JP2008122674A - 光モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光モジュール製造時の調芯精度を向上させること
【解決手段】発光素子と、光ファイバの一端を支持するコネクタ部品と、を含む光モジュールの製造方法であって、上記発光素子を上記コネクタ部品に取り付ける第１工程と、上記コネクタ部品に上記光ファイバの一端を取り付け、上記発光素子を発光させる第２工程と、上記光ファイバの他端からの出射光の光強度を計測する第３工程と、上記光ファイバの他端からの出射光のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する第４工程と、上記第４工程において計測された光強度の値を上記第３工程において計測された光強度の値で除算することによって結合比を算出する第５工程と、上記第５工程において算出された上記結合比に基づいて、上記発光素子と上記コネクタ部品との取り付け精度を判定する第６工程と、を含む。
【選択図】図１２

Description

本発明は、光通信に用いられる光モジュールの製造技術に関する。

発光素子と、光ファイバを支持するコネクタ部品とを備え、光ファイバを装着して用いられる光モジュールを製造する際には、発光素子とコネクタ部品とを調芯（光軸合わせ）をする必要がある。具体的には、発光素子の場合であれば、コネクタ部品に光ファイバを装着するとともに、発光素子を発光させ、その出射光を光ファイバの一端側に入射させる。そして、光ファイバの他端からの出射光の強度を計測し、光結合効率が最も高くなる位置に発光素子とコネクタ部品が固定される。このとき、光ファイバのコア面積が大きい場合には、発光素子とコネクタ部品とを相対的に移動させながら光量（出射光強度）を観測すると明りょうなピークを持たない台形状のトレランスカーブが得られる。このため、光結合効率が最大となるように調芯をしようとすると、台形状のトレランスカーブの平坦な頂上部の任意位置で調芯されてしまうことから、調芯精度にばらつきが生じていた。特に、発光素子とコネクタ部品とを調芯、固定した後においては、調芯精度の評価（調芯誤差、光軸ずれ等の測定）を行うことが非常に困難であった。

特開２００５−７７４３６号公報

本発明は、光モジュール製造時における調芯精度を容易に判断することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る光モジュールの製造方法は、発光素子と、光ファイバの一端を支持するコネクタ部品と、を含む光モジュールの製造方法であって、
上記発光素子を上記コネクタ部品に取り付ける第１工程と、
上記コネクタ部品に上記光ファイバの一端を取り付け、上記発光素子を発光させる第２工程と、
上記光ファイバの他端からの出射光の光強度を計測する第３工程と、
上記光ファイバの他端からの出射光のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する第４工程と、
上記第４工程において計測された光強度の値を上記第３工程において計測された光強度の値で除算することによって結合比を算出する第５工程と、
上記第５工程において算出された上記結合比に基づいて、上記発光素子と上記コネクタ部品との取り付け精度を判定する第６工程と、
を含む。

かかる方法によれば、発光素子とコネクタ部品との相対的な位置関係に対する結合比の依存性を予め求めておけば、以後の光モジュールの製造時においては、発光素子をコネクタ部品に取り付けた後に、光ファイバの他端からの光強度の計測値に基づいて結合比を求め、この結合比を指標として簡便に発光素子とコネクタ部品との取り付け精度（すなわち調芯精度）を判定することができる。

好ましくは、
上記第３工程および第４工程は、上記光ファイバの他端から離間させて配置された光検出器を用いて光強度を計測しており、
上記第４工程は、上記光ファイバの他端と上記光検出器との相互間距離を上記第３工程における当該相互間距離よりも長くすることにより上記一部成分の光強度を計測する。

これによれば、比較的簡単な構成の装置を用いて第３工程及び第４工程を行うことができる。

本発明に係る他の光モジュールの製造方法は、発光素子と、光ファイバの一端を支持するコネクタ部品と、を含む光モジュールの製造方法であって、
上記発光素子と上記コネクタ部品とを仮に組み合わせ、上記コネクタ部品に上記光ファイバの一端を取り付けた状態で上記発光素子を発光させ、上記発光素子と上記コネクタ部品との相対的配置を相互に直交する三軸方向のそれぞれについて移動させて上記光ファイバの他端からの出射光の強度を計測し、上記三軸方向の各々についての上記出射光の強度の最大値、中心値又は平均値のうち少なくとも１つを求める第１工程と、
上記発光素子を上記コネクタ部品に取り付ける第２工程と、
上記光ファイバの他端からの出射光のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する第３工程と、
上記第３工程において計測された光強度の値を上記第１工程において求めた上記最大値、上記中心値又は上記平均値で除算することにより規格化出力を算出する第４工程と、
上記第４工程において算出した上記規格化出力に基づいて、上記発光素子と上記コネクタ部品との取り付け精度を判定する第５工程と、
を含む。

かかる方法によれば、発光素子とコネクタ部品との相対的な位置関係に対する規格化出力の依存性を予め求めておけば、以後の光モジュールの製造時においては、発光素子とコネクタ部品の調芯時に併せて出射光強度の最大値等を求め、発光素子をコネクタ部品に取り付けた後に光ファイバの他端からの光強度の計測値に基づいて規格化出力を求めることにより、この規格化出力を指標として簡便に発光素子とコネクタ部品との取り付け精度（調芯精度）を判定することができる。

上記の各本発明において、上記光ファイバはマルチモードファイバであることがより好ましい。

これにより、マルチモードファイバの使用を前提としている光モジュールの調芯精度を向上し得る。また、結合比又は規格化出力の指標としての精度が向上する。

上記の各本発明において、上記出射光の光軸を含む一部成分は、上記光ファイバの他端からの出射光のうちの狭放射角成分であることが好ましい。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、光モジュールの詳細構成を説明する断面図である。本実施形態の光モジュールは、発光素子１１を内蔵するカンパッケージ１０とコネクタ部品２０とを位置合わせし、接着剤１８を用いて固定して構成されている。図示のように本実施形態の光モジュールは、光ファイバ１００の一端を取り付け可能に構成されている。本例では、光ファイバ１００の一端にはフェルール１０１が装着されており、コネクタ部品２０はこのフェルール１０１を支持する。

カンパッケージ１０は、発光素子１１を金属等からなる筐体１４によりパッケージングして構成されている。発光素子１１は、例えばマルチモード発光するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Diode）である。この発光素子１１は、リード線を介して端子１２と電気的に接続されており、当該端子１２を通じて外部から駆動信号の供給を受ける。筐体１４は開口を有し、当該開口にはガラス窓１３が取り付けられている。発光素子１１からの出射光はガラス窓１３を通して放出される。

コネクタ部品２０は、カンパッケージ１０を支持する孔状の支持部２１と、発光素子１０から出射する光を集光して光ファイバ１００の一端に導くレンズ２２と、光ファイバ１００の一端が装着され、これを支持するスリーブ部２３と、を備える。本実施形態のコネクタ部品２０は、透明樹脂を用いて射出成形法により一体成形されている。また本例では、光ファイバ１００の一端にはフェルール１０１が装着されており、当該フェルール１０１がスリーブ部２３に挿入される。ここで、光ファイバ１００は、例えばコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ０．２１のＧＩ（Graded Index）マルチモードファイバである。レンズ２２は、発光素子１０と光軸を合わせ、当該発光素子１０と光ファイバ１００の一端との相互間に配置されている。図示のように、本実施形態ではこのレンズ２２はコネクタ部品２０と一体に成形されているが、レンズ２２とコネクタ部品２０とは別個に分離して構成されてもよい。

図２は、一実施形態の光モジュール製造用の調芯装置の構成を説明する側面図である。図２に示す調芯装置１は、コネクタ部品２０が載置される支持部１０２と、カンパッケージ１０が載置される支持部１０３と、支持部１０３を一方向へ振動させるための振動発生部１０４と、ステージ１０８をｘ、ｙ、ｚの各方向へ自在に移動させるためのマイクロメータ１０５、１０６、１０７と、カンパッケージ１０に駆動信号を供給するための駆動ユニット１０９と、給電ユニット１０９に電力供給を行うための給電ケーブル１１０と、を含んで構成される。振動発生部１０４は、例えばピエゾ振動板などの公知手段を用いて構成される。

図３は、上述した調芯装置１を含んで構成される一実施形態の調芯システムの構成を説明するブロック図である。図３に示す本実施形態の調芯システムは、調芯装置１と、この調芯装置１の給電ユニット１０９に対して給電ケーブル１１０を介して電力を供給する電源２と、調芯対象となる光モジュールに取り付けられた光ファイバ１００の他端側からの出射光の光強度を計測する光パワーディテクタ３と、この光パワーディテクタ３による計測値を適宜増幅するとともに、増幅後の計測値をディジタル信号に変換するアンプ４と、アンプ４から入力されるディジタル信号に基づいて所定の情報処理（詳細は後述）を行うとともに、情報処理の結果（あるいは処理過程）を表示する情報処理装置５と、を含んで構成されている。ここで、本実施形態の調芯装置１は、手動調芯と自動調芯のいずれにも対応可能に構成されており、自動調芯を行うために、情報処置装置５から調芯装置１へ信号がフィードバックされている。

図４及び図５は、調芯時の光量分布について説明する図である。図４では縦軸がｙ軸方向の変位量、横軸がｚ軸方向の変位量にそれぞれ対応しており、図５では縦軸がｙ軸方向の変位量、横軸がｘ軸方向の変位量にそれぞれ対応している。各図では、ほぼ等しい光量の範囲が等高線状に描かれている。各図に示されるように、光量分布は、ｘ、ｙ軸方向の直径が約８μｍ、ｚ軸方向が約９０μｍの回転楕円体となる。この回転楕円体の中はほとんど光量変化がないが、経時変化や温度ドリフト等による位置ずれのマージンを確保するためには、この回転楕円体の中心に調芯されることが望まれる。

図６は、Ｘ軸方向についてのトレランスカーブ（Ｘ、Ｙ＝０）の一例を示すグラフである。図７は、Ｘ軸方向についての結合比（詳細は後述）の一例を示すグラフである。図８は、Ｚ軸方向についてのトレランスカーブ（Ｘ、Ｙ＝０）の一例を示すグラフである。図９は、Ｚ軸方向についての結合比の一例を示すグラフである。図６及び図８における縦軸は「光強度Ｐｏ」を示し、横軸はカンパッケージ１０のコネクタ部品２０に対する相対的な位置（Ｘ軸方向又はＺ軸方向）を示す。図７及び図９における縦軸は「結合比」を示し、横軸はカンパッケージ１０のコネクタ部品２０に対する相対的な位置（Ｘ軸方向又はＺ軸方向）を示す。なお、Ｙ軸方向についてのトレランスカーブ及び結合比は図６及び図７に示すＸ軸方向についてのものと同様であるため、ここでは図示を省略する。

光ファイバ１００としてマルチモードファイバを用いた場合にはそのコア径が大きいために、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸ともにトレランスカーブが広く、その頂上が台形状の平坦形状をしているため光量ピークが不明瞭となる。図６、図８の各図において「normal」と示す曲線がこの台形状のトレランスカーブの一例である。これに対して、光ファイバ１００の他方端からの出射光に絞りをかけ、当該出射光のうちの光軸を含む一部成分だけを受光した場合には、トレランスカーブの形状をより光量ピークが明瞭な状態に変化させることができる。図６、図８の各図において「絞り」と示す曲線がこの台形上のトレランスカーブの一例である。ここで、出射光の一部成分について図１０を用いて説明する。図１０は、光ファイバ１００の他端から出射する放射光の光軸Ｌを通る断面を模式的に示す図である。光ファイバ１００の他端（出射点Ｐ）から出射する放射光は、図示のように光軸Ｌを基準とした放射角θ₂（例えば１２°程度）で拡がる。このとき、放射光のうち放射角θ₁（例えば４°〜８°程度）を有する一部成分（狭放射角成分）のみが受光されるように出射光に対して絞りをかけることにより、上記のように光量ピークが明瞭なトレランスカーブが得られる。

図１１は、出射光に絞りをかけ、一部成分を選択的に受光可能な光パワーディテクタ３の構成例を示すブロック図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す光パワーディテクタ３は、光ファイバ１００の他端に取り付けられたフェルール３０と、このフェルール３０を支持する支持体３２と、光ファイバ１００の他端と所定距離だけ離間して配置された光検出器３４と、この光検出器３４を上記の光軸Ｌと平行な一方向に自在に移動させるスライド機構３６と、光検出器３４等の全体を囲む筐体（遮光ケース）４０と、を含んで構成される。光検出器３４と光ファイバ１００の他端との相互間距離をスライド機構３６を用いて適宜設定することにより、絞りをかけない場合の出射光の強度と絞りをかけた場合の出射光の強度のいずれも容易に計測することができる。

具体的には、光ファイバ１００の他端と光検出器３４の受光面３８との距離ｄ（図１０参照）は、以下の式（１）のように設定される。ここで、受光面３８が円形であり、その径をｒとする。
ｄ＝ｒ／２ｔａｎθ ・・・（１）

したがって、スライド機構３６を用いて、距離ｄを上記のｒ／２ｔａｎθ₂、又はそれ以下に設定することにより、出射光に絞りをかけない状態で当該出射光を受光面３８に入射させることができる。それにより、上記した絞りなしのトレランスカーブ（「normal」のトレランスカーブ）が得られる。また、スライド機構３６を用いて、距離ｄを上記のｒ／２ｔａｎθ₁、又はそれ以上に設定することにより、出射光に絞りをかけ、出射光の一部成分のみを受光面３８に入射させることができる。それにより、上記した光量ピークの明瞭なトレランスカーブ（「絞り」のトレランスカーブ）が得られる。以下に、具体的な数値例を挙げる。例えば、受光面３８の径ｒが１３ｍｍであるとすると、放射光のうち放射角θ₁が４°の一部成分を受光面３８に入射させる際の距離ｄは約９３ｍｍとなる。同様に、放射光のうち放射角θ₁が６°の一部成分を受光面３８に入射させる際の距離ｄは約６２ｍｍとなる。同様に、放射光のうち放射角θ₁が８°の一部成分を受光面３８に入射させる際の距離ｄは約４６ｍｍとなる。

次に、図７及び図９に示した「結合比」について詳細に説明する。光ファイバ１００の他端からの出射光の光強度のうち、絞りなしのもの（図６及び図７の「normal」曲線参照）と絞りありのもの（図６及び図８の「絞り」曲線参照）との比を算出したものを、本実施形態では「結合比」と定義している。すなわち、絞りありの光強度（すなわち出射光の光軸を含む一部成分の光強度）を、絞りなしの光強度で除算することにより規格化した値が本実施形態で定義する「結合比」である。この結合比をＸ軸方向及びＺ軸方向の各々について図示したのが図７及び図９である。各図の縦軸に示すように、結合比は０〜１の値をとる。このような結合比を予め求めておくことにより、以後の光モジュールの製造時においては、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０との取り付け精度を簡単に判定することができる。具体的には、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０とを組み立てた後に、コネクタ部品２０に光ファイバ１００の一端を取り付けるとともにカンパッケージ１０内の発光素子１１を発光させる。そして、光ファイバ１００の他端側で上記のようにして、絞りあり／絞りなしのそれぞれの状態における出射光の光強度を測定し、結合比を算出する。この結合比の算出結果が例えば０．７５（７５％）であったとすると、上記図７に示すデータに基づき、Ｘ軸方向のずれが±３．５μｍであることが分かる（図７中の点線参照）。同様に、結合比の算出結果が０．７５である場合には、上記図９に示すデータに基づき、Ｚ軸方向のずれが±３５μｍであることが分かる（図９中の点線参照）。図示を省略するが、Ｙ軸方向についても同様である。換言すると、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれについてのずれの許容範囲を定めるとそれに対応する結合比が定まる（図７及び図９参照）。よって、上記のようなカンパッケージ１０とコネクタ部品２０との相対的な位置関係に対する結合比の依存性を予め求めておけば、以後の光モジュールの製造時には、絞りあり／絞りなしのそれぞれの出射光の光強度に基づいて算出される結合比を指標として用い、この結合比が所定数値（例えば、０．７）より大きいか否かを判断するという簡便な工程により、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０との取り付け位置精度を評価し、良品を選別することが可能となる。これにより、量産性が格段に向上する。

以下に、本実施形態の光モジュールの製造方法の流れを説明する。図１２は、光モジュールの製造方法を説明するためのフローチャートである。

カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）をコネクタ部品２０に取り付ける（ステップＳ１０）。具体的には、上記の調芯装置１（図２、３参照）を用いる。まず、コネクタ部品２０を支持部１０２に載置するとともにカンパッケージ１０を支持部１０３に載置する（図２参照）。次に、調芯装置１により、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０との調芯（位置決め）を行い、その後これらを相互に固定する。具体的には、上述した図１に示したように、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０とが接着剤１８を用いて固定される。

次に、コネクタ部品２０に光ファイバ１００の一端を取り付け、カンパッケージ１０に内蔵された発光素子１１を発光させる（ステップＳ１１）。発光素子１１からの出射光は、コネクタ部品２０と一体成形されたレンズ２２によって集光されて光ファイバ１００の一端に入射し、光ファイバ１００を伝搬し、光ファイバ１００の他端から出射する。発光素子１１を発光させるための給電は上記のように端子１２を介して行われる。

次に、光パワーディテクタ３を用いて、光ファイバ１００の他端からの出射光の光強度（第１の光強度）を計測する（ステップＳ１２）。ここでは、上記のように絞りをかけない状態状態での光強度が計測される（図１１（Ａ）参照）。光パワーディテクタ３によって計測された光強度の検出信号はアンプ４によって適宜増幅され、情報処理装置５に取り込まれる。

次に、光パワーディテクタ３を用いて、光ファイバ１００の他端からの出射光の光強度のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度（第２の光強度）を計測する（ステップＳ１３）。ここでは、上記のように光ファイバ１００の他端と光検出器３４との相互間距離を上記工程における当該相互間距離よりも長くすることによって絞りをかけた状態状態での光強度が計測される（図１１（Ｂ）参照）。光パワーディテクタ３によって計測された光強度の検出信号はアンプ４によって適宜増幅され、情報処理装置５に取り込まれる。なお、ステップＳ１２とステップＳ１３を入れ換えてもよい。

次に、上記工程において計測された第２の光強度の値を上記工程において計測された第１の光強度の値で除算することによって結合比を算出する（ステップＳ１４）。本実施形態では、この結合比を求める演算は情報処理装置５において行われる。演算結果は、例えば情報処理装置５に備わった表示部に表示される。

次に、上記工程において算出された結合比に基づいて、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）とコネクタ部品２０との取り付け精度を判定する（ステップＳ１５）。具体的には、上述したように結合比が所定値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、この取り付け精度の判定は情報処理装置５において行われる。本工程により、一定の取り付け精度を有する光モジュールを選別することができる。例えば、結合比７５％（０．７５）という基準を設けて合否判定をした場合には、光軸ずれ量をＸ軸方向及びＹ軸方向については±３．５μｍ以内、Ｚ軸方向については±３５μｍ以内、という規格を保証することができる。

このように第１の実施形態によれば、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）とコネクタ部品２０との相対的な位置関係に対する結合比の変化を予め用意しておけば、以後の光モジュールの製造時においては、結合比を指標として用いて簡便に発光素子１１とコネクタ部品２０との取り付け精度（調芯精度）を判定し、良品を選別することができる。これにより、量産性が格段に向上する。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、発光素子とコネクタ部品との調芯精度を判定する指標として「結合比」を用いていたが、次に説明する他の指標を用いることによっても簡便に調芯精度を判定することができる。なお、本実施形態においても、光モジュールの構造、調芯装置および調芯システムの構成、のそれぞれについては上記第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、本実施形態において指標として用いられる「規格化出力」について説明する。本実施形態における「規格化出力」は以下のようにして求められる。まず、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）とコネクタ部品２０とを仮に組み合わせ、上述したＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれについてのトレランスカーブ（図６、図８の「normal」曲線参照）の計測する。また、これに併せて、三軸方向（ＸＹＺ各軸方向）の各々についての出射光の強度の最大値、中心値又は平均値のいずれかを求めておく。次に、調芯装置１によって調芯をして、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）をコネクタ部品２０に取り付ける。次に、コネクタ部品２０に光ファイバ１００の一端を取り付けた状態で発光素子１１を発光させ、光ファイバの他端からの出射光のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する。そして、この一部成分の光強度を上記の最大値等のいずれかで除算することによって規格化する。

図１３は、Ｘ軸方向についてのカンパッケージ１０とコネクタ部品２０との相対的な位置関係に対する規格化出力の一例を示す。図１４は、Ｚ軸方向についてのカンパッケージ１０とコネクタ部品２０との相対的な位置関係に対する規格化出力の一例を示す。なお、Ｙ軸方向については図１３と同様であるため図示を省略する。図示されているのは、最大値を用いて規格化を行った一例であるが、中心値又は平均値であっても同様である。

上記のようなカンパッケージ１０とコネクタ部品２０との相対的な位置関係に対する規格化出力の依存性を予め求めておけば、以後の光モジュールの製造時には、絞りありの状態における出射光の光強度に基づいて算出される規格化出力を指標として用いることができる。具体的には、この規格化出力が所定数値（例えば、０．７）より大きいか否かを判断するという簡便な工程により、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０との取り付け位置精度を評価し、良品を選別することが可能となる。これにより、量産性が格段に向上する。例えば、規格化出力の算出結果が０．７４５（７４．５％）であったとすると、上記図１３に示すデータに基づき、Ｘ軸方向のずれが±３．５μｍであることが分かる（図１３中の点線参照）。同様に、結合比の算出結果が０．７４５である場合には、上記図１４に示すデータに基づき、Ｚ軸方向のずれが±３５μｍであることが分かる（図１４中の点線参照）。図示を省略するが、ｙ軸方向についても同様である。換言すると、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向のそれぞれについてのずれの許容範囲を定めるとそれに対応する結合比が定まる（図１３及び図１４参照）。

以下に、本実施形態の光モジュールの製造方法の流れを説明する。図１５は、光モジュールの製造方法を説明するためのフローチャートである。

カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）とコネクタ部品２０とを仮に組み合わせ、コネクタ部品２０に光ファイバ１００の一端を取り付けた状態で発光素子１１を発光させ、カンパッケージ１０とコネクタ部品２０との相対的配置を相互に直交する三軸方向のそれぞれについて移動させて光ファイバの他端からの出射光の強度を計測する。すなわち、三軸方向のそれぞれについてのトレランスカーブを求める。そして、当該三軸方向の各々についての出射光の強度の最大値、中心値又は平均値のうち少なくとも１つを求める（ステップＳ２０）。具体的には、この最大値等を求める演算処理は情報処理装置５において行われる。なお、調芯装置１が同等の情報処理機能を有する場合には、調芯装置１において最大値等を求める演算を行ってもよい。求められた最大値等は、情報処理装置５に備わったメモリ等の記憶手段（図示せず）によって記憶される。

次に、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）をコネクタ部品２０に取り付ける（ステップＳ２１）。本工程は、上記した第１の実施形態におけるステップＳ１０（図１２参照）と同様にして行われる。

次に、コネクタ部品２０に光ファイバ１００の一端を取り付け、カンパッケージ１０に内蔵された発光素子１１を発光させる（ステップＳ２２）。本工程についても、上記した第１の実施形態におけるステップ１１（図１２参照）と同様にして行われる。

次に、光パワーディテクタ３を用いて、光ファイバ１００の他端からの出射光の光強度のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する（ステップＳ２３）。ここでは、第１の実施形態の場合と同様、光ファイバ１００の他端と光検出器３４との相互間距離を上記工程における当該相互間距離よりも長くすることによって絞りをかけた状態状態での光強度が計測される（図１１（Ｂ）参照）。光パワーディテクタ３によって計測された光強度の検出信号はアンプ４によって適宜増幅され、情報処理装置５に取り込まれる。

次に、上記工程において計測された光強度（光軸を含む一部成分の光強度）の値を上記工程において求めた最大値、中心値又は平均値で除算することにより規格化出力を算出する（ステップＳ２４）。本実施形態では、この規格化出力を求める演算は情報処理装置５において行われる。演算結果は、例えば情報処理装置５に備わった表示部に表示される。

次に、上記工程において算出された規格化出力に基づいて、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）とコネクタ部品２０との取り付け精度を判定する（ステップＳ２５）。具体的には、上述したように規格化出力が所定値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、この取り付け精度の判定は情報処理装置５において行われる。本工程により、一定の取り付け精度を有する光モジュールを選別することができる。

以上のように第２の実施形態によれば、カンパッケージ１０（すなわち発光素子１１）とコネクタ部品２０との相対的な位置関係に対する規格化出力の変化を予め用意しておけば、以後の光モジュールの製造時においては、規格化出力を指標として用いて簡便に発光素子１１とコネクタ部品２０との取り付け精度（調芯精度）を判定し、良品を選別することができる。これにより、量産性が格段に向上する。

なお、本発明は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、缶封止された発光素子とコネクタ部品との位置決めについて説明していたが、缶封止されていない形態の発光素子であっても本発明を適用することが可能である。

また、上記の各実施形態では、スライド機構３６を用いて光検出器３４の位置を移動させ、光ファイバ１００の他端と光検出器３４との相互間距離を可変に設定するように光パワーディテクタ３を構成することにより、光ファイバ１００の他端からの出射光の一部成分を抽出していたが、他の構成を有する光パワーディテクタを採用することもできる。

図１６は、光パワーディテクタの他の構成例を説明する概略断面図である。図１６に示す光パワーディテクタ３ａは、アダプタ部１３０、光検出器１３２、光絞り部材１３４を含んで構成される。本例では、光ファイバ１００の他端にはＦＣコネクタが装着されており、このＦＣコネクタが光パワーディテクタ３ａの端部に取り付けられる。光検出器１３２は、光ファイバ１００の他端側に配置されており、光ファイバ１００の他端から出射する放射光を受光面１３６において受光し、受光強度に応じた電気信号を出力する。光絞り部材１３６は、光ファイバ１００の他端と光検出器１３２との相互間に配置され、光ファイバ１００から出射する放射光のうち光軸を含む一部成分を通過させる。

図１７は、光絞り部材１３４について詳細に説明する図である。図１７では、光ファイバ１００の他端から出射する放射光の光軸Ｌを通る断面が模式的に示されている。光ファイバ１００の他端（出射点Ｐ）から出射する放射光は、図示のように光軸Ｌを基準とした放射角θ₂（例えば１２°程度）で拡がる。このとき、光絞り部材１３４は、光ファイバから出射する放射光のうち光軸Ｌ付近の一部成分、具体的には図示のように放射角θ₁（例えば４°〜８°程度）の成分を通過させ、放射角がθ₁より大きい成分（外縁成分）については遮蔽する。これにより、放射光のうち放射角θ₁を有する一部成分が受光面１３６に入射する。光絞り部材１３４を通過させる一部成分の放射角θ₁は、光絞り部材１３４の開口の径の大小、光ファイバ１００の他端（出射点Ｐ）と光絞り部材３４との相互間距離、などを適宜調整することによって設定される。この光絞り部材１３４を装着しない場合には絞りなしの状態で光ファイバ１００の他端からの出射光の強度を計測することができ、光絞り部材１３４を装着した場合には絞りありの状態で光ファイバ１００の他端からの出射光の強度を計測することができる。

光モジュールの詳細構成を説明する断面図である。 光モジュール製造用の調芯装置の構成を説明する側面図である。 調芯システムの構成を説明するブロック図である。 調芯時の光量分布について説明する図である。 調芯時の光量分布について説明する図である。 ｘ軸方向についてのトレランスカーブの一例を示すグラフである。 ｘ軸方向についての結合比の一例を示すグラフである。 ｚ軸方向についてのトレランスカーブの一例を示すグラフである。 ｚ軸方向についての結合比の一例を示すグラフである。 光ファイバの他端から出射する放射光の光軸Ｌを通る断面を模式的に示す図である。 出射光に絞りをかけ、一部成分を選択的に受光可能な光パワーディテクタの構成例を示すブロック図である。 光モジュールの製造方法を説明するためのフローチャートである。 指標として用いられる「規格化出力」について説明する図である。 指標として用いられる「規格化出力」について説明する図である。 光モジュールの製造方法を説明するためのフローチャートである。 光パワーディテクタの他の構成例を説明する概略断面図である。 光絞り部材について詳細に説明する図である。

符号の説明

１…調芯装置、２…電源、３…光パワーディテクタ、４…アンプ、５…情報処理装置、１０…カンパッケージ、１１…発光素子、１２…端子、１３…ガラス窓、１４…筐体、１８…接着剤、２０…コネクタ部品、２１…支持部、２２…レンズ、２３…スリーブ部、３０…フェルール、３２…支持体、３４…光検出器、３６…スライド機構、１００…光ファイバ

Claims (5)

1. 発光素子と、光ファイバの一端を支持するコネクタ部品と、を含む光モジュールの製造方法であって、
   前記発光素子を前記コネクタ部品に取り付ける第１工程と、
   前記コネクタ部品に前記光ファイバの一端を取り付け、前記発光素子を発光させる第２工程と、
   前記光ファイバの他端からの出射光の光強度を計測する第３工程と、
   前記光ファイバの他端からの出射光のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する第４工程と、
   前記第４工程において計測された光強度の値を前記第３工程において計測された光強度の値で除算することによって結合比を算出する第５工程と、
   前記第５工程において算出された前記結合比に基づいて、前記発光素子と前記コネクタ部品との取り付け精度を判定する第６工程と、
   を含む、光モジュールの製造方法。
2. 請求項１において、
   前記第３工程および第４工程は、前記光ファイバの他端から離間させて配置された光検出器を用いて光強度を計測しており、
   前記第４工程は、前記光ファイバの他端と前記光検出器との相互間距離を前記第３工程における当該相互間距離よりも長くすることにより前記一部成分の光強度を計測する、
   光モジュールの製造方法。
3. 発光素子と、光ファイバの一端を支持するコネクタ部品と、を含む光モジュールの製造方法であって、
   前記発光素子と前記コネクタ部品とを仮に組み合わせ、前記コネクタ部品に前記光ファイバの一端を取り付けた状態で前記発光素子を発光させ、前記発光素子と前記コネクタ部品との相対的配置を相互に直交する三軸方向のそれぞれについて移動させて前記光ファイバの他端からの出射光の強度を計測し、前記三軸方向の各々についての前記出射光の強度の最大値、中心値又は平均値のうち少なくとも１つを求める第１工程と、
   前記発光素子を前記コネクタ部品に取り付ける第２工程と、
   前記光ファイバの他端からの出射光のうち当該出射光の光軸を含む一部成分の光強度を計測する第３工程と、
   前記第３工程において計測された光強度の値を前記第１工程において求めた前記最大値、前記中心値又は前記平均値で除算することにより規格化出力を算出する第４工程と、
   前記第４工程において算出した前記規格化出力に基づいて、前記発光素子と前記コネクタ部品との取り付け精度を判定する第５工程と、
   を含む、光モジュールの製造方法。
4. 請求項１又は請求項３のいずれかにおいて、
   前記光ファイバは、マルチモードファイバである、光モジュールの製造方法。
5. 請求項１又は請求項３のいずれかにおいて、
   前記出射光の光軸を含む一部成分は、前記光ファイバの他端からの出射光のうちの狭放射角成分である、光モジュールの製造方法。

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