JPH0943456A - 光モジュール光軸調整装置及び方法 - Google Patents
光モジュール光軸調整装置及び方法Info
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- JPH0943456A JPH0943456A JP19173395A JP19173395A JPH0943456A JP H0943456 A JPH0943456 A JP H0943456A JP 19173395 A JP19173395 A JP 19173395A JP 19173395 A JP19173395 A JP 19173395A JP H0943456 A JPH0943456 A JP H0943456A
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光モジュールの光軸調整時間を短縮する。
【構成】ＬＤモジュール１を搭載するＸＹステージ７
と、光ファイバ３の入射端を固定するファイバチャック
５と、ＬＤモジュール１のレーザスポット８を観察する
赤外線撮像管カメラ９と、赤外線撮像管カメラ９で取り
込まれた画像からレーザスポット８の位置を検出する画
像処理装置１０とを含み、画像処理装置１０で検出され
たレーザスポット８の位置及び赤外線撮像管カメラ９と
光ファイバ３の入射端の相対位置分だけＬＤモジュール
１をＸＹステージ７により移動させる。
と、光ファイバ３の入射端を固定するファイバチャック
５と、ＬＤモジュール１のレーザスポット８を観察する
赤外線撮像管カメラ９と、赤外線撮像管カメラ９で取り
込まれた画像からレーザスポット８の位置を検出する画
像処理装置１０とを含み、画像処理装置１０で検出され
たレーザスポット８の位置及び赤外線撮像管カメラ９と
光ファイバ３の入射端の相対位置分だけＬＤモジュール
１をＸＹステージ７により移動させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光モジュール光軸調整装
置及び方法に関し、特に半導体レーザと光ファイバの光
軸合わせを行う光モジュール光軸調整装置及び方法に関
する。
置及び方法に関し、特に半導体レーザと光ファイバの光
軸合わせを行う光モジュール光軸調整装置及び方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光モジュール光軸調整方法として
は特開平１−１８０５０７に示されているものがある。
は特開平１−１８０５０７に示されているものがある。
【０００３】従来の光軸調整方法は、図６（ａ）に示す
ようにＬＤモジュール１７をその出射光軸を基本光軸に
ほぼ平行となるように固定し、光ファイバの一端（光フ
ァイバ１６）をＬＤモジュール１７の出射光軸上で受光
面をＬＤモジュール１７に近接させて保持した状態でＬ
Ｄモジュール１７の出射光が光ファイバを透過した光を
センサ（図示略）でモニタしながら、基本光軸に直角で
互いに直交する二方向のＸＹ方向を走査するように光フ
ァイバ１６を移動させ前記センサの出力が最大となるよ
うに光ファイバ１６を位置させる面サーチ工程と、この
面サーチ工程の次に図６（ｂ）に示すように行う前記基
本光軸を含み互いに直交する二平面上で光ファイバ１６
を受光面を中心に回転させ、前記センサの出力が最大と
なる角度にし図６（ｃ）に示す状態に調整する角度サー
チ工程と、この角度サーチ工程の次に図６（ｄ）に示す
ように行う前記基本光軸方向に光ファイバ１６を移動さ
せ、さらに前記基本光軸方向に直角な二方向に面サーチ
を行い前記センサの出力が最大となる位置に光ファイバ
１６とＬＤモジュール１７との間隔を調整する焦点サー
チ工程とを含む光軸粗調整を行い、この後にさらに光フ
ァイバ１６をＸ、Ｙ方向に光軸粗調整の時よりも小さい
間隔で移動させ前記センサの出力が最大となる位置に光
ファイバ１６を精密調整する。
ようにＬＤモジュール１７をその出射光軸を基本光軸に
ほぼ平行となるように固定し、光ファイバの一端（光フ
ァイバ１６）をＬＤモジュール１７の出射光軸上で受光
面をＬＤモジュール１７に近接させて保持した状態でＬ
Ｄモジュール１７の出射光が光ファイバを透過した光を
センサ（図示略）でモニタしながら、基本光軸に直角で
互いに直交する二方向のＸＹ方向を走査するように光フ
ァイバ１６を移動させ前記センサの出力が最大となるよ
うに光ファイバ１６を位置させる面サーチ工程と、この
面サーチ工程の次に図６（ｂ）に示すように行う前記基
本光軸を含み互いに直交する二平面上で光ファイバ１６
を受光面を中心に回転させ、前記センサの出力が最大と
なる角度にし図６（ｃ）に示す状態に調整する角度サー
チ工程と、この角度サーチ工程の次に図６（ｄ）に示す
ように行う前記基本光軸方向に光ファイバ１６を移動さ
せ、さらに前記基本光軸方向に直角な二方向に面サーチ
を行い前記センサの出力が最大となる位置に光ファイバ
１６とＬＤモジュール１７との間隔を調整する焦点サー
チ工程とを含む光軸粗調整を行い、この後にさらに光フ
ァイバ１６をＸ、Ｙ方向に光軸粗調整の時よりも小さい
間隔で移動させ前記センサの出力が最大となる位置に光
ファイバ１６を精密調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光軸調
整方法は、角度サーチ、焦点サーチの前に、光ファイバ
にＬＤモジュールから出射されるレーザビームを導入す
るために面サーチを行う必要がある。この面サーチはレ
ーザビームが位置する可能性のある範囲すべてにわたっ
て光ファイバをＸＹ方向に走査し、光ファイバを透過す
る光量が最大となる光ファイバの位置を見つけるもので
あるが、一般にＬＤモジュールのレーザビームの位置は
ＬＤベレットのマウントのばらつきやレーザビームを集
光するレンズの搭載のばらつきなどによって数１０〜数
１００μｍの範囲でばらついてしまう。
整方法は、角度サーチ、焦点サーチの前に、光ファイバ
にＬＤモジュールから出射されるレーザビームを導入す
るために面サーチを行う必要がある。この面サーチはレ
ーザビームが位置する可能性のある範囲すべてにわたっ
て光ファイバをＸＹ方向に走査し、光ファイバを透過す
る光量が最大となる光ファイバの位置を見つけるもので
あるが、一般にＬＤモジュールのレーザビームの位置は
ＬＤベレットのマウントのばらつきやレーザビームを集
光するレンズの搭載のばらつきなどによって数１０〜数
１００μｍの範囲でばらついてしまう。
【０００５】一方、光ファイバのコア径はシングルモー
ドの場合高々１０μｍ程度であり、ＬＤモジュールから
出射させるレーザビームもフォーカス位置では１０μｍ
程度であるため、面サーチの際のＸＹ走査の間隔は１０
μｍ以下でなくてはならない。たとえば、５００×５０
０μｍの範囲を１０μｍ間隔で面サーチするには、２５
００回のステージ移動と光パワー計測が必要となる。
ドの場合高々１０μｍ程度であり、ＬＤモジュールから
出射させるレーザビームもフォーカス位置では１０μｍ
程度であるため、面サーチの際のＸＹ走査の間隔は１０
μｍ以下でなくてはならない。たとえば、５００×５０
０μｍの範囲を１０μｍ間隔で面サーチするには、２５
００回のステージ移動と光パワー計測が必要となる。
【０００６】このため、従来の光モジュール光軸調整方
法は、最初に光ファイバにレーザビームを導入するため
の面サーチに時間が掛かり、ＬＤモジュールと光ファイ
バの光軸調整には長時間を要する欠点があり、この光モ
ジュール光軸調整方法の欠点が光モジュール組立の生産
性が上がらない原因となっている。
法は、最初に光ファイバにレーザビームを導入するため
の面サーチに時間が掛かり、ＬＤモジュールと光ファイ
バの光軸調整には長時間を要する欠点があり、この光モ
ジュール光軸調整方法の欠点が光モジュール組立の生産
性が上がらない原因となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光モジュール光
軸調整装置は、半導体レーザ（ＬＤ）モジュールを固定
するＬＤチャックと、前記ＬＤチャックを搭載してＸＹ
方向に移動させるステージと、光ファイバの入射端をこ
のステージにより光軸合わせ用位置に位置決めされた前
記ＬＤモジュールに対応する位置に固定するファイバチ
ャックと、前記ステージによりレーザスポット位置測定
用位置に位置決めされた前記ＬＤモジュールのレーザス
ポットの位置を検出し前記ファイバチャックに固定され
た光ファイバの入射端の光軸との相対位置が既知である
光検出器とを備えている。光検出器は、レーザスポット
を撮像し光軸とファイバチャックに固定された光ファイ
バの入射端の光軸との相対位置が既知である撮像装置
と、この撮像装置からのビデオ信号を処理して前記レー
ザスポットの前記撮像装置の光軸に対する位置を検出す
る画像処理装置とを備えたもの、またはレーザスポット
を投影し光軸とファイバチャックに固定された光ファイ
バの入射端の光軸との相対位置が既知であるレンズと、
前記レンズに関し、前記レーザスポットと共役な位置に
配置されたピンホールと、前記レンズと前記ピンホール
の間に配置されレーザスポット位置決め用位置に位置決
めされたＬＤモジュールからのレーザビームを２軸方向
に偏向走査するレーザビーム走査器と、前記ピンホール
を通過する前記レーザビームの強度を測定するレーザビ
ーム検出素子とを備えたもの、またはレーザスポットの
結像面に配置された中心とファイバチャックに固定され
光ファイバの入射端の光軸との相対位置が既知である十
字スリットと、前記十字スリットを通過したレーザスポ
ット位置決め用位置に位置決めされたＬＤモジュールか
らのレーザビームの強度を測定するレーザビーム検出素
子とを備えたものとすることができる。
軸調整装置は、半導体レーザ（ＬＤ）モジュールを固定
するＬＤチャックと、前記ＬＤチャックを搭載してＸＹ
方向に移動させるステージと、光ファイバの入射端をこ
のステージにより光軸合わせ用位置に位置決めされた前
記ＬＤモジュールに対応する位置に固定するファイバチ
ャックと、前記ステージによりレーザスポット位置測定
用位置に位置決めされた前記ＬＤモジュールのレーザス
ポットの位置を検出し前記ファイバチャックに固定され
た光ファイバの入射端の光軸との相対位置が既知である
光検出器とを備えている。光検出器は、レーザスポット
を撮像し光軸とファイバチャックに固定された光ファイ
バの入射端の光軸との相対位置が既知である撮像装置
と、この撮像装置からのビデオ信号を処理して前記レー
ザスポットの前記撮像装置の光軸に対する位置を検出す
る画像処理装置とを備えたもの、またはレーザスポット
を投影し光軸とファイバチャックに固定された光ファイ
バの入射端の光軸との相対位置が既知であるレンズと、
前記レンズに関し、前記レーザスポットと共役な位置に
配置されたピンホールと、前記レンズと前記ピンホール
の間に配置されレーザスポット位置決め用位置に位置決
めされたＬＤモジュールからのレーザビームを２軸方向
に偏向走査するレーザビーム走査器と、前記ピンホール
を通過する前記レーザビームの強度を測定するレーザビ
ーム検出素子とを備えたもの、またはレーザスポットの
結像面に配置された中心とファイバチャックに固定され
光ファイバの入射端の光軸との相対位置が既知である十
字スリットと、前記十字スリットを通過したレーザスポ
ット位置決め用位置に位置決めされたＬＤモジュールか
らのレーザビームの強度を測定するレーザビーム検出素
子とを備えたものとすることができる。
【０００８】本発明の光モジュール光軸調整方法は、レ
ーザスポット位置測定用位置に固定したＬＤモジュール
のレーザスポットの位置を光検出器で測定し、この光検
出器で測定した前記レーザスポットの位置で前記光検出
器と光軸合わせ用位置に固定された光ファイバの入射端
の光軸との相対位置を修正した分だけ前記ＬＤモジュー
ルを移動させて前記ＬＤモジュールと前記光ファイバの
入射端との光軸を合わせることを特徴とする。光検出器
はレーザスポットを撮像する撮像装置と、この撮像装置
からのビデオ信号を処理して前記レーザスポットの前記
撮像装置の光軸に対する位置を検出する画像処理装置と
を備え、前記光検出器で検出した前記レーザスポットの
前記撮像装置の光軸に対する位置を前記撮像装置の光軸
と光ファイバの入射端の光軸との相対位置に加えた分だ
けＬＤモジュールを移動させるようにしたり、光検出器
はレーザスポットを投影するレンズと、前記レンズに関
し前記レーザスポットと共役な位置に配置されたピンホ
ールと、前記レンズと前記ピンホールの間に配置されレ
ーザスポット位置測定用位置に固定したＬＤモジュール
からのレーザビームを２軸方向に偏向走査するレーザビ
ーム走査器と、前記ピンホールを通過する前記レーザビ
ームの強度を測定するレーザビーム検出素子とを含み、
このレーザビーム検出素子が前記レーザビーム走査器に
よる走査中に前記レーザビームの最大の強度を測定した
時の前記レンズの光軸に対する前記レーザスポットの位
置を前記レンズの光軸と光ファイバの入射端の光軸との
相対位置に加えた分だけＬＤモジュールを移動させるよ
うにすることができる。
ーザスポット位置測定用位置に固定したＬＤモジュール
のレーザスポットの位置を光検出器で測定し、この光検
出器で測定した前記レーザスポットの位置で前記光検出
器と光軸合わせ用位置に固定された光ファイバの入射端
の光軸との相対位置を修正した分だけ前記ＬＤモジュー
ルを移動させて前記ＬＤモジュールと前記光ファイバの
入射端との光軸を合わせることを特徴とする。光検出器
はレーザスポットを撮像する撮像装置と、この撮像装置
からのビデオ信号を処理して前記レーザスポットの前記
撮像装置の光軸に対する位置を検出する画像処理装置と
を備え、前記光検出器で検出した前記レーザスポットの
前記撮像装置の光軸に対する位置を前記撮像装置の光軸
と光ファイバの入射端の光軸との相対位置に加えた分だ
けＬＤモジュールを移動させるようにしたり、光検出器
はレーザスポットを投影するレンズと、前記レンズに関
し前記レーザスポットと共役な位置に配置されたピンホ
ールと、前記レンズと前記ピンホールの間に配置されレ
ーザスポット位置測定用位置に固定したＬＤモジュール
からのレーザビームを２軸方向に偏向走査するレーザビ
ーム走査器と、前記ピンホールを通過する前記レーザビ
ームの強度を測定するレーザビーム検出素子とを含み、
このレーザビーム検出素子が前記レーザビーム走査器に
よる走査中に前記レーザビームの最大の強度を測定した
時の前記レンズの光軸に対する前記レーザスポットの位
置を前記レンズの光軸と光ファイバの入射端の光軸との
相対位置に加えた分だけＬＤモジュールを移動させるよ
うにすることができる。
【０００９】本発明の光モジュール光軸調整方法は、レ
ーザスポット位置測定用位置に固定したＬＤモジュール
のレーザスポットの結像面に配置された十字スリットを
通過した前記ＬＤモジュールからのレーザビームの強度
を測定し、前記ＬＤモジュールを下記の座標からなる位
置（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）から前記十字スリットの中心
と光軸合わせ用位置に固定された光ファイバの入射端の
光軸の相対位置だけ移動させて前記ＬＤモジュールと前
記光ファイバの入射端との光軸を合わせることを特徴と
する。
ーザスポット位置測定用位置に固定したＬＤモジュール
のレーザスポットの結像面に配置された十字スリットを
通過した前記ＬＤモジュールからのレーザビームの強度
を測定し、前記ＬＤモジュールを下記の座標からなる位
置（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）から前記十字スリットの中心
と光軸合わせ用位置に固定された光ファイバの入射端の
光軸の相対位置だけ移動させて前記ＬＤモジュールと前
記光ファイバの入射端との光軸を合わせることを特徴と
する。
【００１０】座標Ｘｍａｘ：前記ＬＤモジュールを前記
十字スリットの下方で前記十字スリットの一方の直線状
スリットの方向であるＸ軸の方向に移動した時に前記十
字スリットを通過した前記レーザビームの最大強度を検
出した時の前記ＬＤモジュールの前記Ｘ軸上の座標。
十字スリットの下方で前記十字スリットの一方の直線状
スリットの方向であるＸ軸の方向に移動した時に前記十
字スリットを通過した前記レーザビームの最大強度を検
出した時の前記ＬＤモジュールの前記Ｘ軸上の座標。
【００１１】座標Ｙｍａｘ：前記ＬＤモジュールを前記
十字スリットの下方で前記十字スリットの他方の直線状
スリットの方向であるＹ軸の方向に移動した時に前記十
字スリットを通過した前記レーザビームの最大強度を検
出した時の前記ＬＤモジュールの前記Ｙ軸上の座標。
十字スリットの下方で前記十字スリットの他方の直線状
スリットの方向であるＹ軸の方向に移動した時に前記十
字スリットを通過した前記レーザビームの最大強度を検
出した時の前記ＬＤモジュールの前記Ｙ軸上の座標。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【００１４】図１に示す光モジュール光軸調整装置は、
ＬＤモジュール１を固定するＬＤチャック２と、光ファ
イバ３の入射端に外装された金属管４を所定の光軸合わ
せ用位置のＬＤチャック２に保持されたＬＤモジュール
１に対向するように固定するファイバチャック５と、Ｌ
Ｄチャック２を搭載しＬＤモジュール１が出射するレー
ザビーム６の光軸に対し垂直なＸＹ平面内を移動して光
ファイバ３の光軸とＬＤモジュール１の光軸の位置合わ
せを行うことのできるＸＹステージ７と、ＬＤチャック
２によりレーザスポットの位置測定用の位置に保持され
たＬＤモジュール１の上側に配置されレーザビーム６が
集光されて形成するレーザスポット８を観察する赤外線
撮像管カメラ９と、赤外線撮像管カメラ９から出力され
るビデオ信号を処理して画面内におけるレーザスポット
８の位置を検出する画像処理装置１０とで構成される。
ＬＤモジュール１を固定するＬＤチャック２と、光ファ
イバ３の入射端に外装された金属管４を所定の光軸合わ
せ用位置のＬＤチャック２に保持されたＬＤモジュール
１に対向するように固定するファイバチャック５と、Ｌ
Ｄチャック２を搭載しＬＤモジュール１が出射するレー
ザビーム６の光軸に対し垂直なＸＹ平面内を移動して光
ファイバ３の光軸とＬＤモジュール１の光軸の位置合わ
せを行うことのできるＸＹステージ７と、ＬＤチャック
２によりレーザスポットの位置測定用の位置に保持され
たＬＤモジュール１の上側に配置されレーザビーム６が
集光されて形成するレーザスポット８を観察する赤外線
撮像管カメラ９と、赤外線撮像管カメラ９から出力され
るビデオ信号を処理して画面内におけるレーザスポット
８の位置を検出する画像処理装置１０とで構成される。
【００１５】次に本実施例による光軸調整の手順につい
て説明する。
て説明する。
【００１６】ＬＤチャック２に保持されたＬＤモジュー
ル１はＸＹステージ７によって移動させられ赤外線撮像
管カメラ９に対向する位置とファイバチャック５に固定
されている光ファイバ３の入射端に対向する位置とに位
置することができ、赤外線撮像管カメラ９の光軸とファ
イバチャック５に固定された金属管４内の光ファイバ３
の光軸との相対位置は既知である。なお、赤外線撮像管
カメラ９の光軸、ＬＤモジュール１の光軸及び金属管４
内の光ファイバ３の光軸はＸＹ平面に垂直である。
ル１はＸＹステージ７によって移動させられ赤外線撮像
管カメラ９に対向する位置とファイバチャック５に固定
されている光ファイバ３の入射端に対向する位置とに位
置することができ、赤外線撮像管カメラ９の光軸とファ
イバチャック５に固定された金属管４内の光ファイバ３
の光軸との相対位置は既知である。なお、赤外線撮像管
カメラ９の光軸、ＬＤモジュール１の光軸及び金属管４
内の光ファイバ３の光軸はＸＹ平面に垂直である。
【００１７】ＬＤモジュール１と光ファイバ３の光軸を
合わせる前に、ＸＹステージ７でＬＤモジュール１を赤
外線撮像管カメラ９に対向する位置に移動し、赤外線撮
像管カメラ９でレーザスポット８を撮像し、レーザスポ
ット８の画像の画面中心に対する位置を画像処理装置１
０で検出する。図２は図１に示した赤外線撮像管カメラ
９で撮像された画面である。図２に示した画面ではレー
ザスポット８のみ明るく撮像されており、画像処理装置
１０はこの濃淡画像を２値化して重心を計算することに
より、レーザスポット８の画面中心に対する位置Δｘ、
Δｙを求める。
合わせる前に、ＸＹステージ７でＬＤモジュール１を赤
外線撮像管カメラ９に対向する位置に移動し、赤外線撮
像管カメラ９でレーザスポット８を撮像し、レーザスポ
ット８の画像の画面中心に対する位置を画像処理装置１
０で検出する。図２は図１に示した赤外線撮像管カメラ
９で撮像された画面である。図２に示した画面ではレー
ザスポット８のみ明るく撮像されており、画像処理装置
１０はこの濃淡画像を２値化して重心を計算することに
より、レーザスポット８の画面中心に対する位置Δｘ、
Δｙを求める。
【００１８】レーザスポット８の位置を検出した後、既
知の赤外線撮像管カメラ９の光軸と、ファイバチャック
５に固定された金属管４内の光ファイバ３の光軸との相
対位置に画像処理装置１０で検出されたレーザスポット
８の像の画面中心に対する位置（Δｘ、Δｙ）から換算
したレーザスポット８の赤外線撮像管カメラ９の光軸に
対する位置ずれを加えた分だけＸＹステージ７を移動す
ることにより、金属管４内の光ファイバ３の入射端の光
軸に対しＬＤモジュール１のレーザスポット８の位置を
正確に合わせることができる。
知の赤外線撮像管カメラ９の光軸と、ファイバチャック
５に固定された金属管４内の光ファイバ３の光軸との相
対位置に画像処理装置１０で検出されたレーザスポット
８の像の画面中心に対する位置（Δｘ、Δｙ）から換算
したレーザスポット８の赤外線撮像管カメラ９の光軸に
対する位置ずれを加えた分だけＸＹステージ７を移動す
ることにより、金属管４内の光ファイバ３の入射端の光
軸に対しＬＤモジュール１のレーザスポット８の位置を
正確に合わせることができる。
【００１９】この場合に生じ得る位置合わせ誤差として
画像処理装置１０によるレーザスポット１０の検出誤差
と、ＸＹステージ７の位置決め誤差とに起因するものが
ある。しかしＬＤモジュール１の機械的寸法誤差は位置
合わせに影響しないので、光ファイバ３のコア径の１０
μｍ以下の精度でのＬＤモジュール１と光ファイバ３の
入射端との光軸合わせが可能となる。
画像処理装置１０によるレーザスポット１０の検出誤差
と、ＸＹステージ７の位置決め誤差とに起因するものが
ある。しかしＬＤモジュール１の機械的寸法誤差は位置
合わせに影響しないので、光ファイバ３のコア径の１０
μｍ以下の精度でのＬＤモジュール１と光ファイバ３の
入射端との光軸合わせが可能となる。
【００２０】一般に光通信用に生産されている光モジュ
ールにおいて、それに使用されるＬＤの波長は１．３〜
１．５５μｍの赤外線であるため、本実施例では赤外線
の波長に感度を有する赤外線撮像管カメラ９を用いた
が、使用するＬＤモジュール１のレーザビーム６の波長
の感度があれば、ＣＣＤの様な固体撮像素子を用いたカ
メラを用いても上述の実施例と同様な効果が得られる。
また、撮像管やＣＣＤの様な画像入力が可能な撮像素子
でなくても、光ビームの位置を検出する位置検出素子
（ＰＳＤ）を用いてもよい。
ールにおいて、それに使用されるＬＤの波長は１．３〜
１．５５μｍの赤外線であるため、本実施例では赤外線
の波長に感度を有する赤外線撮像管カメラ９を用いた
が、使用するＬＤモジュール１のレーザビーム６の波長
の感度があれば、ＣＣＤの様な固体撮像素子を用いたカ
メラを用いても上述の実施例と同様な効果が得られる。
また、撮像管やＣＣＤの様な画像入力が可能な撮像素子
でなくても、光ビームの位置を検出する位置検出素子
（ＰＳＤ）を用いてもよい。
【００２１】図３は本発明の他の実施例を示す斜視図で
ある。
ある。
【００２２】図３に示す光モジュール光軸調整装置は、
ＬＤモジュール１を固定するＬＤチャック２と、光ファ
イバ３の入射端に外装された金属管４を所定の位置のＬ
Ｄチャック２に保持されたＬＤモジュール１に対向する
ように固定するファイバチャック５と、ＬＤチャック２
を搭載しＬＤモジュール１が出射するレーザビーム６の
光軸に対し垂直なＸＹ平面内を移動して光ファイバ３の
光軸とＬＤモジュール１の光軸の位置合わせを行うこと
のできるＸＹステージ７と、ＬＤチャック２によりレー
ザビームの位置測定用の位置に保持されたＬＤモジュー
ル１の上側に配置されレーザビーム６が集光されて形成
するレーザスポット８を投影するレンズ１１と、レンズ
１１を通過したレーザビーム６の光路中に配置され２軸
方向にレーザビーム６を偏向走査するガルバノミラー１
２と、レンズ１１に関してレーザスポット８と共役な位
置に配置されたピンホール１３と、ピンホール１３を通
過したレーザビーム６のビーム強度を測定する赤外線検
出素子１４とで構成される。レンズ１１の光軸と金属管
４内の光ファイバ３の入射端の光軸との相対位置は既知
である。
ＬＤモジュール１を固定するＬＤチャック２と、光ファ
イバ３の入射端に外装された金属管４を所定の位置のＬ
Ｄチャック２に保持されたＬＤモジュール１に対向する
ように固定するファイバチャック５と、ＬＤチャック２
を搭載しＬＤモジュール１が出射するレーザビーム６の
光軸に対し垂直なＸＹ平面内を移動して光ファイバ３の
光軸とＬＤモジュール１の光軸の位置合わせを行うこと
のできるＸＹステージ７と、ＬＤチャック２によりレー
ザビームの位置測定用の位置に保持されたＬＤモジュー
ル１の上側に配置されレーザビーム６が集光されて形成
するレーザスポット８を投影するレンズ１１と、レンズ
１１を通過したレーザビーム６の光路中に配置され２軸
方向にレーザビーム６を偏向走査するガルバノミラー１
２と、レンズ１１に関してレーザスポット８と共役な位
置に配置されたピンホール１３と、ピンホール１３を通
過したレーザビーム６のビーム強度を測定する赤外線検
出素子１４とで構成される。レンズ１１の光軸と金属管
４内の光ファイバ３の入射端の光軸との相対位置は既知
である。
【００２３】図３に示した実施例において、レーザスポ
ット８の位置はレンズ１１でピンホール１３面上に投影
されるが、ピンホール１３面上に投影されるレーザスポ
ット８の像はガルバノミラー１２によってＸＹ方向に高
速に走査される。この走査において、赤外線検出素子１
４によって検出されるレーザビーム６の強度が最大とな
るガルバノミラー１２の位置から、レーザスポット８の
レンズ１１の光軸に対する位置を求めることができる。
レーザビーム８の位置を求めた後は、図１に示した実施
例と同様にＸＹステージ７でＬＤモジュール１をファイ
バチャック５に固定された金属管４に対向する位置に移
動させ、レーザスポット８と金属管４の位置合わせを正
確に行う。
ット８の位置はレンズ１１でピンホール１３面上に投影
されるが、ピンホール１３面上に投影されるレーザスポ
ット８の像はガルバノミラー１２によってＸＹ方向に高
速に走査される。この走査において、赤外線検出素子１
４によって検出されるレーザビーム６の強度が最大とな
るガルバノミラー１２の位置から、レーザスポット８の
レンズ１１の光軸に対する位置を求めることができる。
レーザビーム８の位置を求めた後は、図１に示した実施
例と同様にＸＹステージ７でＬＤモジュール１をファイ
バチャック５に固定された金属管４に対向する位置に移
動させ、レーザスポット８と金属管４の位置合わせを正
確に行う。
【００２４】ガルバノミラー１２を走査しピンホール１
３を通過するレーザビーム６が最大となる位置を求める
ことは、ＸＹステージ７を走査して光ファイバ３の透過
光量を検出する面サーチと等価であるが、ＸＹステージ
７に比べガルバノミラー１２は非常に軽量であるため、
ＸＹステージ７に比べ高速な走査が可能である。
３を通過するレーザビーム６が最大となる位置を求める
ことは、ＸＹステージ７を走査して光ファイバ３の透過
光量を検出する面サーチと等価であるが、ＸＹステージ
７に比べガルバノミラー１２は非常に軽量であるため、
ＸＹステージ７に比べ高速な走査が可能である。
【００２５】図３に示した実施例では赤外線であるレー
ザビーム６の検出に受光光量のみを検出できればよい安
価な赤外線検出素子１４を使用しているため、安価に装
置を構成できるという効果がある。
ザビーム６の検出に受光光量のみを検出できればよい安
価な赤外線検出素子１４を使用しているため、安価に装
置を構成できるという効果がある。
【００２６】図４は本発明のさらに他の実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【００２７】図４に示す光モジュール光軸調整装置は、
ＬＤモジュール１を固定するＬＤチャック２と、光ファ
イバ３の入射端に外装された金属管４を所定の位置のＬ
Ｄチャック２に保持されたＬＤモジュール１に対向する
ように固定するファイバチャック５と、ＬＤチャック２
を搭載しＬＤモジュール１が出射するレーザビーム６の
光軸に対し垂直なＸＹ平面内を移動して光ファイバ３の
光軸とＬＤモジュール１の光軸の位置合わせを行うこと
のできるＸＹステージ７と、ＬＤモジュール１のレーザ
ビーム６が集光されて形成するレーザスポット８の結像
面上に配置されファイバチャック５い固定され、中心と
金属管４内のファイバ３の入射端の光軸との相対位置が
既知である十字スリット１５と、十字スリット１５を通
過したレーザビーム６のビーム強度を測定する赤外線検
出素子１４とで構成される。
ＬＤモジュール１を固定するＬＤチャック２と、光ファ
イバ３の入射端に外装された金属管４を所定の位置のＬ
Ｄチャック２に保持されたＬＤモジュール１に対向する
ように固定するファイバチャック５と、ＬＤチャック２
を搭載しＬＤモジュール１が出射するレーザビーム６の
光軸に対し垂直なＸＹ平面内を移動して光ファイバ３の
光軸とＬＤモジュール１の光軸の位置合わせを行うこと
のできるＸＹステージ７と、ＬＤモジュール１のレーザ
ビーム６が集光されて形成するレーザスポット８の結像
面上に配置されファイバチャック５い固定され、中心と
金属管４内のファイバ３の入射端の光軸との相対位置が
既知である十字スリット１５と、十字スリット１５を通
過したレーザビーム６のビーム強度を測定する赤外線検
出素子１４とで構成される。
【００２８】図４に示されている十字スリット１５は互
いに交差するｘ軸方向の直線状のスリット１５ａとｙ軸
方向の直線状のスリット１５ｂから構成されている。図
５（ａ）及び（ｂ）はＸＹステージ７によりＬＤモジュ
ール１を十字スリット１５の下方でＸ方向およびＹ方向
に移動させたときの十字スリット１５を通過するレーザ
ビーム６の強度の様子を示すグラフである。図５（ａ）
はＸＹステージ７によりＬＤモジュール１をＸ軸方向に
移動させたときにスリット１５ｂを通過したレーザビー
ム６の光量変化を示しており、図５（ｂ）はＸＹステー
ジ７によりＬＤモジュール１をＹ軸方向に移動させたと
きにスリット１５ａを通過したレーザビーム６の光量変
化を示している。それぞれ光量が最大となるときのＸ座
標およびＹ座標をＸｍａｘおよびＹｍａｘとする。
いに交差するｘ軸方向の直線状のスリット１５ａとｙ軸
方向の直線状のスリット１５ｂから構成されている。図
５（ａ）及び（ｂ）はＸＹステージ７によりＬＤモジュ
ール１を十字スリット１５の下方でＸ方向およびＹ方向
に移動させたときの十字スリット１５を通過するレーザ
ビーム６の強度の様子を示すグラフである。図５（ａ）
はＸＹステージ７によりＬＤモジュール１をＸ軸方向に
移動させたときにスリット１５ｂを通過したレーザビー
ム６の光量変化を示しており、図５（ｂ）はＸＹステー
ジ７によりＬＤモジュール１をＹ軸方向に移動させたと
きにスリット１５ａを通過したレーザビーム６の光量変
化を示している。それぞれ光量が最大となるときのＸ座
標およびＹ座標をＸｍａｘおよびＹｍａｘとする。
【００２９】次に本実施例における光軸調整の手順につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３０】ＬＤモジュール１が十字スリット１５に対
向するような位置にＸＹステージ７を移動させ、ＬＤモ
ジュール１をＸ軸方向およびＹ軸方向に１回ずつ移動さ
せ、図５（ａ）及び（ｂ）に示すような十字スリット１
５を通過するレーザビーム６の光量変化のデータを採
る。光量が最大となる位置（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）にＬ
Ｄモジュール１を移動させ、すなわちレーザスポット８
の位置を十字スリット１５の中心に合わせ、それから既
知の十字スリット１５の中心とファイバチャック５に固
定された金属管４内の光ファイバ３の光軸との相対位置
だけＸＹステージ７を移動させる。
向するような位置にＸＹステージ７を移動させ、ＬＤモ
ジュール１をＸ軸方向およびＹ軸方向に１回ずつ移動さ
せ、図５（ａ）及び（ｂ）に示すような十字スリット１
５を通過するレーザビーム６の光量変化のデータを採
る。光量が最大となる位置（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）にＬ
Ｄモジュール１を移動させ、すなわちレーザスポット８
の位置を十字スリット１５の中心に合わせ、それから既
知の十字スリット１５の中心とファイバチャック５に固
定された金属管４内の光ファイバ３の光軸との相対位置
だけＸＹステージ７を移動させる。
【００３１】このように予め光ファイバ３との距離が既
知である十字スリット１５の中心に対してレーザスポッ
ト８を正確に位置合わせすることにより、ファイバチャ
ック５に固定された光ファイバ３に対して正確にレーザ
スポット８を位置合わせすることができる。
知である十字スリット１５の中心に対してレーザスポッ
ト８を正確に位置合わせすることにより、ファイバチャ
ック５に固定された光ファイバ３に対して正確にレーザ
スポット８を位置合わせすることができる。
【００３２】本実施例においては赤外線に感度を有する
高価な撮像管やＣＣＤなどの赤外線撮像素子やレーザビ
ーム６を走査するガルバノミラー１２も必要ないため、
安価に装置を構成することができる。また、レーザスポ
ット８の位置を検出するためにＸＹステージ７によるＬ
Ｄモジュール１の移動が必要となるが、ＸＹ方向それぞ
れ１回だけでよいのでサーチ時間は非常に短くてすむ。
高価な撮像管やＣＣＤなどの赤外線撮像素子やレーザビ
ーム６を走査するガルバノミラー１２も必要ないため、
安価に装置を構成することができる。また、レーザスポ
ット８の位置を検出するためにＸＹステージ７によるＬ
Ｄモジュール１の移動が必要となるが、ＸＹ方向それぞ
れ１回だけでよいのでサーチ時間は非常に短くてすむ。
【００３３】
【発明の効果】本発明の光モジュール光軸調整装置及び
方法は、レーザスポット位置測定用位置に固定されたＬ
Ｄモジュールのレーザスポットの位置を光検出器で検出
し、この検出した位置で光軸合わせ用位置に固定された
光ファイバの入射端の光軸と光検出器との相対位置を修
正した相対位置分だけＬＤモジュールを移動させること
により、光ファイバとＬＤモジュールとの光軸調整を短
時間に行うことを可能にし、光モジュールの生産性を向
上させるという効果がある。
方法は、レーザスポット位置測定用位置に固定されたＬ
Ｄモジュールのレーザスポットの位置を光検出器で検出
し、この検出した位置で光軸合わせ用位置に固定された
光ファイバの入射端の光軸と光検出器との相対位置を修
正した相対位置分だけＬＤモジュールを移動させること
により、光ファイバとＬＤモジュールとの光軸調整を短
時間に行うことを可能にし、光モジュールの生産性を向
上させるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した赤外線撮像管カメラ９で撮像した
画面を示す図である。
画面を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】図４に示した赤外線検出素子で得られた信号を
示すグラフの図である。
示すグラフの図である。
【図６】従来の光軸調整方法を示す斜視図である。
１，１７ ＬＤモジュール ２ ＬＤチャック ３，１６ 光ファイバ ５ ファイバチャック ７ ＸＹステージ ９ 赤外線撮像管カメラ １０ 画像処理装置 １２ ガルバノミラー １３ ピンホール １４ 赤外線検出素子 １５ 十字スリット。
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体レーザ（ＬＤ）モジュールを固定
するＬＤチャックと、前記ＬＤチャックを搭載してＸＹ
方向に移動させるステージと、光ファイバの入射端をこ
のステージにより光軸合わせ用位置に位置決めされた前
記ＬＤモジュールに対応する位置に固定するファイバチ
ャックと、前記ステージによりレーザスポット位置測定
用位置に位置決めされた前記ＬＤモジュールのレーザス
ポットの位置を検出し前記ファイバチャックに固定され
た光ファイバの入射端の光軸との相対位置が既知である
光検出器とを含むことを特徴とする光モジュール光軸調
整装置。 - 【請求項２】 光検出器は、レーザスポットを撮像し光
軸とファイバチャックに固定された光ファイバの入射端
の光軸との相対位置が既知である撮像装置と、この撮像
装置からのビデオ信号を処理して前記レーザスポットの
前記撮像装置の光軸に対する位置を検出する画像処理装
置とを備えたことを特徴とする請求項１記載の光モジュ
ール光軸調整装置。 - 【請求項３】 光検出器は、レーザスポットを投影し光
軸とファイバチャックに固定された光ファイバの入射端
の光軸との相対位置が既知であるレンズと、前記レンズ
に関し前記レーザスポットと共役な位置に配置されたピ
ンホールと、前記レンズと前記ピンホールの間に配置さ
れレーザスポット位置決め用位置に位置決めされたＬＤ
モジュールからのレーザビームを２軸方向に偏向走査す
るレーザビーム走査器と、前記ピンホールを通過する前
記レーザビームの強度を測定するレーザビーム検出素子
とを含むことを特徴とする請求項１記載の光モジュール
光軸調整装置。 - 【請求項４】 光検出器は、レーザスポットの結像面に
配置された中心とファイバチャックに固定された光ファ
イバの入射端の光軸との相対位置が既知である十字スリ
ットと、前記十字スリットを通過したレーザスポット位
置決め用位置に位置決めされたＬＤモジュールからのレ
ーザビームの強度を測定するレーザビーム検出素子とを
含むことを特徴とする請求項１記載の光モジュール光軸
調整装置。 - 【請求項５】 レーザスポット位置測定用位置に固定し
たＬＤモジュールのレーザスポットの位置を光検出器で
測定し、この光検出器で測定した前記レーザスポットの
位置で前記光検出器と光軸合わせ用位置に固定された光
ファイバの入射端の光軸との相対位置を修正した分だけ
前記ＬＤモジュールを移動させて前記ＬＤモジュールと
前記光ファイバの入射端との光軸を合わせることを特徴
とする光モジュール光軸調整方法。 - 【請求項６】 光検出器はレーザスポットを撮像する撮
像装置と、この撮像装置からのビデオ信号を処理して前
記レーザスポットの前記撮像装置の光軸に対する位置を
検出する画像処理装置とを備え、 前記光検出器で検出した前記レーザスポットの前記撮像
装置の光軸に対する位置を前記撮像装置の光軸と光ファ
イバの入射端の光軸との相対位置に加えた分だけＬＤモ
ジュールを移動させることを特徴とする請求項５記載の
光モジュール光軸調整方法。 - 【請求項７】 光検出器はレーザスポットを投影するレ
ンズと、前記レンズに関し前記レーザスポットと共役な
位置に配置されたピンホールと、前記レンズと前記ピン
ホールの間に配置されレーザスポット位置測定用位置に
固定したＬＤモジュールからのレーザビームを２軸方向
に偏向走査するレーザビーム走査器と、前記ピンホール
を通過する前記レーザビームの強度を測定するレーザビ
ーム検出素子とを含み、 このレーザビーム検出素子が前記レーザビーム走査器に
よる走査中に前記レーザビームの最大の強度を測定した
時の前記レンズの光軸に対する前記レーザスポットの位
置を前記レンズの光軸と光ファイバの入射端の光軸との
相対位置に加えた分だけＬＤモジュールを移動させるこ
とを特徴とする請求項５記載の光モジュール光軸調整方
法。 - 【請求項８】 レーザスポット位置測定用位置に固定し
たＬＤモジュールのレーザスポットの結像面に配置され
た十字スリットを通過した前記ＬＤモジュールからのレ
ーザビームの強度を測定し、前記ＬＤモジュールを下記
の座標からなる位置（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）から前記十
字スリットの中心と光軸合わせ用位置に固定された光フ
ァイバの入射端の光軸の相対位置だけ移動させて前記Ｌ
Ｄモジュールと前記光ファイバの入射端との光軸を合わ
せることを特徴とする光モジュール光軸調整方法。 座標Ｘｍａｘ：前記ＬＤモジュールを前記十字スリット
の下方で前記十字スリットの一方の直線状スリットの方
向であるＸ軸の方向に移動した時に前記十字スリットを
通過した前記レーザビームの最大強度を検出した時の前
記ＬＤモジュールの前記Ｘ軸上の座標。 座標Ｙｍａｘ：前記ＬＤモジュールを前記十字スリット
の下方で前記十字スリットの他方の直線状スリットの方
向であるＹ軸の方向に移動した時に前記十字スリットを
通過した前記レーザビームの最大強度を検出した時の前
記ＬＤモジュールの前記Ｙ軸上の座標。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191733A JP2842310B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 光モジュール光軸調整装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191733A JP2842310B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 光モジュール光軸調整装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943456A true JPH0943456A (ja) | 1997-02-14 |
| JP2842310B2 JP2842310B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=16279596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191733A Expired - Fee Related JP2842310B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 光モジュール光軸調整装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842310B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004309514A (ja) * | 2003-04-01 | 2004-11-04 | Pulstec Industrial Co Ltd | ピンホール素子および同素子を用いた光学装置 |
| US6863453B2 (en) | 2003-01-28 | 2005-03-08 | Emcore Corporation | Method and apparatus for parallel optical transceiver module assembly |
| US6863444B2 (en) | 2000-12-26 | 2005-03-08 | Emcore Corporation | Housing and mounting structure |
| US6867377B2 (en) | 2000-12-26 | 2005-03-15 | Emcore Corporation | Apparatus and method of using flexible printed circuit board in optical transceiver device |
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| JP2007327771A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Fujinon Corp | 偏芯量測定方法 |
| US8411455B2 (en) | 2009-03-04 | 2013-04-02 | Panasonic Corporation | Mounting structure and motor |
| CN113182671A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-30 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 一种振镜调光工具、方法及装置 |
| CN114935310A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-08-23 | 北京航空航天大学 | 一种测量液体射流表面微小位移的装置及测量方法 |
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-
1995
- 1995-07-27 JP JP7191733A patent/JP2842310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN114935310B (zh) * | 2022-05-06 | 2023-03-14 | 北京航空航天大学 | 一种测量液体射流表面微小位移的装置及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2842310B2 (ja) | 1999-01-06 |
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