JP3952374B2 - 光軸調心方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光軸調心方法に関し、より詳しくは、光ファイバの光軸と光学部品の光軸とを調心させる光軸調心方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学部品に光ファイバを接続する際には、光ファイバの光軸と光学部品の光軸とを調心してから両者を一体に連結する必要がある。両光軸を調心する際には、光ファイバと光学部品とをそれらの光軸と直交する平面内に設定した複数の測定位置に順次相対移動させながら、各測定位置で上記光ファイバと光学部品との一方から他方へ入射する光量を測定する。そして最大光量が得られた測定位置を上記光ファイバの光軸と光学部品の光軸との調心位置として、その位置で両者を一体に連結している。
【０００３】
図５は従来の光軸調心方法を説明するための図で、光学部品に対する光ファイバの移動軌跡と測定位置とを示したものである。図５に示す従来方法では、光軸と直交する平面内のある点を基準測定位置Ｔ０として設定してあり、この基準測定位置Ｔ０から上記平面内でＸ軸方向に一定距離だけずれた位置を次の測定位置Ｔ１としている。そしてそこから上記基準測定位置Ｔ０を中心として、上記平面内で、反時計方向にＸ軸方向またはＹ軸方向に上記一定距離だけずれた位置を順次次の測定位置Ｔ２〜Ｔ１３としている。
上記測定位置は図５に示す合計１４の箇所よりも遥かに多く設定されており、光ファイバは光学部品に対して反時計方向に渦巻状に一定距離ずつ移動されて、予め定めた測定エリア内の全域を測定することができるようになっている。
上記光学部品と光ファイバとの相対移動軌跡としては、図５で示す角型の渦巻状のほか、より滑らかな渦巻状（特開平４−８６８０４号公報）やジグザグ状など様々のバリエーションが知られている。
そして上記光ファイバの光軸と光学部品の光軸とを調心する際には、上記測定エリア内の全ての測定位置で光ファイバと光学部品とのいずれか一方から他方へ入射される光量が測定され、各測定位置のうち最大光量が得られた測定位置を上記光ファイバと光学部品との調心位置として、その位置で両者を一体に連結している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の光軸調心方法においては、予め定めた測定エリアの全ての領域を測定した後に最大光量が得られた測定位置を特定し、その位置を調心位置に設定するようにしていた。その結果、多数回の測定を必要とするので、時間がかかっていた。
ところで図５に示すように、光ファイバから発光される光は、直径ａで示される球状の光パワー領域を備えており、測定漏れをなくすためには、各測定位置は光パワー領域が隙間なく重なり合う位置に設定しなければならない。その結果、図５に示す従来方法では、光ファイバと光学部品との相対移動距離は０．７０７ａ以下に設定する必要があり、相対移動距離が短いことから一定の測定エリアに相対的に多数の測定箇所を設定しなければならないという欠点があった。
以上のような問題に鑑み、本発明は従来の光軸調心方法に対し効率的な調心作業を行うことのできる光軸調心方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の光軸調心方法は、光ファイバと光学部品とをそれらの光軸と直交する平面内に設定した複数の測定位置に順次相対移動させながら、各測定位置で上記光ファイバと光学部品との一方から他方へ入射する光量を測定し、最大光量が得られるように上記光ファイバの光軸と光学部品の光軸とを合わせる光軸調心方法において、
上記複数の測定位置を、中心となる基準測定位置と、この基準測定位置を囲む複数の測定位置とから設定するとともに各測定位置で光量を測定し、上記基準測定位置と異なる測定位置で最大光量が得られたら、上記基準測定位置を上記最大光量が得られた測定位置側に移動させて新たな基準測定位置を設定するとともにこの新たな基準測定位置を囲む複数の測定位置を設定し、それら新たな測定位置で再び光量を測定して、新たに設定した基準測定位置で計測した光量が、該基準測定位置を囲む各測定位置で測定した各光量のうちで最大となるまで、順次基準測定位置を移動させて光量を測定することを特徴とするものである。
【０００６】
上述した本発明方法においては、最初に、中心となる基準測定位置と、この基準測定位置を囲む複数の測定位置とで光量が測定される。そして上記基準測定位置で最大光量が得られたら、この基準測定位置は上記光ファイバの光軸と光学部品の光軸との調心位置として判断される。
他方、上記基準測定位置と異なる測定位置で最大光量が得られた場合には、上記基準測定位置を上記最大光量が得られた測定位置側に移動させて新たな基準測定位置を設定する。そして、その新たな基準測定位置を囲む複数の測定位置を設定してそれら新たな各測定位置で再び光量を測定し、上記新たな基準測定位置で最大光量が得られれば、この基準測定位置が光ファイバの光軸と光学部品の光軸との調心位置として判断される。
このような測定方法によれば、従来の予め定めた測定エリアの全ての領域を測定する場合に比較して、少ない測定箇所で調心位置を検出することが可能となる。
また、上記基準測定位置を囲む複数の測定位置を、基準測定位置を中心とする正八角形の各頂点に設定した場合には、後に詳述するように、測定漏れをなくすためには光ファイバと光学部品との相対移動距離は０．９２３ａ以下であればよいので、図５で示す従来方法に比較して少ない測定位置でより広い範囲を測定することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１は従来公知の光通信用の光モジュール１における組立前の状態を示したものである。この光モジュール１は光ファイバ２と光学部品４とによって構成されており、図示しないが本実施例では上記光学部品４は受光素子としてのフォトダイオードやレンズ等を備えている。なお、その他の構成の光学部品としては、発光素子であるレーザダイオード等を備えていてもよい。
上記光ファイバ２の先端にはあらかじめフェルール２ａが固定されており、このフェルール２ａは筒状のフェルールホルダ３を介して光学部品４に溶接されるものである。すなわち光学部品４に対して光ファイバ２を調心させた状態で固定するために、フェルール２ａは筒状のフェルールホルダ３内に収容されて鉛直方向であるＺ軸方向に位置決めされてＹＡＧ溶接により一体に固定され、またフェルールホルダ３の下面側は水平面内のＸ―Ｙ方向に位置決めされて上記光学部品４の上面にＹＡＧ溶接によって溶接されるものである。
【０００８】
図２は従来公知の調心装置５を示したもので、この調心装置５は光ファイバ２に固定されたフェルールホルダ３を把持する把持手段６と、光学部品４を載置して固定するテーブル７とを有しており、これらは制御装置８によって制御されるようになっている。
上記把持手段６は昇降手段６ａによって鉛直方向であるＺ軸方向に移動されるようになっている。また上記テーブル７は、Ｚ軸方向と直交する水平方向であるＸ軸方向にテーブル７を移動させる第１駆動手段７ａと、水平面内で上記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向にテーブル７を移動させる第２駆動手段７ｂとを備えており、さらに光学部品４を水平方向に回転させる回転手段７ｃと、光学部品４とフェルールホルダ３とが接する面を面合わせするためのジンバル手段７ｄとを備えている。
また、上記光ファイバ２のフェルール２ａが取り付けられていない側の端には発光手段９が接続されている。そして発光手段９からの光が光ファイバ２を介して光学部品４に受光された際には、光量測定手段１０はその受光量を測定するとともに、その測定値を上記制御装置８に入力させるようになっている。
【０００９】
上記光モジュール１は、上述した調心装置５により次のようにして組み立てられる。このとき、上記フェルール２ａとフェルールホルダ３とは既に従来公知の適宜の方法によりＺ軸方向に位置決めされてＹＡＧ溶接手段により溶接されている。
最初に、フェルールホルダ３の下端面と光学部品４の上面とが面合わせされる。すなわちこの際にはジンバル手段７ｄは光学部品４を揺動自在な状態とし、この状態でフェルールホルダ３の下端面が光学部品４の上面に軽く押圧されることにより、光学部品４の上面はフェルールホルダ３の下端面に倣ってその下端面と平行な状態となるので、この状態でジンバル手段７ｄは傾斜しないように固定される。
【００１０】
次に、本発明方法により光ファイバ２と光学部品４とがそれらの光軸と直交するＸ−Ｙ方向に移動されて両者の光軸が一致されるようになる。
すなわち、図３は本実施例による光学部品４に対する光ファイバ２の相対移動軌跡を示したものであり、本実施例では最初に中心となる基準測定位置Ｓ０を設定するとともに、この基準測定位置Ｓ０を中心とする正八角形の各頂点に合計８個の測定位置Ｓ１〜Ｓ８を設定している。
そして調心装置５は各駆動手段７ａ、７ｂを制御して最初に光ファイバ２を上記基準測定位置Ｓ０に移動させ、そこで光量を測定する。次に調心装置５は各駆動手段７ａ、７ｂを制御して光ファイバ２を順次測定位置Ｓ１〜Ｓ８に移動させて、各測定位置で光量を測定する。
このようにして合計９箇所の測定位置で光量を測定し、これらの測定位置Ｓ０〜Ｓ８で測定された光量が基準測定位置Ｓ０以外の測定位置、例えば測定位置Ｓ３で最大となったときには、光量が最大となった測定位置Ｓ３を新たな基準測定位置Ｓ０’として設定し、その新たな基準測定位置Ｓ０’から上述したのと同様にして、図４に示すように新たな正八角形の各頂点を測定位置Ｓ１’〜Ｓ８’として光量の測定が行なわれる。
このように、新たに設定した基準測定位置Ｓ０’で計測した光量が最大光量となるまで、最大光量が得られた測定位置を更に新たに中心となる基準測定位置として設定することを繰り返し、最終的に基準測定位置が最大光量となったら、その位置が調心位置と判断される。
そして調心位置が得られたら、制御装置８はその位置で上記回転手段７ｃを制御して光学部品４を回転させ、該光学部品４に受光される光量が最大値となる回転角度を検出する。そして最大光量が得られた回転角度位置で、ＹＡＧ溶接手段によりフェルールホルダ３と光学部品４とがＹＡＧ溶接されて光モジュール１が完成される。
【００１１】
ところで、前述したように光パワー領域を直径ａとしたとき、測定漏れをなくすために各測定位置を光パワー領域が隙間なく重なり合う位置に設定しなければならないが、正八角形においては中心の基準測定位置Ｓ０から他の測定位置Ｓまでの距離はそれぞれ０．９２３ａとなり、また正八角形の各辺の長さすなわち隣接する測定位置の間隔は０．７０６ａとなる。
上記数値から明らかなように、隣接する測定位置間の移動距離は従来方法と殆ど差がないが、基準測定位置Ｓ０から測定位置Ｓ１に移動する際の移動距離０．９２３ａは従来の光軸調心方法における移動距離０．７０７ａに対して長く取ることが可能となる。したがって９個の測定位置Ｓ０〜Ｓ８で測定できる範囲を従来よりも広くすることができるので、効率的な調心作業を行うことが可能となる。
【００１２】
なお、図４に示すように上記実施例においては、光量が最大となった測定位置Ｓ３を新たな基準測定位置Ｓ０’として設定しているので、この新たな基準測定位置Ｓ０’すなわち元の測定位置Ｓ３と、新たな測定位置Ｓ７’すなわち元の基準測定位置Ｓ０とについては、既に光量の測定が終了している。したがって新たな基準測定位置Ｓ０’と新たな測定位置Ｓ７’とについては、光量の測定を省略することができる。また、新たな測定位置Ｓ６’及びＳ８’は、元の測定位置と重なることはないが、各測定位置Ｓ６’、Ｓ８’における光パワー領域ａは既に計測が終了した領域内に位置しているので、これらについても光量の測定を省略することができる。但し、制御プログラムの簡素化のために、全ての測定位置Ｓ０’〜Ｓ８’で光量の測定を行なってもよいことは勿論である。
また、上記実施例では光量が最大となった測定位置Ｓ３を新たな基準測定位置Ｓ０’として設定しているが、これに限定されるものではない。新たな基準測定位置Ｓ０’は、光量が最大となった測定位置Ｓ３側に移動させてその付近に、望ましくは光量が最大となった測定位置Ｓ３を越えた位置に設定すればよい。但し、基準測定位置Ｓ０’と光量が最大となった測定位置Ｓ３との距離の２倍を越えて移動させると、光パワー領域の間に隙間が生じて測定漏れが生じるので、移動距離は上記２倍の距離以下に設定する必要がある。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、中心となる基準測定位置とこれを囲む複数の測定位置とで光量を測定し、上記基準測定位置と異なる測定位置で最大光量が得られた場合には、上記基準測定位置を上記最大光量が得られた測定位置側に移動させて新たな基準測定位置を設定するとともにこの新たな基準測定位置を囲む複数の測定位置を設定し、それら新たな測定位置で再び光量を測定するようにしているので、従来のように予め定めた測定エリアの全ての領域を測定する場合に比較して、少ない測定箇所で調心位置を検出することが可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光モジュール１を示す概略図。
【図２】調心装置５を示す側面図。
【図３】本発明方法に係る基準測定位置Ｓ０と、この基準測定位置を中心とする正八角形の各頂点とに設定された測定位置Ｓ１〜Ｓ８を説明するための平面図。
【図４】光量が最大となった測定位置Ｓ３より新たな基準測定位置Ｓ０’として設定する際の新たな測定位置Ｓ１’〜Ｓ８’を説明するための平面図。
【図５】従来方法における測定位置を示す平面図。
【符号の説明】
１ 光モジュール ２ 光ファイバ
４ 光学部品 ５ 調心装置
Ｓ０ 基準測定位置 Ｓ１〜Ｓ８ 測定位置

Claims (2)

1. 光ファイバと光学部品とをそれらの光軸と直交する平面内に設定した複数の測定位置に順次相対移動させながら、各測定位置で上記光ファイバと光学部品との一方から他方へ入射する光量を測定し、最大光量が得られるように上記光ファイバの光軸と光学部品の光軸とを合わせる光軸調心方法において、
   上記複数の測定位置を、中心となる基準測定位置と、この基準測定位置を囲む複数の測定位置とから設定するとともに各測定位置で光量を測定し、上記基準測定位置と異なる測定位置で最大光量が得られたら、上記基準測定位置を上記最大光量が得られた測定位置側に移動させて新たな基準測定位置を設定するとともにこの新たな基準測定位置を囲む複数の測定位置を設定し、それら新たな測定位置で再び光量を測定して、新たに設定した基準測定位置で計測した光量が、該基準測定位置を囲む各測定位置で測定した各光量のうちで最大となるまで、順次基準測定位置を移動させて光量を測定することを特徴とする光軸調心方法。
2. 上記基準測定位置を囲む複数の測定位置は、基準測定位置を中心とする正八角形の各頂点に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光軸調心方法。

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