JPS6122282B2 - - Google Patents

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JPS6122282B2
JPS6122282B2 JP52140836A JP14083677A JPS6122282B2 JP S6122282 B2 JPS6122282 B2 JP S6122282B2 JP 52140836 A JP52140836 A JP 52140836A JP 14083677 A JP14083677 A JP 14083677A JP S6122282 B2 JPS6122282 B2 JP S6122282B2
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fiber
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optoelectronic
elements
tube
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Debitsudo Kingu Furederitsuku
Fuiritsupu Miruzu Maaku
Maikeru Gyareru Joonzu Fuiritsupu
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Northern Telecom Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オプチカルフアイバと発光ダイオー
ド、検出器およびレーザのようなオプトエレクト
ロニクス素子とを整合せしめるための方法および
装置に関する。特に、本発明は、オプチカルフア
イバと発光ダイオードとを光学的結合効率が最大
になるように整合せしめるのに役立つ。
オプチカルフアイバ通信システムは、現在、し
ばしばパワー源が制限を受ける。たとえば発光ダ
イオード(LED)の出力には限度がある。した
がつて光源からフアイバへの結合効率をできる限
り高くすることが望ましい。実用的なパツケージ
の設計にあたつては、フアイバに結合されるパワ
ーはフアイバの直接微動操作を使用することによ
つて得られるパワーの少なくとも90%はなければ
ならない。しかしマイクロマニピユレータを使用
してフアイバと光源を整合せしめることは時間の
かかるやつかいな作業であり、しかもマニピユレ
ータを使用する操作者個人個人の基準に基づいて
行なわれる。
もう一つの難点は、パツケージの設計が発光素
子の加速度的劣化を生じさせるものであつてはな
らないし、またパツケージは密封性、耐食性など
の諸要求を満たすものでなければならないことで
ある。
本発明は、フアイバと光源とを自動的に高速度
で整合せしめて、しかもマイクロマニピユレータ
を使用した場合と同じ程度の結果を得ることを可
能にする。フアイバを光源または他の素子に直接
接着する必要はない。本発明に従えば、フアイバ
の直径に対応する孔を有する管がXおよびY軸方
向に移動できるアクチユエータの一部分の中に保
持される。この管が素子、たとえばLED素子の
上方に置かれて、管の中を通過する光が検出され
る。検出信号はアクチユエータの制御装置に送ら
れる。アクチユエータは最大量の光が検出される
位置まで管を移動させる。この位置で管は素子の
載つている部材に固定される。管の中にフアイバ
を挿入すれば、これはすでに整合された状態にな
つている。
本発明はフアイバを検出器に整合せしめるのに
も使用できる。この場合は、管の中のフアイバを
介して光が送り込まれて、検出器から得られる信
号がアクチユエータの移動を制御するのに使用さ
れる。レーザとの整合も可能である。
本発明はたんなる例としてあげたいくつかの具
体例に関する以下の説明を添附図面を参照しなが
ら読むことによつて容易に理解されるであろう。
第1図は発光ダイオード(LED)10を含
む、組み立てられた装置全体の縦断面図である。
LED10の発光領域は参照番号11で示す。
LEDはそれに順応するコーテイング12によつ
て破覆されている。LEDは支持部材13上に取
り付けられ、リング14によつて囲まれている。
図示の具体例では、リング14はセラミツクで作
られているが、電気的に絶縁性の材料であれば他
のものも使用できる。また素子10へのリード線
をたとえば支持部材13上の絶縁層によつて絶縁
するようにしておけば、リング14を導電性材料
で作つてもよい。管15がカツプ形のフエルール
16内に保持され、フエルール16の端面17は
セラミツクリング14上に載つている。フエルー
ル16はたとえば合成樹脂の接着剤18によつて
セラミツクリング14に固定される。
管15はたとえばはんだ付けによつてスピゴツ
トに固定され、そしてオプチカルフアイバー21
がぴつたりはまる孔をもつている。図示の具体例
では、管15は、マンドレル上で直径のより大き
い管部分も有する形に前成形される。このような
管では、プラスチツクコーテイングのないフアイ
バが前成形された孔19にぴつたりはまり、直径
の大きい方の孔20にはコーテイングされている
フアイバがぴつたりはまる。フアイバが管の中の
所定の位置におさまると、孔20がかしめられ
る。第1図ではフアイバは番号21で、コーテイ
ングは番号22で示されている。前成形された管
の横断面図を第2図に示す。フアイバ21の端面
はLEDの発光領域11と整合している。
発光領域11の直径とフアイバ21の光伝送コ
アの直径は約0.75μmが代表的である。したがつ
て高い結合効率を得るためには正確な整合が重要
である。
第3図と第4図は管をLEDと整合せしめるた
めの装置を示す。第3図は簡明にするために部品
が分解された状態を示し、第4図は部品が組み立
てられた状態を示す。まず第3図を参照すると、
アクチユエータ(図示していない)の可動部材3
0は互いに直角な2つの方向、すなわちXおよび
Y軸方向に運動できるようになつていて、真空チ
ヤツク31を有する。真空チヤツク31は管15
が中に入つているフエルール16を受け容れ得る
形状になつている。中空部材32によつてチヤツ
ク31の上側で部材30に取り付けられているの
は検出器33である。フエルール16がチヤツク
31の中にあるときに、真空接続管34がフエル
ール16の背後の圧力を大気圧以下に維持してい
る。フエルール16の下側には支持部材13上に
載つたセラミツクリング14とLED10とが位
置している。管15の孔に整合した状態に配置さ
れた検出器33からは接続リード線35が延びて
いる。
次に第4図を参照すると、装置は管と発光領域
とを整合するための開口位置にある。LED10
には発光領域11から発光するようにエネルギー
が供給され、検出器はアクチユエータの制御シス
テムに接続される。アクチユエータ部材30の移
動軸は第4図に矢印Aで示すような左右方向と、
第4図の紙面に垂直な前後方向とである。最初は
いくらかの光が発光領域11から管15の中に入
つて、検出器によつて検出される。検出器の出力
信号がリード線35を介してアクチユエータに伝
送されて、アクチユエータは部材30を自動的に
移動させて、検出器から最大信号が得られる位置
を見つける。アクチユエータはこの位置で停止
し、アクチユエータによつてセラミツクリング1
4上を移動されたフエルール16が第1図に番号
18で示した合成樹脂製接着剤によつて固定され
る。接着剤が固まると、接続管34を介して行わ
れていた吸引が遮断されて、組み立てられた状態
のLED構造と管の付いたフエルールとが取りは
ずされる。
レーザの整合にも同様な方法が用いられる。こ
の場合はセラミツクリング14の中にLED10
の代わりにレーザダイオードが置かれる。
本発明のもう一つの用途であるフアイバと検出
器の位置合わせの場合もLEDの場合と基本的に
は同じ方法を使用するが、異なる点は光が管の中
のある長さのフアイバに沿つて下向きに送られ
て、検出器によつて検出されることである。第5
図にその配置を示す。
アクチユエータの部材30が第4図の場合と同
様にフエルール16および管15を保持し、短い
フアイバ36が管の中に位置している。発光体、
たとえばLED37が中空部材32上に位置して
いて、LED37からの光がフアイバ36に沿つ
て検出器38上に当たる。検出器38の作動領域
を番号39で示す。検出器38の出力信号はリー
ド線40を介してアクチユエータに供給される。
検出器38から最大信号が得られるまでアクチユ
エータが部材30を動かす。次にフエルール16
がセラミツクリング14に固定され、吸引が遮断
され、そして検出器、フエルール、管からなるア
センブリが取りはずされる。フアイバ36は管1
5から取りはずすことも、そのまま残しておくこ
ともある。フアイバ36とLED37の整合はそ
れほど厳しくする必要はない。なぜならLED3
7の発光領域の整合は管15と検出器38の作動
領域39との整合に影響を及ぼさないからであ
る。
本発明の方法によつて、従来のやつかいな整合
操作が整合効率をほとんど下げることなしに自動
化される。たとえば3個のLEDについてフアイ
バの直接微動操作を使用した場合の結合されたパ
ワーの最良値はそれぞれ32.30μW、28.14μW、
32.0μWであつたが、上述のパツケージングシス
テムを使用した場合は、それぞれ30.8μW、
25.50μW、32.50μWであつた。第1および第2
のLEDの場合は0.2および0.4dBの減少、第3の
LEDの場合は0.06dBの増加ということになる。
管15をいつたん位置決めして固定してしまう
と、フアイバをいつ挿入してもつねに整合する。
フアイバの軸方向位置決めを正確にするために、
フアイバの挿入を監視することができる。LED
構造の場合は、LEDにエネルギーが付与され
て、第1図のフアイバ21を通つて伝送される光
が監視される。光伝送量が急激に増加すると、フ
アイバの端面がLEDのすぐ近くにある、すなわ
ちコーテイング層12に接触していることにな
る。そこで管15の部分20をかしめるなどして
フアイバを固定する。同じパワー出力を有する数
多くのアセンブリを作りたい場合は、各フアイバ
を挿入するときに監視して、希望のパワーレベル
に達するまで挿入してからフアイバを固定する。
このようにすればパワーは可能最大レベルには達
していないかもしれないが、数多くのLED/フ
アイバパツケージを同じ仕様にすることができ
る。
フアイバと素子との間には直接の接触はない。
直接接触があると素子は加速度的に劣化する。本
発明ではフアイバとフエルールおよびフエルール
とセラミツクリングの間に接触が生じている。
種々の部品の形状の種々の別形が可能である。
フエルール16および整合要素すなわち管15は
一体に作ることも可能である。管の形状も、フア
イバがぴつたりはまる孔が設けられていて、円錐
形部分のようにフアイバを挿入しやすくする部分
が設けられていさえすれば種々の形状が可能であ
る。前述した前成形された管は、前成形の時点で
円錐形案内部分が形成されるので有利である。フ
エルールが支持部材13に直接接触する長いスカ
ート部分をもつていれば、セラミツクリング14
の使用を避けることも可能である。
合成樹脂接着の代わりに、それが適切である場
合にははんだ付けまたは溶接を使用することも可
能である。
小孔部分19の中に永久窓として短いフアイバ
を置くことが可能である。短いフアイバは挿入を
監視するためのより長いフアイバと一緒に押し込
むことによつて挿入された状態でアセンブリが供
給される。短いフアイバは所定の位置に固定され
る。後で使用者は短いフアイバの外部端に当たる
ようにフアイバを挿入できる。2本のフアイバの
接触部は管の小孔部分内になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、組み立てられたフアイバおよび素子
の縦断面図である。第2図は、第1図の線−
に沿つた断面図である。第3図は、アクチユエー
タの一部、フアイバ、保持部材、素子取付部材を
分解して組み立てる順序に並べたものの断面図で
ある。第4図は、第3図と同様の断面図である
が、種々の部品が所定の位置に組み立てられてい
る。第5図は、第4図と同様の図であるが、フア
イバと検出器を整合せしめるための装置を示す。 10……発光ダイオード、11……発光領域、
12……コーテイング、13……支持部材、14
……リング、15……管、16……フエルール、
18……接着剤、19……孔、21……フアイ
バ、30……可動部材、33……検出器、36…
…フアイバ、37……発光ダイオード、38……
検出器、39……作動領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 オプチカルフアイバとオプトエレクトロニク
    ス素子とを整合せしめるための方法にして、孔1
    9を有するフアイバ支持部材16を、第1オプト
    エレクトロニクス素子33,37を備え且つX軸
    及びY軸に沿つて移動可能なアクチユエータの可
    動部材30に、取りはずし可能に且つ該孔19が
    第1オプトエレクトロニクス素子33,37に整
    合するように取付け、 第2オプトエレクトロニクス素子10,38が
    取付けられた第2オプトエレクトロニクス素子支
    持部材13を該フアイバ支持部材16に対して、
    該X軸及びY軸に沿つて相対的に摺動可能に且つ
    該孔19が該第1及び第2オプトエレクトロニク
    ス素子の間に軸方向に位置付けられるように位置
    せしめ、 ここにおいて一方のオプトエレクトロニクス素
    子10,37が発光素子で他方のオプトエレクト
    ロニクス素子33,38が検出器であり、 該オプトエレクトロニクス素子10,33,3
    7,38を付勢し、該検出器33,38の出力を
    該アクチユエータの制御回路に接続し、該アクチ
    ユエータの可動部材30と該フアイバ支持部材1
    6とを該検出器33,38の出力レベルが最大に
    なる位置までX軸およびY軸に沿つて移動させ、 該フアイバ支持部材16をその位置にて該第2
    オプトエレクトロニクス素子支持部材13に対し
    て固定し、 該第2オプトエレクトロニクス素子支持部材1
    3が固定されたフアイバ支持部材16を該アクチ
    ユエータの可動部材30から取りはずし、 次いでオプチカルフアイバ21,36がぴつた
    りはまる該孔19内にオプチカルフアイバを位置
    付けかつ固定すること から成ることを特徴とする方法。 2 該フアイバ支持部材16の中に管15を置い
    て、該管が該孔19を形成するようになす特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 3 該第2オプトエレクトロニクス素子が発光ダ
    イオード10であつて、該孔19を通つて伝送さ
    れる光を測定することと、最大出力レベルが得ら
    れるまで該フアイバ支持部材16を移動させるこ
    とを含んでいる特許請求の範囲第1項または第2
    項記載の方法。 4 オプチカルフアイバ21をその端部が該発光
    ダイオード10に少なくとも非常に近接する位置
    まで該孔19の中に挿入し、該フアイバを該孔の
    中に固定する特許請求の範囲第3項記載の方法。 5 該フアイバ21が該孔19の中に挿入される
    ときに該フアイバを通つて伝送される光を監視
    し、光伝送量が所定の値に達したときに該フアイ
    バを固定する特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 該第2オプトエレクトロニクス素子支持部材
    13が該第2オプトエレクトロニクス素子10,
    38を囲むリング14を有し、該フアイバ支持部
    材16が該リング14と摺動接触する端面部分を
    有するカツプ形部材によつて形成されている特許
    請求の範囲第1項記載の方法。
JP14083677A 1976-11-29 1977-11-25 Method of adjusting optical fiber and optelectronics element and its equipment Granted JPS5369048A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DK (1) DK506077A (ja)
ES (1) ES464572A1 (ja)
FI (1) FI773591A7 (ja)
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