WO2017057243A1 - 光通信モジュールの光軸調芯組立装置および光軸調芯組立方法 - Google Patents

光通信モジュールの光軸調芯組立装置および光軸調芯組立方法 Download PDF

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WO2017057243A1
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lens
holder
laser light
communication module
optical
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真也 下野
秀和 小寺
大輔 森田
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三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0239—Combinations of electrical or optical elements

Definitions

  • the present invention relates to an assembly apparatus for an integrated optical communication module. More specifically, a plurality of laser diode elements (laser light) having different wavelengths are mounted in one optical communication module, and lenses for converting the light emitted from each laser light source into focused light are provided for the plurality of laser light sources.
  • the present invention relates to an assembling apparatus and an assembling method for adjusting and fixing an optical axis.
  • Patent Document 1 discloses a small optical communication module that has a high communication capacity by optically coupling four laser light sources having different wavelengths and one optical multiplexer by a lens.
  • this conventional optical communication module it is necessary to mount the four laser light sources so that each of the light from the four laser light sources has a high optical coupling efficiency and a small variation in the optical coupling efficiency. For this reason, it is required to assemble four laser light sources, lenses, and an optical multiplexer with high accuracy.
  • a method for assembling an optical integrated module having a structure in which a plurality of laser light sources are optically coupled by one optical multiplexer will be described with reference to previous examples.
  • the lens high-precision assembly method of an optical communication module that is, a lens high-precision optical axis alignment fixing method (a method of fixing a lens by aligning the optical axis with high accuracy), while detecting light from a laser light source
  • a lens high-precision optical axis alignment fixing method a method of fixing a lens by aligning the optical axis with high accuracy
  • a method of performing optical axis alignment by moving the position of the lens and fixing the lens by soldering or YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser welding can be mentioned.
  • the lens is moved and fixed while detecting the light from the laser light source, so that it is possible to absorb the influence of the member tolerance or the positional deviation generated in the previous process, and high optical coupling efficiency can be obtained.
  • the optical coupling efficiency is lowered due to the positional shift that occurs when the lens is fixed.
  • variation occurs in the amount of positional displacement of each lens resulting in variations in optical coupling efficiency between the laser light sources.
  • An optical axis alignment assembly device for an optical communication module is as follows.
  • a plurality of lens holders each holding the plurality of first lenses and provided with a surface that is deformed by heat;
  • An optical axis alignment assembly device for an optical communication module comprising: A laser head adjusting unit that adjusts an irradiation position for irradiating the lens holder or the holder base with laser light in order to adjust each position of the lens holder or the holder base and fix the position to the carrier substrate;
  • the second lens which is a condensing lens disposed outside the carrier substrate, and an optical fiber
  • a light output measuring unit for measuring the intensity of the laser light by entering the laser light into the optical fiber With By irradiating laser light to the adjusted irradiation position of the lens holder and the holder base by the laser head adjustment unit, the lens holder or each position of the holder base is adjusted and fixed to the carrier substrate, By monitoring the intensity of the laser beam measured by the light output measuring unit and irradiating the lens holder and the holder base with a preset position, the lens holder and the holder base are plastically deformed.
  • the first lens is corrected independently of each other in the two orthogonal directions by correcting the fixed position of the first lens and plastically deforming the lens holder or the holder base in two orthogonal directions in the same plane. Is to correct the fixed position.
  • the optical axis alignment assembly method of the optical communication module includes: A plurality of laser light sources; A plurality of first lenses for converging laser light from the plurality of laser light sources and causing the laser light to enter a planar waveguide; A plurality of lens holders each holding the plurality of first lenses and provided with a surface that is deformed by heat; A plurality of holder bases for fixing the lens holder separately; A carrier substrate on which the plurality of laser light sources, the planar waveguide, the plurality of first lenses, the plurality of lens holders, and the plurality of holder bases are mounted;
  • an optical communication module alignment method for assembling an optical communication module using an optical axis alignment assembly apparatus for an optical communication module comprising: A fixing step of fixing the lens holder and the holder base; A fixing step of fixing the holder base to the carrier substrate; After fixing the holder base to the carrier substrate, the lens holder and the upper surface of the holder base are irradiated with laser from the same direction to apply heat to plastically deform
  • the optical axis alignment device of the optical communication module of the present invention after fixing the lens holder and the holder base for connecting the module and the first lens, the lens holder or the holder base is subjected to thermal strain by YAG laser irradiation.
  • the correction direction of the first lens is the light output when an external force is applied to the first lens.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an integrated optical communication module according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a lens mechanism component according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an assembly procedure of the integrated optical communication module according to the first embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating a method for correcting the position of the lens according to Embodiment 1 in the + Y direction.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for correcting the position of the lens in the ⁇ Y direction according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of correcting the position of the lens in the ⁇ X direction according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a lens gripping portion according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a light output measurement unit according to the first embodiment.
  • 3 is a diagram showing an external force application mechanism according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of an optical transmission module to which an optical axis alignment assembly device provided by the present invention can be applied.
  • the optical communication module has a function of simultaneously transmitting optical signals through a plurality of communication channels, such as wavelength division multiplexing.
  • a plurality of communication channels such as wavelength division multiplexing.
  • four communication channels are illustrated, but two to three or five or more communication channels can be similarly configured.
  • the optical communication module includes four laser light sources 1, four lens holders 4, a planar waveguide 10, a carrier substrate 6, and the like.
  • the optical axis direction of the laser light source 1 is the Z direction
  • the direction perpendicular to the optical axis direction and parallel to the main surface of the carrier substrate 6 is X.
  • a direction perpendicular to the optical axis direction and perpendicular to the main surface of the carrier substrate 6 is defined as a Y direction.
  • the laser light source 1 is composed of a semiconductor laser, and generates light having different center wavelengths (1300 nm to 1500 nm) in the case of the wavelength division multiplexing method.
  • the laser light source 1 is joined to a submount (not shown) by solder (same as “solder”, the same applies hereinafter) or an adhesive, and the submount is fixed on the carrier substrate 6 by solder or an adhesive.
  • the laser light source 1 is connected to a drive circuit, a modulation circuit, and the like, and generates an optical pulse that is modulated at high speed based on an external digital signal.
  • the laser light source 1 has one laser light emitting portion formed for one element, but an element in which a plurality of laser light emitting portions are formed in one element may be used.
  • the lens holder 4 holds the first lens 2 that condenses the laser light output from each laser light source 1.
  • the condensed laser light is combined in the planar waveguide by the planar waveguide 10 and is emitted from one waveguide on the emission side (optical fiber side). Further, the laser light output from the planar waveguide is collected by the second lens 13 and coupled to an optical fiber (not shown).
  • the first lens 2 is made of a material that can transmit infrared light, such as glass or silicon.
  • the first lens 2 is housed in the lens barrel 3 and is held by the lens holder 4.
  • the first lens 2 may be directly held by the lens holder 4.
  • the lens barrel 3 is made of metal and is fixed to the lens holder 4.
  • the fixing method for the lens holder 4 include solder, adhesive, and YAG laser welding.
  • solder it is more desirable to apply gold plating to the joint surface between the lens barrel 3 and the lens holder 4 in order to obtain strong fixing.
  • gold plating is not performed.
  • both the lens barrel 3 and the lens holder 4 are preferably stainless steel or silicon steel plate having a high absorptance with respect to the wavelength of the YAG laser light.
  • the lens barrel 3 or the lens holder is preferable. Only one of 4 may be stainless steel or silicon steel plate having a high absorption rate with respect to the wavelength of the YAG laser beam.
  • YAG laser welding may not be used but may be held by solder or an adhesive.
  • the lens barrel 3 and the lens holder 4 are fixed by YAG laser welding, and both of them are made of stainless steel or silicon steel plate or the like having a high absorption rate for YAG laser light.
  • both of them are made of stainless steel or silicon steel plate or the like having a high absorption rate for YAG laser light.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the lens holder 4.
  • the lens holder 4 includes a horizontal member 41 extending along the X direction, and two vertical members 42a and 42b extending along the Y direction from both ends of the horizontal member 41, and is formed in a so-called portal shape.
  • the first lens 2 is housed in the lens barrel 3, and is fixed to the horizontal member 41 of the lens holder 4 so as to have an optical axis in the Z direction.
  • the vertical members 42a and 42b are attached to the holder base 5 that functions as a base member. It is fixed and forms the lens mechanism component 7.
  • the lens holder 4 Since the lens holder 4 is fixed to the holder base 5 by welding, the lens holder 4 is formed in a so-called L-shape as a welding allowance. Further, the lens mechanism component 7 is fixed on the carrier substrate 6 with the back surface (the lower surface in the figure) of the holder base 5 as a fixed surface.
  • the first lens 2 fixed to the lens holder 4 may have a square shape without the lens barrel 3 unlike the one shown in FIG.
  • the first lens 2 and the lens holder 4 are fixed with solder or an adhesive.
  • the lens mechanism component 7 and the carrier substrate 6 can be fixed by soldering, an adhesive, or YAG laser welding.
  • the holder base 5 and the carrier substrate 6 are preferably made of stainless steel or silicon steel plate having a high absorption rate with respect to the wavelength of the YAG laser beam. Only 5 is acceptable.
  • the material of the carrier substrate 6 may be a material having a low absorption rate for YAG laser light, such as copper tungsten.
  • the planar waveguide 10 is a substrate formed of a material that transmits infrared light (1300 nm to 1600 nm) such as silicon, and confins and propagates laser light in a waveguide portion having a refractive index difference from the substrate. It is.
  • the waveguide portion is provided with the same number of waveguides as the number of laser light sources 1 mounted in the module on the incident side (laser light source 1 side). These waveguides are combined into one waveguide in the substrate, and become one waveguide on the emission side (optical fiber side).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an assembly procedure of the optical communication module in the embodiment of the present invention.
  • step 1 (S1) the lens holder 4 holding the first lens 2 and the holder base 5 are gripped.
  • step 2 with respect to the plurality of laser light sources 1 mounted on the carrier substrate 6, with respect to the lens mechanism component 7, the light emitted from the laser light source 1 is incident on the incident-side waveguide of the planar waveguide 10. 11 is adjusted (optical axis alignment) in the XYZ directions.
  • the optimum position of the lens mechanism component 7 is a position where the output power measured by the second lens and the optical fiber connected thereto is maximized in the output-side waveguide 12 of the planar waveguide 10.
  • the lens holder 4 is fixed to the holder base 5 in step 3 (S3).
  • the fixing method include solder, an adhesive, and YAG laser welding.
  • solder or an adhesive it is necessary to perform surface treatment such as gold plating on the joint surfaces of the lens holder 4 and the holder base 5 as described above.
  • a solder or adhesive application mechanism or a mechanism (heating or ultraviolet irradiation) for curing the bonding agent is required.
  • the lens holder 4 and the holder base 5 are fixed, the adjusted first lens 2 is displaced due to the thermal deformation of the holder member. Therefore, when both are fixed, it is desirable to shift the adjustment position in consideration of the amount of positional deviation after fixing.
  • step 4 (S4) the lens mechanism component 7 fixed above is aligned again.
  • optical axis alignment is performed only in the XZ direction.
  • step 5 the lens mechanism component 7 is fixed on the carrier substrate 6.
  • the fixing method to the carrier substrate 6 include the method (solder, adhesive, or YAG laser welding) described in the fixing of the lens holder 4 and the holder base 5, but in this embodiment, the YAG laser welding is used. It will be fixed. At this time, in order to prevent a gap from being generated between the holder base 5 and the carrier substrate 6, it is desirable to align both surfaces.
  • step 6 (S6) the positional deviation of the first lens 2 when the holder base 5 is fixed to the carrier substrate 6 is corrected.
  • the position of the first lens 2 is corrected by irradiating the YAG laser to the lens holder 4 and the holder base 5 holding the first lens 2 that is a condensing lens and causing thermal deformation.
  • the correction of the first lens 2 occurs when the external force is applied to the first lens 2 by the external force application mechanism provided in the optical axis alignment assembly apparatus using the present assembly procedure described later.
  • the laser light from the side waveguide is made incident on the optical fiber by the focusing lens, and the lens position is corrected while measuring the power of the laser light.
  • emitted from each laser light source is combined with one optical fiber can be made small.
  • a YAG laser is applied to the C portion of the horizontal member 41 of the lens holder 4 shown in FIG.
  • the position of the axis a shown in FIG. 6 is the same axis as the axis a of the horizontal member 41 of the lens holder 4 shown in FIG. 5, and the portion C, which is the YAG laser irradiation position, is moved in the + X direction
  • the position of the first lens 2 can be corrected in the ⁇ X direction (the direction opposite to the arrow X in the left direction in the figure) by shifting in the right direction in the figure.
  • the position of the first lens 2 can be corrected in the + X direction by shifting the C portion from the central axis of the first lens 2 in the ⁇ X direction.
  • the position of the first lens 2 is corrected in the positive and negative X directions (both positive and negative directions) and the positive and negative Y directions (both positive and negative directions) by changing the positions where the lens holder 4 and the holder base 5 are irradiated with the YAG laser. be able to. Furthermore, by changing the irradiation energy of the YAG laser, the position correction amount of the first lens 2 can be adjusted to the sub- ⁇ m order. Further, in order to automatically determine the correction direction of the first lens by the additional YAG laser irradiation, a mechanism for applying an external force to the first lens fixed in the module and an optical fiber when the external force is applied to the first lens are provided. An optical axis alignment device having a measurement function for monitoring the optical output obtained via the optical axis is provided, and the optical axis alignment time can be shortened by automating lens position correction after the first lens is fixed. .
  • the lens holder is plastically deformed by applying a thermal strain by YAG laser irradiation, thereby causing a positional deviation that occurs when the lens holder is fixed to the holder base, Alternatively, it is possible to correct a positional shift that occurs when the holder base is fixed to the carrier substrate on the order of sub- ⁇ m. Further, by irradiating the upper surface of the horizontal member 41 of the lens holder 4 to the + X direction side with respect to the axis a, the first lens 2 can be corrected in the ⁇ X direction, and the upper surface of the horizontal member 41 is adjusted to ⁇ X with respect to the axis a.
  • the first lens 2 can be corrected in the + X direction. Further, the first lens 2 can be corrected in the + Y direction by irradiating the point A on the upper surface of the holder base with laser. In this way, by the laser irradiation from the same direction, the X direction and the Y direction can be corrected independently of each other in the correction direction of the first lens 2 depending on the member that performs laser irradiation or the irradiation position. Thereby, even when a plurality of first lenses are arranged, it is possible to correct the fixed positions on the order of sub ⁇ m in all the first lenses.
  • the laser light from the emission side waveguide of the planar waveguide is made incident on the optical fiber by the focusing lens, and the laser light emitted from each laser light source is 1 by correcting the lens position while measuring the power of the laser light. Variation in optical coupling efficiency when coupled to two optical fibers can be reduced.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the optical axis alignment assembly apparatus in the present embodiment.
  • the optical axis alignment assembly apparatus 100 includes a lens gripper 110, an optical element alignment unit 120, a YAG laser head adjustment unit 130, a light output measurement unit 140, and an external force application mechanism 150.
  • the lens gripping unit 110 includes a holder gripping mechanism 111 that grips the lens holder 4, a base gripping mechanism 112 that grips the holder base 5, a holder gripping mechanism, and a base gripping mechanism.
  • the holder holding mechanism 111 can be adjusted in position in the Y-axis direction and is constituted by a holding mechanism partially moving Y-axis stage 114 that is driven by a motor.
  • the stage on which the holder and the base gripping mechanism are mounted is movable in the Y-axis direction (perpendicular to the carrier substrate 6). Further, each gripping mechanism is fixed on the stage via a slide mechanism 115. Further, on the slide mechanism 115, a gripping mechanism partially moving type Y-axis stage 114 capable of adjusting the position of the holder gripping mechanism in the Y-axis direction with respect to the base gripping mechanism is installed.
  • the slide mechanism when the holder base 5 is brought into contact with the carrier substrate 6, the slide mechanism operates in the direction opposite to the stage moving direction, and a sensor for detecting the operation at this time is installed on the stage. is doing.
  • a contact-type displacement sensor capable of measuring a contact amount is installed in the sensor, but the present invention is not limited to this.
  • the optical element alignment unit 120 includes an optical element mounting cassette (not shown) that holds the carrier substrate 6 on which the laser light source 1 is placed, and an optical element alignment stage.
  • the optical element mounting cassette includes a mechanism (not shown) for holding the carrier substrate 6 and a power feeding mechanism (not shown) for the laser light source 1, and the optical element alignment stage is connected to the first lens 2.
  • a mechanism capable of moving or rotating in a total of five directions in three directions of rotation directions Sx, Sy and Sz around the XYZ axes in addition to the two axes of XZ is provided. .
  • the YAG laser head adjustment unit 130 is provided with a stage capable of adjusting the position of the YAG laser head.
  • the YAG laser head is capable of simultaneously irradiating a laser beam at a position symmetrical to the Z axis of the first lens 2 in order to suppress the displacement of the first lens 2 when the lens holding portion is irradiated with the YAG laser.
  • the YAG laser head position adjustment stage is preferably a stage that can be adjusted in the XYZ directions.
  • the light output measuring unit 140 is a measurement device that measures the intensity of infrared light (1300 nm to 1600 nm) emitted from the laser light source 1, an optical fiber 141 that makes the laser light incident on the measurement device, and the emission of the planar waveguide 10.
  • the laser light emitted from the side waveguide 12 is condensed and the condensing lens 142 for coupling to the optical fiber 141, the XYZ stage 143 for adjusting the position of the optical fiber 141, and the power of the laser light incident on the optical fiber 141 are set. It consists of a power meter 144 to be measured.
  • the condensing lens 142 only needs to be installed at a specified position with respect to the output-side waveguide 12, and there is no need to provide a position adjusting mechanism.
  • the optical fiber 141 needs to be provided with a position adjusting mechanism in the XYZ directions so that the power of the laser light from the emission side waveguide 12 is adjusted to the maximum.
  • first lens 2 and the optical fiber 141 that are first mounted in the module are alternately aligned, and the position of both is adjusted to the position where the power of the laser beam is maximized.
  • the optical fiber 141 does not need to be aligned again.
  • a single mode or multimode fiber is used for the optical fiber 141.
  • optical fiber alignment is performed using a multimode fiber that uses a single-mode fiber and a multimode fiber as the optical fiber 141, and first uses a multimode fiber in which the power drop of the laser light is moderate due to the positional deviation of the emitted light with respect to the optical fiber.
  • the final optical axis alignment may be performed by switching to a single mode fiber.
  • the YAG laser head adjusting unit can be applied to other laser head adjusting units.
  • the external force application mechanism 150 includes a vertical load application mechanism 151 and a horizontal load application mechanism 152 with respect to the lens holder 4.
  • the vertical load application mechanism 151 includes a spring mechanism and applies an external force on the central axis of the lens holder 4 that holds the first lens 2.
  • the lens holder 4 is elastically deformed in the vertical direction ( ⁇ Y direction), and the variation in measurement power generated at that time is measured.
  • the horizontal load application mechanism 152 is a mechanism that applies an external force to the lens holder 4 in the horizontal direction ( ⁇ X direction).
  • ⁇ X direction For applying the load in the horizontal direction, a leaf spring or a linear motion mechanism is used. As a result, the lens holder 4 is elastically deformed in the horizontal direction, and the fluctuation of the measurement power generated at that time is measured.
  • a horizontal load is applied in each of the + X direction and the ⁇ X direction, and the direction in which the measurement power increases is detected.
  • a YAG laser is irradiated to the C portion shown in FIG. 6 to correct the position of the first lens 2.
  • the lens holder 4 is provided with a mechanism for applying an external force from the vertical and horizontal directions, and the external force is automatically applied in the ⁇ X and ⁇ Y directions.
  • the optimum position of the first lens 2 is detected.
  • the lens holder 4 or the holder base 5 holding the first lens 2 with a YAG laser, the fixed position of the first lens 2 can be automatically corrected.
  • the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.
  • the laser used for fixing or correcting the position is not limited to the YAG laser, but may be another laser beam, for example, a green laser or a fiber laser using the second harmonic of YAG.

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Abstract

光通信モジュールの光軸調芯装置は、光通信モジュール内に実装された複数のレーザ光源に対して、レーザ光源からの出射光を複数のレンズで集光し、複数の導波路を有する光合波器に入射した後の出射側の導波路から得られるレーザ光を複数のレンズとは別の１つのレンズで集光し、光ファイバに入射させるものとする。複数のレンズ固定後のレンズ位置ずれは、ＹＡＧレーザを照射することで補正する。また、光通信モジュール内に外力印加機構とレーザ光出力モニタを設け、レンズ固定後の複数のレンズの位置補正を自動化する。

Description

光通信モジュールの光軸調芯組立装置および光軸調芯組立方法
　この発明は集積型光通信モジュールの組立装置に関するものである。より詳しくは、一つの光通信モジュール内に波長の異なる複数のレーザダイオード素子（レーザ光）を実装し、それぞれのレーザ光源からの出射光を集束光に変換するレンズを複数のレーザ光源に対して光軸調整し、固定するための組立装置および組立方法に関するものである。
　近年、光ネットワークの通信トラフィック量は増大しており、高い通信容量を持ち、より小型で、低消費電力である光通信モジュールが求められている。例えば、特許文献１には、４つの波長の異なるレーザ光源と１つの光合波器をレンズで光学的に結合し、高い通信容量を持ち、かつ小型の光通信モジュールが開示されている。この従来の光通信モジュールでは、４つのレーザ光源の光がそれぞれ高い光結合効率で、かつ光結合効率のばらつきが小さくなるように実装する必要がある。このため、４つのレーザ光源とレンズ、そして、光合波器を高精度に組み立てることが要求される。以下、複数のレーザ光源を１つの光合波器によって、光結合させる構造の光集積モジュールの組立方法について、先行事例を紹介しながら、説明する。
　光通信用モジュールのレンズ高精度組立方法、つまり、レンズ高精度光軸調芯固定方法（レンズを高精度に光軸調芯して固定する方法）には、レーザ光源からの光を検出しながら、レンズの位置を移動させることによって、光軸調芯を行ない、はんだ、またはＹＡＧ（Yttrium　Aluminum　Garnet）レーザ溶接により、レンズを固定するという方法が挙げられる。この方法では、レーザ光源からの光を検出しながら、レンズを動かし、固定するため、部材公差あるいは前工程で生じた位置ずれの影響を吸収することが可能となり、高い光結合効率を得られる。しかしながら、レンズ固定の際に生じた位置ずれによって、光結合効率が低下するという問題があった。さらには、複数のレーザ光源を１つの光合波器によって光結合をとる際に、それぞれのレンズの位置ずれ量にばらつきが発生するため、各レーザ光源間の光結合効率に、ばらつきが生じてしまうという問題点があった（例えば特許文献１参照）。
　これに対して、高い光結合効率を得るために、レンズ固定後にレンズホルダに対して、外力を加えることによって、レンズホルダを塑性変形させ、レンズ固定位置を補正することで光結合効率を上げる方法がある（例えば特許文献２参照）。
　さらに、光軸調芯方法に示されるレーザ光照射により、照射点が溶解して凝固することに伴う収縮を用いて光軸を調整する方法を転用することが考えられる（例えば特許文献３、４参照）。
米国特許出願公開第２０１１／００１３８６９号明細書 特開平２―３０８２０９号公報 特開２００５－４３４７９号公報 特開２００５－２１４７７６号公報 特開２０１３－２３１９３７号公報
　特許文献３、４の従来技術では、一つの発光素子に対して円筒筐体のあらゆる方向から微調芯を行うレーザ照射が可能であるが、複数の発光素子と複数のレンズを一つの光合波器に結合する場合、これらの素子を同一基板上に配置することにより、当該基板と素子または光合波器の実装精度向上が図れる。しかし、同一の基板上に複数のレンズホルダを配置した場合、あらゆる方向からのレーザ照射による調芯は困難である。
　さらに、従来の光学装置の製造方法では、集積型光通信モジュール内に複数のレンズを、サブμmオーダーの精度で実装する場合、上記レンズを固定した際に生じる位置ずれが問題となる。これに対しては、固定後にレンズ位置を補正することで上記のサブμmオーダーの精度にてレンズを実装することが可能であり、先行事例（例えば特許文献２参照）も存在する。しかし、従来のレンズ位置の補正が必要のない非集積型の光通信モジュールに対しては、光軸調芯組立時間（ここでは、レンズを固定するための時間と固定後のレンズ位置補正のための時間との合計時間）が長くなり、生産性が低下するといった課題がある。
　本発明に係る光通信モジュールの光軸調芯組立装置は、
複数のレーザ光源と、
前記複数のレーザ光源からのレーザ光を集束させ、平面導波路に入射させるための複数の第１レンズと、
前記複数の第１レンズを各別に保持し、熱により変形する面を設けた複数のレンズホルダと、
前記レンズホルダを各別に固定するための複数のホルダベースと、
前記複数のレーザ光源、前記平面導波路、前記複数の第１レンズ、前記複数のレンズホルダ、前記複数のホルダベースを搭載するキャリア基板と、
を備えた光通信モジュールの光軸調芯組立装置であって、
前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの各位置を調整して前記キャリア基板に固定するため、レーザ光を前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースに照射する照射位置を調整するレーザヘッド調整部と、
前記キャリア基板外に配置した集光レンズである第２レンズと光ファイバを有し、前記平面導波路に入射し当該平面導波路から出射したレーザ光を前記第２レンズにより集束させ、その集束したレーザ光を前記光ファイバに入射することによりレーザ光の強度を測定する光出力測定部と、
を備え、
前記レーザヘッド調整部により、レーザ光を前記レンズホルダおよび前記ホルダベースの調整した照射位置に照射することで、前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの各位置を調整して前記キャリア基板に固定するとともに、
前記光出力測定部により測定したレーザ光の強度をモニタして、前記レンズホルダおよび前記ホルダベースの予め設定した位置にレーザ光を照射することで、当該レンズホルダおよび当該ホルダベースを塑性変形させて前記第１レンズの固定位置を補正するとともに、前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの同一平面内の直交する２方向に互いに独立に塑性変形させることで前記直交する２方向に互いに独立に前記第１レンズの固定位置を補正するものである。
　また、本発明に係る光通信モジュールの光軸調芯組立方法は、
複数のレーザ光源と、
前記複数のレーザ光源からのレーザ光を集束させ、平面導波路に入射させるための複数の第１レンズと、
前記複数の第１レンズを各別に保持し、熱により変形する面を設けた複数のレンズホルダと、
前記レンズホルダを各別に固定するための複数のホルダベースと、
前記複数のレーザ光源、前記平面導波路、前記複数の第１レンズ、前記複数のレンズホルダ、前記複数のホルダベースを搭載するキャリア基板と、
を備えた光通信モジュールの光軸調芯組立装置を用いて光通信モジュールの組立を行う光通信モジュールの光軸調芯組立方法において、
前記レンズホルダと前記ホルダベースを固定する固定ステップと、
前記ホルダベースを前記キャリア基板に固定する固定ステップと、
前記キャリア基板に前記ホルダベースを固定後に前記レンズホルダおよび前記ホルダベースの上面を同じ方向からレーザを照射することで熱を与えて前記レンズホルダおよびホルダベースを塑性変形させ前記第１レンズの固定位置を補正するステップと、を含み、
レーザ照射位置を前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの同一平面内の直交する２方向に互いに独立に塑性変形させることで、前記直交する２方向に互いに独立にレンズ固定位置を補正するステップを有するものである。
　本発明における光通信モジュールの光軸調芯装置によれば、モジュールと第１レンズを接続するためのレンズホルダおよびホルダベースを固定後に、レンズホルダもしくはホルダベースをＹＡＧレーザ照射により熱歪を与えて塑性変形させることで、第１レンズの固定時に発生する位置ずれをサブμｍオーダーで補正する第１レンズ組立方法において、第１レンズの補正方向を、第１レンズに外力を加えた時の光出力の増減から、第１レンズの位置補正方向を自動で検知することで、光軸調芯時間の短縮が可能となる。
実施の形態１に係る集積型光通信モジュールの構成を示す図である。 実施の形態１に係るレンズ機構部品の構成を示す図である。 実施の形態１に係る集積型光通信モジュールの組立手順を示す図である。 実施の形態１に係るレンズの＋Ｙ方向への位置補正方法を示す図である。 実施の形態１に係るレンズの－Ｙ方向への位置補正方法を示す図である。 実施の形態１に係るレンズの－Ｘ方向への位置補正方法を示す図である。 実施の形態１に係るレンズ光軸調芯組立装置を示す図である。 実施の形態１に係るレンズ把持部を示す図である。 実施の形態１に係る光出力測定部を示す図である。 実施の形態１に係る外力印加機構を示す図である。
実施の形態１．
　図１は、本発明にて提供する光軸調芯組立装置が適用可能な光送信用モジュールの一例を示す構成図である。
　光通信モジュールは、波長分割多重方式など、光信号を複数の通信チャネルで同時に送信できる機能を備える。ここでは、４本の通信チャネルについて例示するが、２～３本または５本以上の通信チャネルについても同様に構成できる。
　光通信モジュールは、４つのレーザ光源１と、４つのレンズホルダ４と、平面導波路１０と、キャリア基板６などで構成される。なお、本実施の形態では、理解を容易にするため、レーザ光源１の光軸方向をＺ方向とし、光軸方向に対して垂直で、キャリア基板６の主面に対して平行な方向をＸ方向とし、光軸方向に対して垂直で、キャリア基板６の主面に対して垂直な方向をＹ方向とする。
　レーザ光源１は、半導体レーザで構成され、波長分割多重方式の場合、互いに異なる中心波長（１３００ｎｍ～１５００ｎｍ）を有する光を発生する。レーザ光源１は、サブマウント（図示せず）上に半田（「はんだ」に同じ。以下同様）あるいは接着剤で接合されており、サブマウントは、キャリア基板６上に半田あるいは接着剤で固定される。レーザ光源１には、駆動回路、変調回路等が接続され、外部からのデジタル信号に基づいて高速変調された光パルスを発生する。図１においては、レーザ光源１は、１つの素子に対して１つのレーザ発光部が形成されているが、１つの素子内で複数のレーザ発光部が形成された素子を用いても良い。
　レンズホルダ４は、各レーザ光源１から出力されるレーザ光を集光する第１レンズ２を保持している。集光されたレーザ光は、平面導波路１０によって、平面導波路内で結合させ、出射側（光ファイバ側）の１つの導波路から出射される。さらに、平面導波路から出力させるレーザ光は、第２レンズ１３によって集光され、光ファイバ（図示せず）に結合される。第１レンズ２は、ガラス、あるいはシリコンなどの赤外光を透過できる材料で形成されている。
　図１においては、第１レンズ２は、レンズ鏡筒３に収納され、レンズホルダ４により保持されているが、第１レンズ２を、直接、レンズホルダ４により保持してもよい。なお、レンズ鏡筒３は、金属で形成されており、レンズホルダ４に固定されている。レンズホルダ４に対する固定方法は、はんだ、接着剤、ＹＡＧレーザ溶接が挙げられる。はんだにより固定する場合は、レンズ鏡筒３とレンズホルダ４の接合面に金メッキを施すことが強固な固定を得るためには、より望ましい。一方、接着剤により固定する場合は、はんだによる接着の場合と異なり、固定の強化に対する金メッキ使用の効果はないため、金メッキを施さない。
　また、ＹＡＧレーザ溶接により固定する場合は、レンズ鏡筒３とレンズホルダ４は、両者ともＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼あるいは珪素鋼板などが望ましいが、レンズ鏡筒３もしくはレンズホルダ４のどちらか一方だけがＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼あるいは珪素鋼板であっても良い。また、レンズ鏡筒３を介さずに、第１レンズ２をレンズホルダ４にて保持する場合は、ＹＡＧレーザ溶接は使用せず、はんだ、あるいは接着剤にて保持してもよい。
　なお、本実施の形態では、レンズ鏡筒３とレンズホルダ４はＹＡＧレーザ溶接にて固定されており、両者の材質はステンレス鋼あるいは珪素鋼板などのＹＡＧレーザ光に対する吸収率が高いものを用いた場合について説明している。
　図２は、レンズホルダ４の構成の一例を示す斜視図である。レンズホルダ４は、Ｘ方向に沿って延びる水平部材４１と、水平部材４１の両端からＹ方向に沿って延びる２つの垂直部材４２ａ、４２ｂなどを備え、いわゆる門型の形状に形成される。第１レンズ２は、レンズ鏡筒３に収納され、Ｚ方向に光軸を有するようにレンズホルダ４の水平部材４１に固定され、垂直部材４２ａ、４２ｂは、ベース部材として機能するホルダベース５に固定され、レンズ機構部品７を形成している。
　なお、レンズホルダ４は、ホルダベース５と溶接固定されるため、溶接代（しろ）として、いわゆるＬ字状に形成されている。さらに、レンズ機構部品７は、ホルダベース５の裏面（図の下側の面）を固定面として、キャリア基板６上に固定されている。
　ここで、レンズホルダ４に固定する第１レンズ２は、図２に示すものとは異なり、レンズ鏡筒３を設けない角型形状でも良い。この場合、第１レンズ２とレンズホルダ４は、はんだ、もしくは接着剤で固定する。また、レンズ機構部品７とキャリア基板６の固定は、はんだ、接着剤、ＹＡＧレーザ溶接が挙げられる。
　はんだにより固定する場合は、キャリア基板６とレンズ機構部品７の接合面、ここではホルダベース５の－Ｙ（マイナスＹ）方向側の面とキャリア基板６の＋Ｙ（プラスＹ）方向側の面、に金メッキを施すことが望ましい。また、接着剤により固定する場合は、金メッキを施さない。また、ＹＡＧレーザ溶接により固定する場合には、ホルダベース５とキャリア基板６は、ＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼あるいは珪素鋼板などが望ましいが、上記の材料を用いるのはホルダベース５だけでも良い。例えば、キャリア基板６の材料は、ＹＡＧレーザ光に対する吸収率が低い材料、例えば銅タングステンを用いても良い。
　平面導波路１０は、シリコンなどの赤外光（１３００ｎｍ～１６００ｎｍ）を透過する材料で形成された基板であり、前記基板と屈折率差を設けた導波路部にレーザ光を閉じ込め、伝播させるものである。導波路部は、入射側（レーザ光源１側）には、モジュール内に実装されたレーザ光源１の数と同数の導波路が設けられている。これらの導波路が前記基板内で１つの導波路にまとめられ、出射側（光ファイバ側）では１つの導波路となる。
［組立手順の説明］
　図３は、本発明の実施における光通信モジュールの組立手順について説明した図である。まずステップ１（Ｓ１）では、第１レンズ２を保持したレンズホルダ４とホルダベース５を把持する。
　次に、ステップ２（Ｓ２）で、キャリア基板６上に実装した複数のレーザ光源１に対して、レンズ機構部品７に関し、レーザ光源１から出射される光が平面導波路１０の入射側導波路１１に結合するように、ＸＹＺ方向の位置を調整（光軸調芯）する。この時、レンズ機構部品７の最適位置は、平面導波路１０の出射側導波路１２に第２レンズおよびこれに接続されている光ファイバにより測定される出力パワーが最大となる位置とする。
　次に、ステップ３（Ｓ３）で、ホルダベース５に対してレンズホルダ４を固定する。ここで、上記固定方法は、はんだ、接着材、あるいはＹＡＧレーザ溶接が挙げられるが、本実施の形態では、ＹＡＧレーザ溶接にて固定する場合について説明している。はんだ、あるいは接着剤を用いる場合は、前述の通り、レンズホルダ４およびホルダベース５の接合面に金メッキ等の表面処理を施す必要がある。さらに、後述する本組立手順を用いた光軸調芯組立装置においても、半田または接着剤の塗布機構、あるいは上記接合剤を硬化させるための機構（加熱あるいは紫外線照射）が必要となる。
　ここで、レンズホルダ４とホルダベース５を固定した際に、調整した第１レンズ２はホルダ部材の熱変形の影響により位置ずれを起こす。そのため、両者を固定する際は、予め固定後の位置ずれ量を考慮し、調整位置をずらしておく方が望ましい。
　次に、ステップ４（Ｓ４）で、上記で固定したレンズ機構部品７を再度、光軸調芯する。ここで、Ｙ方向においては、レンズホルダ４とホルダベース５が既に固定されており調整できないため、ＸＺ方向のみ光軸調芯を行う。
　次に、ステップ５（Ｓ５）で、レンズ機構部品７をキャリア基板６上に固定する。キャリア基板６への固定方法は、レンズホルダ４とホルダベース５の固定にて説明した方法（はんだ、接着剤、あるいはＹＡＧレーザ溶接）が挙げられるが、本実施の形態では、ＹＡＧレーザ溶接にて固定することとする。この時、ホルダベース５とキャリア基板６間に隙間が生じないようにするため、両者の面合わせを行っておくことが望ましい。
　最後に、ステップ６（Ｓ６）で、キャリア基板６に対してホルダベース５を固定した際の第１レンズ２の位置ずれを補正する。この時、集光レンズである第１レンズ２を保持したレンズホルダ４およびホルダベース５にＹＡＧレーザを照射し、熱変形させることで第１レンズ２の位置を補正する。
　なお、第１レンズ２の補正は、後述する本組立手順を用いた光軸調芯組立装置に備えた外力印加機構により、第１レンズ２に外力を加えた時に生じる、平面導波路１０の出射側導波路からのレーザ光を集束レンズにより光ファイバに入射させ、レーザ光のパワーを測定しながらレンズ位置補正を行う。これにより、各レーザ光源から出射させるレーザ光を１つの光ファイバに結合させた時の光結合効率のばらつきを小さくすることができる。
　具体的な補正方法については、先行事例（特許文献５参照）に一例が記載されているが、以下では本実施の形態における補正方法について具体例を説明する。
　まず、＋Ｙ方向（図中の上方向である矢印Ｙの方向）に第１レンズ２を位置補正する場合は、図４に示すホルダベース５上のＡ部にＹＡＧレーザ１４を照射する。また、－Ｙ方向（図中の下方向である矢印Ｙと逆の方向）に第１レンズ２を位置補正する場合は、図５に示すレンズホルダ４の水平部材４１の軸ａ上のＢ部に、ＹＡＧレーザを照射する。ここで、軸ａは第１レンズ２の中心軸、あるいはその近傍点を通る軸である。
　次に、Ｘ方向に第１レンズ２を位置補正する場合は、図６に示すレンズホルダ４の水平部材４１のＣ部にＹＡＧレーザを照射する。この時、図６に示す軸ａの位置は、図５に示すレンズホルダ４の水平部材４１の軸ａと同じ軸であり、ＹＡＧレーザ照射位置であるＣ部を、この軸ａから＋Ｘ方向（図中の右方向である矢印Ｘの方向）にずらすことで、第１レンズ２の位置を－Ｘ方向（図中の左方向である矢印Ｘと逆の方向）に補正できる。また、Ｃ部を第１レンズ２の中心軸から－Ｘ方向にずらすことで、第１レンズ２の位置を＋Ｘ方向に補正できる。
　以上のように、レンズホルダ４およびホルダベース５にＹＡＧレーザ照射する位置を変えることで、正負のＸ方向（正負両方向）及び正負のＹ方向（正負両方向）に第１レンズ２の位置を補正することができる。さらに、ＹＡＧレーザの照射エネルギーを変えることで、第１レンズ２の位置補正量をサブμｍオーダーまで調整可能となる。
　さらに、追加照射のＹＡＧレーザ照射による第１レンズの補正方向を自動で決定するため、モジュール内に固定した第１レンズに外力を加える機構と、第１レンズに外力を加えた際の光ファイバを介して得られる光出力をモニタする測定機能を備えた光軸調芯装置を提供し、第１レンズ固定後のレンズ位置補正の自動化を図ることで、光軸調芯時間を短縮することができる。
　以上説明したように、実施の形態１により、レンズホルダを固定後に、レンズホルダをＹＡＧレーザ照射により熱歪を与えて塑性変形することで、レンズホルダをホルダベースに固定する時に発生する位置ずれ、あるいはホルダベースをキャリア基板に固定する時に発生する位置ずれを、サブμｍオーダで補正することが可能となる。
　さらに、レンズホルダ４の水平部材４１の上面を軸ａに対し＋Ｘ方向側にレーザ照射することで、第１レンズ２を－Ｘ方向に補正でき、水平部材４１の上面を軸ａに対し－Ｘ方向側にレーザ照射することで、第１レンズ２を＋Ｘ方向に補正できる。
　さらに、ホルダベース上面のＡ点にレーザ照射することで第１レンズ２を＋Ｙ方向に補正できる。このように、同一方向からのレーザ照射にて、レーザ照射を行う部材、あるいは照射位置によって第１レンズ２の補正方向を、Ｘ方向とＹ方向が互いに独立に補正することが可能となる。
　これにより、複数の第１レンズを配置した場合でも、全ての第１レンズにおいて固定位置をサブμｍオーダで補正することが可能となる。さらに、平面導波路の出射側導波路からのレーザ光を集束レンズにより光ファイバに入射させ、レーザ光のパワーを測定しながらレンズ位置補正を行うことで、各レーザ光源から出射させるレーザ光を１つの光ファイバに結合させた時の光結合効率のばらつきを小さくすることができる。
［光軸調芯組立装置の説明］
　図７は、本実施の形態における光軸調芯組立装置の構成を示した図である。光軸調芯組立装置１００は、レンズ把持部１１０、光素子位置合わせ部１２０、ＹＡＧレーザヘッド調整部１３０、光出力測定部１４０、外力印加機構１５０で構成される。
　まず、レンズ把持部１１０を図８に示す。レンズ把持部１１０は、レンズホルダ４を把持するホルダ把持機構１１１、ホルダベース５を把持するベース把持機構１１２、ホルダ把持機構およびベース把持機構を搭載し、モータにより駆動される把持機構全体移動型Ｙ軸ステージ１１３、およびベース把持機構１１２に対して、ホルダ把持機構１１１をＹ軸方向に位置調整可能でモータにより駆動される、把持機構一部移動型Ｙ軸ステージ１１４にて構成される。
　ここで、上記のホルダおよびベース把持機構を搭載したステージは、Ｙ軸方向（キャリア基板６に対して垂直方向）に移動可能である。さらに、上記それぞれの把持機構は、スライド機構１１５を介して、上記ステージ上に固定されている。また、スライド機構１１５上には、ベース把持機構に対して、ホルダ把持機構をＹ軸方向に位置調整可能な把持機構一部移動型Ｙ軸ステージ１１４を設置している。
　前述の組立手順において、キャリア基板６に対してホルダベース５を固定する際に、上記把持機構全体移動型Ｙ軸ステージ１１３をＹ軸方向に駆動させ、ホルダベース５をキャリア基板６に押し付けるが、ホルダベース５とキャリア基板６が接触したことを検知するセンサ１１６を、レンズ把持部に搭載していることが望ましい。
　本実施の形態においては、ホルダベース５をキャリア基板６に接触させた際に、スライド機構がステージ移動方向とは逆方向に動作し、この時の動作を検知するためのセンサをステージ上に設置している。なお、本実施の形態においては、上記センサには、接触量を測定可能な接触式の変位センサを設置しているが、これに限定されるものではない。
　次に、光素子位置合わせ部１２０は、レーザ光源１を載せたキャリア基板６を保持する光素子取り付け用カセット（図示せず）、光素子調芯ステージによって構成されている。光素子取り付け用カセットは、キャリア基板６を把持する機構（図示せず）とレーザ光源１への給電機構（図示せず）を備えており、光素子調芯ステージは、第１レンズ２に対してレーザ光の照射位置を調整するため、ＸＺの２軸方向に加え、ＸＹＺ軸回りの回転方向Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの３方向で、計５方向に移動、または回転可能な機構を備えている。
　次に、ＹＡＧレーザヘッド調整部１３０には、ＹＡＧレーザヘッドの位置を調整可能なステージを設けている。ＹＡＧレーザヘッドは、レンズ把持部に対して、ＹＡＧレーザを照射した際の第１レンズ２の位置ずれを抑制するため、第１レンズ２のＺ軸に対して対称な位置を同時にレーザ照射できるように設置し、ＹＡＧレーザヘッドの位置調整ステージは、ＸＹＺ方向に調整可能なステージとすることが望ましい。
　次に、光出力測定部１４０を図９に示す。光出力測定部１４０は、レーザ光源１から出射される赤外光（１３００ｎｍ～１６００ｎｍ）の強度を測定する計測機器と、本計測機器にレーザ光を入射させる光ファイバ１４１、平面導波路１０の出射側導波路１２から出射させるレーザ光を集光し、光ファイバ１４１に結合させるための集光レンズ１４２、光ファイバ１４１の位置調整を行うＸＹＺステージ１４３、光ファイバ１４１に入射するレーザ光のパワーを測定するパワーメータ１４４から構成されている。
　集光レンズ１４２は、出射側導波路１２に対して規定の位置に設置されていれば良く、位置調整機構を設ける必要は無い。これに対して、光ファイバ１４１にはＸＹＺ方向の位置調整機構を設け、出射側導波路１２からのレーザ光のパワーが最大となる位置に調整する必要がある。
　なお、モジュール内に最初に実装させる第１レンズ２と光ファイバ１４１を交互に光軸調芯し、両者の位置をレーザ光のパワーが最大となる位置に調整する。その後に実装させる第１レンズ２に対しては、光ファイバ１４１は再度光軸調芯する必要は無い。
　ここで、光ファイバ１４１には、シングルモードもしくはマルチモードファイバを用いる。また、光ファイバ１４１にシングルモードとマルチモードの２つのファイバを用い、最初に光ファイバに対する出射光の位置ずれによるレーザ光のパワー低下が緩いマルチモードファイバを用いて光軸調芯を行った後に、シングルモードファイバに切り替えて、最終的な光軸調芯を実施しても良い。また、ＹＡＧレーザヘッド調整部は他のレーザヘッド調整部でも適用可能である。
　次に、外力印加機構１５０を図１０に示す。外力印加機構１５０は、レンズホルダ４に対して、垂直荷重印加機構１５１および水平荷重印加機構１５２を備えている。垂直荷重印加機構１５１は、ばね機構を備え、第１レンズ２を保持するレンズホルダ４の中心軸上に外力を加える機構である。これにより、レンズホルダ４を垂直方向（－Ｙ方向）に弾性変形させ、その時に生じる測定パワーの変動を測定する。
　測定パワーが上昇する場合は、第１レンズ２の最適位置が－Ｙ方向側にあるため、図５に示すＢ部にＹＡＧレーザを照射し、第１レンズ２の位置を補正する。また、測定パワーが低下する場合は、第１レンズ２の最適位置が＋Ｙ方向側にあるため、図４に示すＡ部にＹＡＧレーザ１４を照射し、第１レンズ２の位置を補正する。
　水平荷重印加機構１５２は、レンズホルダ４に対して水平方向（±Ｘ方向）に外力を印加する機構である。水平方向への荷重印加は、板ばね、あるいは直動機構を用いる。これにより、レンズホルダ４を水平方向に弾性変形させ、その時に生じる測定パワーの変動を測定する。この時、＋Ｘ方向、－Ｘ方向のそれぞれに水平荷重を印加し、測定パワーが上昇する方向を検出する。ここで、－Ｘ方向に水平荷重を印加し、測定パワーが上昇した場合、図６に示すＣ部にＹＡＧレーザを照射し、第１レンズ２の位置を補正する。
　以上のように、本実施の形態における光軸調芯組立装置において、レンズホルダ４に垂直および水平方向から外力を印加する機構を設け、±Ｘ、－Ｙ方向に自動で外力を印加することで、第１レンズ２の最適位置を検出する。第１レンズ２を保持するレンズホルダ４もしくはホルダベース５に対してＹＡＧレーザを照射することで、第１レンズ２の固定位置を自動で補正することが可能となる。なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば位置の固定、あるいは補正に用いるレーザはＹＡＧレーザに限るものではなく、他のレーザ光、例えばＹＡＧの第２高調波を用いたグリーンレーザあるいはファイバーレーザでもよい。
　１　レーザ光源、２　第１レンズ、３　レンズ鏡筒、４　レンズホルダ、５　ホルダベース、６　キャリア基板、７　レンズ機構部品、１０　平面導波路、１１　入射側導波路、１２　出射側導波路、１３　第２レンズ、１４　ＹＡＧレーザ、４１　水平部材、４２ａ、４２ｂ　垂直部材、１００　光軸調芯組立装置、１１０　レンズ把持部、１１１　ホルダ把持機構、１１２　ベース把持機構、１１３　把持機構全体移動型Ｙ軸ステージ、１１４　把持機構一部移動型Ｙ軸ステージ、１１５　スライド機構、１１６　センサ、１２０　光素子位置合わせ部、１３０　ＹＡＧレーザヘッド調整部、１４０　光出力測定部、１４１　光ファイバ、１４２　集光レンズ、１４３　ＸＹＺステージ、１４４　パワーメータ、１５０　外力印加機構、１５１　垂直荷重印加機構、１５２　水平荷重印加機構。

Claims (4)

  1. 　複数のレーザ光源と、
    前記複数のレーザ光源からのレーザ光を集束させ、平面導波路に入射させるための複数の第１レンズと、
    前記複数の第１レンズを各別に保持し、熱により変形する面を設けた複数のレンズホルダと、
    前記レンズホルダを各別に固定するための複数のホルダベースと、
    前記複数のレーザ光源、前記平面導波路、前記複数の第１レンズ、前記複数のレンズホルダ、前記複数のホルダベースを搭載するキャリア基板と、
    を備えた光通信モジュールの光軸調芯組立装置であって、
    前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの各位置を調整して前記キャリア基板に固定するため、レーザ光を前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースに照射する照射位置を調整するレーザヘッド調整部と、
    前記キャリア基板外に配置した集光レンズである第２レンズと光ファイバを有し、前記平面導波路に入射し当該平面導波路から出射したレーザ光を前記第２レンズにより集束させ、その集束したレーザ光を前記光ファイバに入射することによりレーザ光の強度を測定する光出力測定部と、
    を備え、
    前記レーザヘッド調整部により、レーザ光を前記レンズホルダおよび前記ホルダベースの調整した照射位置に照射することで、前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの各位置を調整して前記キャリア基板に固定するとともに、
    前記光出力測定部により測定したレーザ光の強度をモニタして、前記レンズホルダおよび前記ホルダベースの予め設定した位置にレーザ光を照射することで、当該レンズホルダおよび当該ホルダベースを塑性変形させて前記第１レンズの固定位置を補正するとともに、前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの同一平面内の直交する２方向に互いに独立に塑性変形させることで前記直交する２方向に互いに独立に前記第１レンズの固定位置を補正することを特徴とする光通信モジュールの光軸調芯組立装置。
  2. 　前記第１レンズ位置の補正方向を決定する際に、当該第１レンズに外力を加え、平面導波路の出射側導波路から出射されるレーザ光のパワーの増減から、前記第１レンズの位置補正方向を自動で検知するための外力印加機構を備えた請求項１に記載の光通信モジュールの光軸調芯組立装置。
  3. 　前記第１レンズの位置補正方向を検出するために、前記キャリア基板の水平、垂直方向から各々独立に外力を印加できる機構を備えた請求項２に記載の光通信モジュールの光軸調芯組立装置。
  4. 　複数のレーザ光源と、
    前記複数のレーザ光源からのレーザ光を集束させ、平面導波路に入射させるための複数の第１レンズと、
    前記複数の第１レンズを各別に保持し、熱により変形する面を設けた複数のレンズホルダと、
    前記レンズホルダを各別に固定するための複数のホルダベースと、
    前記複数のレーザ光源、前記平面導波路、前記複数の第１レンズ、前記複数のレンズホルダ、前記複数のホルダベースを搭載するキャリア基板と、
    を備えた光通信モジュールの光軸調芯組立装置を用いて光通信モジュールの組立を行う光通信モジュールの光軸調芯組立方法において、
    前記レンズホルダと前記ホルダベースを固定する固定ステップと、
    前記ホルダベースを前記キャリア基板に固定する固定ステップと、
    前記キャリア基板に前記ホルダベースを固定後に前記レンズホルダおよび前記ホルダベースの上面を同じ方向からレーザを照射することで熱を与えて前記レンズホルダおよびホルダベースを塑性変形させ前記第１レンズの固定位置を補正するステップと、を含み、
    レーザ照射位置を前記レンズホルダあるいは前記ホルダベースの同一平面内の直交する２方向に互いに独立に塑性変形させることで、前記直交する２方向に互いに独立にレンズ固定位置を補正するステップを有することを特徴とする光通信モジュールの光軸調芯組立方法。
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