JPH10197751A - 導波路と光ファイバの光軸調整方法及び光軸調整装置 - Google Patents

導波路と光ファイバの光軸調整方法及び光軸調整装置

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JPH10197751A
JPH10197751A JP372497A JP372497A JPH10197751A JP H10197751 A JPH10197751 A JP H10197751A JP 372497 A JP372497 A JP 372497A JP 372497 A JP372497 A JP 372497A JP H10197751 A JPH10197751 A JP H10197751A
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JP
Japan
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waveguide
optical fiber
optical
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holder
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JP372497A
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Inventor
Kazuhisa Matsumoto
和久 松本
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】導波路と光ファイバの光軸調整を短時間で且つ
全自動で行う、導波路と光ファイバの光軸調整方法及び
光軸調整装置を提供する。 【解決手段】観察カメラを用いて粗い位置決めを行い、
次に接触センサを用いて高精度に位置決めする範囲を最
小に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は導波路と光ファイバ
の光軸を調整する方法及び光軸を調整する装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】導波路型光部品はシリコンあるいは石英
基板上に様々な光回路を形成したもので、比較的量産が
容易であるため低コスト化が見込まれ、将来の光通信用
光部品として有望視されている。
【0003】導波路型光部品を製品化する際に、導波路
の光学特性が適用する光通信システムの性能に大きく影
響するため、導波路の光学特性の評価は必須である。
【0004】この光学特性の評価を行う時には、導波路
へ信号光を入力したり、導波路から出力する信号光を受
光器等に入力するため光ファイバと導波路の接続を行う
必要がある。また、導波路を光通信用の部品として使用
する場合にも、信号光の伝送媒体が光ファイバであるた
め、光ファイバとの接続は避けられない。
【0005】このように導波路を通信システムに適用す
るためには特性評価あるいは伝送路への組み込みのため
光ファイバとの接続が不可欠であり、この接続損失は低
いことが要求される。接続損失が大きいと伝搬する信号
光が減衰するため、特性評価においては正しく特性が評
価できなくなる。そして、通信システムの適用において
は接続損失が大きいと、光源の出力を上げたり、光増幅
器を使用する必要が生じ、コストや長期信頼性の面で問
題となる。従って、低損失で導波路と光ファイバを接続
することが肝要であり、そのため特に光軸調整作業が重
要になって来る。
【0006】現在、最も一般的に使用されている光軸調
整装置を図3に示す。図3(a)は上面図、(b)は断
面図である。
【0007】導波路1、入力側光ファイバ3、及び出力
側光ファイバ5を微動ステージ9に設置し、入力側光フ
ァイバ3に光源20から信号光を入力し、導波路1を伝
搬した信号光を出力側光ファイバ5で受光し、信号光出
力を受光器21でモニタする。信号光出力が最大となる
ように微動ステージ9により導波路1もしくは入力側光
ファイバ3及び出力側光ファイバ5を位置決めするとい
う方法である。
【0008】この方法は、実際に伝搬する信号光の出力
をモニタしながら光軸調整を行っているため、導波路1
と入力側光ファイバ3及び出力側光ファイバ5との接続
は低損失で行うことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、受光器21でモニタされる信号光出力が最大になる
ように導波路1あるいは光ファイバ3または5を位置決
める必要があるが、この方法には2つの段階がある。
【0010】まず最初の段階は、導波路1と光ファイバ
3及び5の粗い位置決めである。これは、僅かでも受光
器21で信号光出力がモニタされていないと、微動ステ
ージ9を動かしようがないことに起因する。つまり導波
路1と光ファイバ3及び5のコアが重なり合うように位
置決めされていないと信号光出力は得られず、そのため
予め導波路1と光ファイバ3及び5の位置決めをある程
度正確に行って置く必要がある。導波路1と光ファイバ
3及び5内で信号光が伝搬する領域は直径約数μmと小
さいため、予め行う位置決めもミクロンオーダで行う必
要がある。
【0011】次の段階は、高精度な位置決めである。僅
かでも受光器21で信号光出力がモニタされたなら、そ
の信号光出力が最大となるように導波路1あるいは光フ
ァイバ3または5を細かく移動し、受光器21でモニタ
される信号光出力が最大となる位置を見つける。この動
作を以下、ピークサーチと称する。
【0012】このピークサーチは、導波路1と光ファイ
バ3及び5のコアの中心が重なり合うようにサブミクロ
ンのオーダでの調整が必要となり、位置決め精度を確保
するため、動作速度は遅くせざるを得ない。従って広い
範囲でのピークサーチを行うと調整に多くの時間を費や
すことになる。短時間でピークサーチを完了させるに
は、ピークサーチの範囲をできるだけ小さくすることが
望ましい。
【0013】上記の調整を実際には次のように行ってい
る。
【0014】まず、導波路1と光ファイバ3及び5の接
続部をカメラで撮影する。その画像から人間が微動台を
操作して移動させ、上記の最初の段階の位置決め、つま
り粗い位置決めを行う。その後、狭い範囲でのピークサ
ーチを実行している。
【0015】以上に説明する方法の問題点は、第一段階
の粗い光軸調整に人間が介入しており自動化されていな
いことにある。この第一段階の粗い光軸調整の作業は熟
練度に左右され作業時間は一定ではない。そして第二段
階のピークサーチでも、その範囲が定まっていないため
作業する人間の熟練度によって作業時間が大きく異なる
という問題がある。
【0016】従って本発明は、前記した従来技術の問題
点を解決すべく創案されたものであり、完全に自動化さ
れ短時間で光軸調整が完了する導波路と光ファイバの光
軸調整方法及び光軸調整装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するために、導波路と光ファイバを突き合わせた時の
画像から該導波路及び該光ファイバの位置を決める工程
と、前記光ファイバの保持体に設置した接触センサによ
り高精度に位置決めする範囲を決める工程と、前記導波
路と前記光ファイバを伝搬する信号光出力を最大にする
ように前記光ファイバあるいは前記導波路を位置決めす
る工程を有して成ることを特徴とする導波路と光ファイ
バの光軸調整方法を提供する。
【0018】本発明は上記の目的を実現するために、導
波路及び光ファイバ保持体と、前記導波路と前記光ファ
イバを突き合わせた時の画像を得るための観察カメラ
と、前記光ファイバ保持体に取り付けられた接触センサ
と、前記導波路あるいは前記光ファイバ保持体を移動す
る微動ステージから成ることを特徴とする導波路と光フ
ァイバの光軸調整装置を提供する。
【0019】本発明は上記の目的を実現するために、導
波路と光ファイバを突き合わせた時の画像信号と、前記
導波路及び前記光ファイバを伝搬する信号光出力をモニ
タする受光器の電気信号と、前記光ファイバ保持体に取
り付けられた接触センサの電気信号とを用いて位置決め
する微動ステージであることを特徴とする導波路と光フ
ァイバの光軸調整装置を提供する。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は本発明の導波路と光ファイ
バの光軸調整装置の一実施例を示す斜視図である。
【0021】導波路1は導波路保持体2へ、入力側光フ
ァイバ3は入力側光ファイバ保持体4へ、出力側光ファ
イバ5は出力側光ファイバ保持体6へそれぞれ取り付け
られる。入力側光ファイバ保持体4には入力側接触セン
サ7が、出力側光ファイバ保持体6には出力側接触セン
サ8がそれぞれ取り付けられている。導波路保持体2、
入力側光ファイバ保持体4、出力側光ファイバ保持体6
は全て微動ステージ9に取り付けられ、導波路1、入力
側光ファイバ3、出力側光ファイバ5はそれぞれ水平方
向、垂直方向に移動可能であり、更にあおり調整、回転
調整が可能になっている。
【0022】入力側光ファイバ3と導波路1の突き合わ
せ部分には上方に入力側上部観察カメラ10、側方には
入力側側部観察カメラ11が設けられている。同様に、
出力側光ファイバ5と導波路1の突き合わせ部分には上
方に出力側上部観察カメラ12、側方には出力側側部観
察カメラ13が設けられている。
【0023】入力側光ファイバ3には、図示してはいな
いが光源からの信号光を入力する。出力側光ファイバ5
には図示してはいないが受光器が接続されていて、前記
光源からの信号光出力をモニタする。
【0024】微動ステージ9は、観察カメラ10、1
1、12、13によって捕らえた画像信号及び出力側光
ファイバ5に接続されている受光器からの電気信号に応
じて動作するように構成されている。
【0025】次に本装置を用いて行う光軸調整方法につ
いて説明する。
【0026】図2は入力側光ファイバ3と導波路1の突
き合わせ部分に設けられた入力側上部観察カメラ10及
び入力側側部観察カメラ11の画像信号によって光軸調
整を行う方法を説明したものである。
【0027】図2(a)と図2(b)はそれぞれ、入力
側上部観察カメラ10と入力側側部観察カメラ11で捕
らえた画像を、上部モニタ画面14及び側部モニタ画面
15に映し出した様子を示す。ただし導波路1は導波路
のコア16が設定した中心ライン19に重なるように位
置決めされた後の画像を示す。この時点では、図2
(a)及び(b)より分かるように入力側光ファイバ3
の位置は正しい位置に決められていない。
【0028】次に、この入力側上部観察カメラ10及び
入力部側部観察カメラ11で捕らえた画像を用いなが
ら、入力側光ファイバ3前進、すなわち導波路1側へ進
ませる。上部モニタ画面14及び側部モニタ画面15に
設定した前進リミットライン18に前記入力側光ファイ
バ3が到達した時に前進を一旦停止する。その後、入力
側光ファイバ3を光ファイバ位置決めライン17に位置
決めする。そのようにして位置決めを行った後の、導波
路1と入力側光ファイバ3は図2(c)及び(d)に示
すように正しい位置に設定される。この様にして、光軸
調整の第一の段階、すなわち粗い位置決めが短時間に自
動的に完了する。
【0029】出力側光ファイバ5と導波路1についても
同様に行うことができる。
【0030】次の段階は高精度な位置決め、すなわちピ
ークサーチを行い正確に位置を決める段階である。ピー
クサーチは入力側光ファイバ3に光源を、出力側光ファ
イバ5には受光器を接続して、受光器でモニタされる光
信号出力が最大となるよう微動ステージ9を動かす。こ
の動作は受光器と微動ステージが電気的に接続してあ
り、全て自動で行われる。
【0031】従来技術と異なる点は、このピークサーチ
の範囲が自動的に最適な範囲に設定されることにある。
その範囲の決め方を以下に説明する。
【0032】入力側光ファイバ保持体4及び出力側光フ
ァイバ保持体6に取り付けられた接触センサ7、8によ
り、導波路1と光ファイバ3、5の間隔を調整する。す
なわち、光ファイバ3、5を導波路1に向かって進ませ
ると導波路1の端面に接触する。その位置からある距離
を設定して光ファイバ3、5を導波路1から離すことに
より、導波路1と光ファイバ3、5の間隔を極めて小さ
く設定することができる。これらの動作は全て自動で行
われる。このようにピークサーチの範囲を最小に設定す
ることで光軸調整の第二の段階、すなわちピークサーチ
も短時間で自動的に行うことができる。
【0033】本実施例では、導波路と単芯の光ファイバ
の光軸調整について述べた。その他、光ファイバが多芯
装着された光ファイバアレイや光コネクタにおいても同
様に本発明を適用することができる。また、導波路と光
ファイバを接続して成る導波路型光モジュールの製造に
おいて、光軸調整を自動化するのに本発明を適用するこ
とができる。更に、本発明の接触センサの検知する信号
を用いて、例えば光ファイバを導波路に圧着して接着剤
を塗布する工程等では、導波路への光ファイバ圧着力を
制御するのに適用することができる。更に同工程におい
て、光ファイバの圧着力が大きすぎたり、小さすぎたり
すると接着剤が硬化する時に軸ずれを生じるが、この光
ファイバの圧着力を制御することにも適用することがで
きる。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、導波路と光ファイバの
光軸調整を全自動で且つ短時間で行うことができる、導
波路と光ファイバの光軸調整方法及び光軸調整装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わり、導波路と光ファイ
バの光軸調整装置の斜視図でる。
【図2】本発明の一実施例に係わり、導波路と光ファイ
バの光軸調整方法の説明図である。
【図3】従来の導波路と光ファイバの光軸調整装置を示
すものであって、(a)は上面図、(b)は断面図であ
る。
【符号の説明】
1 導波路 2 導波路保持体 3 入力側光ファイバ 4 入力側光ファイバ保持体 5 出力側光ファイバ 6 出力側光ファイバ保持体 7 入力側接触センサ 8 出力側接触センサ 9 微動ステージ 10 入力側上部観察カメラ 11 入力側側部観察カメラ 12 出力側上部観察カメラ 13 出力側側部観察カメラ 14 上部モニタ画面 15 側部モニタ画面 16 導波路コア 17 光ファイバ位置決めライン 18 前進リミットライン 19 中心ライン 20 光源 21 受光器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導波路と光ファイバを突き合わせた時の画
    像から該導波路及び該光ファイバの位置を決める工程
    と、前記光ファイバの保持体に設置した接触センサによ
    り高精度に位置決めする範囲を決める工程と、前記導波
    路と前記光ファイバを伝搬する信号光出力を最大にする
    ように前記光ファイバあるいは前記導波路を位置決めす
    る工程を有して成ることを特徴とする導波路と光ファイ
    バの光軸調整方法。
  2. 【請求項2】導波路及び光ファイバ保持体と、前記導波
    路と前記光ファイバを突き合わせた時の画像を得るため
    の観察カメラと、前記光ファイバ保持体に取り付けられ
    た接触センサと、前記導波路あるいは前記光ファイバ保
    持体を移動する微動ステージから成ることを特徴とする
    導波路と光ファイバの光軸調整装置。
  3. 【請求項3】導波路と光ファイバを突き合わせた時の画
    像信号と、前記導波路及び前記光ファイバを伝搬する信
    号光出力をモニタする受光器の電気信号と、前記光ファ
    イバ保持体に取り付けられた接触センサの電気信号とを
    用いて位置決めする微動ステージであることを特徴とす
    る請求項2記載の導波路と光ファイバの光軸調整装置。
JP372497A 1997-01-13 1997-01-13 導波路と光ファイバの光軸調整方法及び光軸調整装置 Pending JPH10197751A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100337993B1 (ko) * 1998-09-18 2002-10-25 삼성전자 주식회사 평면광도파로소자및광섬유블록의정렬장치및그제어방법
KR100341287B1 (ko) * 1998-08-24 2002-10-31 삼성전자 주식회사 정렬마크를가지는광섬유블록및평면광도파로소자와,이광섬유블록과평면광도파로소자의정렬장치및방법
WO2002052324A3 (en) * 2000-12-26 2003-01-09 Emcore Corp Process for coupling optical elements to optoelectronic devices

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