JPH04350807A - 光通信用ファイバモジュ−ルの組立方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、レ−ザダイオ
−ドを収納したステムと光ファイバを保持したホルダと
を結合してなる光通信用ファイバモジュ−ルの組立方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図５に示すような光通信用ファ
イバモジュ−ル（以下、ファイバモジュ−ルと称する）
１が知られている。このファイバモジュ−ル１は、光フ
ァイバ２とホルダ３、および、ステム４とにより構成さ
れている。

【０００３】これらのうちホルダ３は、段付き円筒状に
成形されており、大径側の開口端部にフランジ部５を同
心的に形成されている。さらに、ホルダ３は、小径側の
開口端部に光ファイバ２の一端部を差込まれて固定され
、この光ファイバ２の一端部を保持する。

【０００４】また、ステム４は、真円状の円板部６の板
面上に、軸方向一端部を開放するとともに他端部を閉じ
た円筒状のキャップ７を同心的に連結されている。さら
に、ステム４は、その内部にレ−ザダイオ−ド（図示し
ない）を収納しており、円板部７に突設されたピン８、
８を介して、レ−ザダイオ−ドに電力を印加される。

【０００５】また、ステム４は、キャップ７の上面の中
央部に球レンズ９を固定されており、この球レンズ９の
一部をキャップ７から突出させている。そして、ステム
４は、光ファイバ２を保持したホルダ３をキャップ７に
同軸的に載置しており、フランジ部５をキャップ７の上
面に当接させるとともに、ホルダ３によって球レンズ９
を覆い隠されている。

【０００６】そして、ステム４は、光ファイバ２とレ−
ザダイオ−ドとを球レンズ９を介して同軸的に対向させ
、レ−ザダイオ−ドから発せられたレ−ザ光を、球レン
ズ９により集光したのち光ファイバ２に入力する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のファ
イバモジュ−ル１の組立方法として、ホルダ３とステム
４とを、接着剤を利用して仮固定したのち、レ−ザ溶接
して接合する方法がある。

【０００８】つまり、この方法においては、光ファイバ
２を保持したホルダ３とレ−ザダイオ−ドを収納したス
テム４とがＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に変位させられ、光ファイ
バ２とレ−ザダイオ−ドとの光軸調整が行われる。そし
て、レ−ザダイオ−ドから発せられた光が光ファイバ２
に最大限入力されるよう、光ファイバ２とレ−ザダイオ
−ドとの位置合せが行われる。さらに、光ファイバ２と
レ−ザダイオ−ドとが、位置ずれしないよう接着剤によ
り仮固定されたのち、レ−ザ溶接によって本付けされる
。

【０００９】しかし、このような従来の組立方法におい
ては、組立に要する時間が接着剤の硬化時間の影響を受
けて大となること、および、十分に接着されていないが
箇所が生じて、組立てられたファイバモジュ−ルが要求
される温度特性を満足しない場合があること等の不具合
があった。

【００１０】本発明の目的とするところは、ホルダとス
テムの接合を自動化でき、短時間で信頼性の高い光通信
用ファイバモジュ−ルを製造することが可能な光通信用
ファイバモジュ−ルの組立方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、レ−ザダイオ−ドを収納しＸ−
Ｙテ−ブルに固定されたステムにホルダを載置する第１
の工程と、ホルダにリング状のはんだを載置し、光ファ
イバを保持しながらＺ軸方向に変位させてホルダに差込
む第２の工程と、ホルダに加圧しホルダをステムに押圧
しながら光ファイバとレ−ザダイオ−ドの光軸とを相対
変位させてレ−ザダイ−ドから光ファイバに入力される
レ−ザ光のピ−クサ−チを行う第３の工程と、ホルダへ
の加圧力を強め、高周波コイルによってはんだを囲い、
はんだを高周波加熱して溶かし、光ファイバとホルダと
を結合する第４の工程と、ホルダへの加圧力を弱め、光
ファイバを固定したままステムを変位させ、レ−ザダイ
オ−ドの光軸と光ファイバの光軸とを相対変位させ、光
ファイバに入力されるレ−ザ光のピ−クサ−チを行う第
５の工程と、ホルダへの加圧力を強めてホルダとステム
とをレ−ザ溶接する第６の工程とを具備したことにある
。

【００１２】こうすることによって本発明は、ホルダと
ステムの接合を自動化し、組立時間を短縮するとともに
、光通信用ファイバモジュ−ルの信頼性を向上できるよ
うにしたことにある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。なお、従来の技術の項で説明したものに
は同一番号を付し、その説明は省略する。

【００１４】図１に符号１で示すのは、光通信用ファイ
バモジュ−ル（以下、ファイバモジュ−ルと称する）で
あり、符号１１で示すのはこのファイバモジュ−ル１の
組立に利用される組立装置である。これらのうちファイ
バモジュ−ル１は、受光側モジュ−ルとして利用される
ものであり、光ファイバ２の一端部を差込まれて保持し
たホルダ３と、レ−ザダイオ−ド１２を収納したステム
４とにより構成されている。

【００１５】組立装置１１は、図２に示すように、Ｘ軸
テ−ブル１３とＹ軸テ−ブル１４とを備え高精度な位置
決めが可能なＸ−Ｙテ−ブル１５と、このＸ−Ｙテ−ブ
ル１５上に配設され変位可能な加圧レバ−１６…（２つ
のみ図示）とを備えている。また、組立装置１１は、Ｚ
軸テ−ブル１７を備えており、このＺ軸テ−ブル１７に
挟持式のファイバチャック治具１８を連結している。

【００１６】これらのうちＸ−Ｙテ−ブル１５は、図２
中に矢印１９、２０で示すように、Ｘ軸テ−ブル１３と
Ｙ軸テ−ブル１４とを互いに直交する方向に変位させ、
水平面内において例えば１μｍ以下の精度の位置決めを
行う。ここで、矢印１９はＸ軸方向を指示しており、２
０はＹ軸方向を指示している。

【００１７】このＸ−Ｙテ−ブル１５には、図１に示す
ように押え治具２１…が設けられている。この押え治具
２１…はねじ締め式のものであり、Ｘ−Ｙテ−ブル１５
上に例えば真円状に配設されている。そして、押え治具
２１…は、Ｌ字状の本体２１ａ…にねじ２２…を螺合し
ており、ねじ２２…の締め付けに伴って本体２１ａ…を
弾性変形させる。

【００１８】また、加圧レバ−１６…は、Ｘ−Ｙテ−ブ
ル１５のテ−ブル面１５ａに沿った水平面内に例えば放
射状に配設されている。そして、加圧レバ−１６…は、
例えば水平方向および上下方向に移動するとともに、そ
の変位量を任意に調節される。そして、この加圧レバ−
１６…の上下方向の駆動には、図示しないエアシリンダ
が利用されている。

【００１９】Ｚ軸テ−ブル１７は、Ｘ−Ｙテ−ブル１５
の近傍に配置されており、駆動モ−タ２３により駆動さ
れて上下方向、即ち図３に矢印２４で示すＺ軸方向に変
位する。そして、Ｚ軸テ−ブル１７は、例えば１μｍ以
下の精度でファイバチャック治具１８と一体に変位する
。つぎに、ファイバモジュ−ル１の組立方法について説
明する。

【００２０】まず、図１に示すように、ステム４がキャ
ップ７を上方に向けた状態でＸ−Ｙテ−ブル１５上に載
置される。さらに、円板部６が背面をテ−ブル面１５に
接し、その周縁部を押え治具１９…の内側に入り込ませ
る。そして、押え治具１９…のねじ２０…が締められ、
本体１９…が円板部６の上面を押圧し、ステム４がＸ−
Ｙテ−ブル１５に固定される。

【００２１】さらに、軸方向両端部を開口したホルダ３
がステム４のキャップ７に略同心的に載置される。そし
て、ホルダ３がフランジ部５をキャップ７に接し、キャ
ップ７からその一部を露出させた球レンズ９を覆い隠す
。さらに、リング状のはんだ２５がホルダ３の小径側の
端面に載置される。ここで、はんだ２５を自動的にホル
ダ３に載置する機構を設けることが可能である。

【００２２】また、Ｚ軸テ−ブル１７に設けられたファ
イバチャック１８が光ファイバ２の一端部、即ち発光側
の端部を下向きに保持し、光ファイバ２がＸ−Ｙテ−ブ
ル１５上に案内される。さらに、Ｚ軸テ−ブル１７が下
降し、光ファイバ２の端部が、はんだ２５の内側を通過
してホルダ３の中に略同心的に差込まれる。そして、光
ファイバ２は、ホルダ３の内部の所定位置で停止し、球
レンズ９を介在させてレ−ザダイオ−ド１２と対向する
。

【００２３】さらに、加圧レバ−１６…が駆動され、矢
印２６、２６で示すように下方に回動変位してホルダ３
に近付き、先端部をホルダ３のフランジ部５に載せる。 そして、加圧レバ−１６…は、上記エアシリンダの圧力
を受けてフランジ部５に加圧し、ホルダ３をステム４に
押圧する。

【００２４】つぎに、ステム４がＸ−Ｙ軸方向に動かさ
れ、また、光ファイバ２がＺ軸方向に動かされ、レ−ザ
ダイオ−ド１２の光軸と光ファイバ２の光軸とが相対変
位する。

【００２５】このとき、レ−ザダイオ−ド１２は発光し
ており、出力されたレ−ザ光は、球レンズ９を通過して
光ファイバ２に入射する。そして、光ファイバ２に入射
したレ−ザ光は、図３に示すように、光ファイバ２の発
光側の端部に伝送されて測定装置２７に入力される。

【００２６】つまり、伝送されたレ−ザ光はフォトダイ
オ−ド２７に入射する。フォトダイオ−ド２８の出力は
増幅器２９で増幅されたのち、Ａ／Ｄコンバ−タ３０に
よりデジタル信号に変換される。そして、Ａ／Ｄ変換さ
れたデ−タは、マイクロコンピュ−タ３１に入力されて
処理される。

【００２７】そして、光ファイバ２とステム４とがマイ
クロコンピュ−タ３１の処理結果に基づいて、フォトダ
イオ−ド１２から発せられた光が光ファイバ２へ最大限
入力するよう位置合わせされ、光ファイバ２からの出力
のピ−クサ−チが行われる。また、加圧レバ−１６…の
加圧力は１ｋｇ／ｃｍ２弱に設定されている。

【００２８】ピ−クサ−チが行われたのち、加圧レバ−
の加圧力は６ｋｇ／ｃｍ２に調節される。そして、図４
に示すようにＵ字形に成形された高周波コイル３２が、
開放側を水平に向けたまま前進し、ホルダ３に近付けら
れる。そして、高周波コイル３２が、高周波コイル３２
の中心がはんだ２５を同心的に通過した光ファイバ２の
軸心と一致するよう位置決めされる。ここで、図４中の
３２ａは高周波コイル３２を支持する支持ア−ムを示し
ており、矢印３３は高周波コイル３２の進退方向を示し
ている。

【００２９】さらに、高周波コイル３２が位置決めのの
ち通電され、高周波コイル３２により囲われたはんだ２
５が、高周波加熱されて溶かされる。そして、はんだ２
５は、光ファイバ２とホルダ３との間に入込み、光ファ
イバ２とホルダ３との境界部に全周に亘って付着する。 そして、はんだ２５が高周波加熱されたのちに凝固し、
光ファイバ２とホルダ３とがはんだ２５を介して結合す
る。

【００３０】光ファイバ２とホルダ３とが結合したのち
、ファイバチャック治具１８が光ファイバ２を開放する
とともに、高周波コイル３２が後退してホルダ３から離
れる。また、加圧レバ−１６…の加圧力が１ｋｇ／ｃｍ
２弱に調節され、ステム４がＸ−Ｙ方向に変位させられ
て、再度光ファイバ２の出力のピ−クサ−チが行われる
。

【００３１】ピ−クサ−チが終ったのち、加圧レバ−１
６…の加圧力が６ｋｇ／ｃｍ２に調節される。そして、
ＹＡＧレ−ザ光３４の発振が行われ、ＹＡＧレ−ザ光３
４が集光レンズ３５を通過して、ホルダ３のフランジ部
５に照射される。そして、ホルダ３とステム４とが複数
箇所をレ−ザ溶接され、ホルダ３とステム４とが結合す
る。レ−ザ溶接は、フランジ部５に沿って例えば円状に
行われ、溶接ポイント数は例えば４〜８である。

【００３２】このような組立方法においては、接着剤が
用いられておらず、光ファイバ２とホルダ３との接合が
はんだ２５を利用して行われている。したがって、組立
時間が接着剤の硬化時間の影響を受けて大となることが
なく、組立時間を短縮することができる。

【００３３】また、組立に接着剤が用いられていないの
で、接着が部分的に不十分になること、いわゆる接着レ
スが生じることがなく、製品の信頼性を向上することが
できる。なお、本発明は、要旨を逸脱しない範囲で種々
に変形することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レ−ザダ
イオ−ドを収納しＸ−Ｙテ−ブルに固定されたステムに
ホルダを載置する第１の工程と、ホルダにリング状のは
んだを載置し、光ファイバを保持しながらＺ軸方向に変
位させてホルダに差込む第２の工程と、ホルダに加圧し
ホルダをステムに押圧しながら光ファイバとレ−ザダイ
オ−ドの光軸とを相対変位させてレ−ザダイ−ドから光
ファイバに入力されるレ−ザ光のピ−クサ−チを行う第
３の工程と、ホルダへの加圧力を強め、高周波コイルに
よってはんだを囲い、はんだを高周波加熱して溶かし、
光ファイバとホルダとを結合する第４の工程と、ホルダ
への加圧力を弱め、光ファイバを固定したままステムを
変位させ、レ−ザダイオ−ドの光軸と光ファイバの光軸
とを相対変位させ、光ファイバに入力されるレ−ザ光の
ピ−クサ−チを行う第５の工程と、ホルダへの加圧力を
強めてホルダとステムとをレ−ザ溶接する第６の工程と
を具備したことにある。

【００３５】したがって本発明は、ホルダとステムの接
合を自動化でき、組立時間を短縮するとともに、光通信
用ファイバモジュ−ルの信頼性を向上できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の要部を示す概略構成図。

【図２】組立装置を示す概略構成図。

【図３】光ファイバから出力される光を測定する測定装
置を示す概略構成図。

【図４】光通信用ファイバモジュ−ルと高周波コイルと
を示す説明図。

【図５】一般の光通信用ファイバモジュ−ルを示す組立
図。

【符号の説明】

１…光通信用ファイバモジュ−ル、２…光ファイバ、３
…ホルダ、４…ステム、１１…組立装置、１２…レ−ザ
ダイオ−ド、１５…Ｘ−Ｙテ−ブル、２５…はんだ、３
２…高周波コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レ−ザダイオ−ドを収納しＸ−Ｙテ−ブル
   に固定されたステムにホルダを載置する第１の工程と、
   上記ホルダにリング状のはんだを載置し、光ファイバを
   保持しながらＺ軸方向に変位させて上記ホルダに差込む
   第２の工程と、上記ホルダに加圧し上記ホルダを上記ス
   テムに押圧しながら上記光ファイバと上記レ−ザダイオ
   −ドの光軸とを相対変位させて上記レ−ザダイ−ドから
   上記光ファイバに入力されるレ−ザ光のピ−クサ−チを
   行う第３の工程と、上記ホルダへの加圧力を強め、高周
   波コイルによって上記はんだを囲い、上記はんだを高周
   波加熱して溶かし、上記光ファイバと上記ホルダとを結
   合する第４の工程と、上記ホルダへの加圧力を弱め、上
   記光ファイバを固定したまま上記ステムを変位させ、上
   記レ−ザダイオ−ドの光軸と上記光ファイバの光軸とを
   相対変位させ、上記光ファイバに入力されるレ−ザ光の
   ピ−クサ−チを行う第５の工程と、上記ホルダへの加圧
   力を強めて上記ホルダと上記ステムとをレ−ザ溶接する
   第６の工程とを具備した光通信用ファイバモジュ−ルの
   組立方法。