JP3715261B2 - 光ファイバ・ガイド部材の固定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路と光ファイバとを光接続する光コネクタを作製する工程において、挿入された光ファイバを位置決めするガイド孔を有するガイド部材を光導波路基板端面の所定の位置に固定するためのガイド部材の固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信の発達に伴い、光コネクタをはじめとする各種の光部品、あるいはそれらの光部品を用いた光送受信器，光分配器，光交換器などの各種の光装置の需要が大幅に高まっている。また最近では、平板基板型光導波路を基本として構成される光回路を用いた光分波・光合波器，光分配器，光送受信器などの各種の光モジュールが実用化され始めている。以後、平板基板型光導波路を単に「光導波路」と呼ぶことにする。
【０００３】
これらの光モジュールは、外部に対して光信号の入出力を行うために、通常は光ファイバを接続して用いられる。現状では、光導波路と光ファイバとの接続、言い換えると光モジュールと光ファイバとの接続は永久接続である。すなわち、光ファイバコネクタのように接続，非接続を繰り返すことができない。従って、光モジュール単体での動作テストを行う段階で光ファイバは光モジュールに永久接続される。これにより、光モジュールを実装して光装置を構成するときに、光モジュールに既に光ファイバが接続されているために、光ファイバの処置に手間がかかり、光モジュールの取り扱いが非常に不便であり、またこの実装の自動化が困難になっている。
そこで、光モジュール内の光導波路と光ファイバとの接続をコネクタ化し、無調心で着脱可能にすることが望まれている。このような光導波路／光ファイバ・コネクタが実現されれば、光ファイバ・ピグテイル無しで光モジュールを取り扱うことができ、必要な際に光ファイバを光モジュールに接続することができる。このことは光装置の低コスト化や量産化に大きく貢献する。
【０００４】
さて、このような要求を満たす光コネクタとして、ＦＰＣ（Ｆｉｂｅｒ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）形光導波路／光ファイバ・コネクタが特願平８−７７２８２号において発明されている。この光導波路／光ファイバ・コネクタについて、図３を用いて説明する。
図３に示すように、光導波路基板１２の端面は、ガラスブロック５０により補強した後、光軸に対して垂直かつ平面になるように研磨され形成される。ここで、研磨により形成された光導波路の端面、ガラスブロック５０の端面および光導波路基板１２の端面を含む光導波路１に対して垂直な平面を光導波路端面１１と呼ぶことにする。光導波路端面１１には、光導波路１と光ファイバ３との光軸を合わせるためのガイド部材２が固定される。
上記ガイド部材２には、光ファイバ３の外径（１２５μｍ）よりも僅かに大きな内径を持つガイド孔２２を有している。また、各ガイド孔２２の中心軸の間隔は、光導波路端面１１における２本の光導波路１の間隔と等しくなるようにする。ガラスブロック５０により、光導波路１の上側のガイド部材２を固定する面積が確保される。光導波路基板１２には、ジャック６１が装着される。光ファイバ３はペアファイバの状態において、片側が開口した形状のプラグ６２に対して、片持ち梁となるように固定される。この際、光ファイバ３の先端はプラグ６２の先端に対して長さ：ΔＬだけ突き出るようにしておく（図３（ａ）参照）。
【０００５】
光接続は、ジャック６１にプラグ６２を挿入し嵌合させることにより行われる。この時、光ファイバ３は、ガイド部材２のガイド孔２２に挿入され、光ファイバ３の先端は、光導波路端面１１に突き当てられる。光ファイバ３は、ガイド孔２２にガイドされ、光導波路１と光ファイバ３との光軸が一致するように調心される。接続時においては、プラグ先端および光ファイバ３の先端は光導波路端面１１の同一平面上に突き当たるために、光ファイバ３の先端は、突き出し長さΔＬの分だけプラグ６２の開口部の中に吸収され、前記開口部の空間において光ファイバ３は座屈して撓む（図３（ｂ）参照）。
そして、撓んだ光ファイバ３が元に伸びようとする復元力すなわち座屈力により、光ファイバ３の先端は、適当な荷重で光導波路端面１１に突き当てられ、両者が面接触し間隙が消滅する。すなわちＰＣ（Physical Contact）接続される。光導波路１と光ファイバ３がいずれも石英を主体として製作されている一般的な場合では、ＰＣ接続により反射の原因となる空気と光ファイバとの境界が消滅したとき、そこでの光の反射量が非常に小さくなる。
【０００６】
さて、本コネクタにおいて重要なことは、光導波路１の光軸とガイド孔２２の中心軸とが一致するように、ガイド部材２が光導波路１に対して高い位置決め精度で固定されていることである。ガイド部材２の固定位置の誤差の分だけガイド孔２２の中心軸および挿入された光ファイバ３の位置ズレが生じ、コネクタとして使用したとき接続損失が大きくなる。実用に十分低い接続損失を得るためには、光導波路１と光ファイバ３との軸ズレは１μｍ以内と非常に高精度にする必要がある。
【０００７】
光導波路端面においてガイド部材を位置決めするための構造としては、▲１▼光導波路端面付近にＶ溝等を形成して、これを基準にしてガイド部材２を位置決めする構造、▲２▼光導波路端面の前方に形成したＶ溝自体をガイド部材として利用する構造、▲３▼図４のように、構造に基準面を持たず、構造だけでは、ガイド部材の位置が確定できない構造がある。
前記▲１▼および▲２▼の構造では、アクティブアライメント法、すなわち光導波路と光ファイバ間の光結合状態をモニタした位置決め法を用いてガイド部材位置決めを行う必要がなく、ガイド部材の形成が比較的簡易に行える利点がある。
しかし、光導波路基板に対して、エッチングパターンの形成やエッチングなど諸々の工程を施す必要があり、また、前述の基準面を非常に正確に制御するために、それらの工程を厳しく管理する必要がある。
一方、▲３▼の図４に示す構造では、光導波路１を有する光導波路基板１２に対しては、ガラスブロック５０の装着や光導波路端面の研磨など簡単な処理のみであり、光導波路基板１２やマイクロホール２２を有するガイド部材２に対する形状寸法を制御する負担が軽い。しかし、この構造の場合には、何らかの方法により、ガイド部材を正確に位置決めし、光導波路端面に固定する必要がある。
そこで、本発明は、コネクタの構造が▲３▼の構造に属する場合のガイド部材の固定方法に係っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、光ファイバを光導波路端面に接続する方法については、様々なものが発明されてきたが、ガイド部材を固定する方法については、余り検討されていない。
【０００９】
従来の光ファイバを光導波路端面に接続する方法の一つを図５を用いて説明しておく。接続する光ファイバ３は固定ブロック５１の中に埋め込まれて固定される。固定ブロック５１の端面は、光ファイバ３と共に研磨され、固定ブロック５１および光ファイバ３の端面は同一面になっている。固定方法は、先ず、光ファイバから光を出射させ、アクティブアライメント法により、光ファイバ３と共に固定ブロック５１の位置決めを行い、それを接着材を用いて光導波路端面１１に固定する。このとき、特願平７−２８８８７９６号に記載されているように、光導波路端面と固定ブロック端面とを突き合わせて両端面を平行な状態にし、さらに突き合わせ時の接触荷重を検出し、両端面の接触位置を判定することにより、調心時および接着時の両端面の間隔を適当に調整することができ、高精度な調心と高信頼な接着固定が可能である。
【００１０】
さて、この方法において、固定ブロック５１をガイド部材に見立てることにより、この方法がガイド部材の固定方法に応用できると期待できる。しかし、この方法では、光ファイバ３は固定ブロック５１と一体となっているのに対して、ガイド部材自体には光ファイバは固定されていない。また、この方法では、光ファイバ３の端面自体も光導波路端面１１に接着されてしまう。さらに、この方法の場合には、固定ブロック５１と光ファイバ３の端面は同一面上に存在するので、光導波路基板端面と固定ブロック５１の端面の間隔をモニタするだけで、光導波路基板端面と光ファイバ３の先端との間隔をモニタできるのに対して、ガイド部材には光ファイバは固定されないので、この方法のみでは、光導波路基板端面と光ファイバ３の先端との間隔をモータすることはできない。従って、この方法をガイド部材の固定方法に直接に応用することはできない。
【００１１】
ガイド部材を光導波路端面に固定する方法としては、次の二つが考えられる。
図６にその一つめの方法を示す。
図６においては、２つのガイド孔を有する２心接続用のガイド部材２を固定する場合のものである。調心用光ファイバ３は調心ステージ４２上のファイバクランプ５３に各先端を揃えて固定される。光導波路端面１１および光ファイバ３の先端は、縦および横方向からそれぞれビデオカメラ７２，７２によってモニタされる。調心ステージ４２は、ファイバ３の光軸と平行なＺ軸方向および、それに垂直なＸおよびＹ方向に駆動できると共に、Ｚ軸の回りに回転することができる。
【００１２】
さて、固定方法は以下のようになる。ファイバ３の先端が光導波路基板１２から十分離れるように調心ステージ４２を後退させ、ガイド部材２をガイド孔２２を介してファイバ３に取り付ける。この時、ガイド部材２の端面２１からファイバ３の先端が多少突き出るようにする。これは、ファイバ先端の位置をビデオカメラ７２によりモニタできるようにするためである。次に、ファイバ先端をモニタしながら、それを光導波路端面１１に接近させる。次に、ファイバ３から光導波路１に光を入力してアクティブアライメント法により、調心ステージ４２を駆動して各ファイバ３と光導波路１との光軸を一致させる。次に、マニピュレータ７１によりガイド部材２をファイバ３を伝って光導波路端面１１に突き当たるまで移動させる。次に、紫外線硬化型接着剤を両端面１１，２１の間に充填させ、紫外線を照射することにより接着剤を硬化させ、ガイド部材２を光導波路端面１１に接着固定する。最後に、調心ステージ４２を移動させ、ファイバ３をガイド孔２２から抜き取っておく。
【００１３】
この方法では、ビデオカメラ７２によるモニタにより、ファイバ先端と光導波路端面１１との間隔の制御が容易であり、また、ガイド部材２をスライドさせて光導波路端面１１に接触させればよいので、ガイド部材端面２１と光導波路端面１１との間隔を制御する必要がない。これに基づき、この方法を実行する装置の構成が比較的簡単になる。しかし、この方法では、ガイド部材２がファイバ３により支持されるために、ガイド部材２の位置が不安定になり、例えば、ファイバ３を調心してから、ガイド部材２をスライドさせ、接着剤を硬化させるまでの間に、ガイド部材２の位置がズレる可能性が高い。また、画像によりファイバ先端の位置を判定する方法は、作業者が画像をモニタする場合には、容易であるが、自動化する場合には、計算機を用いた画像認識が必要になり、処理に時間を要すると共に、装置が高価になる。
【００１４】
ガイド部材を固定する二つめの方法を図７に示す。
図７に示すように、ガイド部材２は調心ステージ４２上のクランプ５２に取り付けられ、ガイド部材２は光導波路端面１１の上を全方向に移動することができる。ガイド部材２は透明な材料とする。固定方法は、顕微鏡レンズを先端に装備したビデオカメラ７２を用いて、ガイド部材２の端面におけるガイド孔２２の輪郭、および光導波路端面のコア部分の画像をモニタすることにより、ガイド部材２の位置決めを行う。この方法では、アクティブアライメント法を用いずに、ガイド部材２の位置決めができる。
しかし、光導波路端面やマイクロホールの先端は、ガイド部材２の後方に存在するために、それらの画像が歪んで、ガイド部材２の固定位置が不正確になる。
【００１５】
以上にガイド部材を光導波路端面に固定する方法を示したが、これまでに、光導波路／光ファイバ・コネクタを低コストで量産するために十分実用的なガイド部材の固定方法についてはまだ発明されていない。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、固定方法を実行する装置を構成したとき、その工程を自動的に行うことができ、一回当たりの実行時間が短く、また、前記装置を低コストで製作することができ、さらに、高い位置決め精度でガイド部材を固定できるガイド部材の光導波路基板への固定方法を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する［請求項１］の発明は、光ファイバ・ガイド部材を光導波路端面の所定の位置に固定する方法であって、
前記光ファイバ・ガイド部材を調心ステージに固定する工程と、
前記調心ステージ上に設けられたファイバステージに、ファイバの軸方向に関する拘束力を小さくして調心用光ファイバを固定する工程と、
前記調心用光ファイバを、前記光ファイバ・ガイド部材端面から先端が突き出るように前記光ファイバ・ガイド部材のガイドホールに挿入する工程と、
前記調心ステージを光導波路端面に向かって前進させ、前記調心用光ファイバ先端を前記光導波路端面に突き当て、さらに前記光ファイバ・ガイド部材と前記光導波路端面とが突き当たるまで前記調心用光ファイバを前記光導波路端面で押して軸方向に後退させ、突き当たった前記光ファイバ・ガイド部材端面と前記光導波路端面とを平行にする工程と、
前記光ファイバ・ガイド部材端面と前記光導波路端面との接触位置を検出する工程と、
前記光導波路端面と前記調心用光ファイバ先端との間、および前記光導波路端面と前記光ファイバ・ガイド部材端面との間に所定の間隙を確保する工程と、
調心を行う工程と、
前記光導波路端面と前記光ファイバ・ガイド部材端面間を固着する工程と、
前記光ファイバを前記ガイドホールから引き抜く工程と
からなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
［参考例］
本発明の参考例に係る光ファイバのガイド部材の固定方法を図１を用いて説明する。
本参考例の目的は、図１に示されるように、同一部材に２本のガイド孔２２を有する光ファイバガイド部材（以下、「ガイド部材」という。）２を２本の光導波路１を有する光導波路基板１２の端面１１の所定の位置に固定することである。
【００２０】
前記ガイド部材２の各マイクロホールの中心軸と各光導波路１の光軸が一致するところが所定の固定位置である。光導波路端面１１から光導波路１に光を入力すると、光導波路１を伝搬した光は、反対側の端面から出力され、モニタ用ＰＤ８１によりその光パワーがモニタされる。
【００２１】
本参考例にかかるガイド部材固定のための全工程を以下に示す。
（１）光導波路基板１２をクランプする工程
（２）ガイド部材２をクランプする工程
（３）ガイド部材端面２１を光導波路基板端面１１に突き当てる工程
（４）ガイド部材端面２１と光導波路基板端面１１との両端面の面合わせ（平行にする）をする工程
（５）両端面２１，１１の接触荷重を検出して、両端面の接触位置を判定する工程
（６）モニタ（調心）用光ファイバ３をガイドホール２２に挿入する工程
（７）光ファイバ先端３１を光導波路基板端面１１に突き当て、荷重を検出し、両者の接触位置を判定する工程
（８）光ファイバ先端３１およびガイド部材端面２１を所定の位置に移動する工程
（９）アクティブアライメント（ピークサーチ）によりガイド部材２の位置決めする工程
（10）ガイド部材端面２１と光導波路基板端面１１とを接着剤を用いて接着し、該接着剤を硬化させる工程
（11）モニタ（調心）用光ファイバ３をマイクロホール２２から引き抜く工程
（12）光ファイバ・ガイド部材２および光導波路基板１２のクランプを解除する工程
【００２２】
以下、工程の詳細を説明する。
先ず、光導波路基板１２は、基板ステージ４１上の基板クランプ５１に固定され、一方のガイド部材２は、調心ステージ４２上のガイド部材クランプ５２に固定される。
２本の調心用光ファイバ（以下、単に「ファイバ」という。）３は、先端を揃えた状態で、ファイバステージ４３上のファイバクランプ５３に固定される。ファイバステージ４３が、Ｚ軸方向に移動することにより、ガイド部材２に対してファイバ３の抜き差しが行われる。ここで、Ｚ軸はファイバ３の光軸と平行な方向の座標である。なお説明上、Ｘ軸およびＹ軸はＺ軸に対してそれぞれ垂直な方向の座標、Ｚ軸回りの角度座標をθ軸としておく。
ファイバ３に印加されたＺ軸方向の荷重はロードセル９１により、また、ガイド部材２に印加されたＺ軸方向の荷重はロードセル９２により検出される。
調心ステージ４２は、Ｘ，Ｙ，Ｚおよびθ軸方向に高分解能で移動できる。基板ステージ４１は、ジンバル機構８０によりＸ軸およびＹ軸回りに振れることができ、光導波路端面１１にガイド部材の端面２１を突き当てると、両端面が平行な状態で互いに接触するようになる。
【００２３】
ここで、以上のようにして上記両端面を突き当てて平行な状態にすることを、「面合わせ」と呼ぶことにする。この面合わせを行った後は、基板ステージ４１を固定し、平行状態を保持する。
【００２４】
さて、ガイド部材の固定手順を以下に示す。
先ず、基板ステージ４１がジンバル機構８０により前述のように自由に変位できる状態において、調心ステージ４２を光導波路基板に向かって前進させ、ガイド部材端面２１を光導波路端面１１に突き当てて、両端面１１，２１の面合わせを行う。ここで、両端面１１，２１の接触は、その接触荷重を検出することにより判定される。そして、両端面１１，２１の間隔を０と見なして、ガイド部材端面２１の位置が検出される。面合わせを行った状態において、基板ステージ４１を固定して両端面１１，２１の平行を保持する。
【００２５】
次にファイバ３を前進させ、その先端が光導波路端面１１に突き当たるまで前進させる。そして、この突き当たりにより生じる軸方向の荷重を検出することにより、前述と同様にファイバ先端の位置を検出する。次に、光導波路端面１１に対するガイド部材端面２１および光ファイバ先端３１の距離が適当になるように調整する。
【００２６】
次に、ファイバ３から光導波路１に光を入力し、光導波路１からの出射光をモニタ用ＰＤ８１により受光しながら、アクティブアライメント法により、ファイバ３を介してガイド部材２の位置決めを行う。ここで、各光導波路１からの出射光は、１つのモニタ用ＰＤ８１で検出されるので、光導波路１への光の入力は、各光導波路について交互に行う。
【００２７】
次に、光導波路端面１１とガイド部材端面２１とを接着剤を用いて接着する。接着剤は、ファイバ先端には、回り込まないようにする。最後に、光ファイバ３をガイド孔２２から抜取ることにより１回の固定工程は終了する。
【００２８】
さて、前記の面合わせにより、端面１１，端面２１とを平行にすることにより、それらを接着するときの接着剤層の厚さを小さくすることができる。これにより、コネクタ使用時において、温度変動や湿度変動によりガイド部材２の位置が変動することを防ぐことができる。
【００２９】
光導波路基板１２に対してガイド部材２を固定する方法としては、例えば接着剤を用いる方法や半田などを用いる方法や溶接などが考えられる。また、ガイド部材２は光導波路基板１２に直接に固定するだけでなく、光導波路基板１２を固定した板材などに固定することも考えられる。
【００３０】
ガイド孔２２の挿入口は、通常は、テーパ上に広げるので、ファイバ３の軸ズレに対して、ファイバ３はスムーズにガイド孔２２に挿入される。
【００３１】
本参考例で示した固定方法は、各ステージや各クランプを電動駆動とし、それらを計算機により制御することにより、ほぼ全ての工程を自動かつ短時間で行うことができる。
ファイバ先端およびガイド部材２の端面２１の位置を画像処理により判定する必要がある従来の方法に対して、本方法では、それらの位置を荷重を用いて判定するために、判定の処理が簡単であり、高速で行うことができる。また、荷重検出の機構は、画像処理の場合に比べて、低コストで実現することができる。
【００３２】
光導波路／光ファイバ・コネクタの目的は、光ファイバの導波光を光導波路に高効率で光結合させることである。アクティブアライメント法を用いた本固定方法では、光結合の操作自体を実際に行いながら、ガイド孔２２の位置決めを行っているので、コネクタを構成した後に、上記目的を確実に達成することができる。また、本固定方法では、ガイド孔２２に挿入した光ファイバ３を用いて、言い換えれば、ガイド孔２２自体を基準として、ガイド部材２の位置決めを行う。従って、光導波路１のクラッドの厚さや、ガイド部材２の外側の寸法などは、ガイド部材２の固定位置の精度には影響しない。
【００３３】
［実施の形態］
本発明の実施の形態に係るガイド部材の固定方法を図２を用いて説明する。但し、ここでは、参考例と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
装置上の大きな違いは、ストッパ５４を備えている点と、ロードセル９１を備えていない点である。また、ファイバクランプ５３において、クランプ解放時には、調心用ファイバ３は、Ｘ，Ｙ軸方向には拘束されるが、Ｚ軸方向の拘束力は小さく、一方クランプ状態においては、Ｚ軸方向も拘束される。ここで、クランプ解放時は、ファイバ３の軸方向のある程度以上の荷重によりファイバ３はファイバクランプ５３に対してスライドすることができる。また、２本の光ファイバ３はそれぞれ独立して、スライドすることができる。
前記ストッパ５４は、ファイバのＺ軸方向の移動を拘束するものであり、クランプ状態では、ファイバの移動が拘束され、クランプ解放状態では、それが拘束されない。
【００３５】
本実施の形態にかかるガイド部材固定のための全工程を以下に説明する。
（１）光導波路基板１２をクランプする工程
（２）ガイド部材２をクランプする工程
（３）ガイド部材端面２１を光導波路基板端面１１に突き当てる工程
（４）ガイド部材端面２１と光導波路基板端面１１との両端面の面合わせ（平行にする）をする工程
（５）両端面２１，１１の接触荷重を検出して、両端面の接触位置を判定する工程
（６）モニタ（調心）用光ファイバ３をガイドホール２２に挿入する工程
（７) モニタ（調心）用光ファイバ先端３１と光導波路端面１１とを突き当てモニタ（調心）用光ファイバ３を後退させ、両者の接触位置を判定する工程
（８）光ファイバ先端３１およびガイド部材端面２１を所定の位置に移動する工程
（９）アクティブアライメント（ピークサーチ）によりガイド部材２の位置決めする工程
（１０）ガイド部材端面２１と光導波路基板端面１１とを接着剤を用いて接着し、該接着剤を硬化させる工程
（１１）モニタ（調心）用光ファイバ３をマイクロホール２２から引き抜く工程（１２）光ファイバ・ガイド部材２および光導波路基板１２のクランプを解除する工程
【００３６】
方法の手順を以下に示すが、参考例と同様の手順は説明を省略する。
先ず、前記ストッパ５４は解放状態にしておく。
次に、ファイバクランプ５３をクランプ開放状態にしておき、２本のファイバ３をガイド孔２２に挿入し、さらに、２本とも先端がガイド部材端面２１から適当な長さだけ突き出るようにしておく。この際、各ファイバ３の先端を揃えておく必要はない。
【００３７】
次に、ファイバクランプ５３をクランプ解放状態にしておき、参考例と同様にガイド部材端面２１の光導波路端面１１との面合わせを行うと共に、ガイド部材端面２１を検出する。この時、各光ファイバ３の先端は、光導波路端面１１に突き当たるが、弾性的に収縮したり座屈することなく、光導波路端面１１に押されて、ファイバクランプ５３に対してスライドし後側に後退する。ここで、両端面１１，２１が面合わせされた状態においては、ガイド部材端面２１と２本のファイバ３の先端は同一面上に存在する。次に、ファイバクランプ５３をクランプ状態にしておく。
【００３８】
次に、光導波路端面１１とガイド部材端面２１（ファイバ端面）の間隔を少し空けた状態で、アクティブアライメント法により、ガイド部材２の位置決めを行う。次に、光導波路端面１１にガイド部材２を接着剤を用いて接着固定する。最後に、ファイバ３をガイド孔２２から抜き取る。
【００３９】
再び以上の操作を繰り返す場合には、ストッパ５４をクランプ状態、ファイバクランプ５３を解放状態にしておき、ファイバステージ４３を後退させることにより、ファイバクランプ５３からのファイバ３の突き出し長さを調整しておく。各ファイバ３の先端は揃えておく必要はない。
【００４０】
さて、本実施形態では、前記の面合わせにより、ファイバ先端の位置がガイド部材の端面に自動的に揃うので参考例の場合と比べて、ファイバ先端の位置を検出する工程を省略することができる。なお、前記の面合わせの工程でなくても、ファイバクランプが解放の状態において、ファイバ先端３１を光導波路端面に突き当てれば、ファイバ先端の位置を判定することができる。すなわち、突き当てた際にファイバ先端と光導波路端面１１とは接触しているので、この状態を両者の相対位置の原点とすればよい。
【００４１】
ガイド部材２の位置決めを行う際は、ファイバ先端３１の位置は、必ずしも光導波路端面２１と同じ位置にある必要はなく、ファイバステージ４３により、光導波路端面２１に対してファイバ先端３１の位置を後退あるいは前進させておいてもよい。
【００４２】
［作用］
本発明によれば、光導波路端面とガイド部材端面とを突き合わせ両端面を平行にすることができるので、両端面の間隔を微小にした状態で両端面を接着することができる。
【００４３】
本発明によれば、ガイド部材の調心に用いる光ファイバを微動ステージに固定しておけば、該ステージの移動により、ガイド部材のガイド孔に自動的に挿入することができる。
【００４４】
本発明においては、光導波路端面と光ファイバ先端との接触位置を該光ファイバにかかる軸方向の荷重をモニタし、前記接触荷重の発生点を光導波路端面と光ファイバ先端との距離が０の位置とすることにより、光ファイバ先端の位置を検出することができる。ここで、該ファイバが接触した後は、該ファイバの僅かな移動でも軸方向荷重が急激に増加するため、荷重の増加開始点の検出により、接触瞬間の該先端の位置を正確に判別することができる。また、前記接触の後に該ファイバがさらに光導波路に向かって前進しても、該ファイバは座屈して、前記荷重の増加が抑制されるので、該ファイバの破損を防ぐことができる。これにより、同先端を高速で光導波路端面に接近することができ、先端検出の工程を短時間で行うことができる。さらに、該荷重のモニタは比較的簡易なシステムにより行うことができる。
【００４５】
本発明においては、ファイバクランプの軸方向の拘束が小さい状態において、ガイド部材端面から突き出た調心用光ファイバの先端と光導波路端面とが突き当たると、該ファイバは光導波路端面に押されて、両者が接触したまま該ファイバは該クランプに対してスライドして後退する。これにより、該ファイバは弾性的に圧縮されたり、座屈することがなく、両者が離れても、該クランプに対するファイバの位置は変化しない。これにより、ファイバ先端の位置を判定することができる。すなわち、該先端と光導波路端面とが接触した状態において、両者の間隔を０と見なすことができる。光導波路端面とガイド部材端面との面合わせを行う際に、同様にファイバ先端と光導波路端面とを突き当てると、ファイバ先端は、ガイド部材端面と同一面上の位置に移動する。従って、この工程のみで、ガイド部材端面の位置の検出とファイバ先端の位置の検出を同時に行うことができる。
【００４６】
本発明によれば、ファイバ先端の位置を検出することにより、光導波路端面と光ファイバ先端との間隔を制御することが可能となる。これにより、両者の間隔を適当に調整してガイド部材の調心を行うことができ、その調心位置をより正確にすることができる。
【００４７】
本発明によれば、ガイド部材を直接にクランプした状態で、ガイド部材の調心および接着固定を行うことができ、ガイド部材にかかる外力に対して、その位置を安定に保持することができる。そして、例えば、ガイド部材を接着する際、位置の変位置を小さくすることができる。
【００４８】
本発明の方法の実行は、調心用ファイバやガイド部材の移動、各部品のクランプなどの機械的な動作を電気駆動とし、計算機によりそれらの制御を行うような装置を構成することにより、方法の実行工程を自動的に行うことが可能であり、１回当たりの実行時間を短くすることができ、ガイド部材を正確な位置に固定することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、本方法を実行する装置を構成すれば、ガイド部材の光導波路基板に対する固定作業を自動で行うことができる。また、上記装置を用いれば、ガイド部材の固定の一回当たりの実行時間を短時間で行うことができる。また、高い位置決め精度でガイド部材を固定することができる。さらに、ガイド部材を固定する装置を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例に係るガイド部材の固定方法を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係るガイド部材の固定方法を示す図。
【図３】光導波路／光ファイバ・コネクタの説明図。
【図４】ガイド部材を光導波路端面に固定した構造の例。
【図５】従来の光ファイバと光導波路との接続方法の一例を示す図。
【図６】従来のガイド部材の固定方法を示す図。
【図７】従来のガイド部材の固定方法を示す図。
【符号の説明】
１ 光導波路
２ ガイド部材
３ 光ファイバ
１１ 光導波路端面
１２ 光導波路基板
２１ ガイド部材端面
２２ ガイド孔
４１ 基板ステージ
４２ 調心ステージ
４３ ファイバステージ
５０ ガラスブロック
５１ 基板クランプ
５１ 固定ブロック
５２ ガイド部材クランプ
５３ ファイバクランプ
５４ ストッパ
６１ ジャック
６２ プラグ
７１ マニピュレータ
７２ ビデオカメラ
８０ ジンバル機構部
８１ モニタ用ＰＤ
９１ ロードセル
９２ ロードセル

Claims (1)

1. 光ファイバ・ガイド部材を光導波路端面の所定の位置に固定する方法であって、
   前記光ファイバ・ガイド部材を調心ステージに固定する工程と、
   前記調心ステージ上に設けられたファイバステージに、ファイバの軸方向に関する拘束力を小さくして調心用光ファイバを固定する工程と、
   前記調心用光ファイバを、前記光ファイバ・ガイド部材端面から先端が突き出るように前記光ファイバ・ガイド部材のガイドホールに挿入する工程と、
   前記調心ステージを光導波路端面に向かって前進させ、前記調心用光ファイバ先端を前記光導波路端面に突き当て、さらに前記光ファイバ・ガイド部材と前記光導波路端面とが突き当たるまで前記調心用光ファイバを前記光導波路端面で押して軸方向に後退させ、突き当たった前記光ファイバ・ガイド部材端面と前記光導波路端面とを平行にする工程と、
   前記光ファイバ・ガイド部材端面と前記光導波路端面との接触位置を検出する工程と、
   前記光導波路端面と前記調心用光ファイバ先端との間、および前記光導波路端面と前記光ファイバ・ガイド部材端面との間に所定の間隙を確保する工程と、
   調心を行う工程と、
   前記光導波路端面と前記光ファイバ・ガイド部材端面間を固着する工程と、
   前記光ファイバを前記ガイドホールから引き抜く工程と
   からなることを特徴とする光ファイバ・ガイド部材の固定方法。

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