KR100337993B1 - 평면광도파로소자및광섬유블록의정렬장치및그제어방법 - Google Patents

평면광도파로소자및광섬유블록의정렬장치및그제어방법 Download PDF

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Abstract

평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 입력측 및 출력측 광섬유블록을 함께 지지하고 6축 방향으로 그 위치를 조정하는 6축 미세조정부와, 평면광도파로소자를 지지하고 상기 6축 미세조정부에 대응하여 그 위치를 2축 방향으로 조정하는 2축 미세조정부와, 상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 영상위치를 검출하는 위치검출부와, 상기 평면광도파로소자로부터 출력되는 광신호를 검출하는 출력광신호검출부 및 상기 위치검출부 및/또는 출력광신호검출부로부터 검출된 각각의 검출신호에 따라 상기 각각의 6축 및 2축 미세조정부의 동작상태를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 포함한다. 따라서, 입력측 및 출력측 광섬유블록과 평면광도파로소자의 조정축수 및 이에 따른 정렬/조정횟수를 최소한도로 줄임으로써, 더욱 신속하게 정렬/조정 작업을 수행하여 전반적인 생산작업속도를 향상시킬 수 있다.

Description

평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법
본 발명은 평면광도파로소자와 광섬유블록의 정렬횟수를 최소화하여 더욱 신속하게 정렬/고정시키기 위한 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 하나의 광섬유의 경로를 다수의 경로로 분기시키기 위해서는 여러가지 소자, 장치 및 방법들이 이용되고 있으나, 통상은 평면광도파로소자(Planar Lightwave Circuit)를 이용한 정렬장치 및 제어방법 등이 널리 사용되고 있다. 여기서, 평면광도파로소자는 하나 또는 하나 이상의 입력단과 다수개의 출력단으로 이루어져 광도파로를 형성하는 코어와, 이 코어를 감싸는 클래드로 구성된다. 따라서, 평면광도파로소자의 입력단과 출력단에 각각의 광섬유심선을 고정시킴으로써, 하나 또는 하나 이상의 광도파로를 다수의 경로로 분기시킬 수 있다.
도 1은 상기와 같은 종래의 평면광도파로소자와 광섬유블록의 정렬장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2a 및 2b는 도 1의 제어 순서도이다.
도 1에서, 도면부호 10은 광발생부이고, 부호 20은 광섬유심선이며, 부호 30은 입력측 광섬유블록이다. 이 광섬유심선(20)은 도면에 예시하지는 않았으나, 통상적인 코어와 클래드로 구성된다. 또한, 광섬유심선(20)의 일측은 광발생부(10)에 연결되고, 타측은 입력측 광섬유블록(30)에 수용된다. 광발생부(10)는 광신호를 발생시켜 광섬유심선(20) 내부, 즉 코어(미도시)로 입사시킨다. 광섬유심선(20)은 입사된 광신호를 입력측 광섬유블록(30) 쪽으로 도파시킨다.
도면부호 40은 평면광도파로소자, 50은 렌즈, 51은 적외선 카메라, 52는 CCD 카메라이다. 평면광도파로소자(40)는 그 내부에서 하나의 광신호 입력을 다수개의 경로로 분기시키기 위한 광도파로를 형성하기 위하여, 그 양단에 각각 하나의 입력단(41a)과 다수개의 출력단(41b)이 마련된 코어(41)가 형성된다. 이 평면광도파로소자(40)의 일측에는 입력측 광섬유블록(30)이 정렬된다. 이때, 상기 입력측 광섬유블록(30)에 수용된 광섬유심선(20)과 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 입력단 (41a)이 상호 일치되도록 대응시킨다.
CCD 카메라(52)는 상기 평면광도파로소자(40)와 입력측 광섬유블록(30)의 정렬상태를 영상신호로 입력받는다. 렌즈(50) 및 적외선 카메라(51)는 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 출력단(41b)으로 나오는 출력광신호를 검출하여 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)와의 정렬상태를 정밀 검사한다.
부호 60은 출력측 광섬유블록이고, 부호 70은 파워미터이다. 출력측 광섬유블록(60)은 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 출력단(41b)에 일대일 대응하는 다수의 광섬유심선(21)을 수용한다. 파워미터(70)는 출력측 광섬유블록(60)의 광섬유심선(21)으로부터 출력되는 광신호를 측정하여, 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)의 최종 정렬상태를 검사한다.
또한, 도면부호 81, 82는 미세조정부이고, 83은 지지대이다. 지지대(83)는 평면광도파로소자(40)를 고정/지지하고, 미세조정부(81)(82)는, 입력측 및 출력측 광섬유블록(30)(60)을 고정하여, 이들의 위치를 6축 방향으로 구동시켜 상기 평면광도파로소자(40)의 전,후면에 입력측 및 출력측 광섬유블록(30)(60)의 위치 및 각도를 정렬시킨다. 여기서, 6축이라 함은 각각의 광섬유블록(30)(60) 및 평면광도파로소자(40)가 상호 대응되는 면에서의 x, y, z 축과, 각각의 축이 이루는 각도 θ x, θy, θz 이다(도면 참조).
도면부호 80은 마이크로 컴퓨터로서, CCD 카메라(52), 적외선 카메라(51) 및 파워미터(70)로부터 입력되는 신호를 처리하고, 이에 따라 미세조정부(81)(82)의 구동상태를 제어한다.
이와 같이 구성된 종래기술의 작용을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광섬유심선(20)의 일측이 광발생부(10)에 연결되고, 타측이 입력측 광섬유블록(30)에 수용된 상태에서, 이 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자 (40)를 정위치시킨다. 이때, 상기 입력측 광섬유블록(30)에 수용된 광섬유심선(20)과 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 입력단(41a)이 대략 일직선상에 일치하도록 상호 정렬시킴이 바람직하다(S101).
이러한 상태에서 작업자는 마이크로 컴퓨터(80) 및 CCD 카메라(52)를 통하여 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40) 위치의 영상을 검출/비교하고, 미세조정부(81)를 통하여 입력측 광섬유블록(30)의 초기정렬위치를 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 양호한 위치로 조정한다(S102∼S104).
이후, 작업자는 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 출력단(41b)에 렌즈(50) 및 적외선 카메라(51)를 정렬시키고(S105), 이 적외선 카메라(51)를 통하여 평면광도파로소자(40)로부터 출력되는 광신호를 측정하여, 이에 따라 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)의 정렬상태를 정밀 검사한다(S106∼S108).
이를 보다 상세히 설명하면, 상기 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자 (40), 렌즈(50) 및 적외선 카메라(51)가 거의 일직선상에 위치된 상태에서 광발생부(10)는 광신호를 발생시키고, 이 광신호는 광섬유심선(20) 내부로 입사된 후 입력측 광섬유블록(30) 쪽으로 도파되어 상기 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 입력단(41a)으로 입사된다. 이렇게 코어(41)의 입력단(41a)으로 입사된 광신호는, 상기 코어(41)를 따라 다수의 경로로 분기되어 다수의 출력단(41b)으로 출력된다. 적외선 카메라(50)는 평면광도파로소자(40)의 코어(41) 출력단(41a)을 거쳐 나오는 광신호를 측정하고, 미리 입력된 소정의 기준레벨과 비교한 후, 이에 따라 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)와의 정렬상태를 정밀 검사하게 된다.
따라서, 이와 같이 측정된 광신호가 양호하지 못할 경우 즉, 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 상기 입력측 광섬유블록(30)의 위치를 계속 정밀 재조정한다. 여기서, 미세조정부(81)는, 입력측 광섬유블록(30)을 지지한 상태에서 이를 6축 방향으로 구동시켜 평면광도파로소자(40) 대응면의 위치 및 각도를 정렬시킨다.
이후, 상기와 같이 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)가 상호 정렬된 상태에서 작업자는 출력측 미세조정부(82)를 x축 방향으로 이동시켜, 평면광도파로소자(40)와 출력측 광섬유블록(60)을 정위치시킨다(S109). 이때, 상기 출력측 광섬유블록(60)에 수용된 광섬유심선(21)과 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 출력단(41b)이 대략 일직선상에 일치하도록 상호 정렬시킴이 바람직하다.
이러한 상태에서 작업자는 마이크로 컴퓨터(80) 및 CCD 카메라(52)를 통하여 출력측 광섬유블록(60)과 평면광도파로소자(40)의 영상을 검출/비교하여, 출력측 광섬유블록(60)의 초기위치를 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 양호한 위치로 조정한다(S110∼S112). 여기서, 이와 같은 일련의 작업과정은 검출 대상 및 위치만 상이할 뿐 그 기본적인 작용은 상기 입력측 광섬유블록(30)의 초기정렬위치 조정단계(S102∼S104)와 동일하므로, 이에 따른 세세한 설명은 생략하기로 한다.
이후, 작업자는 파워미터(70)를 사용하여 출력측 광섬유블록(60)의 광섬유심선(21)으로부터 출력되는 광신호를 측정하고, 이에 따라 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)의 최종 정렬상태를 검사한다(S11 3∼S115).
이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)이 초기 출력을 얻을 수 있도록 정렬된 상태에서, 상기 입력측 광섬유블록(30)을 거쳐 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 입력단(41a)으로 입사된 광신호는 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 다수의 출력단(41b)으로 출력되어 출력측 광섬유블록(60)의 다수의 광섬유(21)로 입사된다. 이 광신호는 상기 광섬유(21)의 내부를 따라 도파됨으로써 그 후방의 파워미터(70)로 전달된다. 이 파워미터(70)는 상기 다수의 광섬유(21)로부터 각각의 출력광신호의 세기를 측정하여 마이크로 컴퓨터(80)에 인가하고, 마이크로 컴퓨터(80)는 상기 출력측 광섬유블록(60)의 출력 광신호를 미리 입력된 기준레벨과 비교/판단함으로써, 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)의 최종 정렬상태를 검사하는 것이다.
이와 같이 파워미터(70)로부터 측정된 광신호가 양호하지 못할 경우 즉, 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 상기 평면광도파로소자(40)와 출력측 광섬유블록(60)과의 위치를 계속 재조정한다. 여기서, 미세조정부(81)는, 입력측 광섬유블록(30)을 지지한 상태에서 이를 6축 방향으로 구동시켜 평면광도파로소자(40) 대응면의 위치 및 각도를 정렬시킨다.
이후, 상기 파워미터(70)로부터 양호한 출력 광신호가 검출될 경우 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)을 접착제를 이용하여 상호 고정시킴으로써, 모든 작업이 완료된다(S116).
그러나, 이와 같은 종래의 정렬장치 및 그 제어방법은, 입력측 광섬유블록을 평면광도파로소자에 초기정렬/조정하는 작업이 1회, 평면광도파로소자에 렌즈 및 적외선 카메라를 정렬/조정하는 작업이 1회, 평면광도파로소자에 출력측 광섬유블록을 초기정렬/조정하는 작업이 1회 등 총 3회의 정렬/조정 작업을 수행한다. 또한 입력측 광섬유블록을 평면광도파로소자에 정밀 조정하는 작업이 1회, 그리고 상기 입력측 광섬유블록과 평면광도파로소자 및 출력측 광섬유블록을 정밀 재조정하는 작업 1회 등 총 5회에 걸쳐 각각 6축 제어를 통한 정렬/조정 작업을 수행하게 되므로, 이와 같은 정렬/조정단계에서 대단히 많은 시간을 소모하게 되어 전반적인 생산작업속도가 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 평면광도파로소자와 광섬유블록의 정렬횟수를 최소화하여 더욱 신속하게 정렬/고정시킴으로써 생산작업속도를 더욱 향상시킨 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치를 효율적으로 제어하여 그 신속성 및 반복성을 향상시킨 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 평면광도파로소자와 광섬유블록의 정렬장치를 나타낸 블록 구성도,
도 2a 및 2b는 도 1의 제어 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치를 나타낸 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 광발생부 200, 210 : 광섬유심선
300, 600 : 광섬유블록 400 : 평면광도파로소자
500 : 위치검출부 510 : 상면카메라
520 : 측면카메라 530 : 출력광신호검출부
700 : 파워미터 800 : 6축 미세조정부
810 : 2축 미세조정부 900 : 마이크로 컴퓨터
910 : 모니터부
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치의 특징은, 입력측 및 출력측 광섬유블록을 함께 지지하고 6축 방향으로 그 위치를 조정하는 6축 미세조정부; 상기 입력축 광섬유블록에 마련되는 광섬유심선으로 입사될 광신호를 발생시키는 광발생부; 평면광도파로소자를 지지하고 상기 6축 미세조정부에 대응하여 그 위치를 2축 방향으로 조정하는 2축 미세조정부와, 상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 영상위치를 검출하는 위치검출부; 상기 평면광도파로소자로부터 출력되는 광신호를 검출하는 출력광신호검출부; 상기 출력측 광서유블록에 연결되는 다수의 광섬유로부터 각각의 광신호의 세기를 측정하는 파워미터; 및 상기 위치검출부, 상기 출력광신호검출부 및 상기 파워미터로부터 검출된 각각의 검출신호에 따라 상기 각각의 6축 및 2 축 미세조정부의 동작상태를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법의 특징은, 입력측 광섬유블록과 출력측 광섬유블록이 동시에 6축 조정될 수 있도록 그 각각의 광섬유블록을 단일의 6축 미세조정부에 가장착부 상태로 준비하는 단계; 입력측 광섬유블록과 평면광도파로소자를 각각 정위치시키고, 영상위치를 검출하여 상기 입력측 광섬유블록의 초기위치를 6축 조정하는 입력측 광섬유블록 초기위치검출 및 조정단계; 상기 입력측 광섬유블록과 정밀위치를 6축 조정하여 상기 평면광도파로소자와 정렬시키는 입력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계; 상기 입력측 광섬유블록과 평면광도파로소자를 상호 접착/고정하는 입력측 광섬유블록 접착고정단계; 상기 평면광도파로소자와 상기 출력측 광섬유블록을 상대적으로 2축 조정하여 출력측 광섬유블록과 정렬시키는 출력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계; 및 상기 평면광도파로소자와 출력측 광섬유블록을 상호 접착/고정하는 출력측 광섬유블록 접착고정단계를 포함한다.
따라서, 기존에 입력측 정렬, 적외선 카메라축 정렬, 출력측 정렬을 행하던 것을 입력측 및 출력측 광섬유블록을 함께 지지하는 하나의 6축 미세조정부와 평면광도파로소자를 지지하는 2축 미세조정부를 이용하여 입력측 광섬유 블록과 출력측 광섬유 블록의 조정축수가 감소함으로써, 정렬/조정 횟수를 최소한도로 줄이게 되어 보다 신속하게 정렬/조정 작업을 수행하여 신속성 및 반복성을 향상시킴과 아울러 전반적인 생산작업속도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.
도면부호 100은 광발생부이고, 200은 광섬유심선이며, 300은 입력측 광섬유블록이다. 광섬유심선(200)의 일측은 광발생부(100)에 연결되고, 타측은 입력측 광섬유블록(300)에 수용된다. 광발생부(100)는 광신호를 발생시키고 이를 광섬유심선 (200) 내부로 입사시킨다. 광섬유심선(200)은 입사된 광신호를 입력측 광섬유블록 (300) 쪽으로 도파시킨다.
도면부호 400은 평면광도파로소자이고, 600은 출력측 광섬유블록이며, 700은 파워미터이다. 평면광도파로소자(400)의 일측에는 입력측 광섬유블록(300)이 정렬/되고, 타측에는 출력측 광섬유블록(600)이 정렬된다. 이때, 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)에 수용된 광섬유심선(200)(210)과 평면광도파로소자(400)의 코어 (420)의 입력단(421) 및 출력단(422)이 일치되도록 대응시킨다. 아울러, 출력측 광섬유블록(600)은 평면광도파로소자(400)의 코어(420)의 다수 출력단(422)에 대응하여 정렬/고정되는 다수의 광섬유심선(210)을 수용한다. 파워미터(700)는 상기 출력측 광섬유블록(600)의 출력 광신호를 검출한다.
도면부호 800은 6축 미세조정부이고, 810은 2축 미세조정부이다. 6축 미세조정부는 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)이 동시에 6축 미세조정될 수 있도록 함께 지지하고, 6축 방향으로 그 광섬유블록(300)(600)을 동시에 위치를 조정한다. 즉, 각 광섬유블록(300)(600)은 6축 미세조정부(800)의 동일한 평면상에 이웃하게 가장착됨으로써 z축과, y축, z축 회전각도(Θz) 및 y축 회전각도(Θy) 각각에 대해 동시에 위치조정될 수 있게 된다. 2축 미세조정부(810)는 평면광도파로소자 (400)를 지지하고 상기 6축 미세조정부(800)에 대응하여 그 위치를 2축 방향으로조정한다. 여기서, 상기 2축 미세조정부(810)는 각각의 x축 회전각도 방향(Θx) 및 y축 회전각도 방향(Θy)으로 상기 평면광도파로소자(400)의 위치를 출력측 광섬유블록(600)에 대해 상대적으로 조정하는 것이 바람직하다.
도면부호 500은 위치검출부이다. 이 위치검출부(500)는 상기 평면광도파로소자(400), 입력측 광섬유블록(300) 및 출력측 광섬유블록(600)의 각 영상위치를 검출한다. 또한, 이 위치검출부(500)는 상기 평면광도파로소자(400), 입력측 광섬유블록(300) 및 출력측 광섬유블록(600)의 영상위치를 상면에서 검출하는 상면카메라 (510) 및 측면에서 검출하는 측면카메라(520)를 포함한다. 또한, 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)는 통상의 CCD 카메라로 구성됨이 바람직하다.
도면부호 530은 출력광신호검출부이고, 900은 마이크로 컴퓨터이며, 910은 모니터부이다. 이 출력광신호검출부(530)는 통상의 PD(photo diode) 등으로 구성되어 상기 평면광도파로소자(400)로부터 출력되는 광신호를 검출한다. 마이크로 컴퓨터(900)는 상기 위치검출부(500) 또는 출력광신호검출부(530)로부터 검출된 각각의 검출신호에 따라 상기 각각의 6축 및 2축 미세조정부(800)(810)의 동작상태를 제어한다. 모니터부(910)는 상기 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)로부터 검출 입력된 위치에 따른 영상을 모니터하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법을 나타낸 순서도로서, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
입력측 광섬유블록(300)에 수용된 광섬유심선(200)의 일측이 광발생부(100)에 연결되고, 출력측 광섬유블록(600)에 수용된 광섬유심선(210)의 일측은 파워미터(700)에 연결된다. 상기 입력측 광섬유블록(300)과 상기 출력측 광섬유블록(600)은 6축 미세조정부(800)상의 동일평면상에 함께 가장착된다. 이 때, 상기 각 광섬유블록(300)(600)은 수용된 광섬유심선(200)(210)의 수만 다를뿐, 동일한 형태를 가진다. 따라서, 각 광섬유블록(300)(600)이 6축 미세조정부(800)에 가장착된 상태에서, 6축이 동시에 조정될 수 있게 된다. 또한, 평면광도파로소자(400)는 2축 미세조정부(810)에 지지된다.
이러한 상태에서 작업자는 마이크로 컴퓨터(900)를 통하여 입력측 광섬유블록(300)과 평면광도파로소자(400)를 대략적으로 일직선상에 정위치시키고, 영상위치를 검출하여 상기 입력측 광섬유블록(300)의 초기위치를 6축 조정하는 입력측 광섬유블록 초기위치검출 및 조정단계를 수행한다(S201∼S204).
여기서, 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)는 상기 입력측 광섬유블록 (300)과 평면광도파로소자(400)의 정렬위치를 상면 및 측면에서 각각 영상 검출하여 마이크로 컴퓨터(900)에 전송하고, 이 마이크로 컴퓨터(900)는 상기 위치검출부 (500)로부터 검출된 각각의 위치가 양호한가를 상호 비교/판단하며, 이에 따라 6축 미세조정부(800)의 동작상태를 제어한다. 한편, 마이크로 컴퓨터(900)에서는 이 영상을 모니터부(910)에 표시하여 작업자로 하여금 이 영상을 상호 비교/판단하면서, 6축 미세조정부(800)의 동작상태를 직접 제어하도록 하는 것도 가능하다.
이후, 상기 평면광도파로소자(400)에 출력광신호검출부(530)를 통해 출력 광신호를 검출하여 상기 입력측 광섬유블록(300)의 정밀위치를 조정하는 입력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계를 수행한다(S205∼S208).
즉, 상기 입력측 광섬유블록(300), 평면광도파로소자(400) 및 출력광신호검출부(530)가 거의 일직선상에 위치된 상태에서 광발생부(100)는 광신호를 발생시키고, 이 광신호는 광섬유심선(200) 내부로 입사된 후 입력측 광섬유블록(300)을 거쳐 상기 평면광도파로소자(400)의 코어(420)의 입력단(421)으로 입사된다. 이렇게 입사된 광신호는 코어(420)를 따라 도파되어 다수의 출력단(422)으로 출력된다.
출력광신호검출부(530)는 평면광도파로소자(400)의 코어(420) 출력단(422)을 거쳐 나오는 광신호를 측정하여 마이크로 컴퓨터(900)에 인가하고, 마이크로 컴퓨터(900)는 미리 입력된 소정의 기준레벨과 비교한 후, 이에 따라 입력측 광섬유블록(300)과 평면광도파로소자(400)와의 정렬상태를 정밀 검사하게 된다. 따라서, 이와 같이 측정된 광신호가 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 상기 입력측 광섬유블록(300)의 위치를 계속 정밀 재조정한다. 여기서, 6축 미세조정부(810)는, 입력측 광섬유블록(300)을 지지한 상태에서 이를 6축 방향으로 구동시켜 평면광도파로소자(400) 대응면의 위치 및 각도를 정렬시킨다.
이와 같은 상태에서, 출력광신호검출부(530)로부터 양호한 출력 광신호가 측정될 경우 상기 입력측 광섬유블록(300)과 평면광도파로소자(400)를 접착제 등을 이용하여 상호 접착/고정하는 입력측 광섬유블록 접착고정단계를 수행한다(S209).그러면, 6축 미세조정부(800)에 가장착 되었던 입력측 광섬유블록(300)은 평면광도 파로소자(400)에 정렬된 상태로 완전히 결합된다.
이후, 출력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계로서, 상기 평면광도파로소자(400)를 2축 조정하여 출력측 광섬유블록(600)과 정렬시킨다(S210).
여기서, 상술한 바와 같이, 6축 미세조정부(800)에 서로 동시에 6축 조정될 수 있도록 각각의 광섬유블록(300)(600)이 가장착된 상태에서, 전술한 입력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계(S205~S208)를 통하여 입력측 광섬유블록(300)의 위치를 평면광도파로소자(400)에 대해 정렬시켰기 때문에, 이와 동시에 상기 입력측 광섬유블록(300)과 함께 지지된 출력측 광섬유블록(600)의 위치도 함께 정렬된다, 따라서, 본 단계에서는 평면도파로소자(400)와 출력측 광섬유블록(600)을 상대적으로 2축 조정하여 정렬시킨다. 먼저, 상기 2축 미세조정부(810)를 y축 회전각도 방향(Θy)으로 180°회전시켜서 1축을 먼저 정렬시킨다. 이때, 상기 광섬유심선 (200)은 충분히 긴 길이로 마련되어 있으므로, 입력측 광섬유블록(300)이 결합된 2축 미세조정부(810)가 y축 회전각도 방향(Θy)으로 180°회전되는 동작을 구현하는 것은 통상의 기술로서 가능하다, 아울러, 6축 미세조정부(800)를 x축 방향으로 이동시켜 평면광도파로소자(400)에 대흥시킨 후, 미세조정부(810)를 x축 회전각도 방향(Θx)으로 이동시켜 출력측광섬유블록(600)을 평면광도파로소자(400)에 대해 정렬되게 나머지 1축을 정렬시킨다. 그러면, 앞서 설명한 바와 같이, 입력측 광섬유블록(300)과 평면광도파로소자(400)의 위치조정시, 함께 정렬되어 있는 축력측 광섬유블록(600)의 y축 및 z축과 각 회전각도 방향(Θz)(Θy)의 위치값에 의하여 평면도파로소자(400)와 출력측 광섬유블록(600)이 바로 정렬된다.
이후, 출력측 광섬유블록(600)과 평면광도파로소자(400) 상호간을 접착제를 이용하여 상호 고정시킴으로써 6축 미세조정부(800)에 가장착되었던 출력측 광섬유블록(600)도 평면광도파로소자(400)에 정렬된 상태로 결합된다. 이로써, 작업이 종료하거나, 또는 더욱 정밀한 조정을 위하여 파워미터(700)를 통하여 상기 출력측 광섬유블록(600)의 출력 광신호가 미리 입력된 기준레벨 이상이 되도록 상기 출력측 광섬유블록(600)의 정밀위치를 조정한다(S211∼S213).
즉, 상기와 같이 입력측 광섬유블록(300)이 접착/고정된 평면광도파로소자 (400)와 출력측 광섬유블록(600)이 상술한 바에 의하여 초기 출력을 얻을 수 있도록 정렬된 상태에서, 광발생부(100)는 광신호를 발생시키고, 이 광신호는 광섬유심선(200) 내부로 입사된 후 입력측 광섬유블록(300)을 거쳐 상기 평면광도파로소자 (400)의 코어(420)의 입력단(421)으로 입사된다. 이렇게 입사된 광신호는 상기 코어(420)를 따라 다수의 출력단(422)으로 출력되어 출력측 광섬유블록(600)의 다수의 광섬유(210)로 입사된다. 이 광신호는 상기 광섬유(210)의 내부를 따라 도파됨으로써 그 후방의 파워미터(700)로 전달된다. 이 파워미터(700)는 상기 다수의 광섬유(210)로부터 각각의 광신호의 세기를 측정하여 마이크로 컴퓨터(900)에 인가하고, 마이크로 컴퓨터(900)는 상기 출력측 광섬유블록(600)의 출력 광신호를 미리 입력된 기준레벨과 비교/판단함으로써, 입력측 광섬유블록(300)이 고정된 평면광도파로소자(400) 및 출력측 광섬유블록(600)의 최종 정렬상태를 검사하는 것이다.
따라서, 파워미터(700)로부터 측정된 광신호가 양호하지 못할 경우 즉, 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 미세조정부 (800)(810)를 구동시켜 상기 출력측 광섬유블록(600)의 위치를 정밀 조정한다. 이와 같이 출력측 광섬유블록(600)의 위치를 정밀 조정할 때는, 2축 미세조정부(810)을 이용하여 x축과 y축방향으로 2축 조정하는 것이 바람직하다. 이후, 파워미터 (700)로부터 양호한 출력 광신호가 검출될 경우 출력측 광섬유블록(600)과 평면광도파로소자(400) 상호간을 접착제를 이용하여 상호 고정시키는 접착고정단계를 수행함으로써 모든 작업이 완료된다(S214).
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법에 의하면, 기존에 입력측 정렬, 적외선 카메라축 정렬, 출력측 정렬을 행하던 것을 입력측 및 출력측 광섬유블록을 함께 지지하는 하나의 6축 미세조정부와 평면광도파로소자를 지지하는 2축 미세조정부를 이용하여서, 입력측 광섬유블록을 평면광도파로소자에 초기정렬/조정시킴과 아울러 출력측 광섬유블록도 함께 정렬되도록 하는 작업 1회에 걸쳐 정렬/조정 작업을 수행하는 한편, 더욱 정밀한 조정을 할 경우 평면광도파로소자와 출력측 광섬유블록을 정밀 조정하는 작업 1회를 더 포함하여 총 2회에 걸쳐 각각 6축 또는 2축 제어를 통하여 정렬/조정 작업을 수행한다. 따라서, 입력측 광섬유 블록과 출력측 광섬유 블록의 조정축수가 감소함으로써, 정렬/조정 횟수를 최소한도로 줄이게 되어, 보다 신속하게 정렬/조정 작업을 수행하여 신속성 및 반복성을 향상시킴과 아울러 전반적인 생산작업속도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 입력측 및 출력측 광섬유블록을 함께 지지하고, 6축 방향으로 그 위치를 조정하는 6축 미세조정부;
    상기 입력축 광섬유블록에 마련되는 광섬유심선으로 입사될 광신호를 발생시키는 광발생부;
    평면광도파로소자를 지지하고 상기 6축 미세조정부에 대응하여 그 위치를 2축 방향으로 조정하는 2축 미세조정부;
    상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 영상위치를 검출하는 위치검출부;
    상기 평면광도파로소자로부터 출력되는 광신호를 검출하는 출력광신호검출부; 및
    상기 출력측 광섬유블록에 연결되는 다수의 광섬유로부터 각각의 광신호의 세기를 측정하는 파워미터; 및
    상기 위치검출부, 상기 출력광신호검출부 및 상기 파워미터로부터 검출된 각각의 검출신호에 따라 상기 각각의 6축 및 2축 미세조정부의 동작상태를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 2축 미세조정부는
    각각의 x축 회전각도 방향 및 y축 회전각도 방향으로 상기 평면광도파로소자의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 위치검출부는
    상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 영상위치를 검출하는 CCD카메라인 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 위치검출부는
    상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 영상위치를 상면에서 검출하는 상면카메라; 및
    상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 영상위치를 측면에서 검출하는 측면카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는
    상기 위치검출부로부터 검출 입력된 영상을 모니터할 수 있도록 하는 모니터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  6. 입력측 광섬유블록과 출력측 광섬유블록이 동시에 6축 조정될 수 있도록 그 각각의 광섬유블록을 단일의 6축 미세조정부에 가장착된 상태로 준비하는 단계;
    입력축 광섬유블록과 평면광도파로소자를 각각 정위치시키고, 영상위치를 검출하여 상기 입력측 광섬유블록의 초기위치를 6축 조정하는 입력측 광섬유블록 초기위치검출 및 조정단계;
    상기 입력측 광섬유블록의 정밀위치를 4축 조정하여 상기 평면광도파로소자와 정렬시키는 입력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계;
    상기 입력측 광섬유블록과 평면광도파로소자를 상호 접착/고정하는 입력측 광섬유블록 접착고정단계;
    상기 평면광도파로소자를 상기 출력측 광섬유블록에 대해 2축 조정하여 출력측 광섬유블록과 정렬시키는 출력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계; 및
    상기 평면광도파로소자와 출력측 광섬유블록을 상호 접착/고정하는 출력측 광섬유블록 접착고정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 출력측 광섬유블록 정밀위치검출 및 조정단계는,
    상기 출력측 광섬유블록의 정밀위치를 x축 및 y축 방향으로 2축 조정하는 것을 특징으로 하는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법.
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