JP2013142639A - 光導波路評価装置および光導波路評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価可能な光導波路評価装置および光導波路評価方法を提供することにある。
【解決手段】光導波路評価装置１は、４本のコア部９４とそれぞれの一方の端部に形成された光路変換用のミラー（光路変換部）９９とを備えた光導波路９の光学特性を評価する装置である。光導波路評価装置１は、光導波路９に入射させるための光を発光する発光素子３と、光導波路９から出射した光を受光する受光素子４と、受光素子４で受光した光の強度を測定する測定部５と、を有している。さらに、光導波路評価装置１は、光導波路９と発光素子３との間に設けられ、１本の導波部６１を２本の導波部６１に分岐させる分岐点６２が２段直列に接続されるよう構成された光導波路型の分岐部６と、２本の導波部７１を１本の導波部７１に合流させる合流点７２が２段直列に接続されるよう構成された光導波路型の合流部７と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、光導波路評価装置および光導波路評価方法に関するものである。

光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。

光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側にはフォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。

光導波路の分野においては、近年、通信容量の増大とともに、１つの光導波路中に複数のコア部が形成されたマルチチャンネルの光導波路が普及しつつある。光導波路では、電気配線のようなチャンネル間の相互干渉が起き難いことから、容易に高密度化することが可能である。

ところで光導波路については、これまでスーパーコンピューターや大規模サーバーのような産業用機器に適用されることが多かったが、近年、携帯電話等の民生用機器への適用も検討されている。民生用機器への適用が本格化すると、光導波路の生産数量も飛躍的に増大するため、実装前の光導波路について、伝送損失等の光学特性を効率よく評価（検査）する必要がある。

光導波路の伝送損失を評価する方法としては、光ファイバーの伝送損失を評価する方法が転用されることが多い。例えば、特許文献１には、光ファイバーの一方の端面から光ビームを入射させ、他方の端面から出射する光の光量を検出し、これに基づいて伝送損失を算出する方法が記載されている。これを利用して、出射する光の光量を測定し、光導波路の光学特性が所定の基準を満足しているか否かを評価することができる。

しかしながら、特許文献１に記載したような評価方法では、光ビームを発生させる光源の光軸と光ファイバーの光軸とを厳密に一致させる調芯作業（アライメント）を行うが、マルチチャンネルの光導波路の場合、コア部の数だけ調芯作業が必要になるため、膨大な労力と時間を必要とする。

特開２００１−０７４６０７号公報

本発明の目的は、マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価可能な光導波路評価装置および光導波路評価方法を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１） 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
評価光を出射する発光部と、
前記評価光を前記複数のコア部のそれぞれに入射させるよう構成された光導波路型の分岐部と、
前記複数のコア部から出射した前記各評価光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記評価光の強度を測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。

（２） 前記光導波路型の分岐部は、１本の導波部を複数本に分岐させる分岐点が複数段直列に接続されてなるものである上記（１）に記載の光導波路評価装置。

（３） 前記分岐点は、１本の導波部を２本または３本に分岐させるよう構成されている上記（２）に記載の光導波路評価装置。

（４） 前記分岐部は、前記評価光を、所定の時間ごとに異なる前記各コア部に順次入射させるよう構成されており、
前記測定部は、前記受光部で受光した前記評価光の強度を前記所定の時間ごとに測定するよう構成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路評価装置。

（５） 前記光導波路には、その入射側にミラーが形成されており、
前記分岐部は、前記ミラーを介して前記複数のコア部と接続されるよう構成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路評価装置。

（６） さらに、前記複数のコア部から出射した前記各評価光を合流させるよう構成された光導波路型の合流部を有し、
前記受光部は、前記合流部から出射した前記評価光を受光するよう構成されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路評価装置。

（７） 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
評価光を出射し、前記複数のコア部のそれぞれに入射させるよう構成された発光部と、
前記複数のコア部から出射した前記各評価光を合流させるよう構成された光導波路型の合流部と、
前記合流部から出射した前記評価光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記評価光の強度を測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。

（８） 前記光導波路型の合流部は、複数本の導波部を１本に合流させる合流点が複数段直列に接続されてなるものである上記（６）または（７）に記載の光導波路評価装置。

（９） 前記合流点は、２本または３本の導波部を１本に合流させるよう構成されている上記（８）に記載の光導波路評価装置。

（１０） 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
発光部からの評価光を光導波路型の分岐部により複数に分岐して分岐光とし、前記各分岐光を前記各コア部にそれぞれ入射させ、前記各コア部から出射した前記各分岐光の強度を測定して前記光学特性を評価することを特徴とする光導波路評価方法。

（１１） 前記光導波路型の分岐部の分岐数を減らすように切断する工程と、前記分岐光の強度を測定する工程とを、１回以上繰り返すことにより、前記複数のコア部のうちの一部についての光学特性を評価する上記（１０）に記載の光導波路評価方法。

（１２） 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
発光部からの評価光を異なる前記各コア部に向けて所定の時間ごとに順次振り分け、前記各コア部から出射した前記各評価光を光導波路型の合流部により合流させて合流光とし、前記合流光の強度を前記所定の時間ごとに測定することを特徴とする光導波路評価方法。

本発明によれば、マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価することができる。また、マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価可能な光導波路評価装置が得られる。

本発明の光導波路評価装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の波形の一例である。 本発明の光導波路評価装置の第２実施形態の発光部および分岐部を示す分解図である。 図３に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の波形の一例である。

以下、本発明の光導波路評価装置および光導波路評価方法について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
≪光導波路評価装置≫
まず、本発明の光導波路評価装置の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の光導波路評価装置の第１実施形態を示す分解斜視図、図２は、図１に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の波形の一例である。

図１に示す光導波路評価装置１は、４本のコア部９４とそれぞれの一方の端部に形成された光路変換用のミラー（光路変換部）９９とを備えた光導波路９の光学特性を評価する装置である。光導波路評価装置１は、光導波路９に入射させるための光を発光する発光素子３と、光導波路９から出射した光を受光する受光素子４と、受光素子４で受光した光の強度を測定する測定部５と、を有している。さらに、光導波路評価装置１は、光導波路９と発光素子３との間に設けられ、１本の導波部６１を２本の導波部６１に分岐させる分岐点６２が２段直列に接続されるよう構成された分岐部６と、２本の導波部７１を１本の導波部７１に合流させる合流点７２が２段直列に接続されるよう構成された合流部７と、を有している。光導波路評価装置１では、測定した光の強度に基づき、光導波路９の光学特性を評価することができる。

このような光導波路評価装置１によれば、光導波路９と分岐部６および合流部７との位置合わせをしさえすれば、各コア部９４のそれぞれに対して調芯作業をしなくても、各コア部９４に対して確実に光を入射し、また、各コア部９４から出射した光を合流部７に対して確実に入射させることができる。その結果、コア部９４の数によらず、調芯作業に要する時間を極めて短くすることができるので、複数のコア部９４を備えたマルチチャンネルの光導波路９の光学特性を短時間で効率よく評価することができる。

以下、光導波路評価装置１の各部の構成について順次説明するが、それに先立ち、評価対象である光導波路の一例について説明する。

（光導波路）
図１に示す光導波路９は、層状で細長い帯状をなしている。そして、下方からクラッド層（下部クラッド層）９１、コア層９３、およびクラッド層（上部クラッド層）９２をこの順で積層して構成されている。このうちコア層９３には、図１に示すように、コア部９４と、このコア部９４の側面に隣接するよう設けられた側面クラッド部９５とが形成されている。図１では、４本のコア部９４が並列するように、かつ、帯状をなす光導波路≪９の長手方向に沿って直線状に設けられており、各コア部９４の側面にそれぞれ隣接するように複数の側面クラッド部９５が設けられている。なお、図１では、クラッド層９２を透過するように描いている。

図１に示す光導波路９では、各コア部９４の一方の端部に入射された光を、各コア部９４とクラッド部（各クラッド層９１、９２および各側面クラッド部９５）との界面で反射させ、他方の端部に伝搬させることができる。これにより、出射端で受光した光の明滅パターンまたはその強弱パターン等に基づいて光通信を行うことができる。すなわち、光導波路９は、複数（図１では４つ）のチャンネル（コア部９４）を有し、複数の光通信を並行して行うことができるマルチチャンネルの光導波路である。

また、前述したように、４つのコア部９４の一方の端部にはそれぞれミラー９９が形成されている。このミラー９９は、例えば、光導波路９に対して掘り込み加工を施し、これにより得られた凹部の内壁面で構成される。この内壁面の一部は、コア部９４を斜め４５°に横切る平面であり、この平面がミラー（光路変換部）９９となる。このミラー９９を介して、各コア部９４と分岐部６とが接続される。

なお、ミラー９９は、４つのコア部９４の他方の端部に形成されていてもよい。この場合、このミラー９９を介して、各コア部９４と合流部７とが接続される。
さらに、ミラー９９は、双方の端部にそれぞれ形成されていてもよい。

（発光素子）
発光素子３は、電気信号を光信号に変換し、発光部から評価光として出射する素子である。具体的には、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が挙げられる。

この発光素子３は、後述する分岐部６に対して固定されていてもよく、他の固定具等によって固定されていてもよい。

また、発光素子３には、必要に応じて、発光素子３の動作を制御する制御部３０が接続されていてもよい。この制御部３０により、発光素子３による評価光の出射タイミングや光量等を制御することができる。

（受光素子）
受光素子４は、受光部で受光した光信号を電気信号に変換し、測定部５に送信する素子である。具体的には、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）等が挙げられる。

この受光素子４は、後述する合流部７に対して固定されていてもよく、他の固定具等によって固定されていてもよい。

（分岐部）
分岐部（スプリッター）６は、前述したように、光導波路９と発光素子３との間に設けられる。図１に示す分岐部６は、光導波路型のものであり、内部を透過して示している。この分岐部６には、評価光の伝搬経路となる導波部６１が内部に形成されており、分岐部６は、１本の導波部６１を２本の導波部６１に分岐させる分岐点６２が２段直列に接続されるよう構成されている。すなわち、分岐部６には、平面視でＹ字状をなす導波部６１が２段にわたって形成されている。このような多段構造の分岐部６は、評価光を均等な光量で分岐することができるので、各コア部９４にほぼ等しい光量の分岐光を入射させることができ、光導波路９をより正確に評価することができる。

なお、分岐点６２は、１本の導波部６１を複数本の導波部６１に分岐するよう構成されていればよく、好ましくは２本または３本の導波部６１に分岐するよう構成されている。このような分岐点６２を備えた分岐部６によれば、評価光を均等な光量で安定的に分岐することができる。

導波部６１は、評価光を透過させるため、実質的に透明な材料で構成されている。具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等が挙げられる。

また、導波部６１は、それに隣接する部分よりも屈折率が高くなっている。これにより、導波部６１では、光導波路９と同様、前記隣接する部分との界面で反射を繰り返しながら評価光を伝搬することができる。

また、分岐点６２では、１本の導波部６１が２本に分かれているが、この分岐点６２の形状は平面視において、１本の導波部６１の光軸に対して左右対称になっている。これにより、分岐点６２において、評価光の光量をより正確に二分することができる。

なお、分岐部６の上面には、導波部６１の入射端面６１１が１つ露出している一方、分岐部６の下面には、分岐後の導波部６１の出射端面６１２が４つ露出している。そして、４つの出射端面６１２の配置は、光導波路９のミラー９９の配置と一致するよう設定されている。これにより、光導波路９と分岐部６との位置合わせをしさえすれば、各コア部９４のそれぞれに対して調芯作業をしなくても、調芯作業を容易かつ正確に行うことができる。また、評価光を分岐させて各コア部９４に入射させるよう構成されているので、発光素子３は１つですみ、光導波路評価装置１の構造の簡略化に寄与する。

また、調芯作業に際しては、あらかじめ光導波路９および分岐部６の形状に合わせて設計されたコネクターを用いて、光導波路９と分岐部６とを位置合わせし、固定するようにしてもよい。これにより、コネクターに対して光導波路９および分岐部６を挿入する作業によって調芯作業を代替することができるので、調芯作業をさらに容易かつ正確に行うことができる。

また、分岐部６は、光導波路型のものの他に、他の方式のもの（スプリッター）であってもよい。これには、例えば回折格子とマイクロレンズとを組み合わせた型のものが挙げられる。

なお、分岐部６が光導波路型である場合、導波部６１とそれ以外の部分との間には所定の屈折率差ができるように屈折率分布が形成されている。この屈折率分布には、ステップインデックス（ＳＩ）型、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型等が知られているが、本発明では特にＧＩ型の屈折率分布を有する分岐部６が好ましく用いられる。ＧＩ型の屈折率分布を有している場合、分岐部６の入射端面６１１から入射した評価光は、導波部６１を伝搬する間に自己集束の作用によって細く絞られることとなる。その結果、出射端面６１２からは、集束性の高い分岐光を出射することができ、高い結合効率で光導波路９に入射させることができる。これにより、分岐部６と光導波路９との間の光結合効率を高め、光導波路９の評価精度をより高めることができる。なお、ＧＩ型の屈折率分布とは、極大値とその極大値の両側において屈折率が漸減する漸減部とで構成された高屈折率領域を有する分布であり、この高屈折率領域が導波部として機能する。

また、前記屈折率分布は、高屈折率領域と、それに隣接し高屈折率領域よりも屈折率の低い低屈折率領域と、を有し、かつ、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値を有する分布であるのが好ましい。このような分布では、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値が、導波部６１の伝搬損失を特に抑制することから、光導波路９の評価精度を特に高めることができる。

また、分岐部６が光導波路型である場合、導波部６１の幅（コアの幅）は２５０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２００μｍであるのがより好ましい。さらに好ましくは、２０〜１２５μｍである。このような導波部６１を備えた分岐部６で分岐した分岐光は、光導波路９への入射効率に優れたものとなる。このため、光導波路９の評価精度をさらに高めることができる。

（合流部）
合流部（カプラー）７は、前述したように、光導波路９と受光素子４との間に設けられる。図１に示す合流部７も、分岐部６と同様、光導波路型のものであり、内部を透過して示している。この合流部７には、光導波路９の各コア部９４を伝搬してきた分岐光の伝搬経路となる導波部７１が内部に形成されており、合流部７は、２本の導波部７１を１本の導波部７１に合流させる合流点７２が２段直列に接続されるよう構成されている。すなわち、合流部７には、平面視でＹ字状をなす導波部７１が２段にわたって形成されている。このような多段構造の合流部７は、分岐光をほとんど損失させることなく合流させることができるので、光導波路９をより正確に評価することができる。

導波部７１は、分岐光を導波させるため、分岐部６の導波部６１と同様、実質的に透明な材料で構成されている。

また、導波部７１は、それに隣接する部分よりも屈折率が高くなっている。これにより、導波部７１では、導波部６１と同様、分岐光を伝搬することができる。

また、合流点７２では、２本の導波部７１が１本に合流しているが、この合流点７２の形状は平面視において、１本の導波部７１の光軸に対して左右対称になっている。これにより、合流点７２における損失を特に抑えることができる。

なお、合流点７２は、複数本の導波部７１を１本に合流させるよう構成されていればよく、好ましくは２本または３本の導波部７１を１本に合流させるよう構成されている。このような合流点７２を備えた合流部７によれば、分岐光の損失を最小限に抑えつつ合流させることができる。

また、合流部７の光導波路９側の面には、導波部７１の入射端面７１１が４つ露出している一方、受光素子４側の面には、合流後の導波部７１の出射端面７１２が１つ露出している。そして、４つの入射端面７１１の配置は、光導波路９のコア部９４の配置と一致するよう構成されている。これにより、光導波路９と合流部７との位置合わせをしさえすれば、各コア部９４のそれぞれに対して調芯作業をしなくても、調芯作業を容易かつ正確に行うことができる。また、分岐光を合流させ、合流光として１つの受光素子４に入射させるよう構成されているので、受光素子４は１つですみ、光導波路評価装置１の構造の簡略化に寄与する。

また、調芯作業に際しては、あらかじめ光導波路９および合流部７の形状に合わせて設計されたコネクターを用いて、光導波路９と合流部７とを位置合わせし、固定するようにしてもよい。これにより、コネクターに対して光導波路９および合流部７を挿入する作業によって調芯作業を代替することができるので、調芯作業をさらに容易かつ正確に行うことができる。

また、合流部７は、光導波路型のものの他に、他の方式のもの（カプラー）であってもよい。これには、例えば回折格子とマイクロレンズとを組み合わせた型のものが挙げられる。

なお、合流部７が光導波路型である場合、導波部７１とそれ以外の部分との間には所定の屈折率差ができるように屈折率分布が形成されている。この屈折率分布には、ステップインデックス（ＳＩ）型、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型等が知られているが、本発明では特にＧＩ型の屈折率分布を有する合流部７が好ましく用いられる。ＧＩ型の屈折率分布を有している場合、合流部７の入射端面７１１から入射した分岐光は、導波部７１を伝搬する間に自己集束の作用によって細く絞られることとなる。その結果、出射端面７１２からは、集束性の高い合流光を出射することができ、高い結合効率で受光素子４に入射させることができる。これにより、合流部７と受光素子４との間の光結合効率を高め、光導波路９の評価精度をより高めることができる。

また、前記屈折率分布は、高屈折率領域と、それに隣接し高屈折率領域よりも屈折率の低い低屈折率領域と、を有し、かつ、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値を有する分布であるのが好ましい。このような分布では、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値が、導波部７１の伝搬損失を特に抑制することから、光導波路９の評価精度を特に高めることができる。

また、合流部７が光導波路型である場合、導波部７１の幅（コアの幅）は２５０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２００μｍであるのがより好ましい。さらに好ましくは、２０〜１２５μｍである。このような導波部７１を備えた合流部７で合流した合流光は、受光素子４への入射効率に優れたものとなる。このため、光導波路９の評価精度をさらに高めることができる。

（測定部）
測定部５は、受光素子４と電気的に接続されている。そして、受光素子４で受光した合流光の強度を測定する。すなわち、測定部５では、受光素子４によって受光した合流光の強度に基づく光電流を測定し、その大きさに基づいて合流光の強度を数値化することができる。

測定部５は、例えば、パーソナルコンピューター、マイコン、ＩＣ、ＬＳＩ等の演算部、演算結果を表示する表示部、演算結果や設定値等を記憶する記憶部等を有している。なお、測定部５は、例えば、記憶部等にあらかじめ入力しておいたしきい値、あるいは、演算結果の平均値に基づくしきい値等に基づき、測定した合流光の強度がこのしきい値を下回ったか否かを判定し、その判定結果を表示部に表示する機能等を有していてもよい。

なお、本実施形態において合流部７は必要に応じて設ければよく、省略することもできる。合流部７を省略した場合は、コア部９４から出射した評価光を受光素子４で直接受光することになるが、この際、コア部９４の数だけ受光素子４を配置するか、あるいは、複数のコア部９４からの出射光をまとめて受光可能な受光面の大きな受光素子を用いるようにすればよい。あるいは、コア部９４の出射端面に沿って受光素子４を移動させつつ受光するようにしてもよい。このようにして合流部７を省略したとしても、分岐部６と光導波路９との調芯作業を容易にするという効果は損なわれないので、全体の評価作業を容易にするという本実施形態の効果は維持される。

一方、本実施形態において分岐部６も必要に応じて設ければよく、省略することもできる。分岐部６を省略した場合は、発光素子３から出射した評価光をコア部９４に対して直接入射させることになるが、この際、コア部９４の数だけ発光素子３を配置するか、あるいは、複数のコア部９４に対して評価光をまとめて入射可能な発光面の大きな発光素子を用いるようにすればよい。あるいは、コア部９４の入射端面に沿って発光素子３を移動させつつ発光させるようにしてもよい。このようにして分岐部６を省略したとしても、合流部７と光導波路９との調芯作業を容易にするという効果は損なわれないので、全体の評価作業を容易にするという本実施形態の効果は維持される。

≪光導波路評価方法≫
次に、図１に示す光導波路評価装置を用いた評価方法（本発明の光導波路評価方法の第１実施形態）について説明する。

まず、発光素子３からの評価光を分岐部６の入射端面６１１に入射させる。入射された評価光は、導波部６１を伝搬するとともに分岐点６２で分岐し、最終的には４つの分岐光となって分岐部６の出射端面６１２から出射する。出射した分岐光は、ミラー９９を介して光導波路９の各コア部９４に入射する。各分岐光は、各コア部９４を伝搬し、合流部７の各入射端面７１１に入射する。入射した分岐光は、導波部７１を伝搬するとともに合流点７２で合流し、最終的には１つの合流光となって合流部７の出射端面７１２から出射する。出射した合流光は、受光素子４に入射し、測定部５においてその強度が測定される。

このようにして測定された合流光の強度について、あらかじめ設定しておいた基準値（しきい値）を上回っているか否かを判定することにより、この光導波路９の光学特性（例えば伝送損失）が基準を満たしているか否かを評価することができる。図２には、受光素子４において受光された合流光の波形の一例を示しているが、図２に示すように合流光の強度Ｐが基準値Ｐｓを上回っているとき、光導波路９の全てのコア部９４が所定の光学特性を有していると評価することができる。

なお、基準値Ｐｓは、光導波路９を測定しながら、あるいは測定する度に、その測定結果に基づいて変更されるように設定されていてもよい。これは例えば、材料のロットごとに光導波路９の光学特性がシフトする場合などに有用である。

以上、本発明によれば、分岐部６の出射端面６１２の配置および合流部７の入射端面７１１の配置を、評価対象である光導波路９のコア部９４の間隔に合わせておくことにより、光導波路９に対して分岐部６および合流部７の位置をそれぞれ合わせさえすれば、各コア部９４についてそれぞれ調芯作業を行うことなく、全てのコア部９４の調芯作業を同時に行うことができる。その結果、調芯作業に要する時間は非常に短くて済む。

また、光導波路型の分岐部６および合流部７を用いることで、出射端面６１２の配置および入射端面７１１の配置は常に一定に維持されることが高い確率で期待できるため、これを利用することにより、コア部９４の間隔が設計値通りであるか否かを評価することもできる。すなわち、合流光の強度がわずかに低下した場合、光導波路９に形成された複数のコア部９４のうち、いずれかのコア部９４の光学特性に問題があるか、あるいは、一部のコア部９４の光軸がずれている可能性が高いと推察することが可能である。そして、合流光の強度が大幅に低下した場合には、光導波路９の全てのコア部９４の光軸がずれている可能性が高いと推察することが可能である。この場合、評価をやり直すという判断を行うことができるので、良品を誤って不良品として評価してしまうのを防止することができる。

なお、各コア部９４についてそれぞれ調芯作業を行う場合、コア部９４の間隔にバラツキがあったとしても、コア部９４の光軸と分岐部６や合流部７の光軸とを個別に合わせることから、間隔のバラツキを光学的には検出することができない。このため、各コア部９４の光学特性を評価することはできても、コア部９４の間隔のずれを評価することはできない。

また、分岐部６として導波路型のものを用いた場合、例えば所定の位置で切断することにより、入射端面６１１の数を増やす（分岐数を減らす）ことができる。例えば、図１に示す分岐部６において、入射端面６１１側の分岐点６２と出射端面６１２側の分岐点６２との間で導波部６１を横断するように分岐部６を切断する。これにより、切断面には２本の導波部６１が露出することとなり、これが新たな入射端面となる。このようにして分岐部６を切断することにより、２つの入射端面を備えた分岐部６が得られる。

ここで、２つの入射端面のうちの一方にのみ光を入射すると、４つのコア部９４のうち、特定の２つに対して選択的に光を入射させることができる。このため、切断前の分岐部６を用いて全て（４つ）のコア部９４の光学特性を評価した後、分岐部６を切断し、２つのコア部９４について再び光学特性を評価することができる。このようにすれば、多数のコア部９４のうち、どのコア部９４に問題があるのかを特定することが容易になる。

また、必要に応じて、切断後の分岐部６について、導波部６１を横断するように切断する。これにより、切断面には４本の導波部６１が露出することとなり、これが新たな入射端面となる。すなわち、４つの入射端面を備えた分岐部６が得られる。

この４つの入射端面について、再び特定の１つに対して選択的に光を入射させることにより、問題のあるコア部９４の特定が可能になる。

以上のようにして、分岐部６が短くなるよう切断する工程と、合流光の強度を測定する工程とを、１回以上繰り返すことにより、複数のコア部９４のうちの一部について選択的に光学特性を評価することができるので、問題のあるコア部９４を効率よく特定することができる。これにより、光導波路９の製造工程における局所的な問題点の特定が容易になるため、製造工程の改善、不具合原因の抽出等を効率的に行うことができる。

＜第２実施形態＞
≪光導波路評価装置≫
次に、本発明の光導波路評価装置の第２実施形態について説明する。

図３は、本発明の光導波路評価装置の第２実施形態の発光部および分岐部を示す分解図、図４は、図３に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の波形の一例である。

以下、第２実施形態について説明するが、以下では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図３に示す光導波路評価装置１は、分岐部６の構造が異なる以外、図１に示す光導波路評価装置１と同様である。

図３に示す分岐部６は、１本の導波部６１と、この導波部６１に接続され、導波部６１を伝搬してきた評価光を所定の時間ごとに４つに振り分ける光スイッチ６３と、光スイッチ６３から下面に伸びる４本の導波部６４１、６４２、６４３、６４４と、を有している。そして、４本の導波部６４１、６４２、６４３、６４４の出射端面６１２は、各ミラー９９に対応するように配置されている。

光スイッチ６３は、時分割型の光スイッチであればいかなるものも用いられる。例えば、電気式光スイッチ、全光式光スイッチ等が挙げられる。また、スイッチング原理としては、ミラー方式、プリズム方式、ＭＥＭＳ方式、バブル方式、跳ね橋方式、電気光学効果方式、熱光学効果方式、磁気光学効果方式、音響光学効果方式、偏光方式、光増幅・吸収方式、非線形光学効果方式等が挙げられる。

このような分岐部６を備えた光導波路評価装置１は、光スイッチ６３を用いる点で相違しているものの、調芯作業の容易さあるいは構造の簡単さ等は、第１実施形態と同様である。したがって、調芯作業を容易かつ正確に行うことができ、光導波路９の評価を短時間で効率よく行うことができる。

なお、図３には図示していないものの、本実施形態に係る光導波路評価装置１は、受光素子４で受光した光の強度を測定する測定部５および発光素子３や分岐部６の動作を制御する制御部３０を有している。光スイッチ６３において所定の時間ごとに評価光を振り分ける場合、この所定の時間は、あらかじめ制御部３０に設定された値に基づいて決定される。また、測定部５では、制御部３０に設定された所定の時間の情報、および、振り分けの順序の情報に基づいて、受光素子４において測定された強度がどのコア部９４を伝搬してきたものかを特定することができる。したがって、制御部３０と測定部５とは電気的に接続されており、制御部３０に設定された情報を測定部５が取得できるよう構成されていてもよい。

また、測定部５の測定結果に基づき、前記所定の時間を途中で変更し得るよう、制御部３０にフィードバック制御を行ってもよい。これにより、測定結果に影響を及ぼさない範囲で前記所定の時間を短縮するようにフィードバック制御することができるので、光導波路９の光学特性をより短時間で効率よく評価することができる。

≪光導波路評価方法≫
次に、図３に示す光導波路評価装置を用いた評価方法（本発明の光導波路評価方法の第２実施形態）について説明する。

図３に示す光スイッチ６３におけるスイッチングは、例えば次のようにして行う。まず、時間帯Ｔ１において評価光を導波部６４１のみに導波するようスイッチングを行う。これにより、導波部６４１に対応したコア部９４のみを評価光が伝搬し、受光素子４により受光される。図４には、受光素子４において受光された評価光の波形の一例を示しているが、この時間帯Ｔ１で測定された評価光の強度Ｐ１は、複数のコア部９４のうち、導波部６４１に対応するコア部９４の光学特性の情報を含んだものである。したがって、この評価光の強度Ｐ１を評価することにより、この特定のコア部９４のみを評価することができる。

次いで、時間帯Ｔ１に次ぐ時間帯Ｔ２において評価光を導波部６４２のみに導波するようスイッチングを行う。これにより、導波部６４２に対応したコア部９４のみを評価光が伝搬し、受光素子４により受光される。その結果、図４に示すように、時間帯Ｔ２において評価光の強度Ｐ２が測定される。

次いで、時間帯Ｔ２に次ぐ時間帯Ｔ３において評価光を導波部６４３のみに導波するようスイッチングを行う。これにより、導波部６４３に対応したコア部９４のみを評価光が伝搬し、受光素子４により受光される。その結果、図４に示すように、時間帯Ｔ３において評価光の強度Ｐ３が測定される。

次いで、時間帯Ｔ３に次ぐ時間帯Ｔ４において評価光を導波部６４４のみに導波するようスイッチングを行う。これにより、導波部６４４に対応したコア部９４のみを評価光が伝搬し、受光素子４により受光される。その結果、図４に示すように、時間帯Ｔ４において評価光の強度Ｐ４が測定される。

なお、各時間帯Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、互いに同じ長さであっても互いに異なる長さであってもよい。また、各時間帯Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の長さは、特に限定されないが、確実な測定と測定効率とを両立させる観点から、１マイクロ秒〜１０秒程度に設定されるのが好ましい。

以上のように、所定の時間ごとに、異なる各コア部９４に対して順次評価光を入射することにより、各コア部９４について個別に評価を行うことができる。これにより、複数のコア部９４のいずれに不良があるのかを特定することができる。例えば図４に示すような波形が得られたときには、評価光の強度Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４はそれぞれ基準値Ｐｓを上回っていることから、時間帯Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４において評価光を入射した各コア部９４はそれぞれ基準以上の光学特性を有していると判断することができる。一方、評価光の強度Ｐ３は基準値Ｐｓを下回っていることから、時間帯Ｔ３において評価光を入射したコア部９４の光学特性は基準未満であると判断することができる。このような判断が可能であることは、光導波路９の製造工程における局所的な問題点の特定が容易になる等、製造工程の改善、不具合原因の抽出等において有用である。

なお、各時間帯における基準値Ｐｓは、互いに同じであってもよいが、異なっていてもよい。これにより、分岐部６中の導波部６１や合流部７中の導波部７１等における個体差を考慮した調整を行うことができる。

以上、本発明の光導波路評価装置および光導波路評価方法の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、光導波路のチャンネル数は、複数であれば３本以下であっても５本以上であってもよい。

また、分岐部における分岐数（出射端面の数）および合流部における合流数（入射端面の数）は、光導波路のチャンネル数より多くてもよい。これにより、光導波路のチャンネル数が変わっても、同じ分岐部および合流部を用いることができるので、光導波路評価装置の汎用性を高めることができる。この場合、一部の評価光は光導波路の評価に寄与しないこととなるが、相対評価には問題がない。

また、光導波路評価装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよく、前述した実施形態同士を組み合わせるようにしてもよい。実施形態同士を組み合わせる場合、例えば、複数のコア部を２本ごとの組に分け、組ごとに時分割で測定を行う。これにより、時分割の数を半分にすることができ、トータルの評価時間を短縮しつつ、組ごとに問題点の特定が可能になる。

１ 光導波路評価装置
３ 発光素子
３０ 制御部
４ 受光素子
５ 測定部
６ 分岐部
６１ 導波部
６１１ 入射端面
６１２ 出射端面
６２ 分岐点
６３ 光スイッチ
６４１、６４２、６４３、６４４ 導波部
７ 合流部
７１ 導波部
７１１ 入射端面
７１２ 出射端面
７２ 合流点
９ 光導波路
９１、９２ クラッド層
９３ コア層
９４ コア部
９５ 側面クラッド部
９９ ミラー

Claims (12)

1. 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
   評価光を出射する発光部と、
   前記評価光を前記複数のコア部のそれぞれに入射させるよう構成された光導波路型の分岐部と、
   前記複数のコア部から出射した前記各評価光を受光する受光部と、
   前記受光部で受光した前記評価光の強度を測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。
2. 前記光導波路型の分岐部は、１本の導波部を複数本に分岐させる分岐点が複数段直列に接続されてなるものである請求項１に記載の光導波路評価装置。
3. 前記分岐点は、１本の導波部を２本または３本に分岐させるよう構成されている請求項２に記載の光導波路評価装置。
4. 前記分岐部は、前記評価光を、所定の時間ごとに異なる前記各コア部に順次入射させるよう構成されており、
   前記測定部は、前記受光部で受光した前記評価光の強度を前記所定の時間ごとに測定するよう構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路評価装置。
5. 前記光導波路には、その入射側にミラーが形成されており、
   前記分岐部は、前記ミラーを介して前記複数のコア部と接続されるよう構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路評価装置。
6. さらに、前記複数のコア部から出射した前記各評価光を合流させるよう構成された光導波路型の合流部を有し、
   前記受光部は、前記合流部から出射した前記評価光を受光するよう構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路評価装置。
7. 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
   評価光を出射し、前記複数のコア部のそれぞれに入射させるよう構成された発光部と、
   前記複数のコア部から出射した前記各評価光を合流させるよう構成された光導波路型の合流部と、
   前記合流部から出射した前記評価光を受光する受光部と、
   前記受光部で受光した前記評価光の強度を測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。
8. 前記光導波路型の合流部は、複数本の導波部を１本に合流させる合流点が複数段直列に接続されてなるものである請求項６または７に記載の光導波路評価装置。
9. 前記合流点は、２本または３本の導波部を１本に合流させるよう構成されている請求項８に記載の光導波路評価装置。
10. 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
    発光部からの評価光を光導波路型の分岐部により複数に分岐して分岐光とし、前記各分岐光を前記各コア部にそれぞれ入射させ、前記各コア部から出射した前記各分岐光の強度を測定して前記光学特性を評価することを特徴とする光導波路評価方法。
11. 前記光導波路型の分岐部の分岐数を減らすように切断する工程と、前記分岐光の強度を測定する工程とを、１回以上繰り返すことにより、前記複数のコア部のうちの一部についての光学特性を評価する請求項１０に記載の光導波路評価方法。
12. 複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
    発光部からの評価光を異なる前記各コア部に向けて所定の時間ごとに順次振り分け、前記各コア部から出射した前記各評価光を光導波路型の合流部により合流させて合流光とし、前記合流光の強度を前記所定の時間ごとに測定することを特徴とする光導波路評価方法。

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