JP2578015B2 - 光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置 - Google Patents
光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置Info
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- JP2578015B2 JP2578015B2 JP2245059A JP24505990A JP2578015B2 JP 2578015 B2 JP2578015 B2 JP 2578015B2 JP 2245059 A JP2245059 A JP 2245059A JP 24505990 A JP24505990 A JP 24505990A JP 2578015 B2 JP2578015 B2 JP 2578015B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、発光素子からその出力光を伝播させる光
ファイバが導出されている光源モジュールを組立てるの
に使用する光ファイバ調芯固定装置に関する。
ファイバが導出されている光源モジュールを組立てるの
に使用する光ファイバ調芯固定装置に関する。
「従来の技術」 第６図に示すのは従来の光源モジュール10であって、
発光素子２が保持台３上に固定され、その保持台３がパ
ッケージ４内に固定される。一方、発光素子２の出射光
を伝播して外部に供給する光ファイバ５は保持台６上に
半田７により固定され、保持台６が接着剤７により保持
台３に固定される。なお光ファイバ５はパッケージ４の
透孔4aを通して外部に導出される。
発光素子２が保持台３上に固定され、その保持台３がパ
ッケージ４内に固定される。一方、発光素子２の出射光
を伝播して外部に供給する光ファイバ５は保持台６上に
半田７により固定され、保持台６が接着剤７により保持
台３に固定される。なお光ファイバ５はパッケージ４の
透孔4aを通して外部に導出される。
光源モジュール10に使用する光ファイバ５は多くの場
合、伝搬される光の偏波状態を一定に保つ必要があるた
め、偏波保持光ファイバが用いられる。またレーザダイ
オード等の発光素子２から出射する直線偏光を偏波保持
光ファイバ５の偏波保持軸に正確に合わせて入射させる
必要がある。このことを偏波合わせと呼んでいる。
合、伝搬される光の偏波状態を一定に保つ必要があるた
め、偏波保持光ファイバが用いられる。またレーザダイ
オード等の発光素子２から出射する直線偏光を偏波保持
光ファイバ５の偏波保持軸に正確に合わせて入射させる
必要がある。このことを偏波合わせと呼んでいる。
従来の偏波合わせ工程では、予め偏波保持光ファイバ
（以下単に光ファイバと呼ぶ）５は第７図の光ファイバ
調芯固定装置の偏波合わせ用回転ステージ11上の治具12
に固定される。発光素子２は顕微鏡13の接眼レンズの光
軸に対して、発光素子２から出射する直線偏波が水平・
垂直の関係にあるように第６図の保持台３上に強固に固
定され、この保持台３は調芯固定装置のセット台21cに
保持されたパッケージ４に取付けられている。顕微鏡13
から覗かれる像が発光素子２のＹ軸とコア5aと応力付与
部5b,5cの各中心を通るξ軸とを平行にするか（第９
図）、又は発光素子２のＸ軸と光ファイバ５のξ軸とを
平行にする（第８図、第10図）。これにより光ファイバ
の偏波保持軸と発光素子から出射する直線偏波とが一致
することになる。
（以下単に光ファイバと呼ぶ）５は第７図の光ファイバ
調芯固定装置の偏波合わせ用回転ステージ11上の治具12
に固定される。発光素子２は顕微鏡13の接眼レンズの光
軸に対して、発光素子２から出射する直線偏波が水平・
垂直の関係にあるように第６図の保持台３上に強固に固
定され、この保持台３は調芯固定装置のセット台21cに
保持されたパッケージ４に取付けられている。顕微鏡13
から覗かれる像が発光素子２のＹ軸とコア5aと応力付与
部5b,5cの各中心を通るξ軸とを平行にするか（第９
図）、又は発光素子２のＸ軸と光ファイバ５のξ軸とを
平行にする（第８図、第10図）。これにより光ファイバ
の偏波保持軸と発光素子から出射する直線偏波とが一致
することになる。
このために、まず光ファイバ５の偏波保持軸ξ，ηの
状態を確認するために、第11図に示すように光ファイバ
５にマッチングオイル14を塗布し、そのマッチングオイ
ル14を塗布した部分に顕微鏡13の反対側からライトガイ
ド15にて光を当てることによって、光ファイバ５のコア
5aと応力付与部5b,5cとの位置関係が顕微鏡34で確認さ
れる。そして、光ファイバ５のコア5aと応力付与部5b,5
cとの関係を第９図又は第10図のようにするために第７
図の偏波合わせ用回転ステージ11をマニュアル操作にて
回転させ、作業者が顕微鏡13を覗きながら経験と勘で偏
波合わせ作業を行っていた。光ファイバ５は偏波合わせ
後、第７図の調芯固定装置のＹ軸ステージ22上のチャッ
ク24に適宜な手段で取付けられた保持台６にハンダ７に
て強固に固定される。
状態を確認するために、第11図に示すように光ファイバ
５にマッチングオイル14を塗布し、そのマッチングオイ
ル14を塗布した部分に顕微鏡13の反対側からライトガイ
ド15にて光を当てることによって、光ファイバ５のコア
5aと応力付与部5b,5cとの位置関係が顕微鏡34で確認さ
れる。そして、光ファイバ５のコア5aと応力付与部5b,5
cとの関係を第９図又は第10図のようにするために第７
図の偏波合わせ用回転ステージ11をマニュアル操作にて
回転させ、作業者が顕微鏡13を覗きながら経験と勘で偏
波合わせ作業を行っていた。光ファイバ５は偏波合わせ
後、第７図の調芯固定装置のＹ軸ステージ22上のチャッ
ク24に適宜な手段で取付けられた保持台６にハンダ７に
て強固に固定される。
次に調芯固定に於いて述べる。
発光素子２を予め発光させ、光ファイバ５の出射端に
光パワーメータ（図示せず）を置き、光ファイバ５に入
射させた発光素子２からの出射光の光量を検出する。こ
のようにセットされた状態でX,Y,Zの各軸のステージ21,
22,23を粗微動させ、光ファイバ５と発光素子２の光学
的結合効率の最良な位置を求める。このことを調芯と呼
ぶ。調芯は、まずＸ軸テーブル21bを定ピッチで移動さ
せ、そのＸ軸上での最大光量位置を検出し、そこにＸ軸
テーブル21bを移動させる。次に、そのＸ軸上でＹ軸テ
ーブル22bを定ピッチで移動させ、最大光量位置を検出
し、そこにＹ軸テーブル22bを移動させる。そして、予
め設定された定ピッチでＺ軸テーブル23bを移動させ、
その移動ピッチごとに前述のＸ・Ｙ軸上の動作を繰り返
し行って、光学的結合効率の最良な位置を求めている。
光パワーメータ（図示せず）を置き、光ファイバ５に入
射させた発光素子２からの出射光の光量を検出する。こ
のようにセットされた状態でX,Y,Zの各軸のステージ21,
22,23を粗微動させ、光ファイバ５と発光素子２の光学
的結合効率の最良な位置を求める。このことを調芯と呼
ぶ。調芯は、まずＸ軸テーブル21bを定ピッチで移動さ
せ、そのＸ軸上での最大光量位置を検出し、そこにＸ軸
テーブル21bを移動させる。次に、そのＸ軸上でＹ軸テ
ーブル22bを定ピッチで移動させ、最大光量位置を検出
し、そこにＹ軸テーブル22bを移動させる。そして、予
め設定された定ピッチでＺ軸テーブル23bを移動させ、
その移動ピッチごとに前述のＸ・Ｙ軸上の動作を繰り返
し行って、光学的結合効率の最良な位置を求めている。
そして、このようにして最良な位置が求められた光フ
ァイバ５の保持台６と発光素子２の保持台３にわずかな
隙間ができるので、ここに作業者が顕微鏡13を覗きなが
ら手先業にて、このわずかな隙間に接着剤７を塗布し
て、光ファイバ５と発光素子２を結合させている。
ァイバ５の保持台６と発光素子２の保持台３にわずかな
隙間ができるので、ここに作業者が顕微鏡13を覗きなが
ら手先業にて、このわずかな隙間に接着剤７を塗布し
て、光ファイバ５と発光素子２を結合させている。
しかし、この接着剤７の硬化時の収縮によって、光フ
ァイバ５と発光素子２の結合位置がずれてきて出力光量
がだんだん低下してくる。これに対して従来は、この接
着剤７が自然硬化する前のある一定時間内において作業
者が光パワーメータの出力光量をモニターし、結合位置
のずれに対する出力光量の低下分をマニュアル操作にて
各テーブルを微動させ、最大出力光量の位置を探索する
補正作業を行っている。
ァイバ５と発光素子２の結合位置がずれてきて出力光量
がだんだん低下してくる。これに対して従来は、この接
着剤７が自然硬化する前のある一定時間内において作業
者が光パワーメータの出力光量をモニターし、結合位置
のずれに対する出力光量の低下分をマニュアル操作にて
各テーブルを微動させ、最大出力光量の位置を探索する
補正作業を行っている。
「発明が解決しようとする課題」 従来の調芯固定装置では光ファイバ５の保持台６を発
光素子２の保持台３へ接着する際、接着剤の凝縮の影響
によって発光素子２と光ファイバ５の結合位置がずれる
不都合があった。
光素子２の保持台３へ接着する際、接着剤の凝縮の影響
によって発光素子２と光ファイバ５の結合位置がずれる
不都合があった。
また従来の調芯固定装置を用いた発光素子２と光ファ
イバ５との調芯固定作業、特に偏波合わせ作業には作業
者の経験と勘を必要とすると共に大きな工数を要する不
都合があった。
イバ５との調芯固定作業、特に偏波合わせ作業には作業
者の経験と勘を必要とすると共に大きな工数を要する不
都合があった。
この発明はこれらの不都合を除去して、組立ての際発
光素子２と光ファイバ５との結合位置のずれる恐れがな
く、偏波合わせを自動化して組立工数の縮減を図ること
を目的としている。
光素子２と光ファイバ５との結合位置のずれる恐れがな
く、偏波合わせを自動化して組立工数の縮減を図ること
を目的としている。
「課題を解決するための手段」 （１） 請求項（１）の発明の光ファイバ調芯固定装置 では、 水平なＸ・Ｙ平面に沿った試料台に試料を搭載して、
Ｘ軸及びＹ軸方向に移送するＸ・Ｙ軸ステージと、 垂直なＺ軸方向の試料台に試料を搭載して、Ｚ軸方向
に移送するＺ軸ステージと、 両端が閉塞された円筒形提灯（ちょうちん）状のベロ
ーズと、そのベローズの内部に保持され支点として作用
する鋼球とを有し、上記Ｘ・Ｙ軸ステージ上に垂直に取
付けられ上面が任意の経度方向に傾斜自在とされたベロ
ーズ機構と、 そのベローズ機構の上面に同軸心に取付けられ、光源
モジュールの発光素子チップを収容したハウジングを同
軸心に、かつほぼ垂直に保持する円筒状の第１チャック
と、 上記Ｚ軸ステージに取付けられ、上記光源モジュール
の光ファイバをほぼ垂直に保持する第２チャックと、 上記光ファイバの一端部の外周面に同軸心に嵌合さ
れ、上記ハウジングの端面上に載置された上記光源モジ
ュールのフランジ部を、そのフランジ部の軸線に沿って
下方に押圧して、そのフランジ部の端面に上記ハウジン
グの端面を密着させる押圧板とが設けられる。
Ｘ軸及びＹ軸方向に移送するＸ・Ｙ軸ステージと、 垂直なＺ軸方向の試料台に試料を搭載して、Ｚ軸方向
に移送するＺ軸ステージと、 両端が閉塞された円筒形提灯（ちょうちん）状のベロ
ーズと、そのベローズの内部に保持され支点として作用
する鋼球とを有し、上記Ｘ・Ｙ軸ステージ上に垂直に取
付けられ上面が任意の経度方向に傾斜自在とされたベロ
ーズ機構と、 そのベローズ機構の上面に同軸心に取付けられ、光源
モジュールの発光素子チップを収容したハウジングを同
軸心に、かつほぼ垂直に保持する円筒状の第１チャック
と、 上記Ｚ軸ステージに取付けられ、上記光源モジュール
の光ファイバをほぼ垂直に保持する第２チャックと、 上記光ファイバの一端部の外周面に同軸心に嵌合さ
れ、上記ハウジングの端面上に載置された上記光源モジ
ュールのフランジ部を、そのフランジ部の軸線に沿って
下方に押圧して、そのフランジ部の端面に上記ハウジン
グの端面を密着させる押圧板とが設けられる。
（２） 請求項（２）の発明では、上記（１）項におい
て、保持した第２チャックを光軸の周りに回転させるチ
ャック回転駆動機構と、 上記光ファイバの他端に対して、光軸を合わされた状
態で近接対向して配された偏光子と、 その偏光子を光軸の周りに回転させる回転ステージ
と、 上記偏光子の出力光の光量を測定する光パワーメータ
と、 その光パワーメータの測定値が最大となるように、上
記回転ステージ及び上記チャック回転駆動機構を制御し
て、上記光ファイバの他端と上記偏光子との間及び上記
発光素子チップと上記光ファイバの一端との間の偏波合
わせをそれぞれ行う制御部とが設けられる。
て、保持した第２チャックを光軸の周りに回転させるチ
ャック回転駆動機構と、 上記光ファイバの他端に対して、光軸を合わされた状
態で近接対向して配された偏光子と、 その偏光子を光軸の周りに回転させる回転ステージ
と、 上記偏光子の出力光の光量を測定する光パワーメータ
と、 その光パワーメータの測定値が最大となるように、上
記回転ステージ及び上記チャック回転駆動機構を制御し
て、上記光ファイバの他端と上記偏光子との間及び上記
発光素子チップと上記光ファイバの一端との間の偏波合
わせをそれぞれ行う制御部とが設けられる。
「実施例」 この発明の実施例を第１図乃至第３図に、第６図及び
第７図と対応する部分に同じ符号を付して示す。第１図
において光ファイバ５は調芯固定時に於いて、Ｚ軸方向
固定用としてのステンレス等の金属製のパイプ31の両端
に半田付されている。発光素子２はキャンタイプのキャ
ップを取りはずした物を使用し、ステンレス等の金属製
の円筒状ハウジング32に例えばコバール製のステム2bを
例えばレーザ溶接により固定されている。そしてパイプ
31とステンレス等金属製の円筒状フランジ部33との接合
部34をレーザ溶接することによって光ファイバ５とチッ
プ2aとの間のＺ軸方向の相対的位置が固定され、ハウジ
ング32とフランジ部33との接合部35をレーザ溶接するこ
とによって上記両者の間のＸ・Ｙ軸方向の相対的位置が
固定されて、光源モジュール10が完成する。
第７図と対応する部分に同じ符号を付して示す。第１図
において光ファイバ５は調芯固定時に於いて、Ｚ軸方向
固定用としてのステンレス等の金属製のパイプ31の両端
に半田付されている。発光素子２はキャンタイプのキャ
ップを取りはずした物を使用し、ステンレス等の金属製
の円筒状ハウジング32に例えばコバール製のステム2bを
例えばレーザ溶接により固定されている。そしてパイプ
31とステンレス等金属製の円筒状フランジ部33との接合
部34をレーザ溶接することによって光ファイバ５とチッ
プ2aとの間のＺ軸方向の相対的位置が固定され、ハウジ
ング32とフランジ部33との接合部35をレーザ溶接するこ
とによって上記両者の間のＸ・Ｙ軸方向の相対的位置が
固定されて、光源モジュール10が完成する。
次に、第２図、第３図を参照しながら、本発明の調芯
固定装置について説明する。光ファイバ５はパイプ31を
介してＺ軸ステージ23上に搭載されたチャック41（第２
チャック）の凹部に取付けられ、また発光素子２はハウ
ジング32を介してＸ軸ステージ21上のベローズ機構42に
同軸心に取付けられた円筒状のチャック43（第１チャッ
ク）の凹部に同軸心に取付けられている。このように光
ファイバ５と発光素子２は調芯固定装置に取付けられて
いて、X,Y,Zの各ステージを移動させることによって接
合部34,35を摺動する。また発光素子２は予発光させて
おき、光ファイバ５の出射端に第２図のように回転ステ
ージ付偏光子51を介して光パワーメータ52を配置させ、
光ファイバ５の出力光量の検出を行う。
固定装置について説明する。光ファイバ５はパイプ31を
介してＺ軸ステージ23上に搭載されたチャック41（第２
チャック）の凹部に取付けられ、また発光素子２はハウ
ジング32を介してＸ軸ステージ21上のベローズ機構42に
同軸心に取付けられた円筒状のチャック43（第１チャッ
ク）の凹部に同軸心に取付けられている。このように光
ファイバ５と発光素子２は調芯固定装置に取付けられて
いて、X,Y,Zの各ステージを移動させることによって接
合部34,35を摺動する。また発光素子２は予発光させて
おき、光ファイバ５の出射端に第２図のように回転ステ
ージ付偏光子51を介して光パワーメータ52を配置させ、
光ファイバ５の出力光量の検出を行う。
次に第２図の装置を使用して第１図の光源モジュール
10を製造する方法を第３図乃至第５図を参照して説明す
る。
10を製造する方法を第３図乃至第５図を参照して説明す
る。
従来と同様にX,Y,Zの各ステージを動作させ、光パワ
ーメータ52への入射光量が最大となるように、光ファイ
バ５と発光素子２とを調芯させる（ステップS1）。ステ
ップS1ではパイプ31及び光ファイバ５のＺ軸方向の位
置、従って発光素子チップ2aと光ファイバ５の先端との
間隔が粗調整されると共に、光ファイバ５に対して、ハ
ウジング32、従って発光素子２のX,Y方向の位置が粗調
整される。フラジ部33はパイプ31との間の遊びが極めて
小さく、パイプ31によりX,Y方向の位置が規定されるの
で、Ｘ軸、Ｙ軸ステージによりハウジング32を移動させ
ても、フランジ部33はX,Y方向には動かない。
ーメータ52への入射光量が最大となるように、光ファイ
バ５と発光素子２とを調芯させる（ステップS1）。ステ
ップS1ではパイプ31及び光ファイバ５のＺ軸方向の位
置、従って発光素子チップ2aと光ファイバ５の先端との
間隔が粗調整されると共に、光ファイバ５に対して、ハ
ウジング32、従って発光素子２のX,Y方向の位置が粗調
整される。フラジ部33はパイプ31との間の遊びが極めて
小さく、パイプ31によりX,Y方向の位置が規定されるの
で、Ｘ軸、Ｙ軸ステージによりハウジング32を移動させ
ても、フランジ部33はX,Y方向には動かない。
次に発光素子２が出射する直線偏波を振分けるため
に、100:1の比率の偏光子51を使用する。制御部54のCPU
57は光ファイバ５の出射端の偏波保持軸に対して回転ス
テージ53により偏光子51をθ′方向に０〜180度の範囲
で回転させ、回転の１ピッチ当りのモータアドレスに対
する光パワーメータ52による測定値をI/Oインターフェ
ース55を介してメモリ56に記憶し（ステップS2a）、CPU
57は光量が最大となる角度（位置）に回転ステージ53を
回転させる（ステップS2b）。CPU57は、そして得られた
光量がステップS2aの前の段階で得られたデータより大
きいか否かをチェックし（ステップ2c）、そうであれば
次のステップS2bへ移行し、そうでなければ、前のステ
ップS2bが１回目か否かを調べ、１回目であれば次のス
テップS2bへ移行し、１回目でなければ、つまり２回目
或いはそれ以上であれば、偏波合わせ作業を終了させ、
次のステップS3へ移行する（ステップS2g）。
に、100:1の比率の偏光子51を使用する。制御部54のCPU
57は光ファイバ５の出射端の偏波保持軸に対して回転ス
テージ53により偏光子51をθ′方向に０〜180度の範囲
で回転させ、回転の１ピッチ当りのモータアドレスに対
する光パワーメータ52による測定値をI/Oインターフェ
ース55を介してメモリ56に記憶し（ステップS2a）、CPU
57は光量が最大となる角度（位置）に回転ステージ53を
回転させる（ステップS2b）。CPU57は、そして得られた
光量がステップS2aの前の段階で得られたデータより大
きいか否かをチェックし（ステップ2c）、そうであれば
次のステップS2bへ移行し、そうでなければ、前のステ
ップS2bが１回目か否かを調べ、１回目であれば次のス
テップS2bへ移行し、１回目でなければ、つまり２回目
或いはそれ以上であれば、偏波合わせ作業を終了させ、
次のステップS3へ移行する（ステップS2g）。
次にCPU57はθ軸モータ60を動作させ、発光素子２が
出射する直線偏波に対して光ファイバ５を固定している
チャック41を回転させることによって、光ファイバ５を
θ方向に０〜180度の範囲に回転させ、その回転の１ピ
ッチ当りのモータアドレスに対する光量、つまり光パワ
ーメータ52の測定値をメモリ56に記憶させる（ステップ
S2d）。次にCPU57はθ軸モータ60を回転させ光量が最大
となる位置に光ファイバ５を合わせる（ステップ
S2e）。
出射する直線偏波に対して光ファイバ５を固定している
チャック41を回転させることによって、光ファイバ５を
θ方向に０〜180度の範囲に回転させ、その回転の１ピ
ッチ当りのモータアドレスに対する光量、つまり光パワ
ーメータ52の測定値をメモリ56に記憶させる（ステップ
S2d）。次にCPU57はθ軸モータ60を回転させ光量が最大
となる位置に光ファイバ５を合わせる（ステップ
S2e）。
次にCPU57は、前のステップS2eで得られた光量のデー
タがステップS2d,S2eを行う前のステップS2bで得られた
データより大きいか否かを判定し、そうであれば、ステ
ップS2aに戻り、そうでなければ、最良の位置に偏波合
わせが行われているので、次のステップS3へ移行する。
このようにして、このステップS2a〜S2fを繰り返しなが
ら最大光量の位置に偏波合わせが行われ、光ファイバ５
の偏波保持軸と発光素子２が出射する直線偏波とは、最
良の位置に合わされる。
タがステップS2d,S2eを行う前のステップS2bで得られた
データより大きいか否かを判定し、そうであれば、ステ
ップS2aに戻り、そうでなければ、最良の位置に偏波合
わせが行われているので、次のステップS3へ移行する。
このようにして、このステップS2a〜S2fを繰り返しなが
ら最大光量の位置に偏波合わせが行われ、光ファイバ５
の偏波保持軸と発光素子２が出射する直線偏波とは、最
良の位置に合わされる。
押圧板61を基台100上に設けられているシリンダ62で
稼動させ、フランジ部33を押圧させる（ステップS3）。
このフランジ部33に押圧を掛けることによって、フラン
ジ部33がパイプ31と共に垂直方向から僅かに傾斜してい
ても、ベローズ機構42にはセンターに鋼球42bが入って
いて、これを支点にベローズ機構42上に搭載されたチャ
ック43に取付けられているハウジング32は、その上面が
フランジ33aの接合面と対接して、下方に押圧されてい
るので、フランジ部33の傾斜に合わせて同じ経度方向に
自由に傾斜する。これによって押圧を掛けられたフラン
ジ部33の接合面とハウジング32の上面（接合面）とを密
着状態にすることができる。
稼動させ、フランジ部33を押圧させる（ステップS3）。
このフランジ部33に押圧を掛けることによって、フラン
ジ部33がパイプ31と共に垂直方向から僅かに傾斜してい
ても、ベローズ機構42にはセンターに鋼球42bが入って
いて、これを支点にベローズ機構42上に搭載されたチャ
ック43に取付けられているハウジング32は、その上面が
フランジ33aの接合面と対接して、下方に押圧されてい
るので、フランジ部33の傾斜に合わせて同じ経度方向に
自由に傾斜する。これによって押圧を掛けられたフラン
ジ部33の接合面とハウジング32の上面（接合面）とを密
着状態にすることができる。
この密着状態で再度X,Y,Z方向の調芯を行う（ステッ
プS4）。次に、パイプ31とフランジ部33の接合部34を３
個のYAGレーザー照射ヘッド64（図には１個のみ示して
いる）にて３方向（120゜等分）から瞬時溶接接合し、
Ｚ方向を固定する（ステップS5）。この時にパイプ31と
フランジ部33との嵌合部分で、多少ファイバ５と発光素
子２の結合位置がずれるので再度X,Y方向の調芯を行う
（ステップS6）。この調芯では既にＺ方向は固定されて
いるので、X,Y軸だけの調芯を行う。また、押圧は掛け
た状態で行う。そして、ハウジング32とフランジ部33の
接合部35を前述と同様に３方向よりYAGレーザ溶接にて
瞬時接合し、X,Y軸方向を固定する（ステップS7）。こ
のようにして調芯固定作業が終了し最良な結合状態の光
源モジュール10が組立てられる。
プS4）。次に、パイプ31とフランジ部33の接合部34を３
個のYAGレーザー照射ヘッド64（図には１個のみ示して
いる）にて３方向（120゜等分）から瞬時溶接接合し、
Ｚ方向を固定する（ステップS5）。この時にパイプ31と
フランジ部33との嵌合部分で、多少ファイバ５と発光素
子２の結合位置がずれるので再度X,Y方向の調芯を行う
（ステップS6）。この調芯では既にＺ方向は固定されて
いるので、X,Y軸だけの調芯を行う。また、押圧は掛け
た状態で行う。そして、ハウジング32とフランジ部33の
接合部35を前述と同様に３方向よりYAGレーザ溶接にて
瞬時接合し、X,Y軸方向を固定する（ステップS7）。こ
のようにして調芯固定作業が終了し最良な結合状態の光
源モジュール10が組立てられる。
第４図及び第５図に示した光源モジュール10の調芯固
定作業は、第２図の制御部54において、CPU57がメモリ5
6のROMに格納されているシステムプログラムを解読実行
することにより、I/Oインターフェース55を介してX,Y,Z
の各ステージ、回転ステージ53、θ軸モータ60、押圧用
のシリンダ62、レーザ照射ヘッド64等を制御することに
より行われる。制御部54には出力装置として表示器58、
プリンタ59などが、また入力装置としてキーボート60が
それぞれ接続される。
定作業は、第２図の制御部54において、CPU57がメモリ5
6のROMに格納されているシステムプログラムを解読実行
することにより、I/Oインターフェース55を介してX,Y,Z
の各ステージ、回転ステージ53、θ軸モータ60、押圧用
のシリンダ62、レーザ照射ヘッド64等を制御することに
より行われる。制御部54には出力装置として表示器58、
プリンタ59などが、また入力装置としてキーボート60が
それぞれ接続される。
なおベローズ機構42は、例えばステンレスより成り、
波形をした円筒状のベローズ42aの上端及び下端が例え
ば鉄製の円板状の上板42c及び底板42dでそれぞれ閉塞さ
れて、提灯（ちょうちん）に似た外観を呈する。それら
上板42c及び底板42dの対向する内面の中央に円柱部42c
−1,42d−１が突設され、それらの端面に形成された凹
部に鋼球42bが挟持される。このような構造のベローズ
機構42はＸ軸ステージ21上に固定され、ベローズ機構42
上にチック43が同軸心に固定される。チャック43はベロ
ーズ機構42側の端面が閉塞された円筒体で、その内部に
ハウジング32が同軸心に保持される。
波形をした円筒状のベローズ42aの上端及び下端が例え
ば鉄製の円板状の上板42c及び底板42dでそれぞれ閉塞さ
れて、提灯（ちょうちん）に似た外観を呈する。それら
上板42c及び底板42dの対向する内面の中央に円柱部42c
−1,42d−１が突設され、それらの端面に形成された凹
部に鋼球42bが挟持される。このような構造のベローズ
機構42はＸ軸ステージ21上に固定され、ベローズ機構42
上にチック43が同軸心に固定される。チャック43はベロ
ーズ機構42側の端面が閉塞された円筒体で、その内部に
ハウジング32が同軸心に保持される。
もし、ベローズ機構42を用いずに、チャック43をＸ軸
ステージ21上に直接取付けた場合には、チャック41によ
り保持されているパイプ31は、装置の機構上の誤差によ
ってＸ軸ステージ21の上面に立てた垂直に対して僅かに
傾斜している。従ってパイプ31に同軸心に嵌合している
フランジ部33も同様に僅かに傾斜しており、フランジ部
33の接合面とハウジング32の接合面とは互いに平行にな
らず、僅かの角度を持つため、両者の間に僅かの空隙が
生じる。このため発光素子２と光ファイバ５との調芯が
精度よくできないばかりでなく、両者を接合する際の融
体の凝縮の影響によって両者の結合位置がずれる恐れが
あり、従来例と同様の不都合が生ずるのである。このよ
うにベローズ機構を設けることによってフランジ部33の
接合面にハウジング32の接合面を密着させることがで
き、その状態で両者をレーザ溶接にて固定するので、両
者の結合位置がずれる恐れはない。従って発光素子２と
光ファイバ５との結合位置のずれも生じないのである。
ステージ21上に直接取付けた場合には、チャック41によ
り保持されているパイプ31は、装置の機構上の誤差によ
ってＸ軸ステージ21の上面に立てた垂直に対して僅かに
傾斜している。従ってパイプ31に同軸心に嵌合している
フランジ部33も同様に僅かに傾斜しており、フランジ部
33の接合面とハウジング32の接合面とは互いに平行にな
らず、僅かの角度を持つため、両者の間に僅かの空隙が
生じる。このため発光素子２と光ファイバ５との調芯が
精度よくできないばかりでなく、両者を接合する際の融
体の凝縮の影響によって両者の結合位置がずれる恐れが
あり、従来例と同様の不都合が生ずるのである。このよ
うにベローズ機構を設けることによってフランジ部33の
接合面にハウジング32の接合面を密着させることがで
き、その状態で両者をレーザ溶接にて固定するので、両
者の結合位置がずれる恐れはない。従って発光素子２と
光ファイバ５との結合位置のずれも生じないのである。
第２図の例ではＹ軸ステージ22上にＸ軸ステージ21を
搭載したが、逆にＸ軸ステージ21上にＹ軸ステージ22を
搭載してもよい。Ｘ軸ステージ21とＹ軸ステージ22とを
一組としてＸ・Ｙ軸ステージと呼ぶ。
搭載したが、逆にＸ軸ステージ21上にＹ軸ステージ22を
搭載してもよい。Ｘ軸ステージ21とＹ軸ステージ22とを
一組としてＸ・Ｙ軸ステージと呼ぶ。
「発明の効果」 この発明の調芯固定装置によれば、ベローズ機構と押
圧板によって、光源モジュール10のフランジ部33とハウ
ジング32との間隙をなくし接合面同士を密着させること
が可能であり、融体の凝縮の影響での光軸ズレの恐れの
無い光源モジュールを実現できる。またそれと同時に、
発光素子チップ2aと光ファイバ５の各光軸の方向まで含
めて高精度の調芯が可能となる。
圧板によって、光源モジュール10のフランジ部33とハウ
ジング32との間隙をなくし接合面同士を密着させること
が可能であり、融体の凝縮の影響での光軸ズレの恐れの
無い光源モジュールを実現できる。またそれと同時に、
発光素子チップ2aと光ファイバ５の各光軸の方向まで含
めて高精度の調芯が可能となる。
また、コンピュータ制御によって光ファイバを回転さ
せ、その出力光量が最大となる位置を自動的に検出し
て、発光素子との偏波合わせを短時間に高精度で行うこ
とができる。
せ、その出力光量が最大となる位置を自動的に検出し
て、発光素子との偏波合わせを短時間に高精度で行うこ
とができる。
第１図はこの発明の調芯固定装置を用いて製造する光源
モジュールの一例を示す縦断面図、第２図はこの発明の
調芯固定装置の実施例の斜視図、第３図は第１図の光源
モジュール10及びそれを保持した第２図の調芯固定装置
の要部の縦断面図、第４図は第２図の調芯固定装置の動
作フローチャート、第５図は第４図の動作フローチャー
トのステップS2の偏波合わせ工程の詳細な動作フローチ
ャート、第６図は従来の光源モジュールの縦断面図、第
７図は従来の調芯固定装置の斜視図、第８図は第６図の
光源モジュール10の偏波合わせ工程を説明するための発
光素子２と光ファイバ５との斜視図、第９図Ａは偏波合
わせを行った一組の発光素子及び光ファイバの一例を示
す平面図、第９図Ｂは第９図Ａの光ファイバの側面図、
第10図Ａは偏波合わせを行った一組の発光素子及び光フ
ァイバの他の例を示す平面図、第10図Ｂは第10図Ａの光
ファイバの側面図、第11図は第７図の調芯固定装置にお
ける偏波合わせ工程を説明するための要部の斜視図であ
る。
モジュールの一例を示す縦断面図、第２図はこの発明の
調芯固定装置の実施例の斜視図、第３図は第１図の光源
モジュール10及びそれを保持した第２図の調芯固定装置
の要部の縦断面図、第４図は第２図の調芯固定装置の動
作フローチャート、第５図は第４図の動作フローチャー
トのステップS2の偏波合わせ工程の詳細な動作フローチ
ャート、第６図は従来の光源モジュールの縦断面図、第
７図は従来の調芯固定装置の斜視図、第８図は第６図の
光源モジュール10の偏波合わせ工程を説明するための発
光素子２と光ファイバ５との斜視図、第９図Ａは偏波合
わせを行った一組の発光素子及び光ファイバの一例を示
す平面図、第９図Ｂは第９図Ａの光ファイバの側面図、
第10図Ａは偏波合わせを行った一組の発光素子及び光フ
ァイバの他の例を示す平面図、第10図Ｂは第10図Ａの光
ファイバの側面図、第11図は第７図の調芯固定装置にお
ける偏波合わせ工程を説明するための要部の斜視図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】水平なＸ・Ｙ平面に沿った試料台に試料を
搭載して、Ｘ軸及びＹ軸方向に移送するＸ・Ｙ軸ステー
ジと、 垂直なＺ軸方向の試料台に試料を搭載して、Ｚ軸方向に
移送するＺ軸ステージと、 両端が閉塞された円筒形提灯（ちょうちん）状のベロー
ズと、そのベローズの内部に保持され、支点として作用
する鋼球とを有し、上記Ｘ・Ｙ軸ステージ上に垂直に取
付けられ、上面が任意の経度方向に傾斜自在とされたベ
ローズ機構と、 そのベローズ機構の上面に同軸心に取付けられ、光源モ
ジュールの発光素子チップを収容したハウジングを同軸
心に、かつほぼ垂直に保持する円筒状の第１チャック
と、 上記Ｚ軸ステージに取付けられ、上記光源モジュールの
光ファイバをほぼ垂直に保持する第２チャックと、 上記光ファイバの一端部の外周面に同軸心に嵌合され、
上記ハウジングの端面上に載置された上記光源モジュー
ルのフランジ部を、そのフランジ部の軸線に沿って下方
に押圧して、そのフランジ部の端面に上記ハウジングの
端面を密着させる押圧板とを具備することを特徴とす
る、 光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置。 - 【請求項２】請求項（１）において、 上記光ファイバを保持した第２チャックを光軸の周りに
回転させるチャック回転駆動機構と、 上記光ファイバの他端に対して、光軸を合わされた状態
で近接対向して配された偏光子と、 その偏光子を光軸の周りに回転させる回転ステージと、 上記偏光子の出力光の光量を測定する光パワーメータ
と、 その光パワーメータの測定値が最大となるように、上記
回転ステージ及び上記チャック回転駆動機構を制御し
て、上記光ファイバの他端と上記偏光子との間及び上記
発光素子チップと上記光ファイバの一端との間の偏波合
わせをそれぞれ行う制御部とを具備することを特徴とす
る、 光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245059A JP2578015B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245059A JP2578015B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123011A JPH04123011A (ja) | 1992-04-23 |
| JP2578015B2 true JP2578015B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=17127977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245059A Expired - Lifetime JP2578015B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 光源モジュール製造用光ファイバ調芯固定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578015B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4178639B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2008-11-12 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール用搭載部材および光モジュール |
| CN102508344B (zh) * | 2011-11-30 | 2014-07-16 | 成都储翰科技有限公司 | 半导体激光二极管自动耦合装置的实现方法 |
| CN109491023A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-19 | 湖北菲尔博光电技术有限公司 | 蝶形激光器自动耦合夹持系统及其使用方法 |
| CN112433307B (zh) * | 2020-12-03 | 2022-02-22 | 四川光恒通信技术有限公司 | 一种新型四件式光纤耦合对准台及其使用方法 |
| CN113770511A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-10 | 武汉楚星光纤应用技术有限公司 | 多芯光纤扇入扇出模块耦合及封装系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55133583A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-17 | Hitachi Ltd | Method of assembling light emitting semiconductor device utilizing optical fiber |
| JPS59211010A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-29 | Fujitsu Ltd | 偏波面保存光フアイバの偏波面整合方法 |
| JPS63208008A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-08-29 | Toshiba Corp | 光通信用フアイバモジユ−ルの組立方法及びその装置 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2245059A patent/JP2578015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04123011A (ja) | 1992-04-23 |
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