JPH0815563A - Alignment method in coupling part of optical fiber having non-axisymmetrical refractive index distribution and optical waveguide, optical fiber fixing structure and coupling part - Google Patents

Alignment method in coupling part of optical fiber having non-axisymmetrical refractive index distribution and optical waveguide, optical fiber fixing structure and coupling part

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JPH0815563A
JPH0815563A JP15096994A JP15096994A JPH0815563A JP H0815563 A JPH0815563 A JP H0815563A JP 15096994 A JP15096994 A JP 15096994A JP 15096994 A JP15096994 A JP 15096994A JP H0815563 A JPH0815563 A JP H0815563A
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JP
Japan
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optical fiber
axis
optical
image
distribution
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JP15096994A
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Japanese (ja)
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Toshiya Yuhara
敏哉 油原
Toshio Iizuka
寿夫 飯塚
Hiroshi Kajioka
博 梶岡
Mamoru Ichimura
守 市村
Tomohiro Murakami
知広 村上
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Hitachi Cable Ltd
Suntech Co
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Suntech Co
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an alignment method capable of easily aligning the rotating directions in the coupling part of optical fibers having a non-axisymmetrical refractive index distribution and optical waveguides, an optical fiber fixing structure and the coupling part. CONSTITUTION:The magnified images of the optical fibers are obtd. by photographing the optical fibers 1a, 1b from sideways of the propagating direction of guided light by an image obtaining means 6 and the distribution of the characteristics of the images corresponding to the positions in the radial direction of the optical fiber images from the magnified images obtd. in such a manner. The directions of the rotating directions around the central axes of the optical fibers as the axis of rotation are measured from the distribution of the characteristics of the images. The directions of the rotating directions of the optical fibers 1a, 1b are adjusted by optical fiber rotating members 9a, 9b in accordance with the result of the measurement.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバジャイロ、
光変調器、光スイッチ等に用いられる非軸対称屈折率分
布を有する光ファイバの回転方向のアライメント方法、
光ファイバ固定構造及び結合部に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical fiber gyro,
An optical modulator, an optical switch having an axisymmetric refractive index distribution used in an optical switch, etc.
The present invention relates to an optical fiber fixing structure and a coupling section.

【0002】[0002]

【従来の技術】光導波路と非軸対称屈折率分布を有する
光ファイバとの結合部の例として、偏波面保存光ファイ
バを用いた光ファイバアレイが挙げられる。偏波面保存
光ファイバの回転方向の角度のアライメント、すなわち
複屈折主軸のアライメント方法においては偏波面が保存
される、電界の振動方向が複屈折主軸と平行な直線偏光
を光ファイバに伝搬させて、出射端における直線偏光の
角度により複屈折主軸の光ファイバ保持部材に対する角
度を合わせている。
2. Description of the Related Art An example of a coupling portion between an optical waveguide and an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution is an optical fiber array using a polarization-maintaining optical fiber. Alignment of the angle of rotation direction of the polarization-maintaining optical fiber, that is, the polarization plane is preserved in the alignment method of the birefringent principal axis, the vibration direction of the electric field propagates linearly polarized light parallel to the birefringent principal axis to the optical fiber, The angle of the birefringent main axis with respect to the optical fiber holding member is adjusted by the angle of the linearly polarized light at the exit end.

【0003】例えば、図15に示すように半導体レーザ
31より出射される光を第一のレンズ32により略平行
光とし、偏光子33により直線偏光とした後、略コアの
中心軸を中心として回転可能なホルダ35に保持された
偏波面保存光ファイバ36の一端に第二のレンズ34に
より集光して光ファイバ内を伝搬させる。一方、伝搬光
の出射する光ファイバの他端も略コアを中心に回転可能
なホルダ35を介して、光ファイバ保持部材37に予め
設けられた光ファイバを埋め込むためのV字形状の溝
(図示せず)に載置されており、その上にカバー部材3
8が載置されている。
For example, as shown in FIG. 15, light emitted from a semiconductor laser 31 is converted into substantially parallel light by a first lens 32 and linearly polarized by a polarizer 33, and then rotated about a central axis of a core. A second lens 34 condenses the polarization plane-maintaining optical fiber 36 held by a possible holder 35 at one end thereof and propagates the light in the optical fiber. On the other hand, the other end of the optical fiber from which the propagating light exits is also provided with a V-shaped groove for embedding the optical fiber previously provided in the optical fiber holding member 37 through the holder 35 rotatable about the core (see FIG. (Not shown) on which the cover member 3 is placed.
8 is mounted.

【0004】ところで偏波面保存光ファイバは直交する
2つの複屈折主軸を有するために、複屈折主軸のおおよ
その角度を知らなければ光ファイバ中を伝搬する直線偏
光の電界の振動方向がどちらの主軸に平行であるかを知
ることはできない。
By the way, since the polarization-maintaining optical fiber has two birefringent principal axes that are orthogonal to each other, if the approximate angle of the birefringent principal axes is not known, which principal axis the oscillation direction of the electric field of the linearly polarized light propagating in the optical fiber is. You cannot know if it is parallel to.

【0005】従って、光ファイバより出射される直線偏
光の電界の振動方向のみによって複屈折主軸の角度のア
ライメントを行おうとすると、所望の角度とは90°異
なる角度となるおそれがあるので、複屈折主軸のアライ
メントを予め略所望する方向へ行っておき、このアライ
メントの誤差の範囲程度に直線偏光の角度によるアライ
メントの際の光ファイバ出射端の回転範囲を制限する必
要がある。
Therefore, if an attempt is made to align the angle of the birefringent main axis only by the vibration direction of the electric field of the linearly polarized light emitted from the optical fiber, the angle may differ from the desired angle by 90 °. It is necessary to perform alignment of the main axis in a substantially desired direction in advance and limit the rotation range of the optical fiber emission end at the time of alignment by the angle of linearly polarized light to the extent of this alignment error.

【0006】そこで、偏波面保存光ファイバ36として
楕円コア型光ファイバ42を用いる場合には、図16に
示すように楕円形のコア43の長軸44と短軸45とが
それぞれ複屈折主軸となることから、CCDカメラ(図
示せず)によって光ファイバからの出射光のニアフィー
ルドパターンを、あるいはスクリーン(図示せず)に投
射される出射光のファーフィールドパターンを観測しな
がら保持部材に載置された光ファイバ出射端を回転さ
せ、複屈折主軸を略所望する方向に合わせる。また、偏
波面保存光ファイバ36として楕円ジャケット型光ファ
イバ46を用いる場合には、図17に示すように楕円形
のジャケット47の長軸48と短軸49とがそれぞれ複
屈折主軸となることから、ジャケット部の形状が観察可
能であるように保持部材に載置された光ファイバ出射端
を予め弗化水素酸水溶液によりエッチングしてジャケッ
ト部とその他の部分との間に段差をつけておき、CCD
カメラによってこの端面の拡大像を観察しながら光ファ
イバを回転させ、複屈折主軸を略所望の方向に合わせ
る。
Therefore, when the elliptic core type optical fiber 42 is used as the polarization-maintaining optical fiber 36, as shown in FIG. 16, the major axis 44 and the minor axis 45 of the elliptical core 43 are the birefringent principal axes, respectively. Therefore, the CCD camera (not shown) mounts it on the holding member while observing the near-field pattern of the emitted light from the optical fiber or the far-field pattern of the emitted light projected on the screen (not shown). The exit end of the optical fiber thus rotated is rotated to align the principal axis of birefringence in a substantially desired direction. Further, when the elliptical jacket type optical fiber 46 is used as the polarization-maintaining optical fiber 36, the major axis 48 and the minor axis 49 of the elliptical jacket 47 become the birefringent principal axes, respectively, as shown in FIG. , The optical fiber emitting end mounted on the holding member so that the shape of the jacket portion can be observed is previously etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to form a step between the jacket portion and other portions, CCD
The optical fiber is rotated while observing the magnified image of this end face with the camera, and the birefringent principal axis is aligned in a substantially desired direction.

【0007】次に出射光を第三のレンズ39及び検光子
40を介して受光器41に集光し、受光器41の出力を
モニタしながら光ファイバの入射端と検光子40とを回
転させて偏光クロストークが最小となるような入射端の
回転位置を求め、入射端における光ファイバの複屈折主
軸の一方と光電界の振動方向とを一致させると、光ファ
イバからの出射光は電界の振動方向が2つの複屈折主軸
の一方に平行な直線偏光となる。従って、次に検光子4
0の方位を所望の複屈折主軸の方向に合わせ、楕円コア
型光ファイバの場合には、光ファイバの出射端をニアフ
ィールドパターン或いはファーフィールドパターンによ
るアライメントの誤差の範囲程度、楕円ジャケット型光
ファイバの場合には端面の拡大像によるアライメントの
誤差の範囲程度、例えば±10°以内の範囲で回転させ
て受光器41の出力が最大あるいは最小となるような回
転位置に向けることにより、複屈折主軸のアライメント
が行われている。
Next, the emitted light is focused on the photodetector 41 via the third lens 39 and the analyzer 40, and the incident end of the optical fiber and the analyzer 40 are rotated while monitoring the output of the photodetector 41. When the rotational position of the incident end that minimizes the polarization crosstalk is obtained and one of the birefringent principal axes of the optical fiber at the incident end and the oscillation direction of the optical electric field are matched, the light emitted from the optical fiber is Linearly polarized light whose oscillation direction is parallel to one of the two birefringent principal axes. Therefore, next analyzer 4
In the case of an elliptic core type optical fiber, the azimuth of 0 is aligned with the direction of the desired birefringent main axis. In the case of, the birefringent main axis is rotated by rotating within a range of an alignment error due to a magnified image of the end face, for example, within a range of ± 10 ° so that the output of the light receiver 41 is maximized or minimized. Is being aligned.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで上述した従来
の方法によって偏波面保存光ファイバ36の複屈折主軸
が所望の方向を向くようにアライメントを行う場合に
は、保持部材37に載置された光ファイバ36をそのコ
アの中心軸を略回転軸として回転させる他に種々の手順
を踏まなければならない。
By the way, when the alignment is performed so that the birefringent main axis of the polarization-maintaining optical fiber 36 is directed in a desired direction by the above-described conventional method, the light beam mounted on the holding member 37 is used. In addition to rotating the fiber 36 about the central axis of its core as a rotation axis, various procedures must be performed.

【0009】まず光の入出力結合のために光ファイバの
両端に平坦な端面を形成しなければならない。また、第
一のレンズ32、偏光子33、第二のレンズ34を通過
した光を光ファイバ36に結合させるためのアライメン
トが必要であり、さらに光ファイバ36中を伝搬する光
を、電界の振動方向が複屈折主軸と平行である直線偏光
とするために、光ファイバ36の入射端の回転方向のア
ライメントを要する。これはすなわち、保持部材37に
載置された偏波面保存光ファイバ36の出射端の複屈折
主軸の角度のアライメントを行うために、入射端の複屈
折主軸の角度のアライメントも行われなければならない
ことを意味する。
First, flat end faces must be formed at both ends of the optical fiber for input / output coupling of light. In addition, alignment is required to couple the light that has passed through the first lens 32, the polarizer 33, and the second lens 34 to the optical fiber 36, and the light that propagates in the optical fiber 36 is oscillated by an electric field. In order to obtain linearly polarized light whose direction is parallel to the birefringent main axis, alignment of the incident end of the optical fiber 36 in the rotation direction is required. That is, in order to align the angle of the birefringent principal axis of the exit end of the polarization-maintaining optical fiber 36 mounted on the holding member 37, the angle of the birefringent principal axis of the entrance end must be aligned. Means that.

【0010】一方、複屈折主軸のアライメントを予め略
所望の方向へと行っておくために、偏波面保存光ファイ
バ36に楕円コア型光ファイバ42を用いる場合には、
光ファイバ36からの出射光のニアフィールドパターン
を、楕円ジャケット型光ファイバ46を用いる場合には
光ファイバ出射端面の拡大像を観察しなければならな
い。
On the other hand, when the ellipsoidal core type optical fiber 42 is used as the polarization-maintaining optical fiber 36 in order to preliminarily align the birefringent principal axis in a substantially desired direction,
When the elliptical jacket type optical fiber 46 is used, the near-field pattern of the light emitted from the optical fiber 36 must be observed as an enlarged image of the emission end face of the optical fiber.

【0011】従って偏波面保存光ファイバを用いた光フ
ァイバアレイを1つ製造する毎に、CCDカメラ或いは
スクリーン、第三のレンズ39、検光子40及び受光器
41を移動して再配置することになる。さらに、楕円ジ
ャケット型光ファイバ46を用いる場合には端面の弗化
水素酸水溶液によるエッチングも必要となる。
Therefore, the CCD camera or screen, the third lens 39, the analyzer 40, and the light receiver 41 are moved and rearranged each time one optical fiber array using polarization-maintaining optical fibers is manufactured. Become. Further, when the elliptical jacket type optical fiber 46 is used, it is necessary to etch the end face with a hydrofluoric acid aqueous solution.

【0012】このように、偏波面保存光ファイバの複屈
折主軸を所望の方向に向けるためには、数多くの手順を
踏まなければならず、また多くの時間を要するので、偏
波面保存光ファイバを用いた光ファイバアレイの製造工
数の低減や製造時間の短縮は困難であった。
As described above, in order to direct the birefringence main axis of the polarization-maintaining optical fiber in a desired direction, many steps must be taken and a lot of time is required. It has been difficult to reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing time of the optical fiber array used.

【0013】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、非軸対称屈折率分布を有する光ファイバと光導波路
との結合部における回転方向のアライメントを短時間で
容易に行うことができるアライメント方法、光ファイバ
固定構造及び結合部を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to perform alignment in the rotational direction at a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide easily in a short time. A method, an optical fiber fixing structure and a coupling part are provided.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、非軸対称屈折率分布を有する光ファイバと
光導波路との結合部におけるアライメント方法におい
て、画像取得手段により光ファイバを導波光伝搬方向に
対して側方から撮影して光ファイバの拡大画像を取得
し、取得した拡大画像から光ファイバ像の径方向の位置
に対応した光強度分布等の画像の特徴の分布を求め、そ
の特徴の分布より光ファイバの中心軸を回転軸とした回
転方向の向きの測定を行い、その測定結果に基づいて光
ファイバ回転部材により光ファイバの回転方向の向きを
調整するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for aligning an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index profile and an optical waveguide in a joint portion, in which an optical fiber is guided by an image acquisition means. Obtain a magnified image of the optical fiber by shooting from the side with respect to the wave light propagation direction, and obtain a distribution of image features such as a light intensity distribution corresponding to the radial position of the optical fiber image from the obtained magnified image, Based on the distribution of the characteristics, the orientation of the optical fiber in the direction of rotation about the central axis of the optical fiber is measured, and the orientation of the optical fiber in the direction of rotation is adjusted by the optical fiber rotating member based on the measurement result.

【0015】また本発明の光ファイバ固定構造は、非軸
対称屈折率分布を有する少なくとも一つの光ファイバと
少なくとも一つの光導波路とをそれぞれ結合するため
の、光ファイバ保持部材を含む光ファイバ固定構造にお
いて、画像取得手段により光ファイバを導波光伝搬方向
に対して側方から撮影して光ファイバの拡大画像を取得
し、取得した拡大画像から光ファイバ像の径方向の位置
に対応した光強度分布等の画像の特徴の分布を求め、そ
の特徴の分布より光ファイバの中心軸を回転軸とした回
転方向の向きの測定を行い、その測定結果に基づいて光
ファイバ回転部材により光ファイバの回転方向の向きを
調整したものである。
Further, the optical fiber fixing structure of the present invention includes an optical fiber holding member for coupling at least one optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and at least one optical waveguide, respectively. In the above, in the image acquisition means, the optical fiber is photographed from the side in the guided light propagation direction to obtain an enlarged image of the optical fiber, and the light intensity distribution corresponding to the radial position of the optical fiber image is obtained from the obtained enlarged image. The distribution of the image features, such as the image, is obtained, and the direction of the rotation direction with the central axis of the optical fiber as the rotation axis is measured from the distribution of the features. The orientation of is adjusted.

【0016】さらに本発明の結合部は、非軸対称屈折率
分布を有する光ファイバと光導波路とを結合した結合部
において、画像取得手段により光ファイバを導波光伝搬
方向に対して側方から撮影して上記光ファイバの拡大画
像を取得し、取得した拡大画像から光ファイバ像の径方
向の位置に対応した光強度分布等の画像の特徴の分布を
求め、特徴の分布より光ファイバの中心軸を回転軸とし
た回転方向の向きの測定を行い、その測定結果に基づい
て光ファイバ回転部材により光ファイバの回転方向の向
きを調整したものである。
Further, in the coupling section of the present invention, in the coupling section in which an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide are coupled, the optical fiber is photographed from the side in the guided light propagation direction by the image acquisition means. Then, obtain an enlarged image of the optical fiber, obtain the distribution of image features such as the light intensity distribution corresponding to the radial position of the optical fiber image from the obtained enlarged image, and use the distribution of features to determine the center axis of the optical fiber. The direction of rotation of the optical fiber is measured based on the measurement result by measuring the direction of rotation about the rotation axis.

【0017】[0017]

【作用】画像取得手段により光ファイバを導波光伝搬方
向に対して側方から撮影すると光ファイバの拡大画像が
取得できる。取得した拡大画像を画像処理装置により画
像処理を施すと光ファイバ像の径方向の位置に対応した
光強度分布等の画像の特徴の分布が求められる。この画
像の特徴の分布は光ファイバの回転方向の向きによって
異なった特徴的な曲線を示すと共に再現性がある。この
ため画像の特徴の分布より光ファイバの中心軸を回転軸
とした回転角度の測定を行い、その測定結果に基づいて
光ファイバ回転部材により光ファイバの回転方向の向き
の調整を行うことができる。
By capturing the optical fiber from the side with respect to the guided light propagation direction by the image acquisition means, a magnified image of the optical fiber can be acquired. When the obtained enlarged image is subjected to image processing by the image processing device, the distribution of image features such as the light intensity distribution corresponding to the radial position of the optical fiber image is obtained. The distribution of the features in this image shows a characteristic curve that differs depending on the direction of rotation of the optical fiber and is reproducible. Therefore, it is possible to measure the rotation angle with the central axis of the optical fiber as the rotation axis from the distribution of the image features, and adjust the direction of the optical fiber rotation direction by the optical fiber rotating member based on the measurement result. .

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0019】図1は本発明の非軸対称屈折率分布を有す
る光ファイバの回転方向のアライメント方法を適用した
装置の主要部概略の一例を示す図である。尚、ここでは
光ファイバとして楕円コア型偏波面保存光ファイバ1を
用いて光ファイバアレイを作製する場合について説明す
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an outline of a main part of an apparatus to which an alignment method in a rotation direction of an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution of the present invention is applied. Here, a case will be described in which an optical fiber array is manufactured using the elliptic core type polarization-maintaining single-mode fiber 1 as the optical fiber.

【0020】同図に示すように先端部2a,2bのコー
ティングを除去した2本の光ファイバ1a,1bが、光
ファイバ保持部材3の表面に予め平行に配列形成された
光ファイバを埋め込むための2本のV字形状の溝4a,
4bにそれぞれ載置されており、紫外線硬化型接着剤
(図示せず)が塗布され、その上にカバー部材5が載置
されている。偏波面保存光ファイバの後端部2c,2d
は光ファイバ回転部材としての光ファイバ回転機構9
a,9bに取り付けられているので、先端部2a,2b
は略光ファイバ1a,1bのコアの中心軸を回転軸とし
て回転可能となっている。
As shown in the figure, two optical fibers 1a and 1b from which the coatings on the tip portions 2a and 2b have been removed are used to embed optical fibers preliminarily arranged in parallel on the surface of the optical fiber holding member 3. Two V-shaped grooves 4a,
4b, each of which is coated with an ultraviolet curable adhesive (not shown), and the cover member 5 is mounted thereon. Rear ends 2c and 2d of the polarization-maintaining optical fiber
Is an optical fiber rotating mechanism 9 as an optical fiber rotating member.
Since it is attached to a and 9b, the tip portions 2a and 2b
Can rotate about the central axis of the core of the optical fibers 1a and 1b as a rotation axis.

【0021】一方、略撮像カメラ6の光軸上に、載置さ
れた2本の偏波面保存光ファイバ1a,1bのうち複屈
折主軸の角度のアライメントが行われる方の光ファイバ
1aが、撮像カメラ6と照明光源8とで挟まれるように
配置されている。光ファイバ1aの下方側面からコアを
横断する方向に照明光が照射され、この照射光が光ファ
イバ1aを透過して撮像カメラ6により光ファイバ先端
部2aの拡大画像が取得される。この取得した拡大画像
から光ファイバ像(図示せず)の径方向の位置に対応し
た光強度分布を画像処理装置7により算出することがで
きる。この光強度分布には複屈折主軸の角度によって異
なった特徴が得られる。これはコア、クラッド及びジャ
ケット等の偏波面保存光ファイバの各構成要素の屈折率
がそれぞれ異なっており、少なくとも1つの構成要素の
形状が非軸対称であるためである。
On the other hand, of the two polarization-maintaining single-mode optical fibers 1a and 1b mounted on the optical axis of the image-capturing camera 6, the optical fiber 1a which is aligned in the angle of the birefringent main axis is imaged. It is arranged so as to be sandwiched between the camera 6 and the illumination light source 8. Illumination light is emitted from the lower side surface of the optical fiber 1a in a direction crossing the core, and the emitted light is transmitted through the optical fiber 1a, and the imaging camera 6 acquires an enlarged image of the optical fiber tip 2a. From the acquired enlarged image, the light intensity distribution corresponding to the radial position of the optical fiber image (not shown) can be calculated by the image processing device 7. This light intensity distribution has different characteristics depending on the angle of the birefringent principal axis. This is because the components of the polarization-maintaining optical fiber such as the core, the clad, and the jacket have different refractive indexes, and the shape of at least one component is non-axisymmetric.

【0022】従って、制御装置10において複屈折主軸
の角度を判断し、複屈折主軸の角度のアライメントが行
われる方の光ファイバ1aが取り付けられている回転機
構9aを制御装置10により駆動させると、複屈折主軸
の角度を所望の角度に回転させることにより調整するこ
とができる。
Therefore, when the controller 10 determines the angle of the birefringent main axis and drives the rotating mechanism 9a to which the optical fiber 1a on which the angle of the birefringent main axis is aligned is mounted by the controller 10, It can be adjusted by rotating the angle of the birefringent main axis to a desired angle.

【0023】次に実施例の作用を述べる。Next, the operation of the embodiment will be described.

【0024】図2(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コ
アの長軸方向の複屈折主軸とがなす角度が0°のときの
概略断面図であり、図2(b)はその光強度分布を示す
図である。図3(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コア
の長軸方向の複屈折主軸とがなす角度が5°のときの概
略断面図であり、図3(b)はその光強度分布を示す図
である。図4(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コアの
長軸方向の複屈折主軸とがなす角度が45°のときの概
略断面図であり、図4(b)はその光強度分布を示す図
である。図5(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コアの
長軸方向の複屈折主軸とがなす角度が90°のときの概
略断面図であり、図5(b)はその光強度分布を示す図
である。
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the image pickup camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical core is 0 °, and FIG. It is a figure which shows intensity distribution. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the image pickup camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical core is 5 °, and FIG. 3B shows the light intensity distribution. FIG. FIG. 4A is a schematic sectional view when the angle formed by the optical axis of the image pickup camera and the birefringent main axis in the long axis direction of the elliptical core is 45 °, and FIG. 4B shows the light intensity distribution. FIG. FIG. 5A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical core is 90 °, and FIG. 5B shows the light intensity distribution. FIG.

【0025】ここで、光ファイバ外周部の画像の光強度
の極大値l,rが最大になるように撮像カメラ6と光フ
ァイバ11との間の距離を0.5μmの分解能で調節し
た。光軸14と複屈折主軸15とが平行の場合(図2
(a))には、図2(b)に示すように光ファイバ中心
部の光強度の極大値aが最大となり、その両脇に光強度
の極小値b,cが現れ、a,b間及びa,c間の光強度
の差が最大となった。また光強度分布はコア12の中心
に対応するaを対称軸として略線対称であり、略線対称
の位置に現れる極小値b,c間の光強度の差は最小とな
った。
Here, the distance between the image pickup camera 6 and the optical fiber 11 was adjusted with a resolution of 0.5 μm so that the maximum values l and r of the light intensity of the image on the outer periphery of the optical fiber were maximized. When the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 are parallel (see FIG.
In (a)), as shown in FIG. 2B, the maximum value a of the light intensity at the center of the optical fiber becomes maximum, and the minimum values b and c of the light intensity appear on both sides of the maximum value a. And the difference in light intensity between a and c was the maximum. Further, the light intensity distribution is substantially line-symmetrical with a corresponding to the center of the core 12 as an axis of symmetry, and the difference in light intensity between the minimum values b and c appearing at the substantially line-symmetrical position is minimized.

【0026】光ファイバ11を時計回りに回転させて、
光軸14と複屈折主軸15とがなす角度を5°とした場
合(図3(a))には、図3(b)に示すように極大値
aが図2(b)に示す極大値よりも小さく、aと光強度
の極小値b,cとの光強度の差も小さく、bよりもcの
光強度の方が小さくなった。光ファイバ11を時計回り
に回転させて光軸14と複屈折主軸15とがなす角度を
45°とした場合には(図4(a))、図4(b)に示
すように極大値a及び極小値b,cの近傍に対する変化
量の絶対値が図2(b)、図3(b)に比べて非常に小
さく識別し難くなったが、bよりもcの光強度の方がや
や小さくなった。
By rotating the optical fiber 11 clockwise,
When the angle formed by the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 is 5 ° (FIG. 3 (a)), the maximum value a is the maximum value shown in FIG. 2 (b) as shown in FIG. 3 (b). The difference in light intensity between a and the minimum values b and c of light intensity was smaller, and the light intensity of c was smaller than that of b. When the optical fiber 11 is rotated clockwise so that the angle formed by the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 is 45 ° (FIG. 4A), the maximum value a as shown in FIG. Also, the absolute value of the amount of change with respect to the vicinity of the minimum values b and c is very small as compared with FIGS. 2B and 3B, making it difficult to distinguish, but the light intensity of c is slightly higher than that of b. It got smaller.

【0027】一方、光軸14と複屈折主軸15とがなす
角度を90°とした場合には(図5(a))、図5
(b)に示すように極大値a及び極小値b,cを識別し
がたくなっているのは45°の場合(図3(a),
(b))と同様であるが、bとcとの間の光強度の差は
なくなった。このように複屈折主軸15の角度により特
徴的な光強度分布が得られることを利用して、図1に示
した光ファイバ保持部材3に載置された楕円コア型の偏
波面保存光ファイバ1の複屈折主軸の角度と所望の角度
との間の回転角度差を制御装置10にて判断し、この角
度差だけ光ファイバ1を回転するように回転機構9を制
御装置10によって駆動させ、光ファイバ1に導波光を
伝搬させることなく複屈折主軸が所望の角度をとるよう
にアライメントを行うことができた。尚、極大値aと極
小値b或いはcとの間の間隔の最小値は1μmであった
ので、撮像カメラ6の撮像素子によって制限される分解
能は1μmあるいはそれより優れていなければならな
い。
On the other hand, when the angle formed by the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 is 90 ° (FIG. 5A), FIG.
As shown in (b), it is difficult to distinguish the maximum value a and the minimum values b and c in the case of 45 ° (Fig. 3 (a),
Similar to (b)), but the difference in light intensity between b and c disappeared. Utilizing the fact that the characteristic light intensity distribution is obtained by the angle of the birefringent main axis 15 in this way, the elliptic core type polarization-maintaining optical fiber 1 mounted on the optical fiber holding member 3 shown in FIG. 1 is used. The control device 10 determines the rotation angle difference between the angle of the birefringent main axis and the desired angle, and the rotation mechanism 9 is driven by the control device 10 to rotate the optical fiber 1 by this angle difference. It was possible to perform the alignment so that the birefringent main axis would have a desired angle without propagating the guided light to the fiber 1. Since the minimum value of the interval between the maximum value a and the minimum value b or c is 1 μm, the resolution limited by the image pickup device of the image pickup camera 6 must be 1 μm or better.

【0028】図1における偏波面保存光ファイバ1a,
1bを楕円コア型光ファイバとし、その複屈折主軸を上
述したアライメント方法によって所望の角度に回転した
後で、接着剤を紫外線照射により硬化させ、光ファイバ
1a,1b、保持部材3とカバー部材5の端面を研磨し
て、光導波路との結合部として用いる偏波面保存光ファ
イバアレイが作製される。
The polarization-maintaining optical fiber 1a shown in FIG.
1b is an elliptic core type optical fiber, and its birefringent main axis is rotated to a desired angle by the above-mentioned alignment method, and then the adhesive is cured by irradiation with ultraviolet rays to obtain the optical fibers 1a and 1b, the holding member 3 and the cover member 5. The end face of is polished to prepare a polarization-maintaining optical fiber array used as a coupling part with the optical waveguide.

【0029】ところで、光軸14と複屈折主軸15とが
略平行となる場合には図2(a),(b)、図3
(a),(b)に示したように光強度の極大値a及び極
小値b,cの近傍の光強度の差が大きく、光強度分布の
変化が角度の変化に対して敏感である。そこで、光ファ
イバ11を回転させつつ拡大画像の取得及び取得画像の
光強度分布算出を繰り返し、光軸14と複屈折主軸15
とを一旦平行に合わせ、その後に所望の方向との間の角
度差だけ光ファイバを回転させるという手順を踏むこと
によって、アライメント誤差5°以下と精度を向上させ
ることができた。さらに光軸14と複屈折主軸15とを
平行に合わせた時に、複屈折主軸15の角度が保持部材
3に対して所望の角度となるように、予め保持部材3に
対する光軸14の角度を定めておくことにより、アライ
メント精度を向上させ、かつアライメントに要する時間
を短縮することができた。
By the way, in the case where the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 are substantially parallel to each other, FIGS.
As shown in (a) and (b), the difference in light intensity near the maximum value a and the minimum values b and c of the light intensity is large, and the change in the light intensity distribution is sensitive to the change in angle. Therefore, while the optical fiber 11 is rotated, acquisition of the enlarged image and calculation of the light intensity distribution of the acquired image are repeated, and the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 are repeated.
The alignment error was 5 ° or less, and the accuracy could be improved by temporarily aligning and in parallel with each other and then rotating the optical fiber by an angle difference from the desired direction. Further, when the optical axis 14 and the birefringent main axis 15 are aligned in parallel, the angle of the optical axis 14 with respect to the holding member 3 is determined in advance so that the angle of the birefringent main axis 15 becomes a desired angle with respect to the holding member 3. By doing so, the alignment accuracy can be improved and the time required for alignment can be shortened.

【0030】複屈折主軸15の角度を光軸14と平行に
合わせるために光強度の極大値及び極小値が検出される
位置の幅の最大値は6μmであったので、この検出範囲
はコア12の偏心を考慮しても光ファイバの中心を基準
とした半幅5μmの範囲とすれば充分であり、そうする
ことによって画像処理に要する時間を短縮することがで
きた。
Since the maximum width of the position where the maximum value and the minimum value of the light intensity are detected in order to adjust the angle of the birefringent main axis 15 in parallel with the optical axis 14 is 6 μm, this detection range is the core 12 Even if the eccentricity is taken into consideration, it is sufficient to set the half width to 5 μm with respect to the center of the optical fiber, and by doing so, the time required for image processing could be shortened.

【0031】複屈折主軸15の角度を光軸14と平行に
なるように合わせ、撮像カメラ6と光ファイバ11との
間の距離を、光ファイバ外周部の画像の光強度の極大値
l,rが最大になる距離よりも5μm及び10μm大き
くした場合の光強度分布を図6及び図7にそれぞれ示
す。撮像カメラ6と光ファイバ11との間の距離を大き
くするに従って、図6に示すように極大値a及び極小値
b,cのその近傍に対する変化量の絶対値が図2(b)
に比べて次第に小さくなって識別し難くなっていき、そ
の後、図2(b)における極大値aが図7における極小
値aへ、図2(b)における極小値b,cが図7におけ
る極大値b,cへと、光強度の逆転を生じてしまった。
従って、光ファイバの外周部の画像の光強度の極大値
l,rが最大になるように、5μm或いはそれより優れ
た位置分解能で撮像カメラ6と楕円コア型光ファイバと
の間の距離を調節することは、精度及び再現性よく複屈
折主軸のアライメントを行うために非常に有効であっ
た。
The angle of the birefringent main axis 15 is adjusted so as to be parallel to the optical axis 14, and the distance between the image pickup camera 6 and the optical fiber 11 is set to the maximum value l, r of the light intensity of the image on the outer peripheral portion of the optical fiber. 6 and 7 show the light intensity distributions when the distance is made larger than the maximum distance by 5 μm and 10 μm, respectively. As the distance between the imaging camera 6 and the optical fiber 11 is increased, the absolute value of the change amount of the local maximum value a and the local minimum values b and c with respect to the vicinity thereof as shown in FIG.
2 becomes smaller and becomes harder to identify, and then the maximum value a in FIG. 2B becomes the minimum value a in FIG. 7 and the minimum values b and c in FIG. 2B become the maximum values in FIG. The light intensity was inverted to the values b and c.
Therefore, the distance between the imaging camera 6 and the elliptic core type optical fiber is adjusted with a position resolution of 5 μm or better so that the maximum values l and r of the light intensity of the image on the outer peripheral portion of the optical fiber are maximized. It was very effective to align the birefringent principal axes with high accuracy and reproducibility.

【0032】なお、図7に示したように撮像カメラ6と
楕円コア型光ファイバ11との距離をコア12の中心に
対応する部分の光強度が極小となるように調節した場合
にも、被屈折主軸15を光軸14と平行に合わせること
ができた。
Even when the distance between the imaging camera 6 and the elliptic core type optical fiber 11 is adjusted so that the light intensity of the portion corresponding to the center of the core 12 is minimized as shown in FIG. The refraction main axis 15 could be aligned parallel to the optical axis 14.

【0033】次に非軸対称屈折率分布を有する光ファイ
バとして楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバを用い
た場合について説明する。
Next, a case where an elliptic jacket type polarization-maintaining optical fiber is used as the optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution will be described.

【0034】図8(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャ
ケット型偏波面保存光ファイバの楕円形ジャケットの長
軸方向の複屈折主軸とがなす角度が0°のときの概略断
面図であり、図8(b)はその光強度分布を示す図であ
る。図9(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット型
偏波面保存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向の
複屈折主軸とがなす角度が5°のときの概略断面図であ
り、図9(b)はその光強度分布を示す図である。図1
0(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット型偏波面
保存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向の複屈折
主軸とがなす角度が45°のときの概略断面図であり、
図10(b)はその光強度分布を示す図である。図11
(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット型偏波面保
存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向の複屈折主
軸とがなす角度が90°のときの概略断面図であり、図
11(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 8A is a schematic sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical jacket of the ellipsoidal jacket type polarization-maintaining optical fiber is 0 °. 8B is a diagram showing the light intensity distribution. FIG. 9A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber is 5 °. (B) is a figure which shows the light intensity distribution. FIG.
0 (a) is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber in the long axis direction is 45 °,
FIG. 10B is a diagram showing the light intensity distribution. Figure 11
11A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the long axis direction of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber is 90 °, and FIG. ) Is a diagram showing the light intensity distribution.

【0035】ここで、撮像カメラ6と光ファイバ16と
の間の距離を光ファイバ外周部の画像の光強度の極大値
l,rが最大になる距離においては、光軸14と複屈折
主軸21とを平行にした場合(図8(a))に光ファイ
バ中心部近傍に顕著な明部及び暗部が現れず、これより
も撮像カメラ6を50μmだけ光ファイバから遠ざけた
距離までの範囲内において現れた。
Here, the optical axis 14 and the birefringent main axis 21 are set so that the distance between the image pickup camera 6 and the optical fiber 16 is such that the maximum values l and r of the light intensity of the image on the outer circumference of the optical fiber are maximum. When the and are parallel to each other (FIG. 8 (a)), no conspicuous bright part and dark part appear in the vicinity of the center of the optical fiber, and within this range, the imaging camera 6 is separated by 50 μm from the optical fiber. Appeared.

【0036】そこで、極大値l,rが最大になる距離よ
りも10μmだけ大きくなるよう、撮像カメラ6と光フ
ァイバ16との間の距離を0.5μmの分解能で調節し
た。
Therefore, the distance between the image pickup camera 6 and the optical fiber 16 is adjusted with a resolution of 0.5 μm so that the maximum values l and r are larger than the maximum distance by 10 μm.

【0037】ここで、光軸14と楕円形ジャケットの長
軸方向の複屈折主軸21とを平行にした場合には(図8
(a))、図8(b)に示すように光強度分布がコアの
中心に対応する明部aの中心を対称軸として略線対称で
あって、さらに光ファイバ中心部近傍の略線対称の位置
に1組の明部d,eが現れ、その光強度の差が最小とな
った。また、これら明部d,eの光ファイバ内周側の、
コアの中心に対応する明部aの中心を対称軸として略線
対称の位置に1組の暗部b,cが現れ、明部d,eの外
周側近傍には光強度がその外周側よりも低い顕著な暗部
は現れなかった。光ファイバ16を時計回りに回転させ
て、光軸14と複屈折主軸21とがなす角度を5°とし
た場合(図9(a))には、光強度分布はもはや線対称
ではなくなり、図8(a)におけるeに相当する明部が
図9(b)に示すように2つの明部d,gに分裂し、そ
の間に暗部eが現れた。光ファイバ16をさらに時計回
りに回転させて、光軸14と複屈折主軸21とがなす角
度を45°とした場合にも(図10(a))、図10b
に示すように新たな明部hが現れるため光強度分布は線
対称ではないが、コアの中心に対応する明部aの中心を
対称軸として略線対称の位置に1組の明部d,eが現
れ、また明部d,eの光ファイバ内周側の略線対称の位
置に1組の暗部b,cが現れ、かつ明部d,eの外周側
近傍の略線対称の位置に光強度がその外周側よりも低い
顕著な1組の暗部f,gが現れた。
Here, when the optical axis 14 and the birefringent main axis 21 in the major axis direction of the elliptical jacket are parallel to each other (see FIG. 8).
(A)), as shown in FIG. 8 (b), the light intensity distribution is substantially line-symmetric with respect to the center of the bright portion a corresponding to the center of the core, and further the line-symmetry near the center of the optical fiber. A pair of bright portions d and e appeared at the position of, and the difference in light intensity between them became the minimum. In addition, on the inner circumference side of the optical parts of these bright parts d and e,
A pair of dark portions b and c appear at positions substantially line-symmetric with respect to the center of the bright portion a corresponding to the center of the core, and the light intensity in the vicinity of the outer peripheral side of the bright portions d and e is higher than that in the outer peripheral side. No significant dark areas appeared. When the optical fiber 16 is rotated clockwise and the angle formed by the optical axis 14 and the birefringent main axis 21 is set to 5 ° (FIG. 9 (a)), the light intensity distribution is no longer line-symmetrical. The bright part corresponding to e in 8 (a) was divided into two bright parts d and g as shown in FIG. 9 (b), and the dark part e appeared between them. 10B when the optical fiber 16 is further rotated clockwise so that the angle formed by the optical axis 14 and the birefringent main axis 21 is 45 ° (FIG. 10A).
The light intensity distribution is not line-symmetrical because a new bright part h appears, as shown in FIG. 5, but a set of bright parts d, is formed at a position substantially linearly symmetric with the center of the bright part a corresponding to the center of the core as the axis of symmetry. e appears, and a pair of dark parts b and c appears at positions of the light portions d and e that are substantially line-symmetrical on the inner circumference side of the optical fiber, and at positions near the outer peripheral sides of the bright parts d and e that are substantially line-symmetrical. A remarkable pair of dark parts f and g whose light intensity is lower than that on the outer peripheral side appeared.

【0038】一方、光軸14と複屈折主軸21とがなす
角度を90°とした場合(図11(a))、すなわち光
軸14と楕円形ジャケットの短軸方向の複屈折主軸22
とを平行に合わせた場合には、図11(b)に示すよう
に、光強度分布がコアの中心に対応する明部aの中心を
対称軸として略線対称であって、光ファイバ中心部近傍
の略線対称の位置に1組の明部d,eが現れ、明部d,
eの光ファイバ内周側の略線対称の位置に1組の暗部
b,cが現れ、かつ明部d,eの外周側近傍に光強度が
その外周側よりも低い顕著な1組の暗部f,gが現れ
た。このように複屈折主軸21或いは複屈折主軸22の
角度により特徴的な光強度分布が得られることを利用し
て、図1に示した光ファイバ保持部材3に載置された楕
円ジャケット型の偏波面保存光ファイバにおいても楕円
コア型偏波面保存光ファイバの場合と同様に、光ファイ
バに導波光を伝搬させることなく複屈折主軸が所望の角
度となるようにアライメントを行うことができた。尚、
光ファイバ外周部を除く部分での明部と暗部との中心間
隔の最小値は1.6μmであったので、撮像カメラ6の
撮像素子によって制限される分解能は1.6μmあるい
はそれより優れていなければならなかった。また、複屈
折主軸21或いは複屈折主軸22と光軸14とを平行に
合わせることにより、楕円ジャケット型偏波面保存光フ
ァイバにおいてもアライメント精度を向上させることが
できた。これは、図8(b)、図11(b)に示したよ
うに光強度分布がコアの中心を対称軸として略線対称と
なり、明部d,e、暗部b,c、さらに図11(b)に
おいてはこれらに加えて、暗部f,gの組のうち、少な
くとも1組の光強度の差が最小となるような光ファイバ
16の回転角度を検出することにより、複屈折主軸21
或いは複屈折主軸22を光軸14と平行に合わせること
が可能となるからである。その際、明部d,e、暗部
b,c及び暗部f,gが検出される光ファイバ中心部近
傍は、コアを中心とした半幅20μmの範囲内であった
ので、この検出範囲はコア17,クラッド18及びジャ
ケット19の偏心を考慮しても光ファイバの中心を基準
とした半幅25μmの範囲とすれば充分であり、そうす
ることにより画像処理に要する時間を短縮することがで
きた。
On the other hand, when the angle formed by the optical axis 14 and the birefringent principal axis 21 is 90 ° (FIG. 11A), that is, the optical axis 14 and the birefringent principal axis 22 in the minor axis direction of the elliptical jacket.
When the and are aligned in parallel to each other, as shown in FIG. 11B, the light intensity distribution is substantially line symmetric with the center of the bright portion a corresponding to the center of the core as the axis of symmetry, and A pair of bright parts d and e appear in the vicinity of substantially line-symmetrical positions.
A pair of dark parts b and c appearing at positions of line e on the inner circumference side of the optical fiber, and a pair of remarkable dark parts in which light intensity is lower near the outer circumference side of the bright parts d and e than the outer circumference side. f and g appeared. Utilizing the fact that a characteristic light intensity distribution is obtained depending on the angle of the birefringent principal axis 21 or the birefringent principal axis 22 in this manner, an elliptic jacket type polarization plate mounted on the optical fiber holding member 3 shown in FIG. 1 is utilized. In the wavefront-maintaining optical fiber as well, as in the case of the elliptic core-type polarization-maintaining optical fiber, it was possible to perform alignment so that the principal axis of the birefringence was at a desired angle without propagating the guided light to the optical fiber. still,
Since the minimum value of the center distance between the bright portion and the dark portion except the outer peripheral portion of the optical fiber was 1.6 μm, the resolution limited by the image pickup device of the image pickup camera 6 should be 1.6 μm or better. I had to do it. Further, by aligning the birefringent principal axis 21 or the birefringent principal axis 22 and the optical axis 14 in parallel, it is possible to improve the alignment accuracy even in the elliptical jacket type polarization-maintaining optical fiber. As shown in FIGS. 8B and 11B, this is because the light intensity distribution is substantially line-symmetrical with the center of the core as the axis of symmetry, and bright portions d and e, dark portions b and c, and further FIG. In b), in addition to these, by detecting the rotation angle of the optical fiber 16 that minimizes the difference in the light intensity of at least one of the sets of the dark parts f and g, the birefringent main axis 21
Alternatively, it is possible to align the birefringent main axis 22 in parallel with the optical axis 14. At that time, the vicinity of the center of the optical fiber where the bright parts d and e, the dark parts b and c, and the dark parts f and g were detected was within a range of a half width of 20 μm centered on the core, so this detection range was determined by the core 17 Even if the eccentricity of the clad 18 and the jacket 19 is taken into consideration, it is sufficient that the half width is 25 μm with respect to the center of the optical fiber, and by doing so, the time required for image processing can be shortened.

【0039】以上において、非軸対称屈折率分布を有す
る光ファイバとして、楕円コア型偏波面保存光ファイバ
と、楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバとについて
説明したが、これらに限定されるものではなく、いわゆ
るPANDA型、Bow−Tie型、サイドピット型、
サイドトンネル型等の屈折率分布が軸対称ではない偏波
面保存光ファイバ或いは絶対単一偏波光ファイバ及びマ
ルチコア光ファイバも回転角度に依存した特徴的な画像
処理結果が得られるので、本発明によりアライメントが
可能である。
Although the elliptic core type polarization-maintaining optical fiber and the elliptic jacket type polarization-maintaining optical fiber have been described above as the optical fibers having the non-axisymmetric refractive index distribution, the present invention is not limited to these. , So-called PANDA type, Bow-Tie type, side pit type,
The polarization-maintaining optical fiber or the absolute single-polarization optical fiber or the multi-core optical fiber of which the refractive index distribution is not axially symmetric, such as the side tunnel type, can obtain the characteristic image processing result depending on the rotation angle. Is possible.

【0040】また、2心の光ファイバアレイを例に取り
上げたが、2心に限定されずこれより多心あるいは1心
であってもよい。光ファイバ保持部材3の溝形状はU字
状、円弧状、矩形状あるいは多角形状であってもよい。
光ファイバアレイは、例えば図12に示すように保持部
材23に配列形成された2つの小孔24a,24bに非
軸対称屈折率分布を有する光ファイバ25a,25bが
嵌入されている構造でも良く、小孔24a,24bの断
面形状は円形状、楕円形状あるいは多角形状であっても
よい。
Although the optical fiber array of two cores is taken as an example, the number of cores is not limited to two, and the number of cores may be larger or one. The groove shape of the optical fiber holding member 3 may be U-shaped, arc-shaped, rectangular or polygonal.
The optical fiber array may have a structure in which optical fibers 25a and 25b having a non-axisymmetric refractive index distribution are fitted into two small holes 24a and 24b formed in the holding member 23 as shown in FIG. 12, The cross-sectional shape of the small holes 24a and 24b may be circular, elliptical or polygonal.

【0041】ここで2心以上の光ファイバアレイの場合
には位置ずれによる光導波路との接続過剰損失を0.1
dB以下とするために、小孔24a,24bの内接円の
少なくとも光ファイバ端面が露出する部分における直径
が光ファイバのコーティング除去部分の外径よりも2μ
m以下の範囲で大きいことが望ましい。
Here, in the case of an optical fiber array having two or more cores, the excessive connection loss with the optical waveguide due to the positional displacement is 0.1.
In order to make it equal to or less than dB, the diameter of at least the portion of the inscribed circle of the small holes 24a, 24b where the end face of the optical fiber is exposed is 2 μm larger than the outer diameter of the coating removed portion of the optical fiber.
It is desirable to be large in the range of m or less.

【0042】また図13に示すように2本の光導波路2
6a,26bが配列作製された基板27に、光導波路2
6a,26bの端面28a,28bが露出するように配
列形成されたV字形状の溝29a,29bに、非軸対称
屈折率分布を有する光ファイバ25a,25bを嵌合し
た光ファイバと光導波路との結合部においても本発明の
方法によって光ファイバ25a,25bの回転角度のア
ライメントが可能である。この場合も光ファイバアレイ
の場合と同様に2心に限定されずこれより多心あるいは
1心であってもよく、基板に形成された溝形状はU字形
状、円弧状、矩形状或いは多角形状であってもよい。
Further, as shown in FIG. 13, two optical waveguides 2
The optical waveguide 2 is formed on the substrate 27 on which 6a and 26b are arrayed.
Optical fibers and optical waveguides in which optical fibers 25a and 25b having a non-axisymmetric refractive index distribution are fitted in V-shaped grooves 29a and 29b arranged so that end surfaces 28a and 28b of 6a and 26b are exposed. Even at the joint portion of the above, the rotation angles of the optical fibers 25a and 25b can be aligned by the method of the present invention. In this case as well, as in the case of the optical fiber array, the number of cores is not limited to two, and may be more or more than one, and the groove shape formed on the substrate is U-shaped, arc-shaped, rectangular or polygonal. May be

【0043】図14に示すように2本の光導波路26
a,26bが配列作製された基板27に、光導波路の端
面28a,28bが露出するように配列形成された断面
円形状の凹部30a,30bに、非軸対称屈折率分布を
有する光ファイバ25a,25bを嵌入してなる光ファ
イバと光導波路との結合部においても、本発明の方法に
よって光ファイバの回転角度のアライメントが可能であ
る。この場合も光ファイバアレイの場合と同様、2心に
限定されずこれより多心或いは1心であってもよく、基
板27に形成された凹部30a,30bの断面形状は楕
円形状、矩形状或いは多角形状であってもよい。
As shown in FIG. 14, two optical waveguides 26 are provided.
An optical fiber 25a having a non-axisymmetric refractive index distribution is formed in a concave portion 30a, 30b having a circular cross section formed in an array so that the end faces 28a, 28b of the optical waveguide are exposed in a substrate 27 in which a, 26b are arrayed. Even in the coupling portion between the optical fiber and the optical waveguide in which 25b is fitted, the rotation angle of the optical fiber can be aligned by the method of the present invention. In this case as well, as in the case of the optical fiber array, the number of cores is not limited to two, and may be more or more than one, and the cross-sectional shape of the recesses 30a and 30b formed in the substrate 27 is elliptical, rectangular or It may be polygonal.

【0044】ここで、位置ずれによる光ファイバと光導
波路との接続過剰損失を0.1dBい以下とするため
に、凹部30a,30bの内接円の少なくとも光ファイ
バ端面が位置する部分の直径は光ファイバのコーティン
グ除去部分の外径よりも2μm以下の範囲で大きいこと
が望ましい。
Here, in order to reduce the excess connection loss between the optical fiber and the optical waveguide due to the positional displacement to be 0.1 dB or less, the diameter of at least the portion where the optical fiber end face is located in the inscribed circles of the recesses 30a and 30b is set. It is desirable that the diameter is larger than the outer diameter of the coating removed portion of the optical fiber in the range of 2 μm or less.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0046】光ファイバを導波光伝搬方向に対して側方
から撮影して光ファイバの拡大画像を取得し、取得した
拡大画像から光ファイバ像の径方向に対応した光強度分
布等の画像の特徴の分布を求め、その画像の特徴の分布
より光ファイバの中心軸を回転軸とした回転角度の測定
を行い、その測定結果に基づいて光ファイバを所望の角
度に回転させるので、非軸対称屈折率分布を有する光フ
ァイバと光導波路との結合部における回転方向のアライ
メントを、光ファイバに導波光を伝搬させることなく短
時間で容易に行うことができるアライメント方法、光フ
ァイバ固定構造及び結合部を実現することができる。
An image of the optical fiber such as a light intensity distribution corresponding to the radial direction of the optical fiber image is obtained from the enlarged image of the optical fiber by photographing the optical fiber from the side with respect to the guided light propagation direction. Is obtained, the rotation angle with the central axis of the optical fiber as the rotation axis is measured from the distribution of the characteristics of the image, and the optical fiber is rotated to the desired angle based on the measurement result. An alignment method, an optical fiber fixing structure, and a coupling portion that can easily perform rotation direction alignment at a coupling portion between an optical fiber having an index distribution and an optical waveguide in a short time without propagating guided light to the optical fiber. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の非軸対称屈折率分布を有する光ファイ
バの回転方向のアライメント方法を適用した装置の主要
部概略の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an outline of a main part of an apparatus to which an alignment method in a rotation direction of an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution of the present invention is applied.

【図2】(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コアの長軸
方向の複屈折主軸とがなす角度が0°のときの概略断面
図であり、(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 2 (a) is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical core is 0 °, and FIG. 2 (b) shows its light intensity distribution. FIG.

【図3】(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コアの長軸
方向の複屈折主軸とがなす角度が5°のときの概略断面
図であり、(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 3 (a) is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the major axis birefringent main axis of the elliptical core is 5 °, and FIG. 3 (b) shows its light intensity distribution. FIG.

【図4】(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コアの長軸
方向の複屈折主軸とがなす角度が45°のときの概略断
面図であり、(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view when an angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the long axis direction of the elliptical core is 45 °, and FIG. 4B shows a light intensity distribution thereof. FIG.

【図5】(a)は撮像カメラの光軸と楕円形コアの長軸
方向の複屈折主軸とがなす角度が90°のときの概略断
面図であり、(b)はその光強度分布を示す図である。
5A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the image pickup camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical core is 90 °, and FIG. 5B shows the light intensity distribution. FIG.

【図6】撮像カメラと光ファイバとの間の距離を、光フ
ァイバ外周部の画像の光強度の極大値l,rが最大にな
る距離よりも5μm大きくした場合の光強度分布を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a light intensity distribution when the distance between the imaging camera and the optical fiber is set to be 5 μm larger than the distance where the maximum values l and r of the light intensity of the image on the outer peripheral portion of the optical fiber are maximum. is there.

【図7】撮像カメラと光ファイバとの間の距離を、光フ
ァイバ外周部の画像の光強度の極大値l,rが最大にな
る距離よりも10μm大きくした場合の光強度分布を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a light intensity distribution when the distance between the imaging camera and the optical fiber is set to be 10 μm larger than the distance where the maximum values l and r of the light intensity of the image on the outer peripheral portion of the optical fiber are maximum. is there.

【図8】(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット型
偏波面保存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向の
複屈折主軸とがなす角度が0°のときの概略断面図であ
り、(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 8A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber is 0 °; (B) is a figure which shows the light intensity distribution.

【図9】(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット型
偏波面保存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向の
複屈折主軸とがなす角度が5°のときの概略断面図であ
り、(b)はその光強度分布を示す図である。
9A is a schematic cross-sectional view when the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber is 5 °, FIG. (B) is a figure which shows the light intensity distribution.

【図10】(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット
型偏波面保存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向
の複屈折主軸とがなす角度が45°のときの概略断面図
であり、(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 10A is a schematic cross-sectional view when the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber are 45 °; (B) is a figure which shows the light intensity distribution.

【図11】(a)は撮像カメラの光軸と楕円ジャケット
型偏波面保存光ファイバの楕円形ジャケットの長軸方向
の複屈折主軸とがなす角度が90°のときの概略断面図
であり、(b)はその光強度分布を示す図である。
FIG. 11A is a schematic cross-sectional view when the angle formed by the optical axis of the imaging camera and the birefringent main axis in the major axis direction of the elliptical jacket of the elliptical jacket-type polarization-maintaining optical fiber is 90 °; (B) is a figure which shows the light intensity distribution.

【図12】図1に示した保持部材の変形例を示す図であ
る。
FIG. 12 is a view showing a modified example of the holding member shown in FIG.

【図13】光導波路の端面が露出されるように、光導波
路が作製された基板に形成されたV字形状の溝に光ファ
イバを嵌合してなる光ファイバと光導波路との結合部を
示す図である。
FIG. 13 shows a coupling portion between an optical fiber and an optical waveguide, which is formed by fitting an optical fiber into a V-shaped groove formed in a substrate on which the optical waveguide is formed so that an end face of the optical waveguide is exposed. FIG.

【図14】光導波路の端面が露出されるように、光導波
路が作製された基板に形成された断面円形状の凹部に光
ファイバを嵌入してなる光ファイバと光導波路との結合
部を示す図である。
FIG. 14 shows a coupling portion between an optical fiber and an optical waveguide, which is formed by inserting an optical fiber into a concave portion having a circular cross section formed on a substrate on which the optical waveguide is formed so that an end face of the optical waveguide is exposed. It is a figure.

【図15】従来の方法により偏波面保存光ファイバの複
屈折主軸のアライメントを行うための系の側面概略図で
ある。
FIG. 15 is a schematic side view of a system for aligning the birefringent principal axes of a polarization-maintaining optical fiber by a conventional method.

【図16】楕円コア型光ファイバの複屈折主軸を示す横
断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a birefringent main axis of an elliptic core type optical fiber.

【図17】楕円ジャケット型光ファイバの複屈折主軸を
示す横断面図である。
FIG. 17 is a transverse sectional view showing a birefringent main axis of an elliptical jacket type optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 光ファイバ 2a,2b 先端部 2c,2d 後端部 6 画像取得手段(撮像カメラ) 7 画像処理装置 8 照明光源 9a,9b 光ファイバ回転部材(光ファイバ回転機
構)
1a, 1b Optical fiber 2a, 2b Tip part 2c, 2d Rear end part 6 Image acquisition means (imaging camera) 7 Image processing device 8 Illumination light source 9a, 9b Optical fiber rotating member (optical fiber rotating mechanism)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶岡 博 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 市村 守 愛知県小牧市大字上末122番地 サンテッ ク株式会社内 (72)発明者 村上 知広 愛知県小牧市大字上末122番地 サンテッ ク株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Kajioka 5-1-1 Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable Co., Ltd. Hidaka Plant (72) Inventor Mori Ichimura Komaki City, Aichi Prefecture Address 122 Suntech Co., Ltd. (72) Inventor Tomohiro Murakami 122, Kamishima, Komaki, Aichi Prefecture Suntech Co., Ltd.

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非軸対称屈折率分布を有する光ファイバ
と光導波路との結合部におけるアライメント方法におい
て、画像取得手段により上記光ファイバを導波光伝搬方
向に対して側方から撮影して上記光ファイバの拡大画像
を取得し、取得した拡大画像から光ファイバ像の径方向
の位置に対応した画像の特徴の分布を求め、その画像の
特徴の分布より光ファイバの中心軸を回転軸とした回転
方向の向きの測定を行い、その測定結果に基づいて光フ
ァイバ回転部材により光ファイバの回転方向の向きを調
整することを特徴とする非軸対称屈折率分布を有する光
ファイバと光導波路との結合部におけるアライメント方
法。
1. An alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide, wherein the optical fiber is photographed from a side with respect to a guided light propagation direction by an image acquisition means. Obtain a magnified image of the fiber, find the image feature distribution corresponding to the radial position of the optical fiber image from the obtained magnified image, and rotate from the feature distribution of the image with the central axis of the optical fiber as the rotation axis. Of the optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution, characterized in that the direction of the optical fiber is adjusted by the optical fiber rotating member based on the measurement result. Alignment method in the department.
【請求項2】 上記画像取得手段が撮像カメラである請
求項1記載の非軸対称屈折率分布を有する光ファイバと
光導波路との結合部におけるアライメント方法。
2. The alignment method at a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 1, wherein the image acquisition means is an imaging camera.
【請求項3】 上記画像取得手段の結像面に配置された
像入力手段によって制限される分解能が1.6μm以下
である請求項1記載の非軸対称屈折率分布を有する光フ
ァイバと光導波路との結合部におけるアライメント方
法。
3. An optical fiber and an optical waveguide having a non-axisymmetric refractive index distribution according to claim 1, wherein the resolution limited by the image input means arranged on the image plane of the image acquisition means is 1.6 μm or less. Alignment method at the joint with and.
【請求項4】 上記光ファイバに対して上記画像取得手
段と照明光源とで挟むように画像取得手段の略光軸上に
上記光ファイバと上記照明光源とを配置し、上記光ファ
イバの側方からコアを横断する方向に照明光を照射し、
光ファイバを透過した透過光により光ファイバの画像を
取得するようにした請求項1記載の非軸対称屈折率分布
を有する光ファイバと光導波路との結合部におけるアラ
イメント方法。
4. The optical fiber and the illumination light source are arranged substantially on the optical axis of the image acquisition means so as to be sandwiched between the image acquisition means and the illumination light source with respect to the optical fiber. Illuminating light from the direction across the core,
The alignment method at a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 1, wherein an image of the optical fiber is acquired by transmitting light transmitted through the optical fiber.
【請求項5】 上記光ファイバの画像取得手段により撮
像される部分の保護用コーティングが除去されている請
求項1記載の非軸対称屈折率分布を有する光ファイバと
光導波路との結合部におけるアライメント方法。
5. The alignment at the coupling portion between the optical fiber having the non-axisymmetric refractive index distribution and the optical waveguide according to claim 1, wherein the protective coating of the portion of the optical fiber imaged by the image acquisition means is removed. Method.
【請求項6】 光ファイバの中心軸を略回転軸とした種
々の回転方向から光ファイバの拡大画像の取得及び画像
の特徴の分布抽出を繰り返すと共に、予め求めた画像の
特徴の分布に基づいて光ファイバの回転方向の向きを検
出することにより、光ファイバの断面上に予め定められ
た特定の軸を画像取得手段の光軸と一旦平行に合わせた
後で光ファイバ或いは光ファイバ回転部材を回転させ、
上記特定の軸の向きを調整する請求項1記載の非軸対称
屈折率分布を有する光ファイバと光導波路との結合部に
おけるアライメント方法。
6. The acquisition of a magnified image of the optical fiber and the extraction of the distribution of the image feature are repeated from various rotation directions with the central axis of the optical fiber as a substantially rotation axis, and based on the distribution of the image feature obtained in advance. By detecting the direction of rotation of the optical fiber, the predetermined axis on the cross section of the optical fiber is once aligned in parallel with the optical axis of the image acquisition means, and then the optical fiber or the optical fiber rotating member is rotated. Let
The alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 1, wherein the direction of the specific axis is adjusted.
【請求項7】 光ファイバの中心軸を略回転軸とした種
々の回転角度から光ファイバの拡大画像の取得及び画像
の特徴の分布抽出を繰り返し、予め定められた画像の特
徴の分布を示す回転角度を検出することにより光ファイ
バの断面上に予め定めた特定の軸の角度を画像取得手段
の光軸と平行に合わせた時に、上記特定の軸の角度を光
導波路が形成された光学媒体或いは光ファイバ保持部材
に対して所望の方向を向くように、光学媒体或いは光フ
ァイバ保持部材に対する画像取得手段の光軸の向きを予
め定めておく請求項1記載の非軸対称屈折率分布を有す
る光ファイバと光導波路との結合部におけるアライメン
ト方法。
7. Rotation showing a predetermined image feature distribution by repeating acquisition of an enlarged image of the optical fiber and extraction of image feature distribution from various rotation angles with the central axis of the optical fiber as a substantially rotation axis. When the angle of a predetermined specific axis on the cross section of the optical fiber is adjusted to be parallel to the optical axis of the image acquisition means by detecting the angle, the angle of the specific axis is set to the optical medium on which the optical waveguide is formed or The light having a non-axisymmetric refractive index distribution according to claim 1, wherein the orientation of the optical axis of the image acquisition means with respect to the optical medium or the optical fiber holding member is predetermined so as to face a desired direction with respect to the optical fiber holding member. An alignment method at a coupling portion between a fiber and an optical waveguide.
【請求項8】 上記光ファイバが楕円コア型光ファイバ
であり上記画像の特徴の分布が光強度分布であって、5
μm以下の分解能で画像取得手段と光ファイバとの距離
を調節する請求項1記載の非軸対称屈折率分布を有する
光ファイバと光導波路との結合部におけるアライメント
方法。
8. The optical fiber is an elliptical core type optical fiber, and the characteristic distribution of the image is a light intensity distribution.
The alignment method at a coupling portion between an optical fiber having an axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 1, wherein the distance between the image acquisition means and the optical fiber is adjusted with a resolution of not more than μm.
【請求項9】 上記光ファイバが楕円コア型光ファイバ
であり上記画像の特徴の分布が光強度分布であって、上
記特定の軸が楕円形のコアの長軸であって、光ファイバ
中心部或いはその近傍の光強度の極大値が略最大、或い
は極小値が略最小となるような向きを検出することによ
って、コアの長軸を画像取得手段の光軸と平行に合わせ
る請求項6又は7記載の非軸対称屈折率分布を有する光
ファイバと光導波路との結合部におけるアライメント方
法。
9. The optical fiber is an elliptical core type optical fiber, the characteristic distribution of the image is a light intensity distribution, and the specific axis is a major axis of the elliptical core, and the optical fiber central portion is provided. Alternatively, the long axis of the core is aligned in parallel with the optical axis of the image acquisition means by detecting a direction in which the maximum value of the light intensity in the vicinity thereof is substantially maximum or the minimum value thereof is substantially minimum. An alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution described and an optical waveguide.
【請求項10】 上記光ファイバが楕円コア型光ファイ
バであり上記画像の特徴の分布が光強度分布であって、
上記特定の軸が楕円形のコアの長軸であって、光ファイ
バの中心部或いはその近傍の光強度の極大値と極小値と
の差が最大となるような向きを検出することにより、上
記コアの長軸を画像取得手段の光軸と平行に合わせる請
求項6又は7記載の非軸対称屈折率分布を有する光ファ
イバと光導波路との結合部におけるアライメント方法。
10. The optical fiber is an elliptical core type optical fiber, and the characteristic distribution of the image is a light intensity distribution,
The specific axis is the major axis of the elliptical core, and by detecting the direction in which the difference between the maximum value and the minimum value of the light intensity at the central portion of the optical fiber or in the vicinity thereof is maximized, The alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 6 or 7, wherein the major axis of the core is aligned parallel to the optical axis of the image acquisition means.
【請求項11】 上記光ファイバが楕円コア型光ファイ
バであり上記画像の特徴の分布が光強度分布であって、
上記特定の軸が楕円形のコアの長軸であって、光ファイ
バ中心部或いはその近傍の光強度の極大値が略最大或い
は極小値が略最小、かつ画像の特徴の分布がコアの中心
を対称軸として略線対称であってさらに光ファイバ中心
部の近傍に、コアの中心軸を対称軸として略線対称の位
置に現れる少なくとも1組の光強度の極小値或いは極大
値の差が最小となるような向きを検出することにより、
上記コアの長軸を画像取得手段の光軸と平行に合わせる
請求項6又は7記載の非軸対称屈折率分布を有する光フ
ァイバと光導波路との結合部におけるアライメント方
法。
11. The optical fiber is an elliptical core type optical fiber, and the characteristic distribution of the image is a light intensity distribution,
The specific axis is the major axis of the elliptical core, the maximum value or the minimum value of the light intensity at the center of the optical fiber or in the vicinity thereof is substantially the minimum, and the distribution of the image features is the center of the core. The difference between the minimum value or the maximum value of at least one pair of light intensities which is substantially line-symmetrical as the axis of symmetry and which appears in the position of substantially line-symmetrical with the center axis of the core as the axis of symmetry near the center of the optical fiber is minimized. By detecting the orientation such that
8. The alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 6, wherein the major axis of the core is aligned parallel to the optical axis of the image acquisition means.
【請求項12】 上記楕円形のコアの長軸の向きを画像
取得手段の光軸と平行に合わせるために光強度の極大値
及び極小値を検出する光ファイバ中心部及びその近傍
が、光ファイバの中心を基準とした半幅5μmの範囲内
である請求項9〜11のいずれか一項記載の非軸対称屈
折率分布を有する光ファイバと光導波路との結合部にお
けるアライメント方法。
12. The optical fiber has a central portion and its vicinity for detecting a maximum value and a minimum value of the light intensity in order to align the direction of the major axis of the elliptical core in parallel with the optical axis of the image acquisition means. The alignment method in the coupling portion between the optical fiber having the non-axisymmetric refractive index distribution and the optical waveguide according to any one of claims 9 to 11, wherein the half width is within a range of 5 µm with respect to the center of the.
【請求項13】 光ファイバが楕円ジャケット型光ファ
イバであり上記画像の特徴の分布が光強度分布であっ
て、画像取得手段と光ファイバとの距離が、光ファイバ
のコア近傍を除く外周部の画像の光強度の極大値が最大
になる位置と、該位置から画像取得手段と光ファイバと
を略50μm遠ざけた位置との間の範囲内である請求項
1記載の非軸対称屈折率分布を有する光ファイバと光導
波路との結合部におけるアライメント方法。
13. The optical fiber is an elliptical jacket type optical fiber, the characteristic distribution of the image is a light intensity distribution, and the distance between the image acquisition means and the optical fiber is in the outer peripheral portion excluding the vicinity of the core of the optical fiber. 2. The non-axisymmetric refractive index distribution according to claim 1, wherein the non-axisymmetric refractive index distribution is within a range between a position where the maximum value of the light intensity of the image is maximum and a position where the image acquisition means and the optical fiber are separated from the position by about 50 μm. An alignment method at a coupling portion between an optical fiber and an optical waveguide.
【請求項14】 光ファイバが楕円ジャケット型光ファ
イバであり上記画像の特徴の分布が光強度分布であっ
て、上記特定の軸が楕円形ジャケットの長軸あるいは短
軸のいずれか一方であって、画像の特徴の分布がコアの
中心軸を対称軸として略線対称で、さらに光ファイバ中
心部近傍に、コアの中心軸を対称軸として略線対称の位
置に現れる明部或いは暗部のうち少なくとも1組の明部
或いは暗部の光強度差が最小となるような光ファイバの
回転方向の向きを検出することにより前記楕円形ジャケ
ットの長軸あるいは短軸のいずれかを撮像取得手段の光
軸と平行に合わせる請求項6又は7記載の非軸対称屈折
率分布を有する光ファイバと光導波路との結合部におけ
るアライメント方法。
14. The optical fiber is an elliptical jacket type optical fiber, and the characteristic distribution of the image is a light intensity distribution, and the specific axis is either the major axis or the minor axis of the elliptical jacket. , The image feature distribution is substantially line-symmetrical with the central axis of the core as a symmetry axis, and further, in the vicinity of the center of the optical fiber, at least a bright part or a dark part appearing at a position of substantially linear symmetry with the central axis of the core as a symmetry axis. One of the major axis and the minor axis of the elliptical jacket is set as the optical axis of the imaging acquisition means by detecting the direction of the rotation direction of the optical fiber that minimizes the difference in the light intensity between the pair of bright and dark portions. The alignment method at a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index profile and an optical waveguide according to claim 6 or 7, which are aligned in parallel.
【請求項15】 上記特定の軸が楕円形のジャケットの
長軸であって、該長軸の向きを画像取得手段の光軸と平
行に合わせた時に、画像の特徴の分布にコアの中心を対
称軸として略線対称の位置に1組の明部を有し、明部の
光ファイバ内周側であってコアの中心軸を対称軸として
略線対称の位置に1組の暗部を有し、かつ明部の外周側
近傍には光強度がその外周側よりも低い顕著な暗部を有
しない請求項14記載の非軸対称屈折率分布を有する光
ファイバと光導波路との結合部におけるアライメント方
法。
15. The center of the core in the image feature distribution when the specific axis is the major axis of the elliptical jacket and the orientation of the major axis is aligned with the optical axis of the image acquisition means. It has one set of bright parts at positions that are substantially line-symmetrical as an axis of symmetry, and has one set of dark parts at positions that are substantially line-symmetrically on the inner circumference side of the optical part of the bright part and where the central axis of the core is the axis of symmetry. 15. An alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 14, wherein there is no remarkable dark portion having a light intensity lower than the outer peripheral side in the vicinity of the outer peripheral side of the bright portion. .
【請求項16】 上記特定の軸が楕円形のジャケットの
短軸であって、該短軸の向きを画像取得手段の光軸と平
行に合わせた時に、画像の特徴の分布にコアの中心軸を
対称軸として略線対称の位置に1組の明部を有し、明部
の光ファイバ内周側であってコアの中心軸を対称軸とし
て略線対称の位置に1組の暗部を有し、かつ明部の外周
側近傍であってコアの中心軸を対称軸として略線対称の
位置に、光強度がその外周側よりも低い顕著な暗部を1
組有する請求項14記載の非軸対称屈折率分布を有する
光ファイバと光導波路との結合部におけるアライメント
方法。
16. The central axis of the core in the distribution of image features when the specific axis is a minor axis of an elliptical jacket and the orientation of the minor axis is aligned with the optical axis of the image acquisition means. Has a pair of bright parts at positions substantially linearly symmetric with respect to the axis of symmetry, and has a pair of dark parts at positions substantially linearly symmetric with respect to the central axis of the core on the inner circumference side of the optical fiber of the bright parts. In addition, in the vicinity of the outer peripheral side of the bright portion and at a position substantially linearly symmetric with the central axis of the core as the axis of symmetry, a remarkable dark portion whose light intensity is lower than that of the outer peripheral side is
The alignment method in a coupling portion between an optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and an optical waveguide according to claim 14, which has a set.
【請求項17】 上記楕円形ジャケットの長軸及び短軸
の向きを画像取得手段の光軸と平行に合わせるための明
部及び暗部が検出される光ファイバ中心部近傍が、光フ
ァイバの中心軸を基準とした半幅約25μmの範囲内で
ある請求項14記載の非軸対称屈折率分布を有する光フ
ァイバと光導波路との結合部におけるアライメント方
法。
17. The central axis of the optical fiber is located near the central portion of the optical fiber where a bright portion and a dark portion for aligning the directions of the major axis and the minor axis of the elliptical jacket in parallel with the optical axis of the image acquiring means are detected. 15. The alignment method in the coupling portion between the optical fiber having the non-axisymmetric refractive index profile and the optical waveguide according to claim 14, wherein the half width is within the range of about 25 μm.
【請求項18】 非軸対称屈折率分布を有する少なくと
も一つの光ファイバと光ファイバを保持する保持部材と
を含む光ファイバ固定構造において、画像取得手段によ
り上記光ファイバを導波光伝搬方向に対して側方から撮
影して上記光ファイバの拡大画像を取得し、取得した拡
大画像から光ファイバ像の径方向の位置に対応した画像
の特徴の分布を求め、その画像の特徴の分布より光ファ
イバの中心軸を回転軸とした回転方向の向きの測定を行
い、その測定結果に基づいて光ファイバ回転部材により
光ファイバの回転方向の向きを調整したことを特徴とす
る光ファイバ固定構造。
18. An optical fiber fixing structure including at least one optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and a holding member for holding the optical fiber, wherein the optical fiber is guided by an image acquisition means with respect to a guided light propagation direction. Obtain a magnified image of the optical fiber taken from the side, obtain the distribution of the image features corresponding to the radial position of the optical fiber image from the obtained enlarged image, from the distribution of the features of the image of the optical fiber An optical fiber fixing structure characterized in that the direction of rotation is measured with a central axis as a rotation axis, and the direction of rotation of the optical fiber is adjusted by an optical fiber rotating member based on the measurement result.
【請求項19】 上記光ファイバを保持する光ファイバ
保持部材に配列形成された少なくとも一つの溝に、光フ
ァイバが嵌合配列された請求項18記載の光ファイバ固
定構造。
19. The optical fiber fixing structure according to claim 18, wherein the optical fibers are fitted and arranged in at least one groove formed and arranged in the optical fiber holding member holding the optical fiber.
【請求項20】 上記溝の断面形状がV字状、U字状、
円弧状、矩形状あるいは多角形状である請求項19記載
の光ファイバ固定構造。
20. The cross-sectional shape of the groove is V-shaped, U-shaped,
20. The optical fiber fixing structure according to claim 19, which has an arc shape, a rectangular shape, or a polygonal shape.
【請求項21】 上記光ファイバ保持部材に配列形成さ
れた少なくとも一つの小孔に、光ファイバが嵌入配列さ
れた請求項18記載の光ファイバ固定構造。
21. The optical fiber fixing structure according to claim 18, wherein an optical fiber is fitted and arranged in at least one small hole arranged and formed in the optical fiber holding member.
【請求項22】 上記小孔の断面形状が円形状、楕円形
状あるいは多角形状であって、その内接円の少なくとも
光ファイバ端面が露出する部分における直径が光ファイ
バのコーティング除去部分の外径よりも2μm以下の範
囲で大きい請求項21記載の光ファイバ固定構造。
22. The cross-sectional shape of the small hole is circular, elliptical or polygonal, and the diameter of at least the portion of the inscribed circle where the end face of the optical fiber is exposed is larger than the outer diameter of the coating removed portion of the optical fiber. 22. The optical fiber fixing structure according to claim 21, which is also large in the range of 2 μm or less.
【請求項23】 非軸対称屈折率分布を有する少なくと
も一つの光ファイバと少なくとも一つの光導波路とを結
合した結合部において、画像取得手段により上記光ファ
イバを導波光伝搬方向に対して側方から撮影して上記光
ファイバの拡大画像を取得し、取得した拡大画像から光
ファイバ像の径方向の位置に対応した画像の特徴の分布
を求め、その画像の特徴の分布より光ファイバの中心軸
を回転軸とした回転方向の向きの測定を行い、その測定
結果に基づいて光ファイバ回転部材により光ファイバの
回転方向の向きを調整したことを特徴とする結合部。
23. In a coupling section in which at least one optical fiber having a non-axisymmetric refractive index distribution and at least one optical waveguide are coupled, the optical fiber is laterally arranged with respect to a guided light propagation direction by an image acquisition means. Obtain a magnified image of the optical fiber by shooting, obtain the distribution of the image features corresponding to the radial position of the optical fiber image from the obtained enlarged image, the central axis of the optical fiber from the distribution of the feature of the image A coupling part characterized in that the direction of rotation in the direction of rotation about the axis of rotation is measured, and the direction of rotation of the optical fiber is adjusted by the optical fiber rotating member based on the measurement result.
【請求項24】 上記光導波路の端面が露出するよう
に、上記光導波路を含む光学媒体に形成された溝に光フ
ァイバが嵌合された請求項23記載の結合部。
24. The coupling section according to claim 23, wherein an optical fiber is fitted in a groove formed in an optical medium including the optical waveguide so that an end face of the optical waveguide is exposed.
【請求項25】 上記溝の形状がV字状、U字状、円弧
状、矩形状あるいは多角形状である請求項24記載の結
合部。
25. The coupling part according to claim 24, wherein the shape of the groove is V-shaped, U-shaped, arc-shaped, rectangular or polygonal.
【請求項26】 その底部に上記光導波路の端面が露出
する、上記光導波路を含む光学媒体に形成された凹部
に、光ファイバが嵌入された請求項23記載の結合部。
26. The coupling section according to claim 23, wherein an optical fiber is fitted in a recess formed in an optical medium including the optical waveguide, the end surface of the optical waveguide being exposed at the bottom thereof.
【請求項27】 上記凹部の断面形状が、円形状、楕円
形状、矩形状或いは多角形状であって、その内接円の少
なくとも光ファイバ端面が位置する部分における直径が
光ファイバの外径よりも2μm以下の範囲で大きい請求
項26記載の結合部。
27. The cross-sectional shape of the recess is circular, elliptical, rectangular or polygonal, and the diameter of at least the portion of the inscribed circle where the end face of the optical fiber is located is larger than the outer diameter of the optical fiber. 27. The joint according to claim 26, which is large in a range of 2 μm or less.
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