固定するフェルール、１０３はフェルール１０２と一体化された筐体、１０４は筐体１０３内の光軸Ａｘ上に設けられた半導体レーザ（ＬＤ）等の光源である。

フェルール１０２は、長手方向に光ファイバ１０１を挿入し固定する光ファイバ挿入穴（図示略）が形成されたジルコニアからなるフェルール本体１１１と、このフェルール本体１１１を収納し固定するステンレススチールからなるスリーブ１１２とにより構成されている。
筐体１０３は、ステンレススチールからなる略円筒状の本体１１３と、この本体１１３の上面１１３ａに摺動自在に配置された位置調整用スリーブ１１４と、この本体１１３内の光軸Ａｘ上に設けられたレンズ１１５とにより構成されている。この位置調整用スリーブ１１４には、フェルール１０２を挿入し固定するための貫通孔１１６が形成され、この貫通孔１１６内の光軸Ａｘ上には偏光子１１７が設けられている。
フェルール１０２は位置調整用スリーブ１１４にＹＡＧ溶接１１８により固定され、位置調整用スリーブ１１４は本体１１３にＹＡＧ溶接１１８により固定されている。

この光源モジュールを組み立てるには、まず、スリーブ１１２にフェルール本体１１１を固定し、このフェルール本体１１１の光ファイバ挿入穴に光ファイバ１０１を挿入し固定して光ファイバ１０１付きフェルール１０２とし、このフェルール１０２を位置調整用スリーブ１１４の貫通孔１１６に挿入する。
次いで、この位置調整用スリーブ１１４を本体１１３の上面１１３ａに載置し、この位置調整用スリーブ１１４を上面１１３ａ上を摺動させながら、この位置調整用スリーブ１１４の光軸と本体１１３の光軸との位置合わせ（ｘ軸及びｙ軸方向）を行い、フェルール１０２を位置調整用スリーブ１１４の貫通孔１１６内で摺動させながら光ファイバ１０１と光源１０４との間の距離の位置決め（ｚ軸方向）を行う。

次いで、フェルール１０２を光軸Ａｘの回りに回動（θ方向）させ、このフェルール１０２を偏光子１１７を通過した光の消光比が最大となる位置に固定する。
次いで、再度、位置調整用スリーブ１１４の光軸と本体１１３の光軸との位置合わせ、及び光ファイバ１０１と光源１０４との間の距離の位置決めを行う。
最後に、フェルール１０２を位置調整用スリーブ１１４にＹＡＧ溶接１１８により固定し、位置調整用スリーブ１１４を本体１１３にＹＡＧ溶接１１８により固定する。
このようにして、光源モジュールを組み立てることができる。
特開平４−２９１２１１号公報 実開平４−２０００７号公報

ところで、従来の光源モジュールでは、位置調整用スリーブ１１４及びフェルール１０２を摺動させてｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の三次元方向の位置合わせを行った後、フェルール１０２を光軸Ａｘの回りに回動（θ方向）させて消光比が最大となる位置に固定し、その後、再度、位置調整用スリーブ１１４及びフェルール１０２を摺動させてｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の三次元方向の位置合わせを行っているために、位置合わせ及び消光比の調整に多くの時間を費やすこととなり、また、作業も繁雑になる等の問題点があった。
また、消光比の調整の後に、再度位置合わせを行っているために、フェルール１０２にθ方向の位置ズレが生じる虞があるという問題点があった。この場合、再度θ方向の位置ズレを微調整する必要があるが、フェルール１０２を位置調整用スリーブ１１４に接着固定してしまった場合、この微調整を行うことはできない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、位置合わせ及び消光比の調整に要する時間を短縮することができ、しかも、位置合わせ及び光学的偏波面の調整の精度が高いフェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は次の様なフェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法を提供した。
すなわち、本発明の請求項１に係るフェルールは、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴が形成されたフェルール本体と、このフェルール本体を収納し固定する内スリーブと、この内スリーブの外周部かつ該内スリーブの軸線の回りに回動自在に設けられた外スリーブと、この外スリーブ内の軸線上に該軸線に対して傾斜して設けられた偏光子とを備えてなることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るフェルールは、請求項１において、前記フェルール本体の光ファイバ挿入穴に光ファイバが挿入され、前記外スリーブは、前記内スリーブの軸線の回りに回動されて前記光ファイバと前記偏光子との消光比が最大になる位置にて前記内スリーブに固定されてなることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る光源モジュールの組立方法は、光源と、該光源を保持する筐体と、該筐体の一面に摺動自在に配置される位置調整用スリーブと、この位置調整用スリーブの貫通孔に固定される請求項２記載のフェルールとを備えた光源モジュールの組立方法であって、前記フェルールを前記位置調整用スリーブの貫通孔に挿入し、この位置調整用スリーブを前記筐体の一面上にて摺動させて前記光源の光軸と前記光ファイバの光軸との位置合わせを行うとともに、前記フェルールを前記位置調整用スリーブに対して摺動させて前記光源と前記光ファイバとの距離の位置合わせを行い、次いで、前記位置調整用スリーブを前記筐体の一面上に固定するとともに、前記フェルールを前記位置調整用スリーブに固定することを特徴とする。

本発明のフェルールによれば、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴が形成されたフェルール本体と、このフェルール本体を収納し固定する内スリーブと、この内スリーブの外周部かつ該内スリーブの軸線の回りに回動自在に設けられた外スリーブと、この外スリーブ内の軸線上に該軸線に対して傾斜して設けられた偏光子とを備えたので、フェルール本体の光ファイバ挿入穴に光ファイバを挿入し、その後、内スリーブをその軸線の回りに回動（θ方向）させて、この内スリーブを偏光子を通過した光の消光比が最大となる位置に固定することにより、消光比の調整を比較的短時間で行うことが可能になる。また、消光比の調整後、内スリーブを外スリーブに固定することで、内スリーブと外スリーブとの間に位置ズレ等が生じる虞がない。

したがって、フェルールと光ファイバとの位置合わせ及び消光比の調整に要する時間を短縮することができ、コストダウンを図ることができる。
また、内スリーブをその軸線の回りに回動（θ方向）させるだけで、この内スリーブのフェルール本体に挿入される光ファイバと、この内スリーブに設けられた偏光子との消光比を高精度で調整することができる。よって、位置合わせ及び消光比の調整の精度が高いフェルールを提供することができる。

本発明のフェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法の一実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、本発明の趣旨をより理解し易いように具体的に説明したものであり、本発明は、この実施の形態に限定されない。
図１は本発明の一実施の形態に係る光源モジュールを示す断面図であり、図において、１はパンダ型光ファイバ等からなる偏波保持光ファイバ、２は光ファイバ１を収納し固定するフェルール、３はフェルール２と一体化された筐体、４は筐体３内の光軸（軸線）Ａｘ上に設けられた半導体レーザ（ＬＤ）等の光源である。

フェルール２は、図２及び図３に示すように、棒状体の長手方向に光ファイバ１の心線１ａを挿入し固定する光ファイバ挿入穴１１が形成されたジルコニアからなるフェルール本体１２と、このフェルール本体１２及び光ファイバ１を収納し固定するステンレススチールからなる筒状の内スリーブ１３と、この内スリーブ１３の外周部に設けられ該内スリーブ１３に固定されたステンレススチールからなる筒状の外スリーブ１５と、この外スリーブ１５内かつフェルール本体１２の先端部１２ａ近傍に光軸（軸線）Ａｘに対して所定の角度（φ）で傾斜して設けられた偏光子１６とにより構成されている。

筐体３は、ステンレススチールからなる略円筒状の本体２１と、この本体２１の上面２１ａに摺動自在に配置された位置調整用スリーブ２２と、この本体２１内の光軸Ａｘ上に設けられたレンズ２３とにより構成されている。この位置調整用スリーブ２２には、光ファイバ１が挿入・固定されたフェルール２を挿入し固定するための貫通孔２４が形成されている。
フェルール２は位置調整用スリーブ２２にＹＡＧ溶接３１により固定され、位置調整用スリーブ２２は本体２１にＹＡＧ溶接３１により固定されている。

次に、この光源モジュールの組立方法について説明する。
まず、フェルール２の内スリーブ１３にフェルール本体１２を挿入して固定し、このフェルール本体１２の光ファイバ挿入穴１１に光ファイバ１の心線１ａを挿入して固定する。
次いで、内スリーブ１３を外スリーブ１５に挿入し、フェルール位置決め装置を用いて、この光ファイバ１付きフェルール２の光ファイバ１の偏波方向と偏光子１６との向き合わせ（角度θの調整）を行う。

図４はフェルール位置決め装置を示す概略構成図であり、フェルール２の外スリーブ１５を着脱自在かつ所定の位置に固定可能としたモニタ用ホルダ４１と、このモニタ用ホルダ４１に固定された光ファイバ１付きフェルール２に所定の波長の光を照射する半導体レーザ（ＬＤ）等からなる光源４２と、光ファイバ１から伝送される光の偏波方向をモニタリングするモニタ部４３とにより構成されている。

このフェルール位置決め装置を用いて光ファイバ１付きフェルール２のθ方向の調整を行うには、モニタ用ホルダ４１にフェルール２の外スリーブ１５を嵌め込み、光ファイバ１の開放側の端部をモニタ部４３に接続し、光源４２からフェルール２に対して所定の波長の光を照射する。
この間、内スリーブ１３を光軸Ａｘの回りに回動させ、モニタ部４３により光ファイバ１の偏波方向と偏光子１６との消光比をモニタリングしながら、この消光比が最大となる角度θを選択・決定する。
次いで、光ファイバ１付きフェルール２の内スリーブ１３と外スリーブ１５とを固定する。

これにより、消光比が最大となる角度θが固定されるので、最適な消光比を確保することができる。したがって、高い消光比を有する光ファイバ１付きフェルール２を得ることができる。
しかも、内スリーブ１３を光軸Ａｘの回りに回動させるだけであるから、高い消光比を得るための角度θの位置決めを容易に行うことができる。

次いで、このフェルール２を位置調整用スリーブ２２の貫通孔２４に挿入し、この位置調整用スリーブ２２を筐体２１の上面２１ａ上にて二次元方向、すなわちｘ軸方向（図１中、紙面に垂直な方向）及びｙ軸方向に摺動させて光源４の光軸と光ファイバ１の光軸との位置合わせを行う。
次いで、フェルール２を位置調整用スリーブ２２の貫通孔２４内にて摺動させて光源４と光ファイバ１との距離の位置合わせを行う。
最後に、位置調整用スリーブ２２を本体２１にＹＡＧ溶接３１により固定し、フェルール２を位置調整用スリーブ２２にＹＡＧ溶接３１により固定する。
以上により、本実施形態の光源モジュールを組み立てることができる。

以上説明した様に、本実施形態のフェルール２は、光ファイバ１の心線１ａを挿入し固定する光ファイバ挿入穴１１が形成されたフェルール本体１２と、このフェルール本体１２及び光ファイバ１を収納し固定する内スリーブ１３と、この内スリーブ１３の外周部に設けられた外スリーブ１５と、この外スリーブ１５内かつフェルール本体１２の先端部１２ａ近傍に光軸Ａｘに対して所定の角度（φ）で傾斜して設けられた偏光子１６とにより構成したので、内スリーブ１３を外スリーブ１５内に挿入した後、光軸Ａｘの回りに回動（θ方向）させるという簡単な操作で、この内スリーブ１３を偏光子１６を通過した光の消光比が最大となる位置に固定することにより、消光比の調整を比較的短時間で行うことができる。

本実施形態の光源モジュールの組立方法によれば、フェルール位置決め装置を用いて、この光ファイバ１付きフェルール２の光ファイバ１の偏波方向と偏光子１６との向き合わせ（角度θの調整）を行うので、内スリーブ１３と外スリーブ１５との間に位置ズレ等が生じる虞がなく、したがって、高い消光比を保持することができる。
また、内スリーブ１３を光軸Ａｘの回りに回動させ、モニタ部４３により光ファイバ１の偏波方向と偏光子１６との消光比をモニタリングしながら、この消光比が最大となる角度θを選択・決定し、その後、内スリーブ１３と外スリーブ１５とを固定するので、偏波保持光ファイバ１、フェルール２及び光源４それぞれの光軸を高精度にて位置合わせすることができる。

本発明のフェルール及びそれを備えた光源モジュールの組立方法によれば、位置合わせ及び消光比の調整に費やす時間を短縮することができ、しかも、位置合わせ及び消光比の調整の精度が高いものであるから、光源モジュールはもちろんのこと、偏波保持光ファイバが適用される光モジュールに対しても適用可能であり、その効果は非常に大きなものである。

本発明の一実施形態の光源モジュールを示す断面図である。 本発明の一実施形態の光源モジュールのフェルールを示す断面図である。 本発明の一実施形態の光源モジュールのフェルールの要部を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態の光源モジュールの組立方法に用いられるフェルール位置決め装置を示す概略構成図である。 従来の光源モジュールを示す断面図である。

符号の説明

１…偏波保持光ファイバ、１ａ…心線、２…フェルール、３…筐体、４…光源、１１…光ファイバ挿入穴、１２…フェルール本体、１３…内スリーブ、１５…外スリーブ、１６…偏光子、２１…本体、２１ａ…上面、２２…位置調整用スリーブ、２３…レンズ、２４…貫通孔、３１…ＹＡＧ溶接、４１…モニタ用ホルダ、４２…光源、４３…モニタ部、Ａｘ…光軸。

Claims (3)

1. 光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴が形成されたフェルール本体と、
   このフェルール本体を収納し固定する内スリーブと、
   この内スリーブの外周部かつ該内スリーブの軸線の回りに回動自在に設けられた外スリーブと、
   この外スリーブ内の軸線上に該軸線に対して傾斜して設けられた偏光子とを備えてなることを特徴とするフェルール。
2. 前記フェルール本体の光ファイバ挿入穴に光ファイバが挿入され、
   前記外スリーブは、前記内スリーブの軸線の回りに回動されて前記光ファイバと前記偏光子との消光比が最大になる位置にて前記内スリーブに固定されてなることを特徴とする請求項１記載のフェルール。
3. 光源と、該光源を保持する筐体と、該筐体の一面に摺動自在に配置される位置調整用スリーブと、この位置調整用スリーブの貫通孔に固定される請求項２記載のフェルールとを備えた光源モジュールの組立方法であって、
   前記フェルールを前記位置調整用スリーブの貫通孔に挿入し、この位置調整用スリーブを前記筐体の一面上にて摺動させて前記光源の光軸と前記光ファイバの光軸との位置合わせを行うとともに、前記フェルールを前記位置調整用スリーブに対して摺動させて前記光源と前記光ファイバとの距離の位置合わせを行い、
   次いで、前記位置調整用スリーブを前記筐体の一面上に固定するとともに、前記フェルールを前記位置調整用スリーブに固定することを特徴とする光源モジュールの組立方法。

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