JP3853841B6 - 光導波路への光ファイバの整列取付装置及び方法とそれにより得られる製品 - Google Patents

Description

マイクロフィッシュ付属書類の引用
これに付属しかつ引用によりその全体に組み込まれるのは、マイクロフィッシュ形式の付属書類Ａである。付属書類Ａはコンピュータプログラムのためのフォース コンピュータプロゴラム言語におけるソースコード実行であり、ここで説明される方法と手順を実行すべくここで開示されたプロセッサとコンピュータに対して作成されたプログラムである。付属書類Ａは付属書類Ａは、１枚のタイトルページと、コードの１５０ページの映像を含む２枚のフィッシュとからなる。このソースコードは著作権法における複製権の対象である。著作権者は、特許商標庁において特許ファイルまたは記録として現れる限りにおいては、発明開示のためのファクシミリによる再生についてはいかなる異議も申し立てるものではない。しかしながら、その他の場合においてはすべての著作権を保有するものである。
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、光エネルギーの伝導体への光ファイバの整列取付装置及び方法とそれにより得られる製品に関する。本発明の好適な使用は、集積光チップ（ＩＯＣ）内にあるような導波路への光ファイバピグテールの整列取付である。したがって、用語“導波路”は、光エネルギーからなる信号を運ぶか伝送することができる全ての有形媒体を呼ぶつもりである。
２．関連分野及び他の用件の説明
本発明は、一般に、一対の光導波路間の光エネルギーの伝導体への光ファイバの整列取付装置及び方法と、それにより得られる製品を提供することに適用可能であるが、特に、集積光チップ（ＩＯＣ）内の導波路への光ファイバピグテールの固定のために考え出された。したがって、以後の説明はこの特殊な使用に向けられているが、本発明は光導波路への光ファイバの整列取付の一般的な応用を有し、したがって、本発明をその特殊な使用に限定すべきではない。
他の導波路特に集積光チップ導波路への光ファイバピグテールの正しい整列取付は、信号伝送時の減衰や他の損失を最小にする際に重要である。このような正しい整列取付を達成する既存の方法及び装置は高価でありかつ多くの時間を要し、しかも信号伝送時にある程度の前記減衰や他の損失にいまださらされることがある。技術は熟練工を必要とするばかりでなく、これらの技術には、あったとしても他の労働者に容易に移転することができない技術に似たものが多くある。
共通の問題は通常供給される集積光チップで発生している。これらのチップの製造業者は、一般に、チップの導波路の両端に光ファイバすなわち“ピグテール”が取り付けられたチップを製造している。これらのチップのユーザーは、彼らの装置内にチップを固定する際、これらのピグテールにさらに光ファイバを取り付けている。したがって、最初にチップ導波路へ、次に光ファイバヘという２つのピグテール取付がある。このような取付がある時は、光信号の伝送時にしばしば少ないこともあるがある程度の損失や減衰が必ずある。装置中いたる所で繰り返された場合、減衰が蓄積されて相当な損失になることがある。したがって、信号損失または減衰時のこのような劣化を避けるために、非常に注意深い整列や適当な接着剤の使用によるような大きな注意がはらわれている。
光ファイバクランプに関する最新技術
ファイバクランプは、種々の動作のために、例えば、固着中にコアの望ましい角度または偏光された方向を維持したり導波路や他の光学装置にそれを整列取り付けするために、方向付けられた位置に光ファイバを保持するのに使用される。市販されているクランプは、光ファイバを整列させるために種々のＶ溝や長穴付きの構造を使用している。さらに、これらのクランプのほとんどは動かすことができない、すなわち、所定位置に固定されており、したがって特定の動作に制限されている。しかしながら、動かすことができる１つのクランプは、それ自身のはがし、裂開、重ね継ぎ及び再被覆用機械に内蔵されており、したがって、限られた範囲の動作に制限されている。
これらのクランプにはいくつかの制限がある。Ｖ溝は、挿入が比較的容易であるが、鋭い角や縁があり、はがされたファイバのクラッディングされたコアを易すく傷つけることがある。また、Ｖ溝は要求される精度に機械加工したり研磨したりするのが難しい。一方、長穴は、Ｖ溝と区別されるものとして、機械加工が比較的容易であるが、その中にファイバを手で自由に載せるのが非常に難しい。また、長穴は１つだけの接合面を提供し、これは、クランプ後にファイバの円筒形状のゆがみや不十分な横方向整列を生じることがある。Ｖ溝と同様に、長穴も鋭い角を有し、同様にクラッディングを傷付ける。
光ファイバホルダーに関する最新技術
このような固い保持をもたらすのに用いられる装置の１つは、光ファイバの周囲の近くに形成される貫通またはＵ状溝を有する。ファイバを固定具に固定するためにＵ状溝に真空が連結される。このような構造ではいくつかの問題点がある。溝の表面が完全に均一かつ滑らかになっていなかった場合、空気がファイバの回りを不規則に通ってファイバを振動させる。このような振動は有効な整列を妨げる。この溝の均一性及び滑らかさの欠如は、ファイバの直径にわずかな変化がある場合に倍加し、これは真空漏洩及びその結果生じるファイバの振動の一因にもなる。さらに、Ｕ状溝における他の不規則性はファイバに刻み目をつけたり傷つけたりすることがある。したがって、この付加的な理由のため、Ｕ状溝ができるだけ滑らかになっていることが絶対必要である。このような滑らかな溝を得るにはコストがかかる。
ゴニオメーターに関する最新技術
光ファイバ等のような光導波路間の正確な整列を得るためには、ファイバをそのコア軸の０．５ミクロン内で回転させることが必要である。このような回転は、典型的な回転範囲が±２５°であるゴニオメーターの使用でもたらされる。現在のゴニオメーター技術では、光ファイバのコア軸の０．５ミクロンの回転は達成できない。しかしながら、ファイバコア軸の正確な位置を回転に従って“マッピング”することによって、ファイバを望ましい０．５ミクロン内で回転するようにマッピングデータを用いて位置決めすることができる。
この問題を解決する２つの方法は、ファイバがそのコア軸に対して回転するようにゴニオメーターを調整して、光ファイバを望ましい角度位置まで回転させ、次いでコア軸を整列中心に再整列させるための何らかの機械的手段の使用を含む。これらの方法にはいくつかの欠点がある。ゴニオメーターのための機械的道具使用法は非常に時間がかかる仕事で、整列中心へのコア回転の荒い整列を与えるだけであり、最も良い結果でも望ましいものより約１の次数だけ悪くなり、０．５ミクロンよりむしろ５ミクロンになる。第２の方法も非常に時間がかかる。０．５ミクロンの精度を達成することができるが、ファイバが回転する度に再整列が必要である。したがって、典型的なファイバにとって、集積光チツプピグテーリングや合わせる導波路への他の整列のために、ファイバを約２５０回転させる必要があり、ファイバの平均再整列時間は２０乃至６０秒になる。
光の放射に関する最新技術
コアと６ミクロンの導波路直径を有する導波路への光ファイバの連結の必要条件は、少なくとも最初の光伝送を可能にするのに十分な二者間の整列を提供するのは非常に困難で費用がかかるという点で、非常に難しい。通常、ＩＲまたは可視スペクトラムで動作するＣＣＤカメラとレンズは、導波路枝に配置される。望ましい精度を提供するには十分だが、このようなカメラとレンズの組み合わせはかさばって費用がかかり、そのサイズのため、特にスペースが限られている装置内のものを設計するのは難しい。
光ファイバの平坦な整列に関する最新技術
他の導波路、特に集積光チップ導波路への光ファイバピグテールの精密な整列は、信号伝送時の減衰や他の損失を最小にする際に重要である。このような精密整列を達成する既存の方法及び装置は高価で時間がかかり、信号伝送時にある程度このような減衰や他の損失にいまださらされることがある。技術は熟練工を必要とするばかりでなく、しばしば、これらの技術は、もしあったとしても他の労働者にたやすく移転することができない技術に似たものが多くなる。
光ファイバの角度整列に関する最新技術
導波路に光ファイバを偏光させる既知の方法はあるが、高価であり、また、例えば−４０ｄＢの光回転整列吸光比を得るには必ずしも正確とは限らない。知られているように、吸光比は、ファイバの現在回転偏光位置対その現在位置プラス９０°のパワー測定量の比率である。このような既存の方法は手動かつ漸増的にもたらされるが、マークを通り過ぎた後方向を反転させるように操作者に要求することがある。
光ファイバと導波路間のギャップの確立に関する最新技術
光ファイバと導波路間のギャップを決定する時、ファイバ、特にその切断端部を損傷から保護することが重要である。この方法はそのようにすることができない、なぜなら、ファイバの現在位置の情報を得る際に遅延に頼っているからである。したがって、最初の接触が行われた後、ファイバは導波路にさらにかつ有害的に押し付けられることがある。ギャップを簡単に決定するこれらの従来方法は、ファイバの軸線に沿って導波路の方へファイバを移動させることを含む。これは、切断ファイバ端部を損傷にさらし、正確なギャップ測定量を得るのが困難になる。
光ファイバを互いにつなぐことに関する最新技術
集積光チップに関して生じる広く行きわたった問題は、集積光チップが一般に、チップ内の導波路の両端に光ファイバすなわち“ピグテール”が取り付けられた状態で製造され供給されることである。そして、これらのチップのユーザーは、これらのピグテールにさらに光ファイバを取り付けることによって彼等の装置内にチップを固定する。したがって、一方はチップ導波路に、他方は光ファイバに対する２つのピグテール取り付けがある。このような取り付けでは、伝送される光信号の何らかの損失または減衰が、例えわずかであっても存在することが知られており、これは、装置のいたる所にわたる他の取り付けに追加された場合、相当なまたは少なくとも望ましくない損失になることがある。
このような取り付けは、通常、エポキシ樹脂や紫外線（ＵＶ）硬化樹脂等の光伝導可能な接着剤を使用して行なわれる。エポキシ樹脂等の接着剤は、非常に短い硬化時間を持つことができ、それは１分以下になることもある。したがって、光ファイバのコアと導波路間の整列は、迅速にかつ過度の遅延なしに行われるべきであることが絶対必要である。さもなければ、取り付けは有効なものにならないだろう。しかしながら、整列取付があまり早く行われると、その結果、不十分な光学的整列及び／または取付になることがある。
他の関心事は、硬化の少ない接着剤の使用に関し、他の光ファイバ及び導波路間の隣接取付部との前記接着剤の接触や橋絡を防ぐことである。このような橋絡接触がある場合は、硬化の減少は、隣接する光ファイバと導波路の２組を互いに引き寄せ、接合剤とファイバに応力を及ぼし、その結果、破損等の有害な損傷を与える。そこで、このような隣接取付は望ましくない橋絡を回避するためにギャップで分離されるべきであることが絶対必要である。
したがって、このような信号の劣化を避けるために大いに注意を払わなければならない。この注意には、非常に注意深い整列、適切な接着剤の選択及び限られた時間内での取付を得るための費用のかかるシステム、装置及び技術の使用が必ず含まれる。その訓練と置換に伴うコストと共に、熟練工が要求される。さらに、熟練工とは限らない者でもこの取付を達成することができる。なぜなら、彼らは、技巧能力が本質的に模写したり移転したりすることができないので失敗が製造業者にとって大問題を引き起こすことがある職人のサービスを何回も要求するからである。
発明の概要
これら及び他の考慮すべき事柄とそれに伴う問題は、本発明により首尾よく取り組まれて克服される。
光ファイバクランプの位置維持と移動
微細に限定された二重円弧状溝は、もっと大きな円弧を有する溝によりその両端で結合されている。溝は、光ファイバのクラッディングされたコアまたはファイバ自身がより大きな円弧状溝によって微細に円弧状にされた溝内に案内されるように整列されている。クラッディングに損傷を与えない弾性パッドまたは同等手段が、微細に限定された円弧溝内のファイバ上に配置され、ファイバを円弧に対して接線に沿った接触状態に保持する。
好適には、微細に限定された円弧状溝は一対の精密ピンで形成されるが、より大きな円弧は精密ピンより比較的直径が大きい二対の円筒状ピンで形成される。さらに、例えばその端部の接着中その偏光軸を方向づけるように適所にファイバ及び／またはそのクラッディングされたコアを保持するために、弾性パッドは、クラッディングとの摩擦係合を及ぼすことができるエラストマー材料から構成することができる。大型及び小型ピンが精密整列板に支持され、全体がコンパクトな内蔵アセンブリに組み込まれる。
光ファイバの真空ホルダー
ホルダーはその真空溝に光ファイバの最小接触領域を提供する。詳細には、一対の精密に作られたゲージピンが真空チャック内に固定され、真空開口部を提供するように互いに間隔を置いて配置されている。ゲージピンは、円筒状にされるかさもなければその軸線に関して湾曲しており、ファイバのために一対の本質的に直線的な接触を提供し、さらにファイバを傷つけないように、比較的高度に磨かれた表面を備えている。
さらに、ホルダーは、ゲージピンで最小にされる摩擦を提供する表面を有するパッドにファイバを押し付けることによって、ファイバを回転させるのに使用することができる。パッドに対する真空チャックの移動に基づくファイバに対する十分な摩擦により、ファイバはパッドに対して静止状態に保持されるが、静止しているゲージピンに対しては回転することができる。
ゴニオメーターマッピング及び導波路に対する光ファイバの位置決め
ゴニオメーターにおけるファイバコア軸の正確な位置は、それが回転するにつれてマッピングされ、ファイバは、そのコア軸の０．５ミクロン内で回転するようにマッピングデータを用いて位置決めされる。詳細には、光ファイバは、既知の最大整列位置に移動し、質問を受けたアプリケーションに必要な予め決められた角度分解能までゴニオメーターを回転させることによって回転する。次いで、ゴニオメーターは、既知の整列位置の最大分解能にｙ及びｚ軸を再整列させるように直線移動する。次いで、オフセットが確認され、校正テーブルに記憶される。使用時、望ましいどんな角度また配置にも進めるように、ｙ及びｚオフセットがその角度に関する校正テーブルから呼び出され、同時に、ゴニオメーターにしたがってｙ及びｚステージがそのオフセットに移動する。
光ファイバ及び導波路間の光の初期放射
光ファイバは、相手方の導波路からの光の初期放射の際の採光筒として機能するようにそのクラッディングモードで使用される。
光ファイバはチップ導波路にほぼ整列され、次いでチップと平行な軸に移動され、ファイバ位置に対する光パワーのデータが得られる。ヒステリシスが問題になる場合は、ファイバは反対方向に移動され、この移動から位置データに対するパワーが、最初に得られたデータと平均され、位置出力に対して平均された最大値が得られる。このデータは、後で行われる光導波路への光ファイバの整列取付のために記憶される。
光導波路への光ファイバの平坦な整列
光ファイバはチップ導波路にほぼ整列され、次いでチップと平行な軸に移動され、ファイバ位置に対する光パワーのデータが得られる。ヒステリシスが問題になる場合は、ファイバは反対方向に移動され、この移動から位置データに対するパワーが、最初に得られたデータと平均され、位置出力に対して平均された最大値が得られる。このデータは、後で行われる光導波路への光ファイバの整列取付のために記憶される。
導波路に対する光ファイバの角度位置整列
ファイバの偏光軸は、最大化変数としてファイバの吸光比を使用して導波路の偏光軸に回転的に整列される。
光ファイバ及び導波路間のギャップの確立
ファイバは導波路にそこから分からない距離に整列され、ギャップに近づくように光進路に沿って移動される。ファイバが導波路にほんのわずか触ると、ファイバの移動が停止され、接触点が記録され、ファイバは導波路から戻って後続の作業に備える。
光導波路の互いの取付
簡潔に言えば、光学装置における光ファイバと導波路が例である一対の光導波路を互いに取り付けるために、光伝導可能な接着剤の測定された一定形状のかたまりが導波路の一方の先端に置かれ、この接着剤は本質的に先端の後ろの側壁に制限される。この配置は、その結果生じるチップとその導波路への接着剤ボンドがなだらかなテーパーを持つことを確実にする。このテーパーは、注意深く作られたかたまりの結果として精密に制御され、このボンドを、近くに配置された第２の導波路の取付間の他のボンドからギャップで分離せしめる。第１及び第２のボンド間のこのギャップは、隣接ファイバの橋絡や、２つの導波路間のボンドによる導波路取付部及び光ファイバへの望ましくない応力を回避する。
詳細には、ほぼ円筒状の表面を有する道具がエポキシ樹脂等の接着剤に浸され、その表面が接着剤のわずかなかたまりで被覆される。このかたまりは、実質的に一定の厚さの壁を提供するように形成される。ファイバの角度を付けた先端は、道具のほぼ円筒状の表面の接線と平行に位置決めされ、次いで、水平に移動されて道具上の接着剤の一定厚の壁と接触する。角度を付けたファイバ先端と接着剤の一定厚の壁間の平行関係の組み合わせは、接着剤の小さな一定形状のキャップがファイバ端部上に形成されるのを確実にする。また、このキャップは本質的にコア先端に制限され、わずかの量が先端の後ろの側壁にあるように形成される。これは、隣接するファイバへの橋絡なしに先端の方へ徐々にテーパーになるのを保証する。他のファイバと導波路の取り付けが全て終了した後、異なる組成と最初に述べた接着剤より良い固着品質とを有する別の接着剤が、隣接する取り付け部の全てに固着され、ファイバとチップ間のより長持ちのする、ストレインリリーフの取り付けを提供する。
道具に関連したこれらの作業は好適にはサービスロボットの使用によって行われるが、ファイバの移動に関連する作業は好適には整列ロボットの使用によって行われる。両ロボットは適切なコンピュータソフトウェアで駆動される。
本発明の利点
上記に説明した方法及び装置からいくつかの利点が引き出される。一般に、光導波路間の取り付け数が最小になり、それにより、信号の減衰が少なくなる。取りつけられるべき導波路のコア間の互いの整列は、接着剤が固まる前の過度の遅延なしに迅速に行なうことができるが、あまりに急速に行われる取り付けに関して上記に説明問題を避けることができる。熟練工の必要性は、訓練及び置換に伴うコストと共に減少し、さらに、含まれる技能が１つの技能よりむしろ特殊技術を構成する場合は、このような才能のある人の必要性が避けられる。
光ファイバクランプの位置維持と移動
クラッディングされたコアは、精密ピンと弾性パッドで提供される表面を含む３つの表面に沿って接線的に支持される。より大きな円弧状ピンは、より小さな円弧状ピンのより微細に限定された溝との一対の接線的接触へのクラッディングされたコアの容易な手動装填を可能にし、Ｖ溝や機械加工された長穴に見出される鋭い角で生じる問題を回避する。クラッディングされたコアは方向が合わせられた位置に保持される。精密整列板は他の市販デザインに比べて製作、組立が比較的容易である。組み立てられたクランプは内蔵され、したがって、適所に置いたままにしたり、コアの軸及び角度位置を常に維持しながら場所から場所に動かしたりすることができる。クラッディングされたコアのこの軸及び回転支持は、コアが合わせられるアセンブリへ直線的に移動するのを許すが、その固着された偏光維持位置のじゃまにならないか、または、クラッディングされたコアの自由端部分の粗い整列工程またはさらなる偏光維持回転の必要がない。
光ファイバ用真空ホルダー
真空漏洩とその結果生じるファイバ振動は効果的に除去される。ファイバと真空溝間の完全な整列の発生と維持のコストは現在の真空チャックと比べて最小限になる。
導波路に対する光ファイバのゴニオメーターマッピングと位置決め
ゴニオメーターが回転して、実時間でファイバコアを整列中心に再整列させ、ファイバのセンタリングすなわち再整列に関連する追加の時間がないという点で、相当な時間が節約される。
ファイバ及び導波路間の光の初期放射
光ファイバは、６ミクロンのコア及び導波路直径を有する導波路に連結することができる。この連結は実行するのが難しくなく、従来技術のカメラ及びレンズに比べて比較的容易かつ費用をかけずに達成される。また、システム内に容易にデザインすることができ、ほとんどスペースを費やさない。
光導波路への光ファイバの平坦な整列
主として、位置データに対する最大パワーが早くかつ正確に得られる。
導波路に対する関する光ファイバの角度位置配列
少なくとも−４０ｄＢの光回転整列吸光比が正確かつ最小限の時間で達成できる。低及び高吸光比に対するファイバの回転整列がほぼ同じ時間量に同じ精度で同等に達成できる。
光ファイバと導波路間のギャップの確立
光進路に沿った直線移動は、ファイバ先端に対する導波路の端部の位置の正確な決定を許す。データ蓄積が実時間で得られ、その結果、ファイバ移動は接触に基づいて直ちに停止され、それにより、ファイバの変位と変形の可能性とが減少する。ほぼ０．１ミクロンまでのファイバギャップの制御が得られ、その結果ファイバ端部品質が高められる。切断ファイバ端部の損傷の可能性が最小限になる。
光導波路の互いの取り付け
光導波路間の取り付け数が最小限になることにより、信号の減衰が少なくなる。互いに取り付けられるべき導波路のコア間の整列が、接着剤が固まる前に迅速に過度の遅延なしに行われるが、あまりに早く行われる取り付けに関連する上述の問題が避けられる。ギャップの強制的な用意によるいくつかの導波路の隣接取り付け間の接着剤の接触が避けられることにより、ファイバとボンドの応力及び劣化が避けられる。熟練工の必要性が、訓練及び置換に伴うコストと共に減少し、さらに、含まれる技巧が１つの技巧よりむしろ１つの特殊技術を構成する場合、この才能のある人の必要性が避けられる。
本発明のより完全な理解ばかりでなく他の目的及び利点が、模範的な実施例の以下の説明とその添付図面から明らかになるだろう。
好適な実施例と詳細な説明
前置き的に考慮すべき問題として、ｘ，ｙ，ｚ軸と本発明の使用によって得られるθ回転整列及び位置情報は安定で変化しないものにすべきであり、これはある期間にわたってふらつかない情報を提供する計器の能力に依存することが重要である。このふらつきは、不正確に配置された物理的取り付け、及び／または、本発明の従業者により使用される支持テーブルや他の物理的構造によって生じたり、ハードウェアと構成要素間の熱的相反性によって生じたりすることがある。したがって、例えば、ボルト締めまたは他の取り付け手段を調節、再位置決めし、熱伝導率及び膨張の異なる係数を有する材料を使用して必要な制御と要求される安定性を得ることが必要である。
図１〜３は、光導波路、特に集積光チップ（ＩＯＣ）の導波路への光ファイバの整列取付のための装置１０を示しているが、この整列取付はより広範囲の用途を有する。この用途は例として以下の取付を含む。すなわち、コアサイズ及びテーパーにかかわらずファイバ対ファイバ、検出器応答を監視することによるファイバ対検出器、ファイバ対発光装置、双円錐体を持つように溶けたものの突出したもしくは巻かれたほとんど目につかないほどのフィールドと光ファイバもしくは受信機への最適処理量とを含むカップラ対ファイバ。
したがって、集積光チップ１２は、入力枝１６と一対の出力枝１８及び２０を有する導波路１４を含む。導波路１４は１つだけの出力枝または２つ以上の出力枝を含むことができるが、本発明の好適な実施例を説明する目的で、以下の説明は２つの出力枝に制限される。
導波路枝への光結合は、導波路入力枝１６の近くに配置された入力光ファイバ２２と、導波路出力枝１８及び２０の近くにそれぞれ配置された一対の出力光ファイバ２４及び２６を含む。ファイバ２２，２４及び２６のクラディングされたコアはクランプ／ホルダー２８，３０及び３２にそれぞれしっかり保持されている。光源３４は矢印３６で示されるように光をファイバ２２内に注ぐ。出力光ファイバ２４及び２６から出力される光はそれぞれ検出器３８及び４０に注がれているが、１つの検出器を用いても良い。
コンピュータメモリ４４が接続されたサービスロボット４２は、チップ１２、特にその導波路枝１６，１８及び２０の先端の位置を決定し記憶するためにチップ１２に結合されている。特に、サービスロボット４２は、接着剤ディスペンサー、例えば棒や注射器のような道具を保持するための道具保持アセンブリ４６（図３参照）を含む。光ファイバクランプ／ホルダー２８，３０及び３２はそれぞれ整列ロボット４８，５０及び５２に連結され、整列ロボットは各々のコンピュータメモリ５４，５６及び５８に接続されている。もし望むなら、別々の整列ロボット４８，５０及び５２とメモリ５４，５６及び５８を１つのメモリを有する１つのロボットに結合しても良い。サービスロボット４２は、ｘ，ｙ，ｚ軸に関する直交運動とｘ軸に関する回転または角度運動θとを提供するように機械化されている。
次に図２を参照すると、光ファイバクランプ／ホルダー２８，３０及び３２はそれぞれ、位置維持及び移動光ファイバクランプ６０，６２及び６４と、光ファイバ真空ホルダー６６，６８及び７０を含む。３つのクランプ及びホルダーは、各々の支柱７２，７４及び７６に固定されており、支柱はそれぞれゴニオメーター７８，８０及び８２に枢軸的に載せられている。集積光チップ１２は適切な保持器の中央ワークステーション８４に保持されている。中央作業場所８４の両側には、一対の側部ワークステーション８６及び８８が配置されており、ここで、チップ１２上の作業と整列取付作業が行われ、導波路１４に光ファイバが整列取り付けされる。詳細には、入力光ファイバ２２と入力導波路枝１６間の作業は側部ワークステーション８６で行われるが、出力光ファイバ２４及び２６と各出力導波路枝１８及び２０間の作業は交互的に側部ワークステーション８８で行われる。また、側部ワークステーションはファイバの回転を促進するのに用いられる道具を含む。偏光及び校正手順はアセンブリ９０で行われるが、偏光手順だけはアセンブリ９２で行われる。しかしながら、操作者の考え次第でいつでもかついずれの場所でもこれらの手順を適用することができることを理解すべきである。
操作者は、サービスロボット４２のアーム９８に固定された顕微鏡９４（図２及び図３参照）またはビデオカメラ９６（図３参照）で見ることにより、実行されるいくつかの作業のどれでも監視することができる。また、ビデオカメラ９６は記録するためにも有効なものである。
位置維持及び移動光ファイバクランプ
図４〜９の位置維持及び光ファイバのクラッディングされたコア１４２のための移動光ファイバクランプを参照すると、クランプ１１０は、台板１１２、精密整列板１１４及び蓋板１１６を含む。整列板１１４は、その１つが図４に示されるネジ１１７等の何か適切な手段で台板に固定さている。台板１２には、一対の合わせ直立枢軸手段１１８が備えられ、蓋板１１６には、枢軸部材１１８間に位置し一対の枢軸ネジ１２２でそれに連結されて蓋板１１６を台板１１２に蝶番連結するための耳状部１２０が備えられている。図４及び５は、整列板１１４上のその接触位置に蝶番連結された蓋板１１６を示している。また、図５は、整列板の上面から離れて上面を露出した時の蓋板も仮想線すなわち点線で示している。
整列板１１４は、図８に示されるように、溝１２６で互いに連結された一対の側部入口１２４を含む。整列板の前方部分には、同一形状の永久磁石１３０を収容するための円形凹部１２８が形成されている（図５参照）。整列板の後側の耳状部１３２は、直立枢軸手段１１８の間の台板１１２の上でかつ蓋板１１６の耳状部１２０の下に配置されている。
一対の精密整列ピン１３４ａ及び１３４ｂが溝１２６内に配置され、支持されており、また、二対の事前整列ピン１３６ａ，１３６ｂ及び１３６ｃが整列ピンの各々の両端にある対向する側部入口１２４に収容されている。整列及び事前整列ピンの相対的配置は図７に最もよく示されており、整列ピン１３４ａと１３４ｂの間に溝１３８を形成すると共に、それぞれ事前整列ピン１３６ａ及び１３６ｂとピン１３６ｃ及び１３６ｄの間に２つの溝１４０を形成する。事前整列ピン対１３６ａ，１３６ｂ及び１３６ｃ，１３６ｄはそれらの整列ピン１３４ａ及び１３４ｂの直径より大きな直径を有しており、そのため溝１４０は溝１３８より大きくかつ深くなっている。２つの溝のサイズの相違は、光ファイバクラッディングされたコア１４２がクランプ１１０内に配置される時の本発明の重要な特徴である。
弾性押圧パッド１４４が蓋板１１６の凹部１４６内に保持され、永久磁石１４８が蓋板の他の凹部１５０内に保持されている。それぞれ整列板１１４及び蓋板１１６の永久磁石１３０及び１４８は互いに施錠可能な整列状態になっている。
精密整列板の目的は、外部基準ポイントに対するファイバコア１４２のｙ，ｚ軸位置ばかりでなく事前整列及び最終整列ピンの両方の位置も限定することにある。したがって、整列板は、６個のピンの全てと下部磁石とを整列させると共に、台板及び蓋を通り越して延出して、他の保持装置と合わせられる精密整列面を提供する。
次に、台板は、整列板を支持し、４個の事前整列ピンを垂直に配置するための平面を作り出し、蓋枢軸ネジのための突起すなわち枢軸部材を提供する。
作業時、剥されたファイバのクラッディングされたコア１４２は、４個の事前整列ピンで作られた溝１４０の接線的ノッチ内に、すなわちピン１３６ａと１３６ｂの間及びピン１３６ｃと１３６ｄの間に降ろされる。このより大きなノッチは、クラッディングされたコア１４２を、２つの精密整列ピンで作られた溝１３８のより小さなノッチ内に案内するが、ファイバの最終位置を制御しない。事前整列ピン対１３６ｃ及び１３６ｄを越えて伸びたクラッディングされたコア１４２の一部１５２は“突出部”と呼ばれ、ファイバ処理の適切な部分で切断される。
クラッディングされたコアが２個の整列ピン上の適所に置かれた後、蝶番式クランプ蓋板１１６が、エラストマーが整列ピン１３４ａ及び１３４ｂにコアを押し付けることによって回転と突出の両状態にあるクラッディングされたコアを捕捉して保持する場所まで旋回される。クランプの両側にある事前整列ピンは剥されたファイバの手動挿入を助け、最終整列ピンはクランプ後のファイバの軸方向及び突出を限定する。
光ファイバ真空ホルダー
図１０に示されるように、真空ホルダー２１０は、本体２１４からなるハウジング２１２と、本体２１４にボルトで締められるかさもなければ機械ネジ２１８で固定されるクランプ付属装置２１６を含む。
また図１１に示されるように、本体２１４は、プラグ２２２で一方の端部が密閉され、他方の端部で真空ホースとフィッティング２２４へ取り付けられた貫通穴２２０を含む。また、本体２１４は、溝２２７を介して完全にホース２２０とやり取りする溝開口部２２６を含む。溝２２７は、そのうちの１つが図１０に示されているシール２２８で両側面が密閉されている。したがって、真空ホルダー２１０は、その前面２３０を除いた全表面が密閉され、そのため、空気が適切な真空源で真空ホース及び管継手を介して抜かれた時、空気は前面２３０の溝開口部２２６を通ってのみ流れることができる。
図１１乃至１３にもっと良く示されているように、溝開口部２２６は、溝２２７で二股に分けられるＵ状ベッド２３２を含む。一対のゲージピン２３４が二股に分けられたベッド２３２に接合さもなければ固定される。ゲージピン２３４は、表面が高度に磨かれると共に完全にまっすぐかつ丸くされた固い材料で形成されている。ゲージピンの仕上げは光ファイバ２３８を傷つけないようにできるだけ滑らかにするのが好適である。ピン２３４の基本材料は焼き入れ鋼等の何か適切な材料からなる。ゲージピン２３４は、光ファイバ２３８を収容する長穴２３６を提供するように互いに分離されている。しかしながら、長穴２３６で提供される分離は、ゲージピン２３４上に置くことができるどんなファイバ２３８の直径よりも小さくなっている。ゲージピン２３４と光ファイバ２３８の直径、例えば２００ミクロン、間のこの間隔は、約１２０°の光ファイバ及びゲージピン間の接近した角度接触を提供する。
光ファイバ２３８がゲージピン２３４上に置かれると、溝２２７を介して働く真空が光ファイバを真空ホルダー２１０にしっかり保持する。実験により、海面にある水銀柱の２８．５インチの真空が適することがわかったが、水銀柱の２７インチ以下の圧力は望ましい保持力を与えなかった。しかしながら、適切な保持力は、光ファイバの表面仕上げとゲージピン２３４間の間隔とに依存し、したがって、この圧力は例示のみにより与えられ、制限となるものではないことを理解すべきである。
本発明のホルダーの使用時、光ファイバ２３８を他の光導波路と整列させる目的で、光ファイバを回転させることが必要になることがある。この目的のため、図１３に示されるように、固定されたエラストマーパッド２４０は、本質的にゲージピン２３４に対してはない摩擦を提供することに関して十分な特性を有するよう、選択される。真空によってそれに付着した光ファイバを伴う真空ホルダー２１０は、パッド２４０に対抗して、光ファイバとエラストマーパッドの接触をもたらすように持ち上げられる。矢印２４２の方向のホルダー２１０の運動は、ファイバ２３８がエラストマーパッド２４０によって、ゲージピン２３４の高度に磨かれた表面上で回転するのを可能にする。パッド２３４へのファイバ２３８の接触は、ゲージピン２３４との接触に対して約１２０°になっている。
再び図１１を参照すると、Ｖ溝２４４が本体２１４の突出部を横切ってピン２３４と平行に伸びている。別の光ファイバ２４６がクランプ付属装置２１６でＶ溝内にしっかり保持される。光ファイバ２４６は、図１７及び１８に関して説明される本発明のその部分についてここに説明されるように、導波路への光ファイバの初期光放射の目的でそのクラッディングモードで使用される。
ゴニオメーターマッピング及び位置決め
ゴニオメーターが、集積光チップ内の導波路に対する光ファイバのような、導波路間の角度を正確に測定するためには、光ファイバの位置を正確に知ることが必要である。したがって、ゴニオメーターに対する光ファイバの位置決めと、ゴニオメーター及びチップが配置される構造とをまず決定しなければならない。
それに応じて図１４を参照すると、集積光チップ（ＩＯＣ）は、その入力端部部分３１０とその構成要素の光導波路の入力枝３１２で表わされるように、導波路枝３１２の出力端部で検出器３１４の近くに位置決めされる。光ファイバは、そのコア３１６で表わされるように、クランプ３２０及びホルダー３２２等のクランプ／ホルダーアセンブリ３１８内に適切に保持される。クランプ３２０は、図６〜９においてここで説明された位置維持及び移動光ファイバクランプ２１０からなっても良く、また真空ホルダー３２２は、図１０〜１３においてここで説明された真空ホルダー２１０からなっても良い。
クランプ／ホルダーアセンブリ３１８は、ニューポート（Newport）社で製造され、“１９９４ニューポートカタログ”と題する刊行物の６，１６乃至６，１８頁に開示されているもののような、従来構造のゴニオメーター３２４に固定されている。適切な光放射源からの矢印３２６で示される入力光は、コア３１６から導波路３１２に伝導されて導波路３１２を通り、そこから出力として矢印３２８で示されるように検出器３１４に伝導される。
図１５は、ゴニオメーター３２４で得られる角度配置を表わす。ゴニオメーターは、接地装置に固着された部材３３０と、軸３３４に関して角度的に移動可能な可動部材３３２を含む。部材３３０及び３３２は、軸３３４の共通中心を有する円の円弧からなる近接配置された表面３３６及び３３８を含む。
また、図１５は位置３４０にある光ファイバコア３１６も示している。ゴニオメーター軸３３４とコア３１６の位置３４０の間隔は、ΔＲの距離だけ互いに間隔が置かれている。この距離ΔＲは非常に小さく、一般にほぼ数ミクロンになっているが、光ファイバが、導波路枝３１２のような合わせられる導波路と整列される時に相当な誤整列を作り出すことに関しては十分に大きくなっている。したがって、周知の式、

で決定されるように、その座標Δｙ及びΔｚに関してこのΔＲを測定する必要がある。位置３４０にあるファイバのコア３１６の軸がゴニオメーター３２４の軸３３４と正確に一致すると共に、ゴニオメーター円弧表面３３６及び３３８が完全に円形に湾曲していた場合は、ΔＲはないだろう。しかしながら、実際には、ゴニオメーター円弧表面３３６及び３３８は完全ではなく、光ファイバコア３１６はたぶん枢軸ポイントすなわちゴニオメーターの軸３３４に正確に位置しない。したがって、この軸からはずれた距離ΔＲがどれくらいかを決定して、この距離を整列ロボット等の整列装置用のコンピュータメモリに入力することが必要である。
それに応じて、ゴニオメーター３２４は中心点３４２からその行程の範囲、約２５°、まで点３４４及び３４６のその行程の終わりへ移動する。この行程距離は測定され、図１６に示されるように描かれる。詳細には、光ファイバコア３１６は、放射によりｙ及びｚ軸に沿って既知の最大整列位置まで移動する。次いで、ゴニオメーター部材３３２が、要求されるどんな角度についても、考慮中の用途に必要な予め決められた角度分解能、例えば１°／４までファイバコア３１６を回転させるために回転する。次いで、ゴニオメーター３２４全体が移動して、光ファイバのｙ及びｚ軸の最大分解能、例えば０．１ミクロンまでｙ及びｚ軸を再整列させる。これは、この０．１ミクロンが既知の整列位置の最大分解能の場合である。。次いで、オフセットΔｙ及びΔｚが決定され、角度、ｙオフセット及びＺオフセット情報を結合する、整列ロボット用校正テーブルに記憶される。この処理は、ゴニオメーターの最大位置３４４から３４６まで、ゴニオメーター３２４の最大行程の角度分解能、すなわち±２５°、の漸増のたびに行なわれる。
ゴニオメーター３２４の使用時、望ましいどんな角度位置へも移動させるために、ｙ及びｚオフセット画その角度に関する校正テーブルから得られる。同時に、ゴニオメーターとその支持された光ファイバは、ゼロ位置またはその位置プラスコアが変位したいずれかの角度から、ゴニオメーターによるその角度まで移動し、ゴニオメーターの下のｙ及びｚステージが校正テーブルで決定された通りのそのオフセットまで移動する。
これらの工程は、付属マイクロフィッシュに含まれるソースコード、詳細には校正モードのルーチン３９０〜３９２と使用モードのルーチン５８８〜５９０、の使用により遂行される。
この表記載のためのソースコードは、付属マイクロフィッシュに含まれる全ソースコードに示されるように、項目番号３９０〜３９２及び５８８〜５９０に含まれている。
初期光放射
したがって、図１７に示されるように、集積光チップ４１０は、入力枝４１４と一対の出力枝４１６及び４１８を備えた導波路４１２を含む。チップ４１０は、入力光ファイバ４２０と出力光ファイバ４２２及び４２４の間に位置決めされる。入力光ファイバ４２０は導波路４１２の入力枝４１４の近くに位置決めされ、出力光ファイバ４２２は出力導波路枝４１６の近くに位置決めされる。出力光ファイバ４２４は、この文書の図１７及び１８に関する説明の目的のためのどんな現在位置決め必要性も持っていない。
ファイバは、ファイバ４２０用保持チャック４２６とファイバ４２２及び４２４用保持チャック４２８内にしっかり保持される。両チャックは望ましいどんな形状にもできるが、好適には、図１０〜１３に関してここで説明された真空ホルダー２１０にしたがって構成される。詳細には、入力光ファイバ４２０は真空チャック４２６の真空凹部４３０内に保持され、出力光ファイバ４２４は同様のホルダー４２８の真空凹部４３２内に保持される。しかしながら、出力光ファイバ４２２は真空チャック４２８のＶ溝４３４内に固定される。このＶ溝４３４は図１１のしるし２４４で示されている。
本発明の目的のため、光ファイバ４２２は、クラッディングモードで動作するように配置されなければならない、すなわち、そのクラッディングは光を伝導することができなければならない。詳細には、図１８に示されるように、光ファイバ４２２は従来構造のものであり、クラッディング４２２ｂ内に支持されるコア４２２ａを含む。被覆４２２ｃがクラッディングを囲んでいる。クラッディング４２２ｂ内の応力部材４２２ｄはコア４２２ａに応力を与える。典型的には、コア４２２ａは６ミクロンの直径を有し、クラッディング４２２ｂは８０ミクロンの直径を有する。特定のファイバ４２２が説明されているが、従来構造の他のファイバも、ここに説明されている特定のファイバと同様に使用のために適用することができ、同じメリットを持って代わりに置換することができる。それにより、ファイバ４２２のクラッディング４２２ｂは、現在説明されているように、出力導波路枝４１６から放射する光の採光筒として使用される。
使用されるべき本発明のこの部分のために、光が矢印４３６で示されるように光源からファイバ４２０に入力されなければならず、ファイバ４２２から出る光は従来の仕方で検出器４３８へ注がれる。
作業時、出力ファイバ４２２は導波路枝４１６の約５０ミクロン以内に配置される。クラッディング４２２ｂは直径が８０ミクロンなので、この５０ミクロン配置は達成するのが難しくない。次いで、光が、その入力枝４１４から導波路４１２を通って放射されるまで、入力ファイバ４２０からラスターされる。このラスタリングは、入力ファイバ４２０が５ミクロン以内に整列されるのを可能にする。次いで、ファイバ４２０は、図１９〜２１に関してここに説明される手順及び装置を使用して０．１ミクロン以内まで入力導波路枝４１４に対してより正確に整列される。
入力ファイバ４２０が入力導波路枝４１４に対して正確に整列されると、光ファイバ４２４が、真空チャック４２８の関連移動によって導波路出力枝４１６に対してそのｙ，ｚ及びｘ軸に沿って整列される。次いで、他の光ファイバが導波路出力枝４１８に対してそのｙ，ｚ及びｘ軸に沿って整列される。これらの整列は、ｙ，ｚ軸整列のための図１９〜２１及びｘ軸整列のための図２４及び２５に関してここに説明される装置及び手順によるような、何か適切な手段で得ることができる。
平坦な位置配列
次に図１９を参照すると、断面で示されている集積光チップ（ＩＯＣ）５１０は光導波路５１２を支持している。導波路５１２は、入力枝５１４と１つまたはそれ以上の出力枝５１６を含む。クラッディングされたコア５１８を有する光ファイバは何か適切な構造のホルダー５２０内に固定される。しかしながら、ここに説明された図１０の真空ホルダーが好適である。コア５１８は、何か都合の良い整列手段の使用により入力導波路５１４に±５ミクロン以内にそのｙ及びｚ軸に沿ってほぼ整列される。好適には、このｙ−ｚ整列は、クラッディングモードで動作する光ファイバ４３４を用いて、ここに図１７及び１８に関して前に説明された装置を使用する。
次に、コア５１８はその軸の１つ、例えばｙ軸に沿って機械的に移動されるがｚ軸は受け入れ可能なものとなる。このｙ軸に沿った移動は、図２０に示されるように、ガウス型曲線５２４に示されるパワー及び位置測定量を得るのに十分な速度で、チップのしるし５２２で確認される面と平行な平面にある。コアを介して光を放射することによって、点５２４ａ及び５２４ａ′等の一対の点間にある曲線５２４の一部分で表わされるように、光を検出することができる。各点５２４ａ及び５２４ａ′にある接線５２６ａ及び５２６ａ′で確認されるように、各点の傾斜が検査され、予め決められた方向の運動として測定される。このデータから、ファイバ及びそのクラッディングされたコア５１８が、増大した光伝導、すなわちより多いパワーを提供する方向に導波路枝５１４に対して移動しているかどうかを知ることができる。これらの測定量は曲線５２４の傾斜で表わされる。スキャニングは、スキャニングが始まる所から経験的にまたは理論的に予め決められた符号及び傾斜まで進む。この経験的または理論的予決は導波路デザインに依存する。測定量は、移動が曲線に沿って先んずるにつれて得られる。測定量の数は、点５２４から５２４ａ′へ及び点５２４ａ′から５２４ａへの移動の速度に依存する。
上記に説明した、チップ５１０と平行なｙ軸におけるファイバコア５１８の移動は、光パワー出力データが最大可能取得率で取得される間行なわれる。データは、その機械的位置に対する光パワーを含んでいなければならず、何か適切な曲線にあった曲線となる。この適切な曲線は、わずかなファイバ移動に対して最良の結果を提供するように決定されたものであり、この曲線から最大パワーが計算される。次いで、ファイバコアはこの最大パワー出力点まで移動する。次いで、光パワーメーター帯域幅限界のため、この掃引は反対方向に繰り返され、その結果は、図２１に示される相互に置換されたヒステリシス曲線５２８及び５３０で示されるように、線５３２で示される平均最大位置を決定するために平均される。この平均化は、遅い光メーターで生じるヒステリシスを正確に除去しながら、０．１ミクロン以内のｙ整列を提供する。
上記の工程は、０．１ミクロン以内までのｚ整列を得るために、直交するｚ軸においてチップと平行に繰り返される。
本発明の実行に有効なアルゴリズムのソフトウェアシーケンス表は以下の通りである。
１．現在位置情報の取得及び保存。
２．光パワーメーター読み取り値の取得及び後の基準としてのこの読み取り値の記憶。
３．正または負のいずれかの方向への関連軸における移動の命令。（チップの端面と平行な移動のため、移動は、ファイバの端部とチップの端面の間の距離を維持するように２軸で行なわれる。）
４．モーター位置エンコーダへの質問及び移動を始めるためのステージの待機。
５．現在の光パワーメーター読み取り値がステップ＃２のルーチンの開始で得られる読み取り値と比較される場合の状態制御ループの開始。
６．この初期ルーチンは、最適整列位置すなわち最大パワー出力位置に対してファイバを明確に配置するように行なわれる。
７．ステップ３で行なわれたと反対の方向にファイバを移動するステップ＃２〜５の繰り返し。その結果生じるデータを二次曲線に曲線合わせ。最大パワー位置の決定。これは最適に整列されたファイバ位置となる。その結果の記入。
８．反対方向へのステップ＃７の繰り返し及びその結果生じる位置情報の平均化。反対方向のデータのこの平均化は、光パワーメーター帯域幅を補正してヒステリシスを除去するために行なわれる。
９．この平均化された整列位置にファイバを移動。そこで、ファイバはこの軸において最適に整列される。
１０．前ステップで行なわれた軸と垂直かつチップの端面と平行な軸似置けるステップ２〜９の繰り返し。
１１．そこで、ファイバはチップ端面の平面に最適に整列される。
この表のためのソースコードは、付属マイクロフィッシュに含まれる全ソースコードに示されるような項目番号３８４〜３８９に含まれる。
角度位置配列
図２２を参照すると、断面で示されている集積光チップ（ＩＯＣ）６１０は光導波路６１２を支持している。導波路６１２は、入力枝６１４と一対の出力枝６１６及び６１８を含む。光ファイバ６２０は、導波路出力枝６１６の端部と整列状態にしっかりと保持された入力端部６２２と、出力すなわちファイバ最適化端部６２４を有する。ファイバ６２０は、その端部６２２と６２４の中間にコイル部分６２６を有する。ファイバ最適化端部６２４は、課せられた特定の手順ステップによって決まる偏光検出器６２８または導波路枝６１８のいずれかに位置決め可能である。偏光検出器６２８は、レンズ６３０と、検出器６３２と、レンズ６３０と検出器６３２間に位置する偏光器６３４を含む。偏光器には、調整可能な偏光軸６３６が備えられている。検出器６３２は軸６３６の静止部分に固定されている。
光ファイバ６２０の偏光軸を集積光チップ６１０の導波路枝６１８の偏光軸に回転的に整列させる前に、偏光検出器６２８は、従来手段によりまたは本発明の使用により、チップ６１０の偏光軸で校正される。
この回転整列処理、すなわち、光ファイバ６２０の偏光軸を集積光チップ６１０の導波路枝６１８の偏光軸に整列させる際、ファイバの吸光比が最大化変数として使用される。
作業時、回転的に最適化されるべき光ファイバ６２０は、その入力端部６２２で、図１０においてここに開示されている真空ホルダーのような何か適切なホルダーに固定され、導波路出力枝６１６の出力に整列される。ファイバの出力端部６２４は偏光検出器６２８に配置される。次いで、検出器６３２の偏光軸がファイバ６２０の偏光軸６２０と整列される。ほぼ整列されたファイバは導波路枝６１８に移動され、ｙ軸及びｚ軸整列に関連する図１９〜２１とｘ軸整列に関連する図２４及び２５に関してここに説明された手順及びメカニズムにしたがって、それぞれｙ，ｚ及びｘ軸に沿って導波路枝６１８に整列される。整列の順序は重要である。
チップ導波路出力枝６１８対ファイバ６２０の吸光比が、最大化ルーチンのステップサイズを決定するのに用いられる値を得るために測定される。測定は以下の手順にしたがって進められる。まず、ファイバ端部６２４がステップ式に回転され、図２３に示されるような曲線６３８及び６４０を作る測定点を得る。詳細には、測定点は偏光器の９０°及び０°またはその逆ごとにとられ、曲線６３８及び６４０に合う点６３８ａ及び６４０ａとして角度位置軸に沿って等距離的に記入される。第二に、最小回転調整が改良されたニュートン−ラフソン法の使用で確認され、詳細には曲線６３８と６４０の中間に線６４２を引くことによってファイバ対チップの吸光比が最小にされる。第三に、ファイバ端部６２４が各回転整列と共に導波路枝６１８に整列される。これは、光ノイズを最小にし、整列の精度を増すのに役立つ。
上述の手順により、例えば−４０ｄＢという低い吸光比を有するファイバを、ほぼ同じ時間で、より高い吸光比を有するファイバと同じ精度で回転整列させることができる。
本発明を実行するのに有効なアルゴリズムのソフトウェアシーケンス表は以下の通りである。
１．ファイバ（６２０）が、視覚整列ガイドとしてファイバ自由端（６２２）の切断角度を使用して視覚的に回転整列される。
２．ファイバの一方の端部６２４（ここではファイバの“最適化端部”と呼ばれる）が、変更検出器（６２８）の入力（６２９）に配置される。検出器は、以前にステーション校正手順の一部としてＩＯＣの偏光軸と視覚的にほぼ整列された調整可能な偏光軸（６３６）を有する。
３．ファイバ長の他方の端部（６２２）が、例えば図１９〜２１に関してここに説明されたｙ及びｚ軸整列ルーチンを用いて光チップの出力（６１６）に整列される。これはファイバ“自由端部”である。
４．検出器（６３２）の偏光軸（６３６）がファイバ最適化端部（６２４）の偏光軸と整列される。次いで、このファイバは、ファイバ最適化端部（６２４）がほぼチップと整列されるように回転される。この事前整列はこの回転整列ルーチンの速度を改善するために行なわれる。
５．ある程度のエラーチェックがここで行われ、ファイバに必要な回転が、ファイバを回転させるのに使用された装置の能力を超えないことを保証する。このエラー状態が検出された場合は、ファイバは別の再整列ルーチンに移行される。この再整列ルーチンは、ゴニオメーター３２４内のファイバの再整列により、図１４〜１６に関してここに説明された手順の使用により遂行することができる。
６．ファイバの自由端部（６２２）はある検出器まで移動され、もし望む検出器６３２ならば、その偏光軸に回転的に整列される。
７．次に、ほぼ整列された最適化ファイバ端部（６２４）は、例えば図１９〜２１に関してここに説明されたｙ及びｚ軸整列ルーチンを用いて、チップに枝６１８の所に移動され、整列される。
８．ファイバ対チップギヤツプが、例えば図２４及び２５に関してここに説明されたｘ軸整列ルーチンを用いて設定され、ファイバは、ファイバ回転の間チップと接触しないようにチップから予め決められた距離移動される。
９．チップ体ファイバの吸光比が測定される。この値は最大化ルーチンのステップサイズを決定するのに使用される。この方法を用いて、低い吸光比を有するファイバを、ほぼ同じ時間で、より高い吸光比を有するファイバと同じ精度で回転的に整列させることができる。このステップサイズは重要なパラメータである。ステップが少な過ぎると、模範にできない吸光比曲線が生じるだろう。また、ステップが多過ぎると、二次モデルと共に模範にできない曲線が生じるだろう。吸光比とステップサイズの関係は経験的に決定されている。
１０．吸光比が測定され、ファイバが予め決められたステップサイズの漸増で回転される。各ファイバ回転後、ファイバは、図１９〜２１に関してここに説明されたＹＺＭＡＸルーチンを用いて、チップの導波路枝６１８の所に再整列され、光パワー変動を最小にすると共に精度を改善する。したがって、曲線６３８を構築するために用いられる各測定点６３８ａのため、ＹＺＭＡＸルーチンを使用し、後でステップ１１において、曲線６４０を構築するために用いられる各測定点６４０ａと同じ動作を実行する必要がある。
１１．この回転及び測定は、傾斜の変化が検出されるまで同一方向で続けられる。
１２．傾斜変化の両側の３つの測定量が得られるまで、測定量がステップサイズの漸増で取られる。各回転後ファイバを再整列することに伴う時間のため、測定量は保存され、ステップ１０及び１１の手順を行なった結果として、他の回転位置で再度取られる測定量はない。換言すれば、４つの漸増的測定量が取られ、傾斜変化が検出される前に記憶された場合は、これらの測定量は、傾斜変化の両側の３つの測定量を得るために繰り返される必要がなくなるだろう。
１３．データは二次モデルに曲線合わせされ、最大吸光比点が予測される。
１４．ファイバがこの最小化された位置に回転される。
１５．データが記入され、ファイバが最適化端部６２４の所でチップの導波路枝６１８の所に再整列され、このルーチンが退出される。
上述のステップ６〜８に代わるものとして、メレス グライオト（Melles Griot）社により、例えば、“ファイバ光学、光学、レーザー、集積光学のためのナノ位置決め用ガイド構成要素及び装置”，著作権１９９３年、と題するパンフレットに開示された方法のような、何か同等の方法を使用することができる。
上記の表のためのソースコードは、付属マイクロフィッシュに含まれる全ソースコードに示されているように項目番号３９５〜４０５に含まれている。
ギャップの確立
それに応じて、図２４に示されるように、クラッディングされたコア７１２が、図１０〜１３に関してここに説明された真空ホルダーのようなホルダー７１４内に保持される。集積光チップ７１６は、入力枝７２０と一対の出力枝７２２及び７２４を有する導波路を含む。ファイバコア７１２は導波路入力枝７２０の近くに位置決めされる。光ファイバコア７１２はそのホルダー７１４で導波路７２０に精密に位置決めされる。クラッディングされたコア７１２の軸は導波路枝７２０の軸に平行に位置決めされるが、その軸からオフセットされている。なぜなら、クラッディングされたコア７１２には、技術上周知のように、光がコア内に戻らないように、クラッディングされたコアの軸に関して非垂直的に角度をなしている切断面７２６が備えられているからである。切断面７２６の角度付けの結果として、光は、非軸方向進路７２８に沿ってクラッディングされたコア７１２から導波路枝７２０に進む。
ホルダー７１４の位置とその保持された光ファイバ７１０は、ｙ及びｚ軸に沿って、すなわち導波路７１８の軸に垂直な平面で、精密に位置決めされる。この位置は、図１９〜２１に関してここに説明されたものや、メレス グライオト（Melles Griot）社により、“ナノ位置決め用ガイド”、副題“ファイバ光学、レーザー、集積光学用構成要素及び装置”と題する１９９３年発表の刊行物に示されたもののような、いずれかのｙ，ｚ軸整列技術の使用によって得られている。この刊行物は、７−２及び７−３頁にその会社の自動ファイバ整列技術を開示している。また、他のｙ，ｚ軸整列技術は米国特許第，２７８，９３４号に開示されている。
この精密な位置決め後、ファイバ７１０は、ホルダー７１４で、光進路７２８に挿入された両頭矢印線７３０で示される進路に移動される。この移動と同時に起こる、光源からの光が、矢印７３２で示されるように、光ファイバコア７１２に介して注がれ、導波路７１６を通って進む光が検出器７３４に注がれる。
面７２６から進路７２８に沿って導波路入力枝７２０へ移動する光と、矢印７３６で示されるように、そのｘ及びｙ軸に沿ったホルダー７１４及び光ファイバ７１０の移動の存在は、記録されると共に、図２５に示される曲線７３８に示されるように表示される。導波路の方への光ファイバの初期行程の間、パワー対位置曲線関係は曲線７３８の曲線部分７４０に示される。面７２６が導波路入力枝７２０の端部と接触する地点で、ホルダー７１４の前進移動が停止される。ｘ軸に沿った移動に対する点ベクトルの位置決めデータが将来の基準用にコンピュータメモリに記憶され、次いで、光ファイバとその端面７２６は、導波路入力枝７２０及び集積光チップ７１６から予め決められた適切な距離、例えば１５ミクロン、まで離れるように戻る。
このアルゴリズムのソフトウェアシーケンス表は以下の通りである。
１．現在位置情報の取得及び保存。
２．ファイバを、ビーム進路、すなわちビームがチップを出る時に取る進路に沿って、チップ７１６から１０ミクロンだけ離れるように戻す。これは経験的または分析的のいずれかにより決定される。また、これは、ビーム進路内外へのファイバの移動がファイバで測定されたパワーのモデルにできない変動を生じるので重要である。
３．使用される字句の異同速度を遅い速度（５ミクロン／秒）に設定。
４．チップの方への移動の命令及び状態ループの開始。この移動は再度ビーム進路に沿って行なわれるべきである。
４．１ 光パワー読み取り値及び位置エンコーダ読み取り値の取得。これらを後続の記入及びモデル化のために保存。
４．２ 光パワー出力における鋭い不連続を監視。これは、ファイバがチップの端面に接触し、ビーム進路外に押し出されたことを示す。これが起こった時、ループを出る。（また、いくつかの他のエラー状態がこのループの間にチェックされ、ファイバがうっかりしてチップの方へ行き過ぎるように命令されないことを保証する。）
５．ループを出た後、移動制御装置に全移動を停止するよう命令。操作者のために移動情報を印刷。
６．ファイバをビーム進路に沿ってチップから予め決められた距離離れるように移動。これが“ファイバ対チップギャップ”になる。
この表のためのソースコードは、付属マイクロフィッシュに含まれる全ソースコードに示されているように項目番号３９３に含まれている。
導波路取り付け
図２６及び２７は、入力枝８１４と一対の出力枝８１４及び８１８を含む導波路８１２を有する集積光チップ（ＩＯＣ）８１０を示している。枝８１４は、混合接着剤ボンド８２２で入力光ファイバ８２０に接合される。枝８１６及び８１８は、それぞれ、混合接着剤ボンド８２８で光ファイバ８２４及び８２６に接合される。表示の光ファイバと導波路枝間のボンドは、以下の説明及び関連する図２８〜３５にしたがって作られる。
図２８に示されるように、ポット８３０にある量の接着剤、例えば硬化可能なエポキシ樹脂が入っている。ポット８３０の上には、軸線８３６（図３２と図３３参照）と、表面がでこぼこの表面８４０を提供するためにでこぼこにされた周囲８３８とを有する棒８３４がぶら下がっている。この表面のでこぼこは、後で説明されるように、接着剤８３２の適度な量を棒に付着させるのに十分なものになっている。好適には、棒８３４は、棒の全行程及び位置決めを制御するのに使用されるサービスロボット８４１に固定されている。
本発明の実施時、棒８３４は、矢印８４２で示される方向に接着剤８３２の中に、少量の接着剤が棒８３４のでこぼこの表面８４０にくっつくことができる程度まで、十分に挿入される。次いで、図２９に示されるように、棒は、接着剤が接着剤のかたまり８４６の形で棒にくっつくことができる速度で、矢印８４４の方向に接着剤８３２及びポット８３０から引き上げられる。かたまり８４６に含まれる接着剤の量は、導波路枝８１６等の導波路へのファイバ８２４等の光ファイバの後での固定に必要な量より多くなっている。また、この時点のかたまり８４６は好適な形状を持っていない。
望ましい形状を得るために、図２９の棒８３４及び接着剤のかたまり８４６がそれぞれ矢印８５０の方向に下げられ次いで上がれて、追従表面８５２と接触する。この作用は、かたまり８４６のわずかな過剰量を追従表面８５２上に堆積させる。棒８３４上の接着剤の残りが図３０に示されており、かたまり８４８を構成する。この形状にされたかたまり８４８は、その中央位置８４８ａがその上部及び底部８４８ｂ及び８４８ｃから識別されるように実質的に一定の管状厚さを有しているという点で、かたまり８４６と異なっている。中央位置８４８ａにおける接着剤のこの一様に一定の厚さは、後で行われる光ファイバコアの端部上への接着剤の堆積が正確かつ一定の分量になることを保証する、本発明の重要な態様である。
光ファイバのコアへの接着剤の付着は図３０以下参照に示されている。ここで、光ファイバ８２４は、例えば８０ミクロンの直径を有するクラッディングされたコア８５４を含む。コア８５４は、従来のもののように、その末端面８５８がコアの軸の非垂直的な角度で切断された先端８５６を有する。先端表面８５８は、光が反射してコアに戻らないようにするために従来通りに切断されている。導波路枝８１６と、特に集積光チップ８１０の端部８６０は、光ファイバ８２４とコア８５４の先端８５６から正確な距離に位置決めされる。この正確な距離は前に確かめられている、例えば整列ロボット８５７のメモリに記憶されており、その３軸の正確な座標と偏光角度とは、整列ロボットコンピュータメモリに設定されている。この位置は、先端８５６が導波路８１６の端部８６０に対して位置決めされる整列の正確な点を確立する。
接着剤８４８から測定された量を先端８５６に付着させるために、光ファイバ及びコアは、棒８３４及びその接着剤かたまり８４８がクラッディングされたコア端部と導波路端部８６０の間に配置されるのを可能にするために、チップ８１０から適当な距離戻される。この位置決めは図３１に示されている。
図３２に示されるように、より大いに重要なコア８５４の軸は、棒８３４の軸８３６からわずかに中心を外れて位置決めされている。コア８５４とその先端８５６の切断された斜面８５８との正確な位置決めは、棒８３４の周囲８３８上の接線に平行に位置決めされている。面８５８と接線８６２間の平行は、図３３に示されるように、先端８５６が接着剤との接触に起こす時に、接着剤８４８の正確な量が端部８５６上に一定の被覆を形成することを保証する。クラッディングされたコア８５４は矢印８６４の方向に引かれ、その結果、コアは棒８３４及び接着剤８４８から後方に間隔を置かれる。図３４に示されるように、少量の接着剤が、先端８５６のまわりに実質的にむらのないようにキャップ８６８として一様に堆積される。接着剤キャップ８６８のこの均等性は、接着剤８４８の中央位置８４８ａの実質的に一定の厚さと面８５８及び接線８６２間の平行によって決まる。
次いで、図３４に示されるように、棒８３４が、コア８５４と集積光チップ８１０の間のその位置から引き上げられる。次いで、エポキシ樹脂が固まる機会を持つかまたは固められる前に、ファイバ８２６が、矢印８７０で示される方向のチップ８１０の方へ移動されて、接着剤キャップ８６８を導波路端部８６０と接触させ、次いで、整列ロボット８５７のコンピュータメモリに前に記録された位置情報によって事前設定されたように、そのｙ及びｚ軸に沿って再整列され、エポキシ樹脂と空気間の屈折率の差が補償される。この再整列は、コア８５４が導波路８１６の端部８６０に対してその正確な位置に移動し、図３５で示されるボンド８７２を形成するのを可能にする。先端８５６に付着したキャップ８６８の接着剤の正確な量は、導波路８１０の表面にボンド８７２のなだらかな傾斜８７４を提供する。また、図３５は、傾斜８７８を有するボンド８７６でチップ８１０の導波路８１８に固定されたクラッディングされたコア８７５を有する第２の光ファイバ８２６も示している。ボンド８７６はボンド８７２と同じように正確に形成されている。ボンド８７２及び８７６の正確で注意深い位置決めは、その間に間隔すなわちギャップ８８０があるようになっている。ボンド８７２及び８７６を形成する接着剤が硬化により収縮し、その結果、ボンドと、コア８５４と導波路８１６間及びコア８７５と導波路８１８間とに応力を作り出すことがあるので、このギャップ８８０は重要である。したがって、ボンド８７２と８７６が接触しないことが重要である。
本発明はその特定の実施例に関して説明されたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明に種々の変更や修正を行なうことができることを悟るべきである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の好適な一実施例のブロック図（数字１０〜９９が適用）である。
図２は、（ａ）集積光チップ（ＩＯＣ）とその内蔵導波路を正確に支持するホルダーアセンブリと、（ｂ）ＩＯＣホルダーアセンブリ内の集積光チップ導波路への光ファイバの整列取付に関する各仕事を実行するサービス及び整列ロボットを示す好適な一実施例の図面を示す図（数字１０〜９９が適用される）である。整列ロボットとその３つの光ファイバ保持アセンブリは、図４〜９の位置維持及び移動光ファイバクランプと図１１〜１３の真空ホルダーを含み、それぞれ、各ＩＯＣ導波路との整列のために入力光ファイバと２本の出力ファイバを支持する。
図３は、図２に示された図面の一部の図面であり、接着剤塗布具のような道具のためのサービス道具保持アセンブリ、真空ピックアップメカニズム及び観測装置を含むそのサービスロボットのアームを示す図（数字１０〜９９が適用）である。
図４は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちのの一構成要素であり、図２の整列アセンブリに内蔵される前にその先端が切断される時の光ファイバの保持固定具として使用され、切断後に図２の整列ロボットで光ファイバ及びその先端をしっかり保持するのに用いられる、位置維持及び移動光ファイバクランプを示す図（数字１００〜１９９が適用される）である。
図５は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちのの一構成要素であり、図２の整列アセンブリに内蔵される前にその先端が切断される時の光ファイバの保持固定具として使用され、切断後に図２の整列ロボットで光ファイバ及びその先端をしっかり保持するのに用いられる、位置維持及び移動光ファイバクランプを示す図（数字１００〜１９９が適用される）である。
図６は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちのの一構成要素であり、図２の整列アセンブリに内蔵される前にその先端が切断される時の光ファイバの保持固定具として使用され、切断後に図２の整列ロボットで光ファイバ及びその先端をしっかり保持するのに用いられる、位置維持及び移動光ファイバクランプを示す図（数字１００〜１９９が適用される）である。
図７は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちのの一構成要素であり、図２の整列アセンブリに内蔵される前にその先端が切断される時の光ファイバの保持固定具として使用され、切断後に図２の整列ロボットで光ファイバ及びその先端をしっかり保持するのに用いられる、位置維持及び移動光ファイバクランプを示す図（数字１００〜１９９が適用される）である。
図８は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちのの一構成要素であり、図２の整列アセンブリに内蔵される前にその先端が切断される時の光ファイバの保持固定具として使用され、切断後に図２の整列ロボットで光ファイバ及びその先端をしっかり保持するのに用いられる、位置維持及び移動光ファイバクランプを示す図（数字１００〜１９９が適用される）である。
図９は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちのの一構成要素であり、図２の整列アセンブリに内蔵される前にその先端が切断される時の光ファイバの保持固定具として使用され、切断後に図２の整列ロボットで光ファイバ及びその先端をしっかり保持するのに用いられる、位置維持及び移動光ファイバクランプを示す図（数字１００〜１９９が適用される）である。
図１０は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であり、その集積光チップ導波路への各光ファイバの整列取付の間光ファイバをしっかり保持するための真空ホルダーを示す図（数字２００〜２９９が適用される）である。
図１１は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であり、その集積光チップ導波路への各光ファイバの整列取付の間光ファイバをしっかり保持するための真空ホルダーを示す図（数字２００〜２９９が適用される）である。
図１２は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であり、その集積光チップ導波路への各光ファイバの整列取付の間光ファイバをしっかり保持するための真空ホルダーを示す図（数字２００〜２９９が適用される）である。
図１３は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であり、その集積光チップ導波路への各光ファイバの整列取付の間光ファイバをしっかり保持するための真空ホルダーを示す図（数字２００〜２９９が適用される）である。
図１４は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であるチップ内の導波路とだいたい整列される集積光チップとゴニオメーターで支持された光ファイバの概略図、ゴニオメーター及びファイバ移動を示す図、及び、ゴニオメーターとそれにより支持された光ファイバの移動を示すグラフの図（数字３００〜３９９が適用される）である。
図１５は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であるチップ内の導波路とだいたい整列される集積光チップとゴニオメーターで支持された光ファイバの概略図、ゴニオメーター及びファイバ移動を示す図、及び、ゴニオメーターとそれにより支持された光ファイバの移動を示すグラフの図（数字３００〜３９９が適用される）である。
図１６は、図２に示された光ファイバ保持アセンブリの全部のうちの一構成要素であるチップ内の導波路とだいたい整列される集積光チップとゴニオメーターで支持された光ファイバの概略図、ゴニオメーター及びファイバ移動を示す図、及び、ゴニオメーターとそれにより支持された光ファイバの移動を示すグラフの図（数字３００〜３９９が適用される）である。
図１７は、入力光ファイバと、初期光放射のためにそのクラッディングモードで機能する他の光ファイバ（同様に断面で示される）間に保持されたＩＯＣ導波路を示す図（数字４００〜４９９が適用される）であり、入力ファイバは真空ホルダーのうちの一方の真空チャックに保持され、クラッディングモード光ファイバは真空ホルダーのうちの他方のＶ溝内に保持されている。
図１８は、入力光ファイバと、初期光放射のためにそのクラッディングモードで機能する他の光ファイバ（同様に断面で示される）間に保持されたＩＯＣ導波路を示す図（数字４００〜４９９が適用される）であり、入力ファイバは真空ホルダーのうちの一方の真空チャックに保持され、クラッディングモード光ファイバは真空ホルダーのうちの他方のＶ溝内に保持されている。
図１９は、集積光チップ及びその導波路の拡大図と、図１０〜１３に示された真空ホルダーの表示的部分と、集積光チップ内のＩＯＣ導波路枝に対する入力及び出力ファイバの平坦な位置整列のための、光ファイバの位置の関数としてのパワーを示す一対の曲線を示す図（数字５００〜５９９が適用されている）である。
図２０は、集積光チップ及びその導波路の拡大図と、図１０〜１３に示された真空ホルダーの表示的部分と、集積光チップ内のＩＯＣ導波路枝に対する入力及び出力ファイバの平坦な位置整列のための、光ファイバの位置の関数としてのパワーを示す一対の曲線を示す図（数字５００〜５９９が適用されている）である。
図２１は、集積光チップ及びその導波路の拡大図と、図１０〜１３に示された真空ホルダーの表示的部分と、集積光チップ内のＩＯＣ導波路枝に対する入力及び出力ファイバの平坦な位置整列のための、光ファイバの位置の関数としてのパワーを示す一対の曲線を示す図（数字５００〜５９９が適用されている）である。
図２２は、集積光チップ及びその導波路と図２及び３に示された光ファイバ保持アセンブリの一部の表示である関連偏光装置の図と、光ファイバの角度位置（ｅ）の関数としての吸光比を示す曲線を表す図（数字６００〜６９９が適用されている）である。
図２３は、集積光チップ及びその導波路と図２及び３に示された光ファイバ保持アセンブリの一部の表示である関連偏光装置の図と、光ファイバの角度位置（ｅ）の関数としての吸光比を示す曲線を表す図（数字６００〜６９９が適用されている）である。
図２４は、集積光チップ及びその入力導波路の拡大図と、図１０〜１３に示された真空ホルダーの表示部分と、ファイバの端部とその関連導波路間のギャップを決定するための、光ファイバのｘ軸位置の関数としてのパワーを示す曲線を示す図（数字７００〜７９９が適用されている）である。
図２５は、集積光チップ及びその入力導波路の拡大図と、図１０〜１３に示された真空ホルダーの表示部分と、ファイバの端部とその関連導波路間のギャップを決定するための、光ファイバのｘ軸位置の関数としてのパワーを示す曲線を示す図（数字７００〜７９９が適用されている）である。
図２６は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図２７は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図２８は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図２９は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図３０は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図３１は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図３２は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図３３は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図３４は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。
図３５は、好適な実施例では、各ＩＯＣ導波路に対する入力及び出力ファイバと、隣接ファイバとそれらのボンドによる応力を防止するためのファイバ対ファイバボンド間のギャップの用意を含む、光導波路を互いに取り付けるための装置の図（数字８００〜８９９が適用されている）である。

Claims (4)

1. 入力及び出力ファイバ（２２、２４、２６）を導波路に整列取付けする装置であって、入力光ファイバ（２２）、出力光ファイバ（２４、２６）及び該入力光ファイバと該出力光ファイバ間に介在しそれらの間に連結される導波路（１４）からなり、該導波路は入力及び出力枝を有している装置において、
   サービス手段（４２）がｘ、ｙ及びｚ軸方向の直角動作によって該導波路の３次元位置を粗く設定し、
   整列手段（４８、５０、５２）が、ｘ、ｙ及びｚ軸方向の直角動作及びｘ軸に対する回転／角度調整動作（θ）によって、該入力ファイバ（２２）を導波路入力枝に対して、及び該出力ファイバ（２４、２６）を該導波路出力枝（１８、２０）に対して３次元位置的及び角度的により精密に配列し、
   前記サービス手段に連結された手段（４６）が、該入力ファイバを該導波路入力枝に、及び該出力ファイバを該導波路出力枝に接着して接合し、
   該整列手段が、前記ファイバと該導波路入力枝との精密な配列を可能とするために、前記導波路出力枝（４１６）から放射する光の初期放射のための採光筒として機能することができる第３の光ファイバ（４２２）を保持する手段（４２８）、及び前記第３の光ファイバ（４２２）と前記入力光ファイバ（４２０）間の初期光伝導を得るように前記導波路入力枝（４１４）の所で前記入力ファイバ（４２０）をスキャンする手段を含み、
   前記手段（４６）において、さらに、
   前記光ファイバのうちの１つの先端をその関連する導波路枝の先端に取り付けるための道具を備え、該道具が、
   前記サービス手段に連結され、接着剤の供給源に浸されて該供給源から接着剤の選択された量を抽出するように配置された凸凹の表面、及び
   該道具から少量の接着剤を除去して、一定厚部分を有する接着剤の残りの少量を提供する手段
   を有し、
   前記整列手段が、前記１つの光ファイバとその先端を取り付け準備状態に位置決めし、
   前記サービス手段が、前記道具とその上にある接着剤の残りの少量とを前記光ファイバと導波路枝先端の間に位置決めし、
   前記サービス手段が、前記ファイバ先端を前記接着剤の一定厚部分と接触させ、次いで、前記ファイバ先端を前記接着剤の一定厚保部分から引いて、前記ファイバ先端に一様な接着剤堆積を残し、
   前記整列手段が、前記ファイバ先端とその上にある前記接着剤堆積を前記導波路先端と接触するように移動し、前記先端を互いに接合させることを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置であって、さらに、
   導波路枝各々に対する同一平面上での位置整列のために、前記光ファイバ各々の位置に対する光パワーを判定する手段
   からなる装置。
3. 請求項１記載の装置であって、さらに、
   前記ファイバ及び関連する導波路枝の各々について、該関連する導波路枝に対する角度位置（θ）の関数として該光ファイバの吸光比を判定する偏光手段
   を含む装置。
4. 請求項１記載の装置であって、さらに、
   ファイバ位置記録手段からなり、
   前記ファイバ及び関連する導波路枝の各々について、前記整列手段が前記光ファイバの１つをその関連する導波路に対して位置決めし、前記ファイバ位置記録手段で接触位置を記録するために前記１つのファイバが前記関連する導波路に接触するまで前記１つのファイバを前記関連する導波路の方へ光進路に沿って移動させ、前記ファイバを前記接触位置から離して所定の距離までわずかに戻す装置。

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