JPH0536764B2

JPH0536764B2 -

Info

Publication number: JPH0536764B2
Application number: JP4006787A
Authority: JP
Inventors: Hideki Katano
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1993-05-31
Also published as: JPS63208008A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、光通信用フアイバモジユールの組立
に用いられる光通信用フアイバモジユールの組立
方法及びその装置に関する。

（従来の技術）従来、レーザダイオードとフアイバを用いた光
通信用フアイバモジユールにおいては、そのレー
ザダイオードとフアイバとの光軸との調整は、極
めて重要であり、その調整にはサブミクロンオー
ダでの精度が要求される。ところで、この種の光
通信用フアイバモジユールの構造は、第４図で示
すように、レーザダイオードを内蔵したレンズキ
ヤツプＡのレンズＢから出射する光をフアイバＣ
に入射させる構造になつている。

ところで、この光通信用フアイバモジユールを
組立て製造する場合においては、第５図及び第６
図に示すように、フアイバサポートＤにフアイバ
Ｃを支持させた状態で、レンズキヤツプＡに設け
られたステムＥとフアイバサポートＤのフランジ
Ｆとを互に摺接した状態で矢印Ｋ方向に揺動自在
に設けられた４本の加圧アームＧ…により加圧し
ながら、両者をYAGレーザ光によりポイント溶
接していた。上記加圧アームＧ…による加圧は、
ステムＥとフランジＦとのすき間をできるだけ小
さくするために行うものである。また、ポイント
溶接は、１ポイントごとに加圧アームＧ…の近傍
にて行つている。このときの溶接順序は、ポイン
トＰ１からポイントＰ８へ対角線方向に行つてい
る。しかも、各ポイント溶接ごとに位置ずれが生
じるので、１ポイントが終るたびに、光学的光軸
調整を行なう必要があり、組立能率低下の一因と
なつていた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記従来技術の問題点を顧慮してな
されたもので、光通信用フアイバモジユールの組
立を高能率かつ高精度で行うことのできる光通信
用フアイバモジユールの組立方法及びその装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）本発明の組立方法は、フアイバモジユールのポ
イント溶接をフランジ部の回転方向に沿つて順次
に行うようにして、μm以下の位置ずれ補正を確
実に行えるようにしたものである。

本発明の組立装置は、ステムとフランジ部との
摺接面に沿つて分力が生じない方向からほぼ等配
された複数位置にて加圧するような加圧手段を設
け、組立精度を向上させるようにしたものであ
る。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述
する。

第１図は、この実施例において組立てられる光
通信用フアイバモジユール１０を示している。こ
の光通信用フアイバモジユール１０は、内部が空
洞なキヤツプ１１を有し、このキヤツプ１１内に
は光半導体、たとえばレーザダイオード１２を設
置してある。このキヤツプ１１の上壁部には上記
レーザダイオード１２から出射するレーザ光を集
光するためのレンズ１３が設けられている。そし
て、このレンズ１３によるレーザ光の集光位置に
はフアイバ１４の入射端が光学的に対向してい
る。フアイバ１４の入射端側部分１５は、フアイ
バサポート１６の小径筒状部１７に挿入され、
YAGレーザ等により溶接固定されている。つま
り、フアイバサポート１６は上記キヤツプ１１を
覆うとともに、その開口周縁のフランジ部１８
が、後述する方法により上記キヤツプ１１のステ
ム１９に取着固定されている。また、キヤツプ１
１を包囲するフアイバサポート１６の外側は図示
しないカバーによつて包囲され、このカバーの周
縁端は上記キヤツプ１１のステム１９に対して
YAGレーザ溶接等により取着固定されている。
また、上記フアイバ１４はカバーの上部を貫通し
て外部に導出するとともに、そのカバーに対して
取着固定されている。フアイバサポート１６とカ
バーとによるフアイバ１４に対する各固定部の間
に位置するそのフアイバ１４の途中部分は小径で
フレキシブルな部分２１が形成されている。

つぎに、上記構成の光通信用フアイバモジユー
ル１０の組立装置５０について述べる。

この組立装置５０は、キヤツプ１１のステム１
９の下面を全周にわたり載置する保持部５１と、
この保持部５１の周囲に等配して設けられた４個
の加圧部５２…と、保持部５１の上方に設けられ
保持部５１に保持されているフアイバモジユール
１０のフランジ部１８とステム１９とを例えば
YAGレーザ光によりレーザ溶接するレーザ溶接
部５３とから構成されている（第２図参照）。し
かして、保持部５１は、円柱状の台座５４を有し
ていて、この台座５４の上端部には、凹部５４ａ
が設けられ、この凹部５４ａにステム１９の本体
が遊挿されるようになつている。この台座５４は
図示せぬXYテーブルに固定されている。一方、
加圧部５２…は、ステム１９とフランジ部１８を
台座５４とともに一端部で加圧する加圧レバー５
５…と、これらの加圧レバー５５…をそれぞれ独
立して矢印４５方向に昇降させる昇降機構である
エアシリンダ５６…と、加圧レバー５５…の他端
部を支持して昇降方向に案内する案内機構５７…
とからなつている。そして、加圧レバー５５…
は、舌片状の当接片５８…と、これら当接片５８
…を支持する棒状の支持体６０…とからなつてい
る。また、昇降機構であるエアシリンダ５６…
は、支持体６０…の中途部に上方から係合するピ
ストンロツド６１…と、これらピストンロツド６
１…を昇降駆動する本体６２…とからなつてい
る。他方、案内機構５７…は、加圧レバー５５…
の他端部に連結されたクロスローラガイド６３…
と、これらのクロスローラガイド６３…を矢印４
５方向に案内する案内柱６４…とからなつてい
る。さらに、前記レーザ溶接部５３は、YAGレ
ーザ装置（図示せず）と、このYAGレーザ装置
から出射されたレーザ光６５をフランジ部１８の
複数のポイント（P1）′…（P8）′に所定の順序
で照射する光学系（図示せず）とからなつてい
る。

つぎに、上記構成の組立装置を用いて、この実
施例の光通信用フアイバモジユール１０の組立方
法について述べる。

まず、キヤツプ１１のステム１９を受け台２２
に載せ、そのキヤツプ１１にはフアイバサポート
１６を被せる。そして、キヤツプ１１のステム１
９に対してフアイバサポート１６のフランジ部１
８を確実に合せた状態とした上で、各エヤシリン
ダ５６…を作動して、矢印４５方向へ下降させ
て、それぞれの加圧レバー５５…の先端部をフア
イバサポート１６のフランジ部１８に押し付け
る。そして、加圧することによりキヤツプ１１の
ステム１９に対してフアイバサポート１６のフラ
ンジ部１８を加圧固定する。この固定されたフア
イバサポート１６の小径筒状部１７に対してフア
イバ１４の入射端側部分１５を垂直に挿入して位
置決めする。この状態でレーザダイオード１２に
電流を流しそのレーザダイオード１２を発光させ
る。このレーザ光をレンズ１３により集光してフ
アイバ１４に入射させ、このフアイバ１４の出射
端からの出力をパワーメータにて測定する。そし
て、そのフアイバ１４の入射端側部分１５を
XYZの各方向に移動調整してフアイバ１４の出
射端からの出力パワーが最大値の位置を選択しこ
の位置に固定する。さらに、はんだ付けによる熱
の影響を考慮して、30〜40μmZ方向上側に動か
しておく。ここで、はんだ３０を注入してその小
径筒状部１７をはんだこてや高周波で加熱し、は
んだ付けを行なう。この後、各エヤシリンダ５６
…の駆動力を弱めて各加圧レバー５５…による加
圧力を零にする。そして、フアイバサポート１６
を固定しながらキヤツプ１１のステム１９をXY
方向に動かして上記フアイバ１４の出射端からの
出力パワーが最大値の位置を捜す。出力パワーが
最大値の位置にきたら、再び各加圧レバー５５…
による加圧力を加えるが、このときにはゆつくり
と加圧しながらキヤツプ１１のステム１８をXY
方向に微調整する。そして、キヤツプ１１のステ
ム１８とフアイバサポート１６のフランジ部１８
との合せ面がしつかりと合い、しかも、フアイバ
サポート１６のフランジ部１８が、加圧レバー５
５…で変形しない程度の加圧力になるまで加圧し
ながら、XY方向の微調整を行なう。しかして、
この微調整が完了したところが、出力パワーが最
大値となる。そこで、この加圧状態を保持しなが
ら、第３図で示すようにキヤツプ１１のステム１
９に対してフアイバサポート１６のフランジ部１
８上の加圧レバー５５に近接した複数か所のそれ
ぞれにその垂直方向からYAGレーザ光６５を照
射し、スポツト状に等間隔で溶接して固定する。
この場合、各ポイント（P1）′…（P8）′を１つ
溶接する度に、キヤツプ１１のステム１９のXY
方向の微調整を、台座５４が固定されたXYテー
ブルを移動させることにより、繰り返す。つま
り、１ポイントずつ溶接しながら微調整を繰り返
す。さらに、この場合、各ポイント（P1）′…
（P8）′の溶接順序は溶接矢印４６のように円周
方向となるようにする。

以上のように、この実施例の光通信用フアイバ
モジユール１０の組立装置は、矢印４５方向つま
り上下方向に昇降自在に設けられた加圧レバー５
５…で、フランジ部１８とステム１９とを加圧す
るようにしているので、YAGレーザ溶接時に生
じるXY方向の収縮差により位置ずれを大幅に軽
減することができる。とくに、加圧レバー５５…
は、フランジ部１８とステム１９との摺接面に対
し直角方向に加圧するようにしているので、加圧
時に、摺接面に沿つた方向の分力が発生しないの
で、フランジ部１８とステム１９との位置決め・
固定を確実かつ高精度に行うことができる。

また、この実施例の光通信用フアイバモジユー
ル１０の組立方法は、矢印４６方向つまり円周方
向に等間隔でポイント溶接するようにし、しか
も、各ポイントごとに位置ずれ補正をするように
しているので、最終的に高精度で組立てることが
できる。とくに、円周方向に溶接するようにして
いるので、溶接点を中心とした回転方向に動きや
すくなり、位置ずれ補正を確実にかけることがで
きるようになる。

なお、上記実施例の組立装置においては、昇降
機構としてエアシリンダを用いているが、これに
限ることなく、油圧シリンダ、カム機構等、他の
機構を用いてもよい。さらに、加圧レバー５５…
の代りに、直立した当接棒の先端部で矢印４５方
向に加圧するようにしてもよい。

さらに、上記実施例の組立方法においては、溶
接点は、８点であるが、この数は適宜に増減して
よい。また、溶接ポイントは、加圧レバー５５…
に近接した位置でなくてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の光通信用フアイバモジユールの組立装
置は、フランジ部とステム部との摺接面に沿つた
方向の分力が作用しない方向から加圧するように
しているので、組立を確実かつ高精度で行うこと
ができる。

また、本発明の光通信用フアイバモジユールの
組立方法は、ポイント溶接をフランジ部の回転方
向に沿つて順次に行うようにしているので、μm
以下の位置ずれ補正が容易になり、最終的組立精
度の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の組立対象である光通信用フア
イバモジユールの構成図、第２図は本発明の一実
施例の光フアイバモジユールの組立装置の構成
図、第３図は本発明の一実施例の光フアイバモジ
ユールの組立方法の説明図、第４図ないし第６図
は従来技術の説明図である。１０……光通信用フアイバモジユール、１１…
…キヤツプ、１２……レーザダイオード（光半導
体素子）、１４……フアイバ、１６……フアイバ
サポート、１８……フランジ部、１９……ステ
ム、５１……保持部（保持手段）、５２……加圧
部（加圧手段）、５３……レーザ溶接部（溶接手
段）、５８……当接片（加圧片）。

Claims

【特許請求の範囲】１光半導体素子が設けられたキヤツプと、この
キヤツプを支持する円板状のステムと、このステ
ムに同軸的に摺接するフランジ部を有し上記キヤ
ツプを包囲するフアイバサポートと、このフアイ
バサポートに支持され上記光半導体素子に対向す
るフアイバとを有する光通信用フアイバモジユー
ルの組立方法において、上記フランジ部と上記ス
テムとをほぼ等配された複数位置にてその摺接面
に直角方向に各別に加圧して保持する保持工程
と、この保持工程にて保持したのち上記フランジ
部と上記ステムとをその円周方向に沿つてレーザ
光により順次スポツト溶接する接合工程と、上記
各スポツト溶接ごとに上記ステムに対する上記フ
ランジ部の相対的位置ずれ補正を行う位置ずれ補
正工程とからなることを特徴とする光通信用フア
イバモジユールの組立方法。２光半導体素子が設けられたキヤツプと、この
キヤツプを支持する円板状のステムと、このステ
ムに同軸的に摺接するフランジ部を有し上記キヤ
ツプを包囲するフアイバサポートと、このフアイ
バサポートに支持され上記光半導体素子に対向す
るフアイバとを有する光通信用フアイバモジユー
ルの組立装置において、上記フランジ部と上記ス
テムとを互に摺接した状態で位置調整自在に保持
する保持手段と、ほぼ等配して設けられた加圧片
を有し上記加圧片を各別に駆動することによりこ
の保持手段により保持されている上記ステムと上
記フランジ部とをその摺接面に直角方向に加圧す
る加圧手段と、この加圧手段により加圧されてい
る上記ステムと上記フランジとをスポツト状にレ
ーザ溶接する溶接手段とを具備することを特徴と
する光通信用フアイバモジユールの組立装置。