JPS62215910A - パツケ−ジ内に発光体を配列する方法および装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパッケージ内に発光体を配列する技術及び装置
に関し、特に、このパッケージに接続された光ファイバ
に関して発光体を配列するための装置に関する。

２、え叉弦遣 光学的通信系における重要な要件は、通信ファイバが発
光体からの光ビームの中心とできるだけ接近して配列さ
れるべきであるということである。この光通信系に使用
される発光体は一般的にはパッケージされた発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）又はレーザ・ダイオードである。従来の
配列方法は発光体を含むパッケージにコネクタで終端さ
れた（コネクタ化された）ファイバを接続し、そして、
このファイバを通してメータで光出力パワーを監視する
ことよりなる０発光体の位置はマイクロマニピュレータ
又は１対の調節ネジのいずれかを使用してｖＡｌ！Ｈさ
れて最大の光スループットを得る。米国特許第４，５４
８，４６６号はこの１つの方法を記載している。

配列を達成する場合に正確ではあるが上記の方法はしば
しば非常に時間がかかり、そして。

この工程を実施するためのオペレータが必要である。更
に、試験ファイバに最初収束される発光体からの光がか
なり中心をずれている場合。

出力パワー・メータの読みは非常に低く、そして、全く
パワー・レベルを記録することさえできない、これによ
り欠陥ある発光体に、実際、欠陥が存在している場合最
大パワーを得ようとするためには更に別の操作が必要と
なり、かくして、この配列方法には更に多くの時間遅れ
が加わる。

従って比較的簡単安価で効率的な発光体に光ファイバを
配列するよりよい方法の必要が従来技術には依然として
残っている。

ｉ１立１１ パッケージの発光体は光ファイバを受けるように設計さ
れたパッケージの部分と先ず配列されてこのパッケージ
に接続される。この為に、発光体はパッケージの中では
あるがこのパッケージに移動可能な関係に配列され、そ
してこのパッケージ内に最後に取付けられる光ファイバ
と同一の寸法を持つコヒーレントな光フアイバ試験束が
この光ファイバの代りにパッケージ内に配置される６発
光体は付勢されて光ビームを発生し、この光ビームは光
監視装置の束を通して伝送され、この光監視装置ではそ
の光ビームの軸方向位置が、なるべくなら、その束自体
の上にある方が好ましい！！ｉ準マークと比較され、そ
こで、発光体はパッケージ内に再度位置決めされて基準
マークに対してその光ビームを中心に位置付ける０発光
体は次に適所において固定され光フアイバ試験束は光フ
ァイバと交換されてこの光監視装置を完成する。

ｌ肚立ｍ 本発明のファイバ束方法を使用する配列装置は第１図に
示しである０発光体１０はＬＥＤ、レーザ又は任意の他
の光源となし得るが、この発光体はこの発光体の小組立
体に取付けられて送信機パッケージ１４の中に位置決め
されている０図示のように、空間がパッケージ内に残さ
れ、それにより、小組立体１２はその中で移動可能であ
る。締付装置１５は配列段階中にパッケージを動かない
ように保持するために用いられる。コヒーレントなファ
イバ束１８よりなるファイバ・コネクタ・シミュレータ
１６は第１図に矢印で示すようにパッケージ１４の中に
挿入されて１発光体ｌＯと連通ずるようにパッケ−ジに
最後には取り付けられる実際の光ファイバと同じＺ軸の
位置にある発光体１０の発光面にファイバ束１８の端面
２５を露出するようにしている。任意の従来のコヒーレ
ントなファイバ束は使用することができるが、この束は
コネクタ１６の中心軸に沿って永久に固定される。

積み可能及び硬質の２つの特定クラスのファイバ束は現
在存在しており、このいずれもが、光の信号がこの束の
長さに沿って移動するときにコヒーレントのままである
限り本発明の配列段階のためには適当なものである。

例えば、硬質のファイバ束は個々のファイバを一緒に集
めてこの群を一定の直径まで小さく引伸すことによって
従来は形成していた０次に多数の群がともに集められて
再び同じ技術を用いて引抜かれる。この場合、この一連
σ集め及び引抜きは所望のファイバ束（ファイバの数、
束の大きさ１等の条件で）が得られるまで鰻返される。

一般的な硬質のコヒーレントなファイバ束は直径が約１
ミリメートルで３０，０００本の別々のファイバを有す
るものとすることができる。

配列段階の説明に又戻るに、ガラス片２２に形成するこ
とができる基準マーク２０は、第１図に示したように、
発光体１０から離れたファイバ束のロッド１８の＠２３
に位置決めされている０代替的な構成では、基準マーク
２０はファイバ束１８の端２５に形成することもできる
。ガラス片２２は基準マーク２０が配列こえて最大の光
出力を達成し得るように束１８に取り付けられている。

コヒーレントなファイバ束のロッド１８にガラス片２２
を位置決めするため・の例示的な方法は第２図に関して
今後詳細に述べる。基準マーク２０は、円よりなるもの
として第１図（下の方を参照）に示しである。然し乍ら
、尚、本発明を実施する場合、任意適当な配列マークを
使用することができるが、高コントラストと分解能の映
像画を生じるマークが好ましい、他の種々のマークには
、正方形を描くように形成される１組４個の点、１対の
垂直平行線、十字又はＸを形成するように配置された一
連の点があるが、これに限定されるものではない。

コヒーレントなファイバ束１８と発光体１０を配列させ
るために、トランスレータ２４が使用される。第１図に
示されるように、トランスレータ２４は矢印で示すよう
に１発光体小組立体１２とはまるように位置決めされて
固定位置のパッケージに相対的に小組立体１２のｘ−ｙ
移動を行なって適切な配列を達成する。以下に述べるよ
うに、トランスレータ２４は手動的に制御されるか、又
はコンピュータ制御信号に応答するように設計すること
ができる。

発光体１０が作動されると、その光出力はファイバ束１
８の端２５に対しスポット光として現われる。このスポ
ット像Ｉは図示のように、コヒーレントなファイバ束の
ロッド１８の端２３に正確に移される。光スポットの像
Ｉは東１８とＸ準マーク２０の後に配置されたカメラ２
６により見られて像■がビデオ拳モニタ３０に示される
パターンとして示されるようにしである。カメラ２６は
第１図においてファイバ束１８の軸にほぼ沿って配列さ
れるとして示したが、この条件は必要ではない、即ち、
実際には、カメラ２６はほぼ軸からずれて位置付けるこ
とができ、そして、依然として同一の配列分解能を達成
することができる。光源２８とビーム分割器３３はこの
配列装置内に含まれていて、基準マーク２０の明確な像
がまたビデオ・モニタ３０に表示されるように基準マー
ク２０を照射する。

次にモニタ３０への表示については、光ビームのパター
ンＩは−Ｘ方向において丸い基準マーク２０からずれて
いるということが解る。従って、トランスレータ２４は
動作されて、＋Ｘ方向に発光体の小組立体２４を移動さ
せてパターンＩが図示のように、基準マーク２０と配列
される、即ち、基準マーク２０内の中心に置かれるよう
にする。本発明のコヒーレントなファイバ束の配列方法
に従うと、ひどくずれているビーム・パターンも依然と
してモニタ３０に表示される。これは束１８を形成する
外側のファイバが発光体１０から発生される光をとらえ
るからである。

配列が一度完了すると１発光体の小組立体１２は適所に
固定され、好ましくは、パッケージ１４の内側にエポキ
シで接着される。ファイバ束１８を含む模擬コネクタ１
６は次に取り除かれ、そして、コネクタ化した単一ファ
イバ（図示せず）はその所に挿入される。この単一ファ
イバ用のコネクタの形状寸法がファイ／く束１８と使用
された模擬コネクタ１６の形状寸法と同一である限り、
この単一ファイバは発光体１０と一線上に並べられる。

充分に大きいビデオ像を表示してこの配列を行わせるた
めに、拡大要素３２がファイバ束１６の端とカメラ２６
との間においてこの配列装置内に挿入することができる
。拡大要素３２を使用する代りに、コヒーレントなファ
イバ束のロッド１８がテーパをつけたファイバ束として
、即ち、一端の外径が反対端の外径よりも小さくなるよ
うな仕方で引抜いたファイバ束として形成することがで
きる。この場合、これらの外径の比が倍率となる０本発
明の配列方法で拡大要素として使用されるためには、こ
のテーパの小さい方の端は発光体１０と一直線に位置付
けられ、大きい方の端はガラス片２２を有している０本
発明を実施する場合には、１本以上のテーパをつけた束
を使用することができる０例えば、各々が６／１の倍率
を持つ２つのテーパのついた束を光学的に直列に一緒に
使用して３６／１の全体倍率を生じることができる。１
本以上のテーパ付きのファイバ束を利用するこの装置は
別個の拡大要素３２を使用する点で好ましい代替的存在
と考えられる。それはレンズ系の夫々の要素にわたる色
収差のために映像Ｉと基準マーク２０との間の鮮明な焦
点間の相違が除かれるからである。他の代替的な拡大装
置としては、テーパ付きのファイバ束と別々の拡大要素
との組合せを本発明による配列を達成する場合にともに
使用することができる。

上述のように、光パターン■と基準マーク２０とを配列
させるためにトランスレータ２４を手動調節する方法は
自動配列装置で置換えることができる。これを達成する
ためには、マイクロプロセッサ３４をカメラ２６とビデ
オ・モニタ３０との間の通路に挿入することができる。

マイクロプロセッサ３４は、本発明の目的に適した。当
業界で公知の任意のシステムよりなるものとすることが
できる。即ち、マイクロプロセッサ３４は基準マーク２
０の図形の中心位置に関連する一組のデータ点を比較す
るように機能し、そして、光のパターンエの図形中心位
置に関連する到来情報を基準マーク２０のそれと比較す
る。相対的な図形中心のグレイ−スケール評価はこの比
較を実施する好適な方法である。それはこの配列の場合
、他のマイクロプロセッサ制御による配列評価技術と比
較してかなり高い分解能が得られるからである。マイク
ルプロセッサ３４が一度ずれの量を決定すると、この情
報は符号化されてｘ−ｙの位置決めデータになり、この
データは次にｉｔ図に点線により示したようにトランス
レータ２４に送られる。この特定の構成では、従って、
トランスレータ２４はマイクロプロセッサ３４からのこ
の出力信号に応答するに適したものでなければならない
、この方式は当技術分野で公知である。

Ｐａ　Ｚ　図ｉｆコヒーレンＩ・なファイバ束ノロッド
１８の端２３へ基準マーク２０を持つガラス片２２を固
定するための１つの例示的な装置を示す０図示のように
、ファイバ束１８はコネクタ・シミュレータ１６に永久
的に固定され、コネクタ・シミュレータ１６は第２図に
フェル−と示した精密光学カブラ４０内に位置決めされ
る０両立可能な予め配列される発光装置４２、例えば、
終端される単一モードの光ファイバはコヒーレントなフ
ァイバ束１８に対向してフェルール４０内に位置決めさ
れる。単一モードの光ファイバは配列基準マーク２０に
関する許容限界内に十分に±１μｍの精度内で中心に置
かれた発光パターンを提供する。光源４４は装置４２の
自由端に接続され、この場合、どんな光源も基準マーク
の配列を達成するに適している０両方のコネクタ４２と
１８がフェルール４０内に位置決めされた後に、光源４
４は作動されてそのパターンＩ４４は、第３図の関連展
開端部図に示したようにファイバ束１８の端２３を照ら
す、ガラス片２０は次に端２３に対して配置されて基準
マーク２０が光パターンＩ４４と一致する迄位置決めさ
れる。これが一度達成されると、ガラス２２はファイバ
束１８に固定される。別の装置には、束１８の端２５に
ガラス片２２を固定するための装置を使用することがで
きる。然しながら、尚コヒーレントなファイバ束１８と
基準マーク２０を配列させるための種々の他の構成が存
在するが、これらの構成は本発明の範囲を限定するもの
と考えられるべきではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコヒーレントなファイバ東技術を用い
てコネクタ化したパッケージ内で発光体を配列させるた
めの装置を示す図。 第２図はコヒーレントなファイバ束の端に配列基準マー
クを形成するための例示的な方法を説明するための図、
そして、 第３図は配列された基準マークの端部を示す図である。 （主要部分の符号の説明） 発光体　　　　　　・・−１０、 発光体小組立体　　・・−１２、 送信機パッケージ　　・−１４、 締付装置　　　　　・・・１５、 コネクタ・シミュレータ　−・・１６、コヒーレントな
ファイバ束・・争１８、基準マーク　　　　　　　ｌ１
１１・２０゜ガラス片　　　　　　　　　・・・２２、
端　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ψ　　拳　　−２３、２５。 トランスレータ　　　　　・・・２４゜カメラ　　　　
　　　　　・・−２６、光源　　　　　　　　　　働Φ
φ２８゜ビデオ・モニタ　　　　　・・・３０、拡大要
素　　　　　　　　・・・３２゜ビーム分割器　　　　
　　・φ・３３、マイクロプロセッサ　　　−・・３４
、光学カプラ　　　　　　　・・−４０、発光装置　　
　　　　　　・・・４２゜光源　　　　　　　　　　・
・Φ４４、出願人　　アメリカン　テレフォン　アンド
テレグラフ　カムパニー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジング内に挿入されるべき伝送光ファイバのコ
   ア領域が、前記ハウジング内の第１の所定開口内に最初
   に位置決めされている小組立体上に配置された発光装置
   からの出力発光パターンと共に配列されるように前記発
   光装置を前記ハウジング内に配列する方法であって、 （ａ）前記ハウジング内の第２の開口にコヒーレントな
   光ファイバ束（１６）を位置付 け、前記第２の開口は前記伝送光ファイバの後での配置
   のために選定され、前記コヒーレントな光ファイバ束は
   前記発光装置から前記出力発光を受けるように位置決め
   られた第１の端（２５）を有すると共にその一端に形成
   された基準マーク（２０）を有し、この基準マークは前
   記伝送光ファイバのコア領域と一致するように形成され
   ていて、 （ｂ）前記発光装置（１０）を作動し、 （ｃ）前記基準マークと前記出力発光パターンを同時に
   見、 （ｄ）前記出力発光パターンが前記基準マークと一致す
   るまで前記発光装置の小組立体を移動し、その一致は前
   記伝送光ファイバのコア領域と前記発光装置の配列を示
   し、そし て、この伝送光ファイバは次に前記コヒーレントな光フ
   ァイバ束の代わりに挿入することができるものであるこ
   とを特徴とするハウジング内に発光装置を配列する方法
   。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、 （ｅ）前記出力発光パターンと前記基準マークとの一致
   を生じた場所において前記ハウジング内に前記発光装置
   の小組立体を永久に固定する段階を更に有することを特
   徴とするハウジング内に発光装置を配列する方法。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法にお
   いて、段階ｃ）を実施する場合、出力発光路と前記基準
   マークの両方の拡大像を見ることを特徴とするハウジン
   グ内に発光装置を配列する方法。 ４、特許請求の範囲第３項に記載の方法であって、前記
   の拡大は段階ａ）において光学的に直列接続された複数
   Ｎ個のテーパをなすコヒーレントなファイバの束を利用
   することにより達成され、この場合、前記複数Ｎ個のテ
   ーパをなすコヒーレントなファイバ束の第１の一端は第
   ２の端よりかなり小さな外径を有 し、Ｎを乗じた外径の比が全倍率を示すことを特徴とす
   るハウジング内に発光装置を配列する方法。 ５、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法に
   おいて、段階ｃ）を実施する場合、ビデオカメラが前記
   基準マークの向うに位置付けられると共に、前記出力発
   光パターンと前記基準マークがビデオ・モニタ上の画像
   として表示されるように、前記ビデオ・カメラが前記ビ
   デオ・モニタに接続されていることを特徴とするハウジ
   ング内に発光装置を配列する方法。 ８、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法に
   おいて、段階ｄ）を実施する場合、一致が得られるまで
   前記発光装置の小組立体を移動させるために自動化直線
   整列手段が利用されることを特徴とするハウジング内に
   発光装置を配列する方法。 ７、ハウジング内に挿入される伝送光ファイバのコアが
   、前記ハウジング内の第１の所定開口内に最初に位置決
   めされている小組立体上に配置された発光装置からの出
   力発光パターンと共に配列されるように前記ハウジング
   内に前記発光装置を配列するための装置であって、 前記ハウジング内の第２の開口内に位置付 けられたコヒーレントな光ファイバ束（１６）を有し、
   前記第２の開口は前記伝送光ファイバの後での配置のた
   めに選定され、前記コヒーレントな光ファイバ束は前記
   発光装置からの前記出力発光を受けるように位置決めさ
   れた第１の端（２５）を有すると共にその一端に形成さ
   れた基準マーク（２０）を有し、この基準マークは前記
   伝送光ファイバのコア領域と一致するように形成されて
   おり、 前記発光装置が自体に関連する出力発光を 発生するように前記発光装置を作動するための手段を有
   し、 前記基準マークと前記出力発光パターンを 同時に見るための手段（３０）を有し、及び前記出力発
   光パーターンが前記基準マーク と一致する迄前記発光装置の小組立体を移動するための
   手段を有し、前記一致は前記伝送光ファイバのコア領域
   と前記発光装置の配列を示し、前記伝送光ファイバのコ
   ア領域は次に前記コヒーレントな光ファイバ束の代わり
   に挿入することができることを特徴とするハウジング内
   に発光装置を配列する装置。 ８、特許請求の範囲第７項に記載の装置において、前記
   見るための手段は、 前記基準マークの向こう側に配置されたビ デオカメラ、及び このビデオカメラに接続されたビデオ・モ ニタを有し、前記出力発光パターンと前記基準マークの
   画像が前記ビデオ・モニタに表示されることを特徴とす
   るハウジング内に発光装置を配列する装置。 ９、特許請求の範囲第７項に記載の装置において、前記
   移動するための手段は配列が達成する迄前記発光装置の
   小組立体を移動するための自動化トランスレータを有す
   ることを特徴とするハウジング内に発光装置を配列する
   装置。 １０、特許請求の範囲第９項に記載の装置において、前
   記自動化トランスレータは、 前記出力発光パターンを表わす入力信号に 応答して、前記入力信号を前記基準マークの場所を示す
   パターンと比較することができるマイクロプロセッサを
   有し、前記マイクロプロセッサは前記入力信号と前記基
   準マークのパターンとの間の配列はずれの量を表わす配
   列はずれ信号を出力として提供するものであり、及び 前記マイクロプロセッサの出力信号に応答 して前記発光装置の小組立体を移動するための自動化さ
   れた移動手段を有することを特徴とするハウジング内に
   発光装置を配列する装置。