JP2823887B2 - 光ユニットの製造方法及び製造装置 - Google Patents
光ユニットの製造方法及び製造装置Info
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- optical fiber
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光導波路のホルダと光部品のホルダとを接
続して光ユニットを製造する方法及びその装置に関す
る。
続して光ユニットを製造する方法及びその装置に関す
る。
〈従来の技術〉 近年、光通信や光情報処理等の分野における技術の進
展に伴い、単一モード伝送用光ファイバと光結合回路や
光分岐回路等を構成する光導波路とを信頼性高く実装す
ることが必要となって来ている。周知のように、単一モ
ード伝送用光ファイバのコア部の径は10μｍ程度しかな
く、この単一モード伝送用光ファイバと先に述べた光導
波路とを接続する場合には、これらの相対的な位置ずれ
を１μｍ程度以下に抑えて接続損失の増加を防止しなけ
ればならない。
展に伴い、単一モード伝送用光ファイバと光結合回路や
光分岐回路等を構成する光導波路とを信頼性高く実装す
ることが必要となって来ている。周知のように、単一モ
ード伝送用光ファイバのコア部の径は10μｍ程度しかな
く、この単一モード伝送用光ファイバと先に述べた光導
波路とを接続する場合には、これらの相対的な位置ずれ
を１μｍ程度以下に抑えて接続損失の増加を防止しなけ
ればならない。
従来、光導波路と単一モード伝送用光ファイバ等の光
部品との接続に際しては、これらの接続損失が最小とな
るように、光導波路を保持するホルダと光部品を保持す
るホルダとを位置決めし、両側を接着剤により固定して
いる。
部品との接続に際しては、これらの接続損失が最小とな
るように、光導波路を保持するホルダと光部品を保持す
るホルダとを位置決めし、両側を接着剤により固定して
いる。
ところが、この方法では接着剤が固化するまで一対の
ホルダを静止状態で固定しておく必要がある上、外部環
境に対する接着剤の特性に問題があるため、信頼性が高
いものとは必ずしも云えなかった。
ホルダを静止状態で固定しておく必要がある上、外部環
境に対する接着剤の特性に問題があるため、信頼性が高
いものとは必ずしも云えなかった。
そこで、周囲への熱的影響が少なくしかも瞬間的な接
合が可能なレーザ溶接を、これら光導波路と光部品との
結合に応用して光ユニットを製造することが考えられて
いる。このような光ユニットの一例を表す第５図に示す
ように、単一モード伝送用光ファイバ（以下、単一モー
ドファイバと略称する）101の接続端部はステンレス鋼
製のフェルール102を介してステンレス鋼製のホルダ103
に埋設されている。前記単一モードファイバ101に一端
側が接続する光導波路104は、ステンレス鋼製のホルダ1
05に接着固定されており、この光導波路104にはセンサ
チップ106が組付けられている。この光導波路104の他端
側には、ステンレス鋼製のホルダ107に保持された複数
本（図では二本）の多モード伝送用光ファイバ（以下、
多モードファイバと略称する）108の接続端部が連結さ
れており、前記ホルダ107はステンレス鋼製のホルダ受
け109に装着されている。そして、これらホルダ103,10
5,107及びホルダ受け109の突き合せ端部110はYAG（イッ
トリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザにより適
宜スポット溶接され、相互に一体化されている（図中黒
点で示す溶接箇所111参照）。
合が可能なレーザ溶接を、これら光導波路と光部品との
結合に応用して光ユニットを製造することが考えられて
いる。このような光ユニットの一例を表す第５図に示す
ように、単一モード伝送用光ファイバ（以下、単一モー
ドファイバと略称する）101の接続端部はステンレス鋼
製のフェルール102を介してステンレス鋼製のホルダ103
に埋設されている。前記単一モードファイバ101に一端
側が接続する光導波路104は、ステンレス鋼製のホルダ1
05に接着固定されており、この光導波路104にはセンサ
チップ106が組付けられている。この光導波路104の他端
側には、ステンレス鋼製のホルダ107に保持された複数
本（図では二本）の多モード伝送用光ファイバ（以下、
多モードファイバと略称する）108の接続端部が連結さ
れており、前記ホルダ107はステンレス鋼製のホルダ受
け109に装着されている。そして、これらホルダ103,10
5,107及びホルダ受け109の突き合せ端部110はYAG（イッ
トリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザにより適
宜スポット溶接され、相互に一体化されている（図中黒
点で示す溶接箇所111参照）。
前記単一モードファイバ101から入射した光は光導波
路104にて二つに分岐され、センサチップ106を有する側
とそうでない側との光が二本の多モードファイバ108に
て観測される。そこで、これら二本の多モードファイバ
108からの出力を比較することにより、センサチップ106
に基づく高感度な各種測定が可能となる。
路104にて二つに分岐され、センサチップ106を有する側
とそうでない側との光が二本の多モードファイバ108に
て観測される。そこで、これら二本の多モードファイバ
108からの出力を比較することにより、センサチップ106
に基づく高感度な各種測定が可能となる。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上述したような従来の光ユニットの製造に
あっては、接続部位をYAGレーザ固定する前に実行する
初期調心において複数ポートの光導波路部品と光ファイ
バアレイを低損失に結合させる効率的な方法がなかっ
た。そこで、本発明は複数の入出力端子を有する光導波
路部品と光ファイバアレイ間を低損失かつ効率的に調心
接続する光ユニットの製造方法及び装置を提供すること
を目的とする。
あっては、接続部位をYAGレーザ固定する前に実行する
初期調心において複数ポートの光導波路部品と光ファイ
バアレイを低損失に結合させる効率的な方法がなかっ
た。そこで、本発明は複数の入出力端子を有する光導波
路部品と光ファイバアレイ間を低損失かつ効率的に調心
接続する光ユニットの製造方法及び装置を提供すること
を目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る光ユニットの製造方法は、一端もしくは
両端に複数の入出力導波路を有する光導波路部品の端面
と、前記入出力導波路に接続する複数の光ファイバを整
列させた光ファイバアレイの端面とを突き合わせ、前記
入出力導波路と前記光ファイバとを光結合させた後に、
両者を固定する光ユニットの製造方法において、 前記入出力導波路のうちの一本と前記光ファイバのう
ちの一本とからなる接続の予定された第１の対と第２の
対を選び、第１の対の間で光学結合が最大となるように
前記光ファイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか
一方を平行移動させ、その平行移動量を割り出す第１の
工程と、 第２の対の間で光学結合が最大となるように前記光フ
ァイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平
行移動させ、その平行移動量を割り出す第２の工程と、 光軸に平行な回転軸を中心として、前記光導波路部品
及び前記光ファイバアレイのいずれか一方を所定の角度
だけ回転させる第３の工程と、 第１の対の間で光学結合が最大となるように前記光フ
ァイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平
行移動させ、その平行移動量を割り出す第４の工程と、 第２の対の間で光学結合が最大となるように前記光フ
ァイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平
行移動させ、その平行移動量を割り出す第５の工程と、 前記第１の工程で割り出した平行移動量、前記第２の
工程で割り出した平行移動量、前記第４の工程で割り出
した平行移動量、前記第５の工程で割り出した平行移動
量、及び前記所定の角度から前記第１の対をなす前記入
出力導波路と前記光ファイバとを一致させ且つ前記第２
の対をなす前記入出力導波路と前記光ファイバとを一致
させる回転角度及び平行移動距離を導出して、前記回転
角度及び前記平行移動距離だけ前記入出力導波路又は光
ファイバアレイを回転及び平行移動させて前記複数の入
出力導波路と前記複数の光ファイバを光結合させる第６
の工程とを備えたことを特徴とする。
両端に複数の入出力導波路を有する光導波路部品の端面
と、前記入出力導波路に接続する複数の光ファイバを整
列させた光ファイバアレイの端面とを突き合わせ、前記
入出力導波路と前記光ファイバとを光結合させた後に、
両者を固定する光ユニットの製造方法において、 前記入出力導波路のうちの一本と前記光ファイバのう
ちの一本とからなる接続の予定された第１の対と第２の
対を選び、第１の対の間で光学結合が最大となるように
前記光ファイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか
一方を平行移動させ、その平行移動量を割り出す第１の
工程と、 第２の対の間で光学結合が最大となるように前記光フ
ァイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平
行移動させ、その平行移動量を割り出す第２の工程と、 光軸に平行な回転軸を中心として、前記光導波路部品
及び前記光ファイバアレイのいずれか一方を所定の角度
だけ回転させる第３の工程と、 第１の対の間で光学結合が最大となるように前記光フ
ァイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平
行移動させ、その平行移動量を割り出す第４の工程と、 第２の対の間で光学結合が最大となるように前記光フ
ァイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平
行移動させ、その平行移動量を割り出す第５の工程と、 前記第１の工程で割り出した平行移動量、前記第２の
工程で割り出した平行移動量、前記第４の工程で割り出
した平行移動量、前記第５の工程で割り出した平行移動
量、及び前記所定の角度から前記第１の対をなす前記入
出力導波路と前記光ファイバとを一致させ且つ前記第２
の対をなす前記入出力導波路と前記光ファイバとを一致
させる回転角度及び平行移動距離を導出して、前記回転
角度及び前記平行移動距離だけ前記入出力導波路又は光
ファイバアレイを回転及び平行移動させて前記複数の入
出力導波路と前記複数の光ファイバを光結合させる第６
の工程とを備えたことを特徴とする。
一方の本発明に係る光ユニットの製造装置は、一端も
しくは両端に複数の入出力導波路を有する光導波路部品
の端面と、前記入出力導波路に接続する複数の光ファイ
バを整列させた光ファイバアレイの端面とを突き合わ
せ、前記入出力導波路と前記光ファイバ間で光結合を調
整した後に両者を固定する光ユニットの製造装置におい
て、 光軸に平行な回転軸を中心として、前記光導波路部品
及び前記光ファイバアレイのいずれか一方を所定の角度
だけ回転させる第１の手段と、 前記入出力導波路のうちの１本と前記光ファイバのう
ちの１本とからなる接続の予定された対の間で光学結合
が最大となるように、前記光ファイバアレイ及び前記光
導波路部品のいずれか一方を平行移動させ、その平行移
動量を割り出す第２の手段と、 前記所定の角度と前記平行移動量を基に、前記複数の
光導波路と前記複数の光ファイバ間の低損失結合に必要
な最適平行移動距離及び回転角度とを導出する第３の手
段とを備えたことを特徴とする。
しくは両端に複数の入出力導波路を有する光導波路部品
の端面と、前記入出力導波路に接続する複数の光ファイ
バを整列させた光ファイバアレイの端面とを突き合わ
せ、前記入出力導波路と前記光ファイバ間で光結合を調
整した後に両者を固定する光ユニットの製造装置におい
て、 光軸に平行な回転軸を中心として、前記光導波路部品
及び前記光ファイバアレイのいずれか一方を所定の角度
だけ回転させる第１の手段と、 前記入出力導波路のうちの１本と前記光ファイバのう
ちの１本とからなる接続の予定された対の間で光学結合
が最大となるように、前記光ファイバアレイ及び前記光
導波路部品のいずれか一方を平行移動させ、その平行移
動量を割り出す第２の手段と、 前記所定の角度と前記平行移動量を基に、前記複数の
光導波路と前記複数の光ファイバ間の低損失結合に必要
な最適平行移動距離及び回転角度とを導出する第３の手
段とを備えたことを特徴とする。
〈作用〉 上述した構成によれば、接続すべき光導波路と光ファ
イバの対のうちから２対を選び、この２対間の相対位置
を微動装置の上記の動作により自動的に割り出した後、
２対を合致させ、さらにその２対間での光結合を最大に
することができるので、複数の入出力端子を有する光導
波路部品と光ファイバアレイ間を低損失かつ効率的に調
心接続できる。
イバの対のうちから２対を選び、この２対間の相対位置
を微動装置の上記の動作により自動的に割り出した後、
２対を合致させ、さらにその２対間での光結合を最大に
することができるので、複数の入出力端子を有する光導
波路部品と光ファイバアレイ間を低損失かつ効率的に調
心接続できる。
〈実施例〉 第１図及び第２図は本発明の一実施例を説明するため
の図である。
の図である。
第２図は本発明の対象としている光ユニットの基本形
を示している。光導波路を保持する第１ホルダ10は光フ
ァイバを保持する第２ホルダ11と第３ホルダ12に挟まれ
た形態となっている。即ち、第１ホルダ10は光導波路
（石英光導波路、多成分ガラス光導波路、LiNbO3光導波
路等が適する）が接着固定あるいは半田固定されてその
両端面が研磨されたものである。一方、第２及び第３ホ
ルダ11,12は光ファイバが１本あるいは２本以上がアレ
イ状に配列されて接着固定あるいは半田固定された構造
のものであり、第１ホルダ10と同様に端面が各々研磨さ
れている。
を示している。光導波路を保持する第１ホルダ10は光フ
ァイバを保持する第２ホルダ11と第３ホルダ12に挟まれ
た形態となっている。即ち、第１ホルダ10は光導波路
（石英光導波路、多成分ガラス光導波路、LiNbO3光導波
路等が適する）が接着固定あるいは半田固定されてその
両端面が研磨されたものである。一方、第２及び第３ホ
ルダ11,12は光ファイバが１本あるいは２本以上がアレ
イ状に配列されて接着固定あるいは半田固定された構造
のものであり、第１ホルダ10と同様に端面が各々研磨さ
れている。
これらの部品で光ユニットを構成する為には第１ホル
ダ10の入力側と第２ホルダ11の出力側と、第１ホルダ10
の出力側と第３ホルダ12の入力側とを各々接続する必要
がある（今ここでは左側を光の入力側、右側を出力側と
している）。本発明はその各々の接続をYAGレーザで行
うための接続装置を提供するものである。
ダ10の入力側と第２ホルダ11の出力側と、第１ホルダ10
の出力側と第３ホルダ12の入力側とを各々接続する必要
がある（今ここでは左側を光の入力側、右側を出力側と
している）。本発明はその各々の接続をYAGレーザで行
うための接続装置を提供するものである。
第２図においてYAGレーザ光は光軸方向（図中左右方
向）に対して直角方向（図中上下方向）から照射する
（図中矢印参照）。この時照射は光軸に対して対称の位
置で行われ、常に同時に照射される。これは片側のみ照
射された場合には反対側が広がってしまうからである。
ただし、照射点は図中黒点に示したように２点ずつ照射
してもよいし、更に多点照射してもよい。また、図中左
右の両溶接部位の照射を同時に行ってもよいし、交互に
行ってもよい。YAGレーザによる接続はホルダ同志を溶
接することにより成される。従って、ホルダ同志が極め
て近い距離で配置されている必要がある。本発明ではマ
イクロータで光軸方向に押しつけており、隙間は殆ど無
い状態が望ましい。
向）に対して直角方向（図中上下方向）から照射する
（図中矢印参照）。この時照射は光軸に対して対称の位
置で行われ、常に同時に照射される。これは片側のみ照
射された場合には反対側が広がってしまうからである。
ただし、照射点は図中黒点に示したように２点ずつ照射
してもよいし、更に多点照射してもよい。また、図中左
右の両溶接部位の照射を同時に行ってもよいし、交互に
行ってもよい。YAGレーザによる接続はホルダ同志を溶
接することにより成される。従って、ホルダ同志が極め
て近い距離で配置されている必要がある。本発明ではマ
イクロータで光軸方向に押しつけており、隙間は殆ど無
い状態が望ましい。
第１図は本発明の装置を説明するための図である。構
成は第２図においた示した第１ホルダ10を支持するコラ
ム13と、同じく第２及び第３ホルダ11,12をそれぞれ支
持する微動装置14,15及びこれらを制御するための図示
しない制御系と、上記コラム13及び両微動装置14,15を
立設してなる台座16と、上記コラム13上を図示しないパ
ルスモータ及びギヤ機構により上下動自在なステージ17
と、このステージ17の上面に敷設された前後一対のレー
ル18、18と、これらのレール18上を図示しない駆動機構
により左右方向へ移動可能な前後一対のレーザヘッド1
9、19とからなっている。なお、図示しないが付属品と
して光導波路観測用の顕微鏡、照明装置、不活性ガス噴
射系（レーザ溶接部の酸化防止用）、観測用テレビカメ
ラ等が装置として含まれる。
成は第２図においた示した第１ホルダ10を支持するコラ
ム13と、同じく第２及び第３ホルダ11,12をそれぞれ支
持する微動装置14,15及びこれらを制御するための図示
しない制御系と、上記コラム13及び両微動装置14,15を
立設してなる台座16と、上記コラム13上を図示しないパ
ルスモータ及びギヤ機構により上下動自在なステージ17
と、このステージ17の上面に敷設された前後一対のレー
ル18、18と、これらのレール18上を図示しない駆動機構
により左右方向へ移動可能な前後一対のレーザヘッド1
9、19とからなっている。なお、図示しないが付属品と
して光導波路観測用の顕微鏡、照明装置、不活性ガス噴
射系（レーザ溶接部の酸化防止用）、観測用テレビカメ
ラ等が装置として含まれる。
次にこの装置の動作方法について説明する。
第２図に示す光ユニットを作製するためには、まず、
第２ホルダ11と第１ホルダ10、第３ホルダ12と第１ホル
ダ10の調心を行い各々面同士が密着する状態を形成す
る。次に、第２ホルダ11と第１ホルダ10、第１ホルダ10
と第３ホルダ12とをYAGレーザ溶接を行う。レーザ光は
最大100J/pulseの出力を有するパルスレーザを使用し、
２分割して各々のレーザヘッド19、19に均等に分配す
る。そして、図中矢印のように各レーザヘッド19、19を
右方へ移動することによって出力側の第３ホルダ12と第
１ホルダ10とを接続する。レーザ光は光ファイバ（ファ
イバ直径400μｍ）20、20によって各レーザヘッド19、1
9まで導かれる。各レーザヘッド19、19は20J/pulseの出
力を有しており、パルス幅は10msec、ランプ入力電圧は
750〜850Vである。但し、パルス幅、ランプ入力は溶接
部の熱伝導率、熱容量によって可変となるように構成さ
れる。
第２ホルダ11と第１ホルダ10、第３ホルダ12と第１ホル
ダ10の調心を行い各々面同士が密着する状態を形成す
る。次に、第２ホルダ11と第１ホルダ10、第１ホルダ10
と第３ホルダ12とをYAGレーザ溶接を行う。レーザ光は
最大100J/pulseの出力を有するパルスレーザを使用し、
２分割して各々のレーザヘッド19、19に均等に分配す
る。そして、図中矢印のように各レーザヘッド19、19を
右方へ移動することによって出力側の第３ホルダ12と第
１ホルダ10とを接続する。レーザ光は光ファイバ（ファ
イバ直径400μｍ）20、20によって各レーザヘッド19、1
9まで導かれる。各レーザヘッド19、19は20J/pulseの出
力を有しており、パルス幅は10msec、ランプ入力電圧は
750〜850Vである。但し、パルス幅、ランプ入力は溶接
部の熱伝導率、熱容量によって可変となるように構成さ
れる。
第２ホルダ11と第１ホルダ10のレーザ溶接部と、第３
ホルダ12と第１ホルダ10のレーザ溶接部に照射するレー
ザ光は光軸に対して対称の位置に照射されており、互い
に上下方向に同期して移動するようになっている。図示
例では、ステージ17を上下動させることで各レーザヘッ
ド19、19間を機械的に同期させているが、各々機械的に
独立だが電気的に同期する方式でもよい。コラム13は第
１ホルダ10を支えるためのものであり、とくに微動機構
精度は高くなくてよい。しかし、初期調心する為にレー
ザ光よりなる平面内の角度調心機構を有している。微動
装置14はアレイの第２ホルダ11とアレイ化された第１ホ
ルダ10を接合する為に光軸に対して直角の面内の角度制
御、上下、左右、光軸方向の各方向の微動機構を有して
いる必要がある。微動装置15も微動装置14と同様の機構
を有している。但し、光軸方向は手動が望ましく其の他
は自動調心機構を有している。本発明の特徴として特に
微動装置14,15はトルクの大きいモータを有する必要が
あり、パルスモータよりもサーボモータが良い。それ
は、第２ホルダ11と第１ホルダ10のレーザ溶接におい
て、互いの端面同志を密着させながら微動調心する必要
があるためである。このことはレーザ溶接を行ってみる
と極めて重要であり、密着度によってレーザ溶接による
光ファイバと光導波路の接続損失が増減することがわか
っているからである。
ホルダ12と第１ホルダ10のレーザ溶接部に照射するレー
ザ光は光軸に対して対称の位置に照射されており、互い
に上下方向に同期して移動するようになっている。図示
例では、ステージ17を上下動させることで各レーザヘッ
ド19、19間を機械的に同期させているが、各々機械的に
独立だが電気的に同期する方式でもよい。コラム13は第
１ホルダ10を支えるためのものであり、とくに微動機構
精度は高くなくてよい。しかし、初期調心する為にレー
ザ光よりなる平面内の角度調心機構を有している。微動
装置14はアレイの第２ホルダ11とアレイ化された第１ホ
ルダ10を接合する為に光軸に対して直角の面内の角度制
御、上下、左右、光軸方向の各方向の微動機構を有して
いる必要がある。微動装置15も微動装置14と同様の機構
を有している。但し、光軸方向は手動が望ましく其の他
は自動調心機構を有している。本発明の特徴として特に
微動装置14,15はトルクの大きいモータを有する必要が
あり、パルスモータよりもサーボモータが良い。それ
は、第２ホルダ11と第１ホルダ10のレーザ溶接におい
て、互いの端面同志を密着させながら微動調心する必要
があるためである。このことはレーザ溶接を行ってみる
と極めて重要であり、密着度によってレーザ溶接による
光ファイバと光導波路の接続損失が増減することがわか
っているからである。
次に本装置の調心機構について述べる。本装置の基本
的な調心原理は、まず各部品の配置を、第２ホルダ11と
第１ホルダ10と第３ホルダ12とを各々微動装置14,15及
びコラム13にセットし、第２ホルダ11の方から光を入射
し、第３ホルダ12から光を取り出す形態（これは入出力
を逆にしてもよい）とし、第３ホルダ12の光出力を最大
になるように第２ホルダ11と第１ホルダ10の調心、第１
ホルダ10と第３ホルダ12の調心を自動的に行うことが可
能な点にある。
的な調心原理は、まず各部品の配置を、第２ホルダ11と
第１ホルダ10と第３ホルダ12とを各々微動装置14,15及
びコラム13にセットし、第２ホルダ11の方から光を入射
し、第３ホルダ12から光を取り出す形態（これは入出力
を逆にしてもよい）とし、第３ホルダ12の光出力を最大
になるように第２ホルダ11と第１ホルダ10の調心、第１
ホルダ10と第３ホルダ12の調心を自動的に行うことが可
能な点にある。
その調心方法はまず、各部品を精度の良い微動装置1
4,15等に各々固定し、固定しただけで大まかな光結合が
得られるような機構とする。次に、上述した各ホルダ10
〜12の光ファイバ−光導波路間の調整を行うが、第１図
の図面に従って説明する。
4,15等に各々固定し、固定しただけで大まかな光結合が
得られるような機構とする。次に、上述した各ホルダ10
〜12の光ファイバ−光導波路間の調整を行うが、第１図
の図面に従って説明する。
仮に、第２ホルダ11の光ファイバアレイと第１ホルダ
10の光導波路アレイを考える。アレイの１本ずつを調心
することは極めて長時間を要する為に、本発明ではアレ
イの端と端の２本の光ファイバを用いてアレイの調心を
行う。基本原理を説明するための図を第３図に記した。
いま図中29,30は光ファイバアレイの端と端のファイバ
とし、31,32は光導波路アレイの端と端の導波路とす
る。最初、互いにずれていると仮定して第３図（Ａ）の
状態から自動調心を開始する。光導波路アレイは固定さ
れており、光ファイバアレイが自動調心装置に装着され
ていると仮定する。当初、αの角度を有して光導波路と
光ファイバがずれていたとする。次に、自動調心で導波
路31とファイバ29を一致させる（第３図（Ｂ）参照）。
さらに、自動調心で導波路32とファイバ30を一致させる
（第３図（Ｃ）参照）。以上で右と左のファイバの座標
が各々求まった。しかし、右と左の相互関係は未知なの
で、次に未知の角度αを求めるために、θ度だけ強制的
に回転する（第３図（Ｄ）参照）。そして、上記と同様
に右と左の位置を求める（第３図（Ｅ），（Ｆ）参
照）。以上で操作は終了であるが次に、以上で得られた
座標を用いてαを求めてその角度だけ回転して光導波路
と平行にし、既に求まっている座標より光導波路と各々
一致するように移動し調心を行う。以上の説明を行うた
めに第４図に解説図を示した。説明のために左側のファ
イバ29および導波路31を基準に説明する。第３図（Ａ）
の導波路アレイ右側32を原点として、第４図は第３図の
（Ｃ）と（Ｅ）の状態を合わせて表現したものである。
すると各状態は（X1,Y1），（X2,Y2），（X3,Y3）と求
まり、θを与えてあるので各座標とθからαを求めるこ
とが可能となる。以上の操作により角度をθ−αだけ回
転すれば光ファイバアレイと光導波路アレイが平行にな
る。次に、既知の座標に従いX,Yの自動調心でおのおの
が一致するように光ファイバアレイを移動し、光導波路
アレイと一致させる。
10の光導波路アレイを考える。アレイの１本ずつを調心
することは極めて長時間を要する為に、本発明ではアレ
イの端と端の２本の光ファイバを用いてアレイの調心を
行う。基本原理を説明するための図を第３図に記した。
いま図中29,30は光ファイバアレイの端と端のファイバ
とし、31,32は光導波路アレイの端と端の導波路とす
る。最初、互いにずれていると仮定して第３図（Ａ）の
状態から自動調心を開始する。光導波路アレイは固定さ
れており、光ファイバアレイが自動調心装置に装着され
ていると仮定する。当初、αの角度を有して光導波路と
光ファイバがずれていたとする。次に、自動調心で導波
路31とファイバ29を一致させる（第３図（Ｂ）参照）。
さらに、自動調心で導波路32とファイバ30を一致させる
（第３図（Ｃ）参照）。以上で右と左のファイバの座標
が各々求まった。しかし、右と左の相互関係は未知なの
で、次に未知の角度αを求めるために、θ度だけ強制的
に回転する（第３図（Ｄ）参照）。そして、上記と同様
に右と左の位置を求める（第３図（Ｅ），（Ｆ）参
照）。以上で操作は終了であるが次に、以上で得られた
座標を用いてαを求めてその角度だけ回転して光導波路
と平行にし、既に求まっている座標より光導波路と各々
一致するように移動し調心を行う。以上の説明を行うた
めに第４図に解説図を示した。説明のために左側のファ
イバ29および導波路31を基準に説明する。第３図（Ａ）
の導波路アレイ右側32を原点として、第４図は第３図の
（Ｃ）と（Ｅ）の状態を合わせて表現したものである。
すると各状態は（X1,Y1），（X2,Y2），（X3,Y3）と求
まり、θを与えてあるので各座標とθからαを求めるこ
とが可能となる。以上の操作により角度をθ−αだけ回
転すれば光ファイバアレイと光導波路アレイが平行にな
る。次に、既知の座標に従いX,Yの自動調心でおのおの
が一致するように光ファイバアレイを移動し、光導波路
アレイと一致させる。
なお、上記実施例にて、ステージ17上に前後一対のも
う一組のレーザヘッド19、19を設けて、各ホルダ10〜12
における左右の両溶接部を各々独立して溶接するように
しても良いことは言う迄もない。
う一組のレーザヘッド19、19を設けて、各ホルダ10〜12
における左右の両溶接部を各々独立して溶接するように
しても良いことは言う迄もない。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、複数の入出力端
子を有する光導波路部品と光ファイバアレイ間を低損失
かつ効率的に調心接続できる。
子を有する光導波路部品と光ファイバアレイ間を低損失
かつ効率的に調心接続できる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明のレーザ溶接の説明図、第３図（Ａ）〜第３図（Ｆ）
及び第４図は調心方法を説明するための各々の原理図、
第５図は従来のレーザ溶接の説明図である。 また、図中10は光ファイバを保持する第１ホルダ、11,1
2は光導波路を保持する第２及び第３ホルダ、17はステ
ージ、19、19はレーザヘッドである。
明のレーザ溶接の説明図、第３図（Ａ）〜第３図（Ｆ）
及び第４図は調心方法を説明するための各々の原理図、
第５図は従来のレーザ溶接の説明図である。 また、図中10は光ファイバを保持する第１ホルダ、11,1
2は光導波路を保持する第２及び第３ホルダ、17はステ
ージ、19、19はレーザヘッドである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−88404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−55505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−254004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−73211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−72342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−58304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−170913（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/30 G02B 6/24 G02B 6/42
Claims (2)
- 【請求項１】一端もしくは両端に複数の入出力導波路を
有する光導波路部品の端面と、前記入出力導波路に接続
する複数の光ファイバを整列させた光ファイバアレイの
端面とを突き合わせ、前記入出力導波路と前記光ファイ
バとを光結合させた後に、両者を固定する光ユニットの
製造方法において、 前記入出力導波路のうちの一本と前記光ファイバのうち
の一本とからなる接続の予定された第１の対と第２の対
を選び、第１の対の間で光学結合が最大となるように前
記光ファイバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一
方を平行移動させ、その平行移動量を割り出す第１の工
程と、 第２の対の間で光学結合が最大となるように前記光ファ
イバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平行
移動させ、その平行移動量を割り出す第２の工程と、 光軸に平行な回転軸を中心として、前記光導波路部品及
び前記光ファイバアレイのいずれか一方を所定の角度だ
け回転させる第３の工程と、 第１の対の間で光学結合が最大となるように前記光ファ
イバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平行
移動させ、その平行移動量を割り出す第４の工程と、 第２の対の間で光学結合が最大となるように前記光ファ
イバアレイ及び前記光導波路部品のいずれか一方を平行
移動させ、その平行移動量を割り出す第５の工程と、 前記第１の工程で割り出した平行移動量、前記第２の工
程で割り出した平行移動量、前記第４の工程で割り出し
た平行移動量、前記第５の工程で割り出した平行移動
量、及び前記所定の角度から前記第１の対をなす前記入
出力導波路と前記光ファイバとを一致させ且つ前記第２
の対をなす前記入出力導波路と前記光ファイバとを一致
させる回転角度及び平行移動距離を導出して、前記回転
角度及び前記平行移動距離だけ前記入出力導波路又は光
ファイバアレイを回転及び平行移動させて前記複数の入
出力導波路と前記複数の光ファイバを光結合させる第６
の工程とを備えたことを特徴とする光ユニットの製造方
法。 - 【請求項２】一端もしくは両端に複数の入出力導波路を
有する光導波路部品の端面と、前記入出力導波路に接続
する複数の光ファイバを整列させた光ファイバアレイの
端面とを突き合わせ、前記入出力導波路と前記光ファイ
バ間で光結合を調整した後に両者を固定する光ユニット
の製造装置において、 光軸に平行な回転軸を中心として、前記光導波路部品及
び前記光ファイバアレイのいずれか一方を所定の角度だ
け回転させる第１の手段と、 前記入出力導波路のうちの１本と前記光ファイバのうち
の１本とからなる接続の予定された対の間で光学結合が
最大となるように、前記光ファイバアレイ及び前記光導
波路部品のいずれか一方を平行移動させ、その平行移動
量を割り出す第２の手段と、 前記所定の角度と前記平行移動量を基に、前記複数の光
導波路と前記複数の光ファイバ間の低損失結合に必要な
最適平行移動距離及び回転角度とを導出する第３の手段
とを備えたことを特徴とする光ユニットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169773A JP2823887B2 (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | 光ユニットの製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169773A JP2823887B2 (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | 光ユニットの製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335205A JPH0335205A (ja) | 1991-02-15 |
| JP2823887B2 true JP2823887B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=15892598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1169773A Expired - Lifetime JP2823887B2 (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | 光ユニットの製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823887B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2853108B2 (ja) * | 1992-06-17 | 1999-02-03 | 日本特殊陶業 株式会社 | スパークプラグ |
| KR100985018B1 (ko) * | 2010-04-06 | 2010-10-04 | 주식회사 엘앤피아너스 | 기판 가공 장치 |
| CN115781016B (zh) * | 2023-01-16 | 2023-05-02 | 无锡市振华汽车部件股份有限公司 | 一种集成化脉冲光纤焊接激光器及其使用方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62170913A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 光導波モジユ−ル |
| JPS6358304A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ガイド溝付き光導波路の製造方法 |
| JPS6488404A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Automatic aligning method for optical parts |
-
1989
- 1989-07-03 JP JP1169773A patent/JP2823887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335205A (ja) | 1991-02-15 |
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