JPH08320425A - 光回路用コリメータの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コリメータ対向損失小さい光回路用コリメー
タの製造方法を得る。 【構成】 形成しようとする第２のコリメータの光学レ
ンズ８−光ファイバ９間の距離とコリメータ対向距離と
の関係がコリメータ対向結合損失を最小とする条件特性
を予め準備しておき、第１の光ファイバコリメータの光
軸上に形成しようとする第２のコリメータの光軸を合わ
せて配置し、第２のコリメータの光学レンズ８の端面８
ａと光ファイバ９の端面９ａの反射戻り光を検出し、そ
の位置測定から光学レンズ８−光ファイバ９間の距離ｄ
を測定し、この測定中に上述の条件特性を使用して、所
望のコリメータ対向距離に対応する上記の距離ｄを所定
の長さに調整して固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光回路用コリメータの
製造方法に関し、詳しくは光ファイバの出射光を集光
し、平行ビームに変換して出力する光回路用コリメータ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の光回路用コリメータ（この
場合は光ファイバコリメータ）の製造方法を示す模式図
である。図３に見られるように従来の光ファイバコリメ
ータ（第２のコリメータという）２０は、すでに光ファ
イバ７ａとともに、これと光結合させて製作されている
いわば既製品の第１の光ファイバコリメータ１と連結さ
せ、第１の光ファイバコリメータ（第１のコリメータと
いう）１の出力する平行ビーム２を最低損失で第２のコ
リメータ２０に取付けられた出力側の光ファイバ７に結
合させる光学調整を行うことにより製造していた。

【０００３】すなわち、図３において、平行ビーム２を
受ける光学レンズ３をレンズホルダ４に固定しておき、
このレンズホルダ４をスリーブ５に固定する。この場
合、スリーブ５内には光ファイバ７を固定したフェルー
ル（ｆｅｒｒｕｌｅ）６が挿着されている。前述の光学
調整は、スリーブ５を保持して、ｘ−ｙ方向の軸調整
と、ｘ−ｚ面内及びｙ−ｚ面内の角度調整を行いなが
ら、光ファイバ７を固定したフェルール６をスリーブ５
内でｚ軸方向に移動させ、光学レンズ３で集光した光量
を最低損失でファイバ７に結合させ、その状態でフェル
ール６をスリーブ５に固定するものである。以上が従来
の光ファイバコリメータの製造方法の概略である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の光ファイバコリメータの製造方法では、光
ファイバコリメータ対向を１対製造するために、第１の
コリメータからの出射光を受ける第２のコリメータを構
成する光ファイバをスリーブ内でｚ軸方向に動かしなが
ら、第２のコリメータをｘ−ｙ面内の軸調整と、ｘ−ｚ
面内及びｙ−ｚ面内の２角度調整が必要となる。このよ
うな繁雑な調整には、多大の工数が取られ、製造コスト
を高くする原因となっていた。

【０００５】また、例示しなかったが、第１のコリメー
タに対して第２、第３のコリメータを結合させ、これら
を１つのモジュール化して組立て使用する場合、第２、
第３のコリメータを構成するファイバが折れた場合に
は、再度製造すればよいが、第１のコリメータのファイ
バが折れた場合、第２、第３のコリメータに対して、対
向損失の小さいコリメータを製造しなければならない。
このようなことは、非常に困難となり、最悪の場合は、
第１のコリメータから第２、第３のコリメータを製造し
なおさなければならないという問題も発生する。これ
は、第１、第２、第３のコリメータが全く同一の光学特
性を持っていないためで、ファイバ−レンズ間距離を精
度よく測定できなかったり、高精度で一定値に合わせる
手段がなかったためである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光回路用
コリメータの製造方法は、光学レンズと光ファイバとで
構成される第１の光ファイバコリメータに光学調整手段
により所定のコリメータ対向距離を介して光学レンズと
光学素子とで構成される第２のコリメータを光結合させ
る光回路用コリメータの製造方法であって、第２のコリ
メータの光学レンズ−光学素子間の距離とコリメータ対
向距離との関係がコリメータ対向結合損失を最小とする
条件特性を予め準備しておき、第１の光ファイバコリメ
ータの光軸上に第２のコリメータの光軸を合わせて配置
し、第２のコリメータの光学レンズ端面と光学素子端面
の反射戻り光を検出し、その位置測定から光学レンズ−
光学素子間の距離を測定し、この測定中に上述の条件特
性を適用して、所望のコリメータ対向距離に対応する光
学レンズ−光学素子間の距離を所定の長さに調整して固
定するものである。

【０００７】また、いま述べた光ファイバコリメータの
製造方法において、第２のコリメータの光学素子は光フ
ァイバ又は光半導体素子からなる発光素子及び受光素子
内のいずれか１つ又は光導波路で構成してもよい。

【０００８】

【作用】この発明においては、第１の光ファイバコリメ
ータに結合させようとする第２のコリメータの光学レン
ズ−光学素子間の距離とコリメータ対向距離との関係が
コリメータ対向結合損失を最小とする条件特性を予め準
備しておき、第２のコリメータの光学レンズ端面と光学
素子端面の反射戻り光を検出し、その位置測定から光学
レンズ−光学素子間の距離を測定し、この測定中に上述
の条件特性を使用して、所望のコリメータ対向距離に対
応する光学レンズ−光学素子間の距離を所定の長さに調
整して固定するから、同一種類のレンズと光学素子の組
合わせにおいては、光回路用コリメータ光学特性がほぼ
一定に揃う製造方法となる。そのため、煩わしい光学調
整が不要となる。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明による光回路用コリメータの
製造方法の一実施例を示す第２のコリメータの模式説明
図である。まず、コリメータの対向損失特性は、コリメ
ータを構成するレンズの中心軸と光ファイバの中心軸が
同一軸にある場合、レンズとファイバ間の距離によって
決定されるということが知られており、この発明におい
ても、この原理を利用して対向損失が最低になる条件を
見出だし、その条件を具体的に設定することによって、
製造方法に関連する調整を実施するようになっている。

【００１０】そこで、図１の実施例では、第２のコリメ
ータを構成するレンズ８と、ファイバ９を固定したフェ
ルール１０と、レンズ８の中心軸と光ファイバ９の中心
軸とを同一軸に合わせるスリーブ１１とからなってい
る。このコリメータ構成において、まず、レンズ８をス
リーブ１１に固定し、レンズ８の端面８ａと光ファイバ
９の端面９ａ間の距離を、光ファイバ９の端面９ｂ側か
ら入射した入射光１２に対して光ファイバ９の端面９ａ
とレンズ端面８ａからそれぞれ発生した反射戻り光を検
出し、反射点間の光学距離から測定しながら、最低対向
損失が得られる所定の距離で、フェルール１０とスリー
ブ１１を固定する。

【００１１】今のべた所定の距離は、コリメータを構成
するレンズの種別と、光ファイバの種別と、コリメータ
の対向距離とによって異なってくるものであるから、こ
れらの組合わせ条件による特性として、予め求めておく
ようにする。この特性の一例を図２に示す。図２の特性
図の横軸はコリメータの対向距離、縦軸は設定されるレ
ンズ−光ファイバ間距離ｄ（上述の所定距離）である。

【００１２】図２の特性図は、ＢＫ−７材質の直径２．
５ｍｍの球レンズと、１．３零分散シングルモードファ
イバ（コア径１０μｍ、比屈折率差０．３％）との場合
の特性例である。ここで、コリメータ対向距離を５〜５
５ｍｍにした場合、最低対向損失が得られるレンズ−フ
ァイバ間距離ｄを示している。なお、コリメータ対向距
離は、例えば図３の場合、互いに結合されるコリメータ
２０とコリメータ１との対向する各レンズ端面間の距離
を指している。

【００１３】図２から明らかなように、これらコリメー
タの対向距離とレンズ−ファイバ間距離との関係は直線
近似が可能である。従って、コリメータ製造のための光
学調整に当たっては、例えばず２の特性図を使用し、所
望のコリメータの対向距離が例えば４０ｍｍの時、レン
ズ−ファイバ間距離を６６５μｍに合わせて設定すれば
よい。上述の光学測定には、市販の測定器（例えば、Ｈ
Ｐ−８５０４Ａ：プレシジョン・リフレクトメータ）が
使用可能である。

【００１４】この実施例において、上述の測定を実施す
る調整により、所望のコリメータの対向距離に対して、
レンズ−ファイバ間距離ｄを±５μｍ以内の精度で調整
できるので、十分に低損失の光回路用コリメータが製造
できる。

【００１５】上述の実施例では、ＢＫ−７直径２．５ｍ
ｍの球レンズと、１．３零分散シングルモードファイバ
を用いた例について説明したが、コリメータを構成する
レンズとファイバの幾通りかの組合わせで図２のような
関係を示す特性図又はデータをレンズ端面とファイバ端
面の反射戻り光発生位置間の距離測定によって求めてお
けば、これを使用して同様な光学調整を行うことができ
る。

【００１６】以上のように上述の実施例によれば、スリ
ーブ内で光ファイバをその中心軸に固定したフェルール
を移動させて、レンズ端面とファイバ端面との２つの反
射戻り光からその位置を測定しながら、レンズ−ファイ
バ間を所定の距離に調整した後、フェルールを固定し
て、光ファイバコリメータを製造するから、同一種類の
レンズとファイバの組合わせにおいては、光学特性がほ
ぼ一定に揃った光ファイバコリメータが大量に短時間で
製造できるようになった。そして、煩わしい光学調整が
不要となるから、安価な光ファイバコリメータを提供で
きる。また、この実施例のような光ファイバコリメータ
の製造方法により、任意に選択した光ファイバコリメー
タと対向させても、ファイバ−レンズ間距離が高精度で
一定値に調整・固定されているため、低結合損失のコリ
メータ対向特性が得られるので、たとえファイバ折れ等
の事故により使用できなくなっても、すぐに別のコリメ
ータを供給して対応することができる利点がある。

【００１７】また、上述の実施例のようなレンズと光フ
ァイバで構成されたファイバコリメータばかりでなく、
レンズと例えば半導体レーザ素子とや、ＬＥＤ等の発光
素子で構成されたコリメータとや、レンズと例えばＰＩ
Ｎ−ＰＤやＡＰＤ等の受光素子とで構成されたコリメー
タや、レンズと光導波路とで構成された光回路用コリメ
ータにも、この発明は適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、例えば
第１の光ファイバコリメータに結合させようとする第２
のコリメータの光学レンズ−光学素子間の距離とコリメ
ータ対向距離との関係がコリメータ対向結合損失を最小
とする条件特性を予め準備しておき、第２のコリメータ
の光学レンズ端面と光学素子端面の反射戻り光を検出
し、その位置測定から光学レンズ−光学素子間の距離を
測定し、この測定中に上述の条件特性を使用して、所望
のコリメータ対向距離に対応する光学レンズ−光学素子
間の距離を所定の長さに調整して固定するものであるか
ら、同一種類のレンズと光学素子の組合わせにおいて
は、光学特性がほぼ一定に揃った光回路用コリメータが
大量に短時間で製造できるようになる効果が得られる。
そして、煩わしい光学調整が不要となるから、安価な光
回路用コリメータを提供できる。また、この発明のよう
な光回路用コリメータの製造方法により、任意に選択し
た光ファイバコリメータと対向させても、光学素子−レ
ンズ間距離が高精度で一定値に調整・固定されているた
め、低結合損失のコリメータ対向特性が得られるので、
たとえファイバ折れ等の事故により使用できなくなって
も、すぐに別のコリメータを供給して対応することがで
きる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光回路用コリメータの製造方法
の一実施例を示す第２のコリメータの模式説明図であ
る。

【図２】コリメータ対向距離とレンズ−ファイバ間距離
との対向結合損失が最低の条件関係を示す特性線図であ
る。

【図３】従来の光回路用コリメータの製造方法を説明す
る模式図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバコリメータ（第１の光ファイバコリメー
タ） ２ 平行ビーム ３ 光学レンズ ４ レンズホルダ ５，１１ スリーブ ６，１０ フェルール ７，７ａ，９ 光ファイバ ８ レンズ ８ａ，９ａ，９ｂ 端面 １２ 入射光 １３ 反射戻り光 ２０ 光ファイバコリメータ（第２のコリメータ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学レンズと光ファイバとで構成される
   第１の光ファイバコリメータに光学調整手段により所定
   のコリメータ対向距離を介して光学レンズと光学素子と
   で構成される第２のコリメータを光結合させる光回路用
   コリメータの製造方法において、 前記第２のコリメータの前記光学レンズ−光学素子間の
   距離と前記コリメータ対向距離との関係がコリメータ対
   向結合損失を最小とする条件特性を予め準備しておき、 前記第１の光ファイバコリメータの光軸上に前記第２の
   コリメータの光軸を合わせて配置し、 前記第２のコリメータの光学レンズ端面と光ファイバ端
   面の反射戻り光を検出し、その位置測定から前記光学レ
   ンズ−光学素子間の距離を測定し、 この測定中に前記条件特性を適用して、所望の前記コリ
   メータ対向距離に対応する前記光学レンズ−光学素子間
   の距離を所定の長さに調整して固定することを特徴とす
   る光回路用コリメータの製造方法。
2. 【請求項２】 前記光学素子は光ファイバであることを
   特徴とする請求項１記載の光回路用コリメータの製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記光学素子は光半導体レーザ素子を含
   む発光素子及び受光素子内のいずれか１つであることを
   特徴とする請求項１記載の光回路用コリメータの製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記光学素子は光導波路であることを特
   徴とする請求項１記載の光回路用コリメータの製造方
   法。