JPH11304643A - 光部品の透過光量検査装置 - Google Patents

光部品の透過光量検査装置

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JPH11304643A
JPH11304643A JP11308398A JP11308398A JPH11304643A JP H11304643 A JPH11304643 A JP H11304643A JP 11308398 A JP11308398 A JP 11308398A JP 11308398 A JP11308398 A JP 11308398A JP H11304643 A JPH11304643 A JP H11304643A
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JP
Japan
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optical component
light
optical
array
measured
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JP11308398A
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English (en)
Inventor
Ryuta Iijima
竜太 飯島
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光部品の透過光量を迅速、且つ正確に検査で
きる装置を提供する。 【解決手段】 測定対象となる光部品の入力端面に対向
配置された光源物体が照射方向とx方向に走査し、さら
に、光部品の出力端面の出力光を連続的に測定する光検
出系を有することにより、光部品と光源物体とのx方向
の位置合わせをする必要がない。さらに、光検出系の受
光部が光部品の出力端面全域の出力光を測定しているの
で、検出系は動かさなくても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信やハードコピ
ー画像の一次元読み取り光学系などに用いられる光導波
路や光ファイバ等の光部品の透過光量を検査するための
検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光導波路や光ファイバ等の光学部品を光
通信やハードコピー画像の一次元読み取り光学系に用い
る際などに、その光透過量を測定する必要がある。ここ
で、図3を用いて、光導波路を用いたイメージセンサに
ついて説明する。例えば、特開平7−301730号公
報に開示のような光導波路型イメージセンサは、一画素
に一つ対応するマイクロレンズアレイ1と、マイクロレ
ンズアレイ1により、読みとられた画像情報を伝送する
光導波路2、さらに、光導波路2により縮小された画像
情報を電気信号に変換する受光素子3とからなってお
り、従来のレンズによる縮小光学系を用いたイメージセ
ンサよりも装置の小型化が可能である。
【0003】上記のような光導波路は製造工程におい
て、光導波路単体、もしくはマイクロレンズアレイ光導
波路結合体の状態で、迅速に透過光量を検査できなくて
はならない。
【0004】従来の光導波路の透過光量を測定するに
は、図4に示すように、レーザ光を対物レンズ18で集
光して、光導波路2のコア端面に入射し、もう片方の端
面からの出射光を光検出器6で測定する。
【0005】または、図5に示すように、光源14から
の光をシングルモードファイバ19で通過させて光導波
路2のコア端面に入射して、もう片方の端面からの出射
光を大口径のマルチモードファイバ20を介して、光検
出器6で測定するなどの方法が用いられてきた。
【0006】しかしながら、上記のような方法は、光源
系と光導波路、光検出系の位置合わせに非常に時間がか
かり、光部品の製造工程内の検査工程に用いるには不向
きである。そこで、特開平7−294380号公報で
は、図6のように光源14からの光をファイバアレイ2
1で通過させて、複数本の光導波路2のコア端面に入射
して、もう片方の端面からの出射光を大口径のファイバ
アレイ22を介して、光検出器で測定する。その際、光
源系である入射光用ファイバ21をファイバ光導波路と
垂直方向に微動して、5カ所以上の位置での出射光を測
定し、その出力結果を入射光用ファイバのステージと接
続されているパーソナルコンピュータで、それぞれの導
波路毎に、5元以上の連立2次方程式を作り、位置合わ
せ後の受光強度を算出することにより、光源系と光導波
路の高精度な位置合わせを必要としない方法を開示して
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、測定対
象が例えば画像情報を読み込むための光導波路素子とな
ると、光通信に用いるためのそれに比べ、数千本以上と
桁違いの本数の光導波路を備えており、そのような素子
を評価するには、光源系及び光検出系に用いるファイバ
アレイをある程度のピッチ精度で構成する必要があり、
さらに出力側の光導波路ピッチは縮小しているため、光
導波路と光検出系のファイバの位置合わせについて、非
常に精度を要することになる。
【0008】また、上記と同様に測定対象となる画像情
報を読み込むための光導波路素子の透過光量検査装置に
関しては、従来より、何ら開示されておらず、そのため
に光導波路基板またはマイクロレンズアレイ光導波路一
体型基板に受光素子を結合するまで、光導波路基板また
はマイクロレンズアレイ光導波路一体型基板の不良を発
見することができず、不良が発見された状態では、マイ
クロレンズアレイと光導波路、受光素子の全てを廃棄せ
ざる得ないということが問題となる。
【0009】そこで、本発明はかかる課題を解決するた
めになされたものであり、光部品、特に光導波路を具備
する光部品の透過光量の迅速で、高精度な検査装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項1記載の光部品の透過光量検査装置は、
測定対象光部品と、測定対象光部品の光入射端面に対向
配置された光源および光入射部と、測定対象光部品の光
出射端面に対向配置された光検出器とを有する透過光量
検査装置において、光入射部は光源の光軸に垂直な平面
の一方向のみに水平走査して、垂直な平面の他方向には
光部品の開口幅より広く均一な光が測定対象光部品に順
次光照射され、光検出器は測定対象光部品の出力端面か
らの透過光量を連続的に測定することを特徴とする。こ
のように構成することにより、光部品と光源物体との走
査方向の位置合わせの必要がない光部品の透過光量検査
装置ができる。
【0011】また、前記光源および光入射部の走査移動
と光検出器による観測が同期するような駆動機構を備え
ることにより、アレイの中の測定個所と測定値の関係を
容易に判別できる。
【0012】さらに、本願請求項2記載のように、測定
対象光部品への入射光断面が、該入射光軸に垂直な平面
でかつ光入射端面において、光入射部の走査方向に垂直
な平行光線であることを特徴とする。このように構成す
ることにより、光線方向と走査方向の垂直方向の位置合
わせが容易な光部品の透過光量検査装置ができる。
【0013】また、本願請求項3記載の光部品の透過光
量検査装置は、光入射端面と出射端面がアレイ状に配置
された測定対象光部品において、前記光入射部にスリッ
トを具備し、該スリット幅が測定対象光部品のアレイの
ピッチ以下の幅をアレイの配列方向に持ち、かつアレイ
のピッチ以上の開口幅をアレイの配列方向と垂直方向に
持つことを特徴とする。
【0014】上記のように、光源物体からの照射光がス
リットを通過してから、測定対象の光部品に照射される
ように配置され、そのスリット幅が、アレイのピッチ以
下の幅をアレイ方向に持つスリットを通過するように配
置すれば、簡単な光源系で、アレイ中の光導波路または
光ファイバ一本一本の判別が容易な光部品の透過光量検
査装置ができる。さらに、光線が通過するスリットをア
レイのピッチ以上の開口幅をアレイと垂直方向に持つス
リットにすれば、アレイと垂直方向の位置合わせが容易
な光部品の透過光量検査装置ができる。
【0015】また、本願請求項4記載の光部品の透過光
量検査装置は、光入射端面と出射端面がアレイ状に配置
された測定対象光部品において、該出射端面からの出射
光を結像するレンズを具備し、該レンズの結像位置に光
検出器を配置することを特徴とする。このように構成す
ることにより、測定領域が拡がり、検出系の位置合わせ
が容易な光部品の透過光量検査装置ができる。
【0016】上記構成に加え、本願請求項5記載のよう
に、上記結像レンズの直径を、アレイの出口側ピッチ×
(アレイ数−1)+アレイの最外側光部品の発散角領域
以上に設定することにより、アレイの全領域が測定可能
な光部品の透過光量検査装置ができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照し説明する。 〈第1の実施形態〉図1は本発明による透過光量検査装
置を用いて、光導波路の検査を行う方法を示す説明図で
ある。検査対象物となる光部品は、40μm角の矩形コ
アが、250μmピッチで8本、アレイ状に配列された
光導波路2である。
【0018】光源系は半導体レーザ4を、4種類のシリ
ンドリカルレンズ5により、図面に示すx方向に200
μm、z方向に2mmの平行光線にビーム整形し照射し
ている。光源系と光導波路入力端の配置は、ビーム径が
z方向に2mmもあるので、z方向の位置合わせ精度は
低くて良く、また平行光線なので、y方向の位置合わせ
必要ない。光導波路アレイ2の端から端までは1.75
mmであるが、光検出器6の受光部は円形で半径5mm
なので、光導波路2出力端と光検出器6の配置は容易で
ある。
【0019】また、光源系は光導波路2のアレイ方向
(x方向)に、2mm/secで平行移動するように、
駆動モータ8、送りネジ9と送りスライド10を有して
いる。駆動モータ8と光検出器6は、パーソナルコンピ
ュータ11に接続されていて、光検出器6からの電気信
号を20msec毎に記録しており、その結果はパソコ
ン処理され、モニタ12に出力される。
【0020】〈第2の実施形態〉次に、透過光量検査装
置の第2の実施形態を、図2および図3を用いて説明す
る。図2は、測定対象光部品をマイクロレンズアレイ付
き光導波路とした際に、本発明によるの透過光量検査装
置による検査方法を示す説明図である。なお、図は模式
図であり、マイクロレンズや光導波路の数については解
像度に相当する数があるものとする。検査対象物となる
光導波路2は、図3に示すようなマイクロレンズ1によ
り集光された光信号を光導波路2により縮小して、受光
素子であるCCDリニアセンサ3に伝達する構造を持つ
イメージセンサに用いられるものである。
【0021】このマイクロレンズアレイ1と光導波路2
は、図3に示すように材質をポリメチルメタクリレート
(PMMA)とした一体射出成型で作られており、寸法
は長さ65mm、幅20mm、厚さ2mmの透明基板に
直径120μm、曲率半径が160μm(±5μm)の
球面マイクロレンズ1を、125μmピッチで512個
配置している。
【0022】光導波路2はマイクロレンズ1と同じ本数
で、入力端側が125μmピッチ(マイクロレンズ1
側)で一本一本マイクロレンズ1と光軸を合わせて配列
していて、出力端側がCCDリニアセンサ3の画素ピッ
チに合わせて、14μmピッチ(受光素子3側)で配列
されている。コアサイズは8μm角の矩形コアである。
マイクロレンズアレイと光導波路間距離は500μmに
設定している。
【0023】次に図2を用いて、本発明による検査装置
により、マイクロレンズアレイ一体型光導波路の透過光
量を検査する方法を説明する。発光ダイオード14を光
源物体とし、その前に散乱板15、光導波路2のアレイ
方向(紙面に記載のx方向)に125μm、垂直方向
(z方向)に2000μmの矩形スリット16を配置し
た。マイクロレンズ1の直径に対して、スリット16の
z方向幅が16倍以上もあるので、z方向の位置合わせ
を殆ど気にすることなく配置できる。その次に、光導波
路2のマイクロレンズ面をスリット16から離して対向
設置した。
【0024】光検出系としては、光導波路2の出力端面
側には、まず結像レンズを対向配置した。この結像レン
ズの直径は「アレイの出口側のピッチ×(アレイ数−
1)+アレイの最外側光部品の発散角領域」以上なの
で、光導波路全体からの出力光を移動させずに、すべて
受けることが可能である。その結像レンズの結像位置付
近に光検出器6の受光部を配置した。このとき、全光導
波路2の結像サイズは光検出器6の受光面積よりも縮小
されるように設置してあり、充分に全体を感知できるよ
うになっている。また、光検出器6の位置は結像レンズ
の結像位置丁度に配置する必要はなく、多少のボケがあ
っても集光された像が受光部に充分に入っていればよい
ので、位置合わせが容易である。
【0025】前記発光ダイオード14、散乱板15とス
リット16からなる光源系は、実施形態1と同様のシス
テムが構成されており、マイクロレンズアレイ1の端か
ら端までの範囲を操作できるように調整されている。
【0026】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、様々な形態をなし得ることは言うまでもな
い。例えば、上記実施形態では、検査対象物は光導波路
とマイクロレンズアレイ付き光導波路であったが、光フ
ァイバアレイなど他の光部品にも適用可能である。
【0027】
【発明の効果】上述のように、本発明の光部品の透過光
量検査装置により、光部品と光源物体との走査方向の位
置合わせの必要がない光部品の検査が可能となる。さら
に、光線方向と走査方向の垂直方向の位置合わせも容易
にできる。
【0028】上記のように、光源物体からの照射光がス
リットを通過した後、照射される場合、スリット幅を本
願発明のように構成することにより、簡単な光源系で、
アレイ中の光導波路または光ファイバ一本一本の判別を
容易にし、さらには、アレイと垂直方向の位置合わせが
容易な光部品の透過光量検査装置を得ることが可能とな
る。
【0029】また、光検出器を本発明のように構成する
ことにより、測定領域が拡がり、検出系の位置合わせが
容易な光部品の透過光量検査装置ができる。さらには、
結像レンズの直径を本発明のように設定することによ
り、アレイの全領域が測定可能な光部品の透過光量検査
装置ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の透過光量検査装置による光導波路の検
査方法を示す説明図である。
【図2】本発明の透過光量検査装置によるマイクロレン
ズアレイ付き光導波路の検査方法を示す説明図である。
【図3】光導波路型イメージセンサを説明するための構
造図である。
【図4】従来のレーザを使った光部品の透過光量検査方
法を示す説明図である。
【図5】従来のファイバを使った光部品の透過光量検査
方法を示す説明図である。
【図6】高精度な位置合わせを必要としない従来の透過
光量検査方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 マイクロレンズ 2 光導波路 3 受光素子 4 半導体レーザ 5 シリンドリカルレンズ 6 光検出器 7 光源系 8 駆動モータ 9 送りネジ 10 送りスライド 11 パーソナルコンピュータ 12 モニタ 13 出力図 14 発光ダイオード 15 散乱板 16 スリット 17 結像レンズ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象光部品と、測定対象光部品の光
    入射端面に対向配置された光源および光入射部と、測定
    対象光部品の光出射端面に対向配置された光検出器とを
    有する透過光量検査装置において、光入射部は光源の光
    軸に垂直な平面の一方向のみに水平走査して、垂直な平
    面の他方向には光部品の開口幅より広く均一な光が測定
    対象光部品に順次光照射され、光検出器は測定対象光部
    品の出力端面からの透過光量を連続的に測定することを
    特徴とする光部品の透過光量検査装置。
  2. 【請求項2】 測定対象光部品への入射光断面が、該入
    射光軸に垂直な平面でかつ光入射端面において、光入射
    部の走査方向に垂直な平行光線であることを特徴とする
    請求項1記載の光部品の透過光量検査装置。
  3. 【請求項3】 光入射端面と出射端面がアレイ状に配置
    された測定対象光部品において、前記光入射部にスリッ
    トを具備し、該スリット幅が測定対象光部品のアレイの
    ピッチ以下の幅をアレイの配列方向に持ち、かつアレイ
    のピッチ以上の開口幅をアレイの配列方向と垂直方向に
    持つことを特徴とする請求項1または2記載の光部品の
    透過光量検査装置。
  4. 【請求項4】 光入射端面と出射端面がアレイ状に配置
    された測定対象光部品において、該出射端面からの出射
    光を結像するレンズを具備し、該レンズの結像位置に光
    検出器を配置することを特徴とする請求項1または2記
    載の光部品の透過光量検査装置。
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載の結像レンズの直
    径が、アレイの出口側ピッチ×(アレイ数−1)+アレ
    イの最外側光部品の発散角領域以上であることを特徴と
    する光部品の透過光量検査装置。
JP11308398A 1998-04-23 1998-04-23 光部品の透過光量検査装置 Pending JPH11304643A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7106426B2 (en) 2001-12-20 2006-09-12 Nec Toppan Circuit Solutions, Inc. Method of inspecting optical waveguide substrate for optical conduction at increased speed and also inspecting optical waveguide substrate for crosstalk
CN107271143A (zh) * 2016-03-31 2017-10-20 韩国电子通信研究院 光通信透镜特性评价装置及光通信透镜特性评价方法

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US7106426B2 (en) 2001-12-20 2006-09-12 Nec Toppan Circuit Solutions, Inc. Method of inspecting optical waveguide substrate for optical conduction at increased speed and also inspecting optical waveguide substrate for crosstalk
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