JPH01147509A - 光通信用ファイバモジュールの光軸合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、光半導体素子と光ファイバを光学的に結合
する光通信用ファイバモジュールの光軸合わせ装置に関
する。

（従来の技術） 近年、情報を光によって伝送する光通信が種々の方面で
実用化されるようになった。

この光通信は、光源としてたとえばレーザダイオードな
どの光半導体素子を用い、伝送経路として光ファイバを
用いるもので、光半導体素子と光ファイバを光通信用フ
ァイバモジュールによって光学的に結合している。

光通信用ファイバモジュールは、光半導体装置を備える
光源ユニット、および光ファイバを保持するファイバユ
ニットからなり、光半導体素子と光ファイバの光軸合わ
せがなされ、それが完了した状態で両ユニットが接合さ
れる。

光軸合わせは、光半導体素子を発光させ、さらにファイ
バユニットに保持された光ファイバを通して光を受け、
その受光量に応じて光源ユニットまたはファイバユニッ
トの少なくとも一方を移動（摺動）することにより行な
う。

具体的には、一定方向の高速移動をその一定方向と直交
する方向に順次移しながら繰返して行ない、その一定方
向の高速移動ごとに受光量の最大値を逐次検出する。そ
して、各検出値のうち最も大きい検出値が得られたら、
その位置において一定方向の低速度の移動を行ない、受
光量が最大となる位置で移動を停止する。この停止時、
光軸合わせが莞了したことになる。

（発明が解決しようとする問題点） ただし、光通信用ファイバモジュールの光源ユニットと
ファイバユニットの接合部は面接触であり、その当接面
が゛粗い場合、上記のような従来の方法では正確な光軸
合わせが困難である。

すなわち、高速移動ごとに受光量の最大値を逐次検出し
、その各検出値のうち最も大きい検出値が得られたら、
その位置において一定方向の低速度移動を行ない、元の
経路をたどることになるが、両ユニットの当接面が粗い
と同じ経路をたどることができず、結局、受光量の最大
点を捕えられなくなる。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、光源ユニットとファイバユニ
ットの当接面が粗い場合でも、それに影響を受けること
なく正確な光軸合わせを可能とする光通信用ファイバモ
ジュールの光軸合わせ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 光通信用ファイバモジュールの光源ユニツ１〜またはフ
ァイバユニットの少なくとも一方を移動する手段、およ
び前記ファイバユニットに保持された光ファイバを通し
て光を受ける受光部を備え、この受光部の受光量により
前記各ユニットの光軸合わせを行なう光通信用ファイバ
モジュールの光軸合わせ装置において、前記移動を高速
で行なう手段と、この高速移動時に前記受光部の受光口
の最大値を検出する手段と、この受光量の最大値検出後
に前記移動を一定方向において行なう手段と、この一定
方向の移動時に前記受光部の受光量が前記最大値に達し
なければその一定方向の移動を該一定方向と直交する方
向に順次移して行なう手段と、前記一定方向の移動時に
前記受光部の受光量が増えるにしたがって移動速度を下
げる手段と、市記一定方向の移動時に前記受光部の受光
」が前記最大値に達するとそこで移動を停止する手段と
を設ける。

（作用） 高速移動によって受光量の最大値を予め検出し、その検
出値を目標値とした新たな移動によって受光量の最大点
を見付ける。

（実施例） 以下、この発明゛の一実施例について図面を参照して説
明する。

まず、光通信用ファイバモジュールを第３図に示す。

１は円盤状のステムで、そのステム１の上面の中央に光
半導体素子たとえばレーザダイオード（ＬＤ）２が設け
られている。さらに、ステム１上には上記レーザダイオ
ード２を気密状態で被うようにキャップ３が設けられて
いる。

キャップ３の中央部は上下に貫通され、そこに球状の集
光レンズ４が固着されている。この集光レンズ４は、レ
ーザダイオード２と光学的に対向する位置にあり、レー
ザダイオード２から発せられるレーザ光を上方の一点に
集める働きをする。

こうして、ステム１．レーザダイオード２．キャップ３
．および集光レンズ４などにより、光源ユニットが構成
されている。

また、ステム１上において、キャップ３を囲む位置にフ
ァイバユニットであるところのホルダ５が設けられる。

このホルダ５は、光ファイバ６の端部（入射端）６ａを
集光レンズ４の集光点と光学的に対向させて保持するも
ので、下縁のフランジ部５ａがキャップ３の上面に数箇
所のＹＡＧレーザ光溶接にて接合される。

しかして、ステム１に対するホルダ５の接合に際し、第
１図に示す光軸合わせ装置が用いられる。

１１はＸ−Ｙテーブルで、その上面にステム１が取付け
られる。そして、ステム１上にホルダ５が載せられ、そ
のホルダ５のフランジ部５ａの下面とステム１の上面と
の間に隙間がなくなるように、しかもホルダ５が動かな
いように数本たとえば４本の圧力レバー１２による加圧
がなされる。

また、ホルダ５に保持された光ファイバ６の他端部に対
し、受光部１３が取付けられる。この受光部１３は、光
電変換素子を有しており、光ファイバ６を通して光を受
け、それを電気信号に変換し、出力するものである。

受光部１３の出力信号は制御部１４に供給される。この
制御部１４は、マイクロコンピュータおよびその周辺回
路などからなり、受光部１３の出力に応じて駆動回路１
５を制御するものである。

駆動回路１５は、上記Ｘ−Ｙテーブル１１を二次元方向
にモータ駆動するものである。

つぎに、光軸合わせ装置の作用について説明する。

まず、Ｘ−Ｙテーブル１１の可動範囲内での光量分布を
第２図に示しており、可１Ｅｌｌ範囲をＡ１光が検出さ
れるごくわずかな領域をＢとしている。

そして、領域Ｂの中に光量が最大となる点Ｃがあり、そ
こに位置決めすることが光軸合わせの目的である。

制御部１４は、先ず第４図に示すようにＸ−Ｙテーブル
１１を一定方向たとえばＹ軸方向に高速度で移動し、そ
の高速移動をＹ軸方向と直交する方向のＸ軸方向のプラ
ス側に順次移していく。この移動およびシフトの具体的
な経路は第５図のようになっており、Ｙ軸方向のプラス
側への移動において受光部１３の受光量を監視し、受光
量の最大値を検出する。そして、最大値を検出し、その
最大値が減少し始めたところで移動を停止する。

このとき、Ｘ軸方向の位置は、受光量が最大となる点を
若干過ぎたところとなる。

つぎに、制御部１４は、第６図に示すようにＸ−Ｙテー
ブル１１をＹ軸方向に高速度で移動し、その高速移動を
Ｘ軸方向のマイナス側に順次移していく。この移動およ
びシフトの具体的な経路は第７図のようになっており、
Ｘ軸方向へのシフト幅を第４図の場合よりも狭くしてい
る。そして、Ｙ軸方向のプラス側への移動において受光
量の最大値を検出し、その最大値が減少し始めたところ
で移動を停止する。このとぎ、受光ａの最大値を目標値
としてメモリに記憶しておく。

ざらに、制御部１４は、今度は第８図に示すようにＸ−
Ｙテーブル１１をＹ軸方向に高速度で移動し、そのＹ軸
方向のプラス側への移動に際して受光量を監視する。こ
の監視において、受光量が上記検出および記憶した目標
値に達しなければ、移動をＸ軸方向のプラス側に順次移
していく。この移動およびシフトの具体的な経路は第５
図と同じであるが、Ｘ軸方向へのシフト幅については第
６図のときよりもさらに狭くしている。そして、受光量
が増えるにしたがって移動速度を下げていき、受光量が
目標値に達すると（実際には９５％程度）、そこで移動
を停止する。このとき、レーザダイオード２と光ファイ
バ６の光軸合わせが完了したことになる。

光軸合わせが完了すると、ＹＡＧレーザ光溶接により、
７ランジ部５ａがステム１に接合される。

このように、Ｘ−Ｙテーブル１１の高速移動によって受
光量の最大値を予め検出し、その検出値を目標値とした
新たな移動によって受光量の最大点を見付けるようにし
たので、つまり従来のように同一の経路を移動させる必
要が全くないので、たとえステム１の上面やフランジ部
５ａの下面が粗くても、それに影響を受けることなく正
確な光軸合わせを完了することができる。

特に、受光量が増えるにしたがって移動速度を下げるよ
うにしているので、オーバランすることなく瞬時に移動
を停止することができ、最終的な位置決め精度を高める
ことができる。

しかも、最終的な位置決めまでは移動が高速度であるか
ら、迅速な光軸合わせが可能である。

ところで、ステム１とフランジ部５ａの当接面には圧力
レバー１２による圧力がかかっているため、Ｘ−Ｙテー
ブル１１がたとえばＸ軸方向に移動すると、当接面での
摩擦力が作用して圧力レバー１２にＸ軸方向の歪みが発
生する。そして、この歪みは移動を停止した後も残って
おり、その状態でＹ軸方向の移動を行なうとＸ軸方向の
歪みが元に戻ろうとし、Ｘ軸方向の位置ずれが生じる。

これは、もちろんＹ軸方向、Ｘ軸方向の順に移動させた
場合も同様であり、位置ずれの影響で正確な光軸合わせ
ができなくなるという心配がある。

しかしながら、この発明装置では、予め目標となる受光
量を検出しておき、Ｙ軸方向のみの移動で受光量が目標
値に達したかどうかの判定を行ない、目標値に達しない
場合はＸ軸方向へのシフトを行なって再びＹ軸方向の移
動および判定を行なうようにしているため、歪みによる
位置ずれの影響は受けず、上記のような心配は不要であ
る。

なお、この発明は′上記実施例に限定されるものではな
く、たとえば発光系のみならず、受光系の光通信用ファ
イバモジュールにも適用可能である。

また、ステム１を主体とする光源ユニットを移動するよ
うにしたが、ホルダ５を主体とするファイバユニットを
移動するようにしてもよい。さらに、光通信用ファイバ
モジュールに限らず、２つのユニットの位置合わせを行
なうものであれば、応用が可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、光通信用ファイバ
モジュールの光源ユニットまたはファイバユニットの少
なくとも一方を高速で移動する手段と、この高速移動時
に受光量の最大値を検出する手段と、この受光ｍの最大
値検出後に前記移動を一定方向において行なう手段と、
この一定方向の移動時に受光量が前記最大値に達しなけ
ればその一定方向の移動を該一定方向と直交する方向に
順次移して行なう手段と、前記一定方向の移動時に受光
ωが増えるにしたがって移動速度を下げる手段と、前記
一定方向の移動時に受光量が前記最大値に達するとそこ
で移動を停止する手段とを設けたので、光源ユニットと
ファイバユニットの当接面が粗い場合でも、それに影響
を受けることなく正確な光軸合わせを可能とする光通信
用ファイバモジュールの光軸合わせ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図、第２図は
同実施例におけるＸ−Ｙテーブルの可動範囲内での光量
分布を示す図、第３図は同実施例に係わる光通信用ファ
イバモジュールの構成を示す斜視図、第４図、第５図、
第６図、第７図、および第８図はそれぞれ同実施例の作
用を説明するための図である。 １・・・ステム、２・・・レーザダイオード（光半導体
素子）、３・・・キャップ、４・・・集光レンズ、５・
・・ホルダ、６・・・光ファイバ、１１・・・Ｘ−Ｙテ
ーブル、１３・・・受光部、１４・・・制御部、１５・
・・駆動部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光通信用ファイバモジュールの光源ユニットまたはフ
   ァイバユニットの少なくとも一方を移動する手段、およ
   び前記ファイバユニットに保持された光ファイバを通し
   て光を受ける受光部を備え、この受光部の受光量により
   前記各ユニットの光軸合わせを行なう光通信用ファイバ
   モジュールの光軸合わせ装置において、前記移動を高速
   で行なう手段と、この高速移動時に前記受光部の受光量
   の最大値を検出する手段と、この受光量の最大値検出後
   に前記移動を一定方向において行なう手段と、この一定
   方向の移動時に前記受光部の受光量が前記最大値に達し
   なければその一定方向の移動を該一定方向と直交する方
   向に順次移して行なう手段と、前記一定方向の移動時に
   前記受光部の受光量が増えるにしたがつて移動速度を下
   げる手段と、前記一定方向の移動時に前記受光部の受光
   量が前記最大値に達するとそこで移動を停止する手段と
   を具備し、この移動停止を光軸合わせ完了とすることを
   特徴とする光通信用ファイバモジュールの光軸合わせ装
   置。