JP2565823B2 - 光ファイバ調芯固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えばレーザダイオー
ドやフォトダイオードなどの光素子と光ファイバとの接
続において、それらを調芯固定する光ファイバ調芯固定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザダイオードやフォトダイオードな
どの光素子と光ファイバとの接続は、一般にそれら光素
子と光ファイバとをそれぞれ光素子保持体と光ファイバ
保持体とに保持させ、それら両保持体を調芯して両保持
体にそれぞれ形成されている互いの接合面を密着固定す
ることによって行われている。

【０００３】図５（Ａ）、（Ｂ）はこの種の接続が行わ
れる光素子保持体１１に保持された光素子１２及び光フ
ァイバ保持体１３に保持された光ファイバ１４の一例を
それぞれ示したものであり、これらが調芯固定された状
態を図５（Ｃ）に示す。光素子保持体１１は例えば略円
筒形とされ、その軸心に貫通孔１５が形成されている。
貫通孔１５はその貫通方向の一端側において径が大とさ
れた光素子収容部１５ａを有し、その光素子収容部１５
ａの外側端部には径がさらに大とされた光素子固定部１
５ｂが形成されている。

【０００４】光素子１２は例えばチップ１２ａが搭載さ
れ、端子１２ｂが植設された円板状のベース１２ｃに、
チップ１２ａを覆うように一端が閉塞された円筒状のキ
ャップ１２ｄが取付けられた構造とされており、そのキ
ャップ１２ｄの端板の中央部、即ちチップ１２ａと対向
する部分には光窓１２ｅが形成されている。光素子１２
はその光軸が光素子保持体１１の軸心とほぼ一致され
て、そのキャップ１２ｄが光素子保持体１１の光素子収
容部１５ａに収容され、そのキャップ１２ｄに形成され
た光窓１２ｅが貫通孔１５内に露出され、ベース１２ｃ
が光素子固定部１５ｂに例えば接着により固定されるこ
とによって、光素子保持体１１に保持される。

【０００５】光素子保持体１１の、光素子１２が保持さ
れた端面と対向する他方の端面は、接合面１１ａとされ
る。接合面１１ａは光ファイバ保持体１３と良好に密着
できるように面精度よく形成されており、この接合面１
１ａにおける貫通孔１５の開口部は光素子１２の光軸が
通過する光窓１１ｂとされる。なお、貫通孔１５内に
は、光素子１２と近接する位置に集光用のレンズ１６が
配設されている。

【０００６】一方、光ファイバ１４を保持する光ファイ
バ保持体１３は円筒部１７ａとこれより外径が大径とさ
れた大径円筒部１７ｂとさらに大径とされた円板部１７
ｃとが軸心を一致されて一体に形成されてなり、その軸
心には貫通孔１７ｄが形成されている。光ファイバ１４
はこの貫通孔１７ｄに挿通され、その端面１４ａが光フ
ァイバ保持体１３の円板部１７ｃ側の端面、即ち光素子
保持体１１と接合される接合面１３ａと一致されて保持
される。なお、接合面１３ａは光素子保持体１１と良好
に密着できるように面精度よく形成されている。

【０００７】次に、上述のように構成された光素子保持
体１１と光ファイバ保持体１３とを調芯固定する光ファ
イバ調芯固定装置について説明する。図６はこの種の調
芯固定において従来使用されている光ファイバ調芯固定
装置の全体構成を示したものであり、その要部詳細を図
７に示す。なお、図７は光素子保持体１１及び光ファイ
バ保持体１３が取付けられ、調芯固定された状態を示し
ている。

【０００８】例えばステンレスにより形成されたベロー
ズ２１の軸心方向の両端にベローズ２１の中空部を蓋す
るように例えば鉄製の円板状の上板２２及び底板２３が
それぞれその板面がベローズ２１の軸心と垂直とされ、
かつそれぞれその中心がベローズ２１の軸心とほぼ一致
されて取付けられる。上板２２及び底板２３の互いに対
向する板面の中央部にはそれぞれ円柱部２４及び２５
が、その軸心がベローズ２１の軸心と一致されて一体に
突設される。円柱部２４及び２５の各遊端は互いにわず
かに離間されて対向し、その対向面にはそれぞれ円錐状
の凹部２４ａ、２５ａが、その中心がベローズ２１の軸
心とそれぞれ一致されて形成される。

【０００９】これら凹部２４ａ、２５ａの円錐面によっ
て、鋼球２６が挾持される。鋼球２６は円柱部２４と２
５との間隔をベローズ２１の弾性力に抗してわずかに押
し広げる大きさとされ、従ってその分ベローズ２１の軸
心方向のばね性により、円柱部２４、２５によって圧縮
荷重を受けた状態とされる。上板２２は鋼球２６を支点
としてベローズ２１に保持され、ベローズ２１によりベ
ローズ２１の軸心、つまり鋼球２６の中心を通る上板２
２の板面と垂直な軸心Ｚ₀ に対し任意の方向に傾斜可能
とされている。このように構成されたベローズ機構２７
は、光素子保持体１１の接合面１１ａと光ファイバ保持
体１３の接合面１３ａとの平行度のずれを補正してそれ
らを密着させる作用を有するものである。

【００１０】ベローズ機構２７の上板２２上に略円錐台
状のチャック２８が、その軸心が上板２２の支点、即ち
鋼球２６の中心を通る上板２２の板面と垂直な軸心Ｚ₀
とほぼ一致されて取付けられる。チャック２８にはその
先端面の中央部に開口を有する凹部２８ａが形成されて
おり、この凹部２８ａに光素子保持体１１が着脱自在に
取付けられる構造とされている。なお、チャック２８の
周面には光素子１２の端子１２ｂと接続される入出力用
のケーブルを導出するために、凹部２８ａと連通する切
溝（図示せず）が形成されている。

【００１１】ベローズ機構２７は図６に示すように、上
板２２の板面と平行な面内における互いに直交する二方
向、即ちＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能とさ
れたＸ軸ステージ３１及びＹ軸ステージ３２を介して基
台３３上に設置される。なお、Ｘ軸ステージ３１及びＹ
軸ステージ３２はそれらに取付けられているＸ軸モータ
３１ａ及びＹ軸モータ３２ａの駆動により高精度に移動
される構造とされている。

【００１２】ベローズ機構２７の近傍における基台３３
上に支持台３４が設置され、この支持台３４にＸＹ平面
と直交するＺ軸方向に移動可能とされたＺ軸ステージ３
５が取付けられる。Ｚ軸ステージ３５には取付板３６を
介して略円錐台状のチャック３７が、その軸心がＺ軸方
向とされ、かつその先端面がベローズ機構２７に搭載さ
れたチャック２８の先端面と対向するように取付けられ
る。チャック３７にはその先端面の中央部に開口を有す
る凹部３７ａ（図７）が形成されており、この凹部３７
ａに光ファイバ保持体１３が着脱自在に取付けられる構
造とされている。また、チャック３７の周面には光ファ
イバ１４の、光ファイバ保持体１３に保持されていない
側の端部を導出するための切溝（図示せず）が形成され
ている。なお、Ｚ軸ステージ３５はＸ軸ステージ３１及
びＹ軸ステージ３２と同様にＺ軸モータ３５ａの駆動に
より高精度に移動される構造とされている。

【００１３】基台３３上に設置される光パワーメータ３
８はチャック２８に取付けられる光素子保持体１１に保
持された光素子１２及びチャック３７に取付けられる光
ファイバ保持体１３に保持された光ファイバ１４の一方
から他方へ直列に光を通過させた状態において、他方即
ち受光側の光パワーを測定するものであり、光素子１２
と光ファイバ１４との調芯はこの光パワーの最大値を探
索することによって行われる。光パワーの測定に際して
は、光パワーメータ３８のケーブル（図示せず）が光素
子１２あるいは光ファイバ１４に適宜接続される。

【００１４】基台３３上には、さらに支持台（図示せ
ず）を介して、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１
３とをレーザ溶接するためのレーザ照射ヘッド３９が配
設されている。前述したＸ，Ｙ，Ｚ軸の各ステージのモ
ータ３１ａ、３２ａ、３５ａ及び光パワーメータ３８は
制御部４１のＩ／Ｏインタフェース４２に接続されてお
り、この制御部４１のＣＰＵ４３がメモリ４４のＲＯＭ
に格納されているプログラムを解読実行することによ
り、Ｉ／Ｏインタフェース４２を介してそれらモータ３
１ａ、３２ａ、３５ａ及び光パワーメータ３８が制御部
４１により制御されて駆動される。

【００１５】次に、このように構成された光ファイバ調
芯固定装置を使用して光素子１２を保持した光素子保持
体１１と光ファイバ１４を保持した光ファイバ保持体１
３とを調芯し、それらの接合面１１ａ、１３ａを密着固
定する作業について説明する。チャック２８の凹部２８
ａに光素子保持体１１が、その接合面１１ａがチャック
２８の先端面から突出されて取付けられる。光素子１２
の光軸は前述した軸心Ｚ₀ とほぼ平行にほぼその軸心Ｚ
₀ 上に位置される。一方、チャック３７の凹部３７ａに
光ファイバ保持体１３の円筒部１７ａが収容され、その
軸心がＺ軸方向とされて取付けられる。さらに、光素子
１２及び光ファイバ１４に、光パワーを測定するために
必要なケーブルや電源などの配線が適宜施される。な
お、この状態においては光素子保持体１１と光ファイバ
保持体１３とはＺ軸方向において離間されている。

【００１６】光パワーメータ３８を作動させ、光パワー
を測定しながらＸ軸ステージ３１及びＹ軸ステージ３２
を移動させて、光ファイバ保持体１３に対して光素子保
持体１１をＸＹ平面で相対的に移動させ、光パワーの最
大値を探索することによって光素子保持体１１と光ファ
イバ保持体１３との光軸を一致させる。そして、Ｚ軸ス
テージ３５を移動させて光ファイバ保持体１３を光素子
保持体１１に近づける。この際、Ｚ軸ステージ３５の移
動によって光軸がずれてしまうことがないように例えば
Ｚ軸ステージ３５を所定のピッチで順次移動させ、その
移動ごとにＸＹ平面で光パワーの最大値を探索し、光素
子保持体１１の光軸と光ファイバ保持体１３の光軸とを
常に一致させながら近づけていく。なお、これらの作業
は制御部４１を使用して自動的に行われる。

【００１７】光ファイバ保持体１３の接合面１３ａが光
素子保持体１１の接合面１１ａに接触すると、ベローズ
機構２７が作動して接合面１１ａが接合面１３ａに習
う。このため、調芯した状態で両接合面１１ａ、１３ａ
を接触させても光軸のずれが発生する。従って、光軸の
ずれを補正すべく両接合面１１ａ、１３ａが接触した状
態でさらに調芯が行われる。

【００１８】両接合面１１ａ、１３ａが接触した状態で
はそれらの間に摩擦が生じるため、調芯を行うべく接合
面１１ａを接合面１３ａに対しその面内方向に相対的に
移動させようとしても、その摩擦力によってベローズ機
構２７が作動して接合面１１ａが傾斜し、即ち両接合面
１１ａ、１３ａの面内方向の高精度かつなめらかな相対
的移動が阻害され、調芯が不可能となる。

【００１９】従って、両接合面１１ａ、１３ａが接触し
始めた時点で、Ｚ軸ステージ３５の自動送り及び光軸の
自動調芯を停止し、手動にてＺ軸ステージ３５を移動さ
せて光ファイバ保持体１３の接合面１３ａを光素子保持
体１１の接合面１１ａに少しずつ圧接させていき、その
つどベローズ機構２７の作動による光軸ずれを調整する
作業が行われる。

【００２０】このようにして光素子保持体１１と光ファ
イバ保持体１３とは調芯され、かつベローズ機構２７の
作用により、光素子保持体１１の接合面１１ａと光ファ
イバ保持体１３の接合面１３ａとが接触する時点で例え
ばそれらの平行度のずれにより面接触しない状態となっ
ていても、接合面１１ａが接合面１３ａに習う方向に傾
斜することによって両接合面１１ａ、１３ａは面接触し
て密着される。そして、レーザ照射ヘッド３９により両
接合面１１ａ、１３ａの接合部がレーザ溶接されて固定
され、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３との接
続が完了する。なお、両接合面１１ａ、１３ａはそれら
の間に隙間を有することなく圧接されているため、レー
ザ溶接固定時に溶融体が両接合面１１ａ、１３ａの間に
侵入せず、つまり位置ずれを生ずることなくレーザ溶接
が行われる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、光
素子１２を保持する光素子保持体１１と光ファイバ１４
を保持する光ファイバ保持体１３とを調芯固定する従来
の光ファイバ調芯固定装置は、それらのレーザ溶接固定
を良好に行うべく、それらの接合面１１ａと１３ａとを
密着させるために、軸心に対し任意の方向に傾斜可能と
されたベローズ機構２７を具備し、このベローズ機構２
７にチャック２８を介して光素子保持体１１を取付けて
いた。従って、光素子保持体１１の接合面１１ａは任意
の方向に傾斜可能とされ、光ファイバ保持体１３の接合
面１３ａが圧接されるとそれに習って密着する構造とさ
れていた。

【００２２】しかしながら、このような接合面１１ａの
可倒性のために、両接合面１１ａ、１３ａが接触した状
態ではそれらの面内方向の高精度かつなめらかな相対的
移動が阻害され、つまり自動調芯を行うことができず、
手動にて接合面１３ａを接合面１１ａに少しずつ圧接さ
せ、そのつどベローズ機構２７の作動による光軸ずれを
調整しながら最終的に密着させなければならず、このよ
うな作業は極めて困難かつ作業性の悪いものとなってい
た。

【００２３】さらに、光素子保持体１１及び光ファイバ
保持体１３をレーザ溶接固定してこれをチャック２８、
３７から取りはずすと、チッャク２８、３７及びベロー
ズ機構２７に、両接合面１１ａ、１３ａ間の摩擦力の影
響で発生していた応力が除去されるため、両接合面１１
ａ、１３ａの接合位置がずれ、即ち光軸がずれてしま
う。従って、極力応力を残留させないように、調芯、密
着固定作業を行わなければならず、その点でも両接合面
１１ａ、１３ａが接触した状態での調芯は極めて困難な
ものとなっていた。

【００２４】この発明の目的は従来の欠点を除去し、光
素子保持体と光ファイバ保持体とを自動的に作業性良く
調芯固定することができ、かつ調芯固定後に光軸のずれ
を発生させることのない光ファイバ調芯固定装置を提供
することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明は上板がこれと
垂直な軸心に対し任意の方向に傾斜可能に保持され、そ
の上板上にチャックが取付けられ、そのチャックに光素
子保持体が着脱自在に取付けられ、その光素子保持体に
光素子が保持され、その光素子の光軸が上記軸心とほぼ
平行にほぼその軸心上に位置され、上記光素子保持体に
上記光軸が通過する光窓をもつ接合面が形成されてあ
り、上記光素子保持体と、光ファイバを保持した光ファ
イバ保持体とを調芯させて、光素子保持体の接合面と、
光ファイバ保持体の接合面とを密着固定する光ファイバ
調芯固定装置において、上記上板と係合し、上記軸心と
交差する線を中心に上記上板の上記軸心に対する傾斜角
を微調整でき、かつその調整した傾斜角に上記上板を固
定することができる第１傾斜調整手段と、上記上板と係
合し、上記軸心と交差し、かつ上記線と直交する線を中
心に上記上板の上記軸心に対する傾斜角を微調整でき、
かつその調整した傾斜角に上記上板を固定することがで
きる第２傾斜調整手段と、上記上板と上記チャックとの
間に介在され、光素子保持体の接合面が光ファイバ保持
体の接合面と接触したことを検出できる荷重センサとを
設けたものである。

【００２６】

【作 用】上記のように構成されたこの発明では、光素
子保持体の接合面と光ファイバ保持体の接合面とを近接
対向させた状態で、第１傾斜調整手段を調整して上板を
まず正方向に傾斜させ、次に上板を逆方向に傾斜させ、
それぞれ荷重センサが両接合面の接触を検出した時の調
整値を求める。第２傾斜調整手段についても同様に調整
してそれぞれ荷重センサが両接合面の接触を検出した時
の調整値を求める。これら調整値をもとに両接合面が平
行となる調整値を算出し、第１，第２傾斜調整手段をそ
れぞれその調整値に調整することにより両接合面を平行
にすることができ、かつそれら第１，第２傾斜調整手段
によりその状態で上板を固定することができる。

【００２７】従って、このように固定した後に、両接合
面を離間させた状態で光素子保持体と光ファイバ保持体
との調芯を行い、その後両接合面を密着させれば両接合
面を調芯された状態で面接触させることができる。

【００２８】

【実施例】この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１はこの発明による光ファイバ調芯固定装置の全
体構成を示したものであり、その要部詳細を図２に示
す。図２は光素子保持体１１及び光ファイバ保持体１３
が取付けられ、調芯固定された状態を示している。な
お、図６，７に示した従来の光ファイバ調芯固定装置と
対応する部分については同一符号を付し、その説明を省
略する。

【００２９】板面中央部に円柱部２４が一体に突設され
ている円板状の上板２２は、この実施例では図２に示す
ようにリンクボール５１によって保持される。リンクボ
ール５１は鋼球５２及びその中心と軸心が一致された丸
棒状の鋼棒５３が一体化されたものであり、鋼球５２は
鋼棒５３より径が大とされ、かつ鋼球５２の周面に形成
された穴に鋼棒５３の一端部が係合して埋設固定された
構造とされている。

【００３０】端面に円錐状の凹部２４ａが形成されてい
る円柱部２４の遊端側の周面にねじ２４ｂが形成され
る。このねじ２４ｂと螺合する袋ナット５４の閉塞部５
４ａの内面には円錐状の凹部５４ｂが、その中心が袋ナ
ット５４の中心と一致されて形成されており、さらに閉
塞部５４ａの中心には貫通孔５４ｃが形成されている。
リンクボール５１はその鋼棒５３が袋ナット５４の貫通
孔５４ｃに挿通され、かつ袋ナット５４を円柱部２４に
螺合させることにより、その鋼球５２が円柱部２４に形
成されている凹部２４ａ及び袋ナット５４の閉塞部５４
ａに形成されている凹部５４ｂの両円錐面によって挾持
される。鋼棒５３はその軸心が底板２３の板面と垂直と
されて、その他端部が底板２３に接続固定される。な
お、上板２２と平行対向する底板２３はこの実施例では
矩形板状体とされる。上板２２は鋼球５２を支点とし
て、底板２３に固定されたリンクボール５１に保持さ
れ、鋼球５２の中心を通る上板２２の板面と垂直な軸心
Ｚ₀ に対し任意の方向に傾斜可能とされる。

【００３１】この発明では上記のように保持された上板
２２の周縁部の互いに９０°をなす位置に傾斜調整手段
がそれぞれ係合される。上板２２のＸ軸方向の一方の周
縁部と係合する第１傾斜調整手段５５は上板２２のＸ軸
方向の近傍における底板２３上に設置され、上板２２の
Ｙ軸方向の一方の周縁部と係合する第２傾斜調整手段５
６は上板２２のＹ軸方向の近傍における底板２３上に設
置される。これら第１，第２傾斜調整手段５５，５６は
同様の構成とされており、一方の第１傾斜調整手段５５
について、図２を参照してその構成を詳細に説明する。

【００３２】底板２３上にＺ軸方向に移動可能とされた
Ｚ軸ステージ５７が設置される。Ｚ軸ステージ５７はそ
れに取付けられているＺ軸モータ５７ａの駆動により高
精度に移動される構造とされている。このＺ軸ステージ
５７に支持体５８が取付けられる。支持体５８の上板２
２と対向する板面の遊端側には軸心がＺ軸方向とされた
円柱部５９が一体に突設されている。一方、上板２２の
底板２３と対向する板面の周縁部には円柱部５９と軸心
が一致されて円柱部６１が一体に突設される。

【００３３】これら円柱部５９，６１の互いに対向する
端面にはそれぞれ円錐状の凹部５９ａ，６１ａが、その
中心が両円柱部５９，６１の軸心と一致されて形成され
る。なお、この実施例では円柱部５９，６１の外径寸法
及び凹部５９ａ，６１ａの寸法はそれぞれ同一とされて
いる。円柱部５９，６１のそれぞれ遊端側の周面に同一
仕様のねじ５９ｂ，６１ｂが形成される。これらねじ５
９ｂ，６１ｂと螺合する袋ナット６２は前述の袋ナット
５４と同様の構成とされ、即ちその閉塞部６２ａには円
錐状の凹部６２ｂ及び貫通孔６２ｃが形成されている。

【００３４】両円柱部５９，６１間にダブルリンクボー
ル６３が配される。ダブルリンクボール６３は丸棒状の
鋼棒６４の両端にそれぞれ鋼球６５が、その中心が鋼棒
６４の軸心と一致されて取付けられ、一体化されたもの
であり、両鋼球６５は鋼棒６４より径が大とされ、かつ
両鋼球６５の周面にそれぞれ形成された穴に鋼棒６４の
両端部がそれぞれ係合して埋設固定された構造とされて
いる。

【００３５】ダブルリンクボール６３による両円柱部５
９，６１の連結は、例えばダブルリンクボール６３の一
方の鋼球６５を取り外して鋼棒６４を互いに閉塞部６２
ａが対向された２個の袋ナット６２の貫通孔６２ｃに順
次挿通した後にその鋼球６５を再び取付けることによ
り、ダブルリンクボール６３に係合された２個の袋ナッ
ト６２をそれぞれ円柱部５９，６１に螺合させることに
より行われる。両鋼球６５は凹部５９ａ，６２ｂの両円
錐面及び凹部６１ａ，６２ｂの両円錐面によってそれぞ
れ挾持され、鋼棒６４はその軸心が両円柱部５９，６１
の軸心と一致される。

【００３６】前述したＺ軸モータ５７ａは制御部４１の
Ｉ／Ｏインタフェース４２に接続されており、制御部４
１によって駆動制御される。上述のように構成された第
１傾斜調整手段５５によれば、Ｚ軸ステージ５７を移動
させることによって、リンクボール５１の鋼球５２の中
心を通る上板２２の板面と垂直な軸心Ｚ₀ と交差する鋼
球５２の中心を通るＹ軸と平行な線Ｙ₀ を中心として、
上板２２の軸心Ｚ₀ に対する傾斜角を微調整することが
でき、かつＺ軸ステージ５７を停止させることによって
その調整した傾斜角に上板２２を固定することができ
る。

【００３７】一方、第１傾斜調整手段５５と同様の構成
とされて上板２２のＹ軸方向の近傍における底板２３上
に設置されている第２傾斜調整手段５６によれば、その
Ｚ軸ステージ５７を移動させることによって、軸心Ｚ₀
と交差し、かつ線Ｙ₀ と直交する鋼球５２の中心を通る
Ｘ軸と平行な線Ｘ₀ を中心として、上板２２の軸心Ｚ ₀
に対する傾斜角を微調整することができ、かつＺ軸ステ
ージ５７を停止させることによってその調整した傾斜角
に上板２２を固定することができる。

【００３８】従って、これら第１，第２傾斜調整手段５
５，５６によって、上板２２上に後述する荷重センサ６
６及びチャック２８を介して取付けられる光素子保持体
１１の接合面１１ａを任意の傾斜状態に固定することが
できる。さらに、この発明では上板２２とチャック２８
との間に、光素子保持体１１の接合面１１ａが光ファイ
バ保持体１３の接合面１３ａと接触したことを検出でき
る荷重センサ６６が介在される。荷重センサ６６の出力
ケーブルは制御部４１のＩ／Ｏインタフェース４２に接
続されており、制御部４１は荷重センサ６６の検出荷重
を認識することができる。

【００３９】次に、この発明による光ファイバ調芯固定
装置を用いた光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３
との調芯固定作業を図３及び４に示した動作フローチャ
ートに従って説明する。なお、図４は図３における傾斜
角調整（ステップＳ₅ ）の動作を詳細に示したものであ
る。光素子保持体１１及び光ファイバ保持体１３が従来
と同様にしてそれぞれチャック２８及び３７に取付けら
れる。まず始めに、光素子保持体１１と光ファイバ保持
体１３との光軸を一致させるために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の各ステージ３１，３２，３５を移動させて３次元調芯
を行う（ステップＳ₁ ）。これはＸＹ平面で調芯しなが
ら光ファイバ保持体１３を光素子保持体１１に順次近づ
けていくことによって行われる。この際、荷重センサ６
６の検出荷重量ｆを制御部４１によって常時監視し、両
保持体１１，１３の接合面１１ａ，１３ａが互いに接触
する（ｆ＞０）ところまでステップＳ₁ の調芯を実行さ
せ（ステップＳ₂ ），検出荷重量ｆがｆ＞０となった時
点でステップＳ₁ の３次元調芯を停止させる（ステップ
Ｓ₃ ）。

【００４０】次に、両接合面１１ａ，１３ａの接触状態
を解除させるために光ファイバ保持体１３を光素子保持
体１１に対して遠ざかる方向（以下−Ｚ方向とし、その
逆方向を＋Ｚ方向とする）に所定量移動させる（ステッ
プＳ₄ ）。そして、第１傾斜調整手段５５によって光素
子保持体１１の接合面１１ａを線Ｙ₀ を中心として傾斜
させる。この時の傾斜方向を正方向とする（ステップＳ
_5a）。この時も荷重センサ６６の検出荷重量ｆを常時監
視し、光素子保持体１１の接合面１１ａが光ファイバ保
持体１３の接合面１３ａに接触したことを荷重センサ６
６が検出する（ｆ＞０）まで傾斜を進行させる（ステッ
プＳ_5b）。そして検出荷重量ｆがｆ＞０となったところ
で、ステップＳ_5aの動作を停止させるとともに、この時
のＺ軸ステージ５７のステージアドレスをα１として制
御部４１に記憶させる（ステップＳ_5c）。

【００４１】次に、接合面１１ａを線Ｙ₀ を中心として
逆方向に傾斜させ、ステップＳ_5aからステップＳ_5cまで
の作業と同様の作業を行い、接合面１１ａが接合面１３
ａに接触したときのＺ軸ステージ５７のステージアドレ
スをα２として記憶させる（ステップＳ_5d）。これらス
テップＳ_5cとステップＳ_5dとで記憶されたステージアド
レスα１とα２とを次のように演算する（ステップ
Ｓ_5e）。

【００４２】（α１＋α２）／２＝α このようにして求められたステージアドレスαにＺ軸ス
テージ５７を移動させる（ステップＳ_5f）。そして、こ
のＺ軸ステージ５７の移動により光素子保持体１１の接
合面１１ａを傾斜させたことによって生ずる光軸のずれ
を修正するために、ＸＹ平面での調芯を行う（ステップ
Ｓ_5g）。

【００４３】次に、第２傾斜調整手段５６によって光素
子保持体１１の接合面１１ａを線Ｘ ₀ を中心として傾斜
させ、ステップＳ_5aからステップＳ_5gまでの作業と同様
の作業を行う（ステップＳ_5h）。そして、ステップＳ_5a
からステップＳ_5hまでの作業をくり返し実行し、実行前
の第１，第２傾斜調整手段５５，５６の各Ｚ軸ステージ
５７のステージアドレスと演算して求められたステージ
アドレスとがそれぞれ一致した時点で（ステップ
Ｓ_5i）、この傾斜角調整作業を終了し、両Ｚ軸ステージ
５７をそれぞれその状態に固定する。これにより、光素
子保持体１１の接合面１１ａは光ファイバ保持体１３の
接合面１３ａと平行状態に固定される。

【００４４】次に、荷重センサ６６の検出荷重量ｆを監
視しながら、再度光ファイバ保持体１３を＋Ｚ方向に移
動させ（ステップＳ₆ ），両接合面１１ａ，１３ａが接
触し始めたことを検出するまでステップＳ₆ の移動を進
行させる（ステップＳ₇ ）。検出荷重量ｆがｆ＞０とな
った時点でステップＳ₆ の移動を停止させると共にその
時のＺ軸の位置を制御部４１に記憶させておく（ステッ
プＳ₈ ）。

【００４５】このステップＳ₆ からステップＳ₈ までの
工程は、光ファイバ保持体１３を光素子保持体１１に近
づけながら自動調芯を行う際に、それらの接合面１１
ａ，１３ａを接触させないために予め行われるものであ
り、つまり両接合面１１ａ，１３ａが接触するステップ
Ｓ₈ で得られたＺ軸の位置からそれらが所定の間隙を有
するＺ軸の位置を求め、その位置まで自動調芯させるた
めである。

【００４６】次に、光素子保持体１１と光ファイバ保持
体１３との光軸を一致させるために光ファイバ保持体１
３をステップＳ₄ のＺ軸位置に再度移動させ（ステップ
Ｓ₉）、上述の両接合面１１ａ，１３ａが所定の間隙と
なるＺ軸位置まで自動調芯を行う（ステップＳ₁₀）。な
お、この間隙量は例えば１〜２μm 程度とされる。次
に、光ファイバ保持体１３を＋Ｚ方向に移動させ（ステ
ップＳ₁₁）、荷重センサ６６の検出荷重量ｆが所定の値
Ｆになるまで、ステップＳ₁₁の移動を進行させる（ステ
ップＳ₁₂）。そして、検出荷重量ｆがＦになった時点で
ステップＳ₁₁の移動を停止させる（ステップＳ₁₃）。こ
のようにして、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１
３とは調芯させ、かつそれらの接合面１１ａ，１３ａが
密着される。

【００４７】そして、両接合面１１ａ，１３ａの接合部
がレーザ溶接されて固定され（ステップＳ₁₄），調芯固
定作業が完了する。なお、これらステップＳ₁ からステ
ップＳ₁₄にいたる作業は、制御部４１のメモリ４４に所
定のプログラムを格納し、それをＣＰＵ４３に実行させ
ることにより、自動的に行われる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
光素子保持体の接合面と光ファイバ保持体の接合面とを
近接対向させた状態で、第１傾斜調整手段を調整して光
素子保持体の接合面を正逆両方向にそれぞれ傾斜させて
それぞれ荷重センサが両接合面の接触を検出した時の調
整値を求め、さらに第２傾斜調整手段についても同様に
して調整値を求め、それら調整値より演算した両接合面
が平行となる調整値に第１，第２傾斜調整手段をそれぞ
れ調整して固定することにより、光素子保持体の接合面
を光ファイバ保持体の接合面と平行状態に固定すること
ができ、このように固定した後に両接合面を離間させた
状態で調芯を行い、その後それらを密着させれば両接合
面を調芯された状態で面接触させることができる。

【００４９】従って、従来手動にて行っていた両接合面
が接触した状態での困難な調芯作業は不要となるため、
調芯固定作業の自動化を図ることができ、作業性を大幅
に改善することができる。さらに、両接合面は接触した
状態でそれらの面内方向へ相対移動されないため、チャ
ックなどに摩擦力の影響による応力が残留することもな
く、従って光素子保持体と光ファイバ保持体とをレーザ
溶接固定してチャックから取り外した際に光軸ずれが発
生することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光ファイバ調芯固定装置の一実
施例を示す斜視図。

【図２】この発明による光ファイバ調芯固定装置の一実
施例により光素子保持体と光ファイバ保持体とが調芯固
定された状態を示す要部断面図。

【図３】この発明による光ファイバ調芯固定装置の一実
施例を用いた調芯固定作業の動作フローチャート。

【図４】図３におけるステップＳ₅ の詳細動作フローチ
ャート。

【図５】（Ａ）は光素子保持体の一例を示す断面図、
（Ｂ）は光ファイバ保持体の一例を示す断面図、（Ｃ）
は（Ａ）と（Ｂ）とが調芯固定された状態を示す断面
図。

【図６】従来の光ファイバ調芯固定装置を示す斜視図。

【図７】従来の光ファイバ調芯固定装置により光素子保
持体と光ファイバ保持体とが調芯固定された状態を示す
要部断面図。

【符号の説明】

１１ 光素子保持体 １１ａ 接合面 １１ｂ 光窓 １２ 光素子 １３ 光ファイバ保持体 １３ａ 接合面 １４ 光ファイバ ２２ 上板 ２８ チャック ５５ 第１傾斜調整手段 ５６ 第２傾斜調整手段 ６６ 荷重センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上板がこれと垂直な軸心に対し、任意の
   方向に傾斜可能に保持され、 その上板上にチャックが取付けられ、 そのチャックに光素子保持体が着脱自在に取付けられ、 その光素子保持体に光素子が保持され、その光素子の光
   軸が上記軸心とほぼ平行にほぼその軸心上に位置され、 上記光素子保持体に上記光軸が通過する光窓をもつ接合
   面が形成されてあり、 上記光素子保持体と、光ファイバを保持した光ファイバ
   保持体とを調芯させて、上記光素子保持体の接合面と、
   上記光ファイバ保持体の接合面とを密着固定する光ファ
   イバ調芯固定装置において、 上記上板と係合し、上記軸心と交差する線を中心に上記
   上板の上記軸心に対する傾斜角を微調整でき、かつその
   調整した傾斜角に上記上板を固定することができる第１
   傾斜調整手段と、 上記上板と係合し、上記軸心と交差し、かつ上記線と直
   交する線を中心に上記上板の上記軸心に対する傾斜角を
   微調整でき、かつその調整した傾斜角に上記上板を固定
   することができる第２傾斜調整手段と、 上記上板と上記チャックとの間に介在され、上記光素子
   保持体の接合面が上記光ファイバ保持体の接合面と接触
   したことを検出できる荷重センサと、 を設けたことを特徴とする光ファイバ調芯固定装置。