(57)【要約】【課題】光軸調整工程において、簡易に安価かつ高信頼な、光デバイスの接合面同士の接触を判定できる。【解決手段】第１の光デバイスの光軸と第２の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、前記第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージの位置および前記第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別する状態判別部とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、
前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、
前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、
前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、
前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別する状態判別部と
を備えたことを特徴とする光軸調整装置。
【請求項２】
第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、
前記第３の微動ステージの位置、および前記第４の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、
前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、
前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、
前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、
前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別し、前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する状態判別部と
を備えたことを特徴とする光軸調整装置。
【請求項３】
第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、
前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別するステップと、
前記第１のガイドピン部と前記第１のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第１の微動ステージを、前記第２の微動ステージから離れる方向に第２の設定位置まで移動させるステップと、
前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整するステップと
を備えることを特徴とする光軸調整方法。
【請求項４】
第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、
前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別する第１のステップと、
前記第２のガイドピン部と前記第２のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第３の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第４の設定位置まで移動させる第２のステップと、
前記第３の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第３の微動ステージの位置を調整する第３のステップと、
前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する第４のステップと、
前記第３のガイドピン部と前記第３のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第４の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第６の設定位置まで移動させる第５のステップと、
前記第４の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第４の微動ステージの位置を調整する第６のステップと
を備えることを特徴とする光軸調整方法。
【請求項５】
前記判別するステップは、
前記第１の電気信号に基づく電圧値が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面とが接触したと判定するステップ
を備えることを特徴とする請求項３に記載の光軸調整方法。
【請求項６】
前記判別するステップは、
前記第１の電気信号に基づく電圧値の変位量に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との間隔を測定するステップ
を備えることを特徴とする請求項３または請求項５に記載の光軸調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸調整装置及び光軸調整方法に関し、より詳細には、複数の光デバイスを組み合わせる際の光軸調整装置及び光軸調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の光デバイスを組み立てて、光モジュールを構成する光デバイスの実装・組立が盛んに行われている。光デバイスとは、例えば、光ファイバ、光導波路、レンズ、プリズム等をいう。光デバイスの実装・組立工程においては、光が伝搬する光ファイバ・光導波路の光学特性を最大限確保し、コア部を伝搬する光の接続損失を最小限に抑えるように光軸調整する光軸調整工程が必要となる。
【０００３】
従来から光軸調整工程においては、良好な光学特性を得るために、光学的結合のため向かい合った光デバイスの接合面同士は、できるだけ近づけておく必要がある。また、光学的に結合する光デバイス同士の接合面を精密に面合せすることが不可欠である。
【０００４】
したがって、光モジュール組立工程における光デバイスの接合面同士の溶接あるいは接着の際には、自動化による作業効率向上のため、基準面に対する光デバイスの接合面のそれぞれの平行度を正確に把握する必要がある。
【０００５】
光デバイスの接合面同士を突き合わせる際、光デバイスの接合面同士が接触したまま、さらに接合面同士に圧力が掛かると、光デバイスを傷つけてしまう恐れがある。よって光デバイスの接合面同士の接触位置を把握する必要がある。
【０００６】
したがって、光デバイスの接合面同士の接触位置を把握するための接触判定は、光モジュール組立工程において必要不可欠な工程の一つとなっている。
【０００７】
そこで従来技術では、ファイバアレイブロックなどの比較的大きな光デバイスが、光導波路へ接触した際に生じた、光導波路が固定されたホルダと支持台との間に取り付けられたばねの伸びを、変位検出センサで検知し、ばねの伸びにより光デバイスと光導波路との接触を検知する方法などが採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、非接触で光デバイス間の微小間隔距離を測定して光軸調整する手段としては、一般的に光ヘテロダイン干渉計による測定方法（例えば、特許文献２参照）による光軸調整方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１１１３６２号公報
【特許文献２】特公平０８−０１６６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の従来の光軸調整方法は、光デバイスが光導波路へ接触した際の反発力が、ある程度大きくないと機構が接触を検知できないことから、光ファイバアレイブロックのように、光デバイス周辺を構造部材で保護された部品の場合には、適用可能である。しかし、単芯の光ファイバに適用する場合、力が単芯の光ファイバと光デバイスとの接触点に集中してしまい、単芯の光ファイバがダメージを受ける可能性があるという問題があった。
【００１１】
一方、特許文献２に記載の従来の光ヘテロダイン干渉計による測定方法では、位相差の検出、偏波面制御、測定対象への入射光がコリメートされていること、変調光の使用が必要とされ、特別な測定系を用意する必要があるという問題があった。よって、測定用装置自体が大掛かりとなり、光軸調整装置に組み込むには光軸調整装置が大型化してしまうことや、非常にコスト高となるという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題点を解消するために創案されたもので、その目的とするところは、光軸調整工程において、特別な光学測定系を別途構築することなしに、簡易に安価かつ高信頼な、光デバイスの接合面同士の接触を判定できる光軸調整装置及び光軸調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別する状態判別部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、前記第３の微動ステージの位置、および前記第４の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別し、前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する状態判別部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別するステップと、前記第１のガイドピン部と前記第１のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第１の微動ステージを、前記第２の微動ステージから離れる方向に第２の設定位置まで移動させるステップと、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整するステップとを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別する第１のステップと、前記第２のガイドピン部と前記第２のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第３の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第４の設定位置まで移動させる第２のステップと、前記第３の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第３の微動ステージの位置を調整する第３のステップと、前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する第４のステップと、前記第３のガイドピン部と前記第３のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第４の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第６の設定位置まで移動させる第５のステップと、前記第４の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第４の微動ステージの位置を調整する第６のステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の光軸調整方法であって、前記判別するステップは、前記第１の電気信号に基づく電圧値が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面とが接触したと判定するステップを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項３または請求項５に記載の光軸調整方法であって、前記判別するステップは、前記第１の電気信号に基づく電圧値の変位量に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との間隔を測定するステップを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、複数の光デバイスの実装・組立を行う際、光デバイス同士のＺ軸方向の光軸調整に関して、光デバイスの接合面同士の接触を簡易に判定することが可能となる。したがって、光デバイスの破損を防ぎ、光デバイス同士の光軸調整を効率化するとともに、複数の光デバイスの組立の際の歩留りを向上して低コスト化をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる光軸調整装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる光軸調整方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整装置を示す構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１に本発明による第１の実施形態による光軸調整装置構成を示す。本発明の第１の実施形態にかかる光軸調整装置は、第１の光ファイバ１０が固定され、第１の光ファイバ１０の光軸方向に第１の圧電素子付ガイドピン部１７が設置された第１の微動ステージ１２と、第２の光ファイバ１１が固定され、第１の圧電素子付ガイドピン部１７と光軸方向において対向する位置に第１の突き当て部２０が設置された第２の微動ステージ１３と、第１の圧電素子付ガイドピン部１７が第１の突き当て部２０に接触した際に、第１の圧電素子付ガイドピン部１７の圧電素子で発生される第１の電気信号を測定する電圧モニタ部１８と、第１の圧電素子付ガイドピン部１７の圧電素子で発生される第１の電気信号に基づいて、第１の光ファイバ１０が第２の光ファイバ１１と接触しているか否かを判定する状態判別部１９と、状態判別部１９による判定結果に基づいて、第１の微動ステージ１２および第２の微動ステージ１３を移動させる制御部１４とを含む。
【００２３】
第１の微動ステージ１２および第２の微動ステージ１３は、制御部１４により、第１の光ファイバ１０および第２の光ファイバ１１の光軸に平行なＺ軸方向、およびＺ軸方向に直交するＸＹ軸方向に移動することができる。光源１５から入射された光は第１の光ファイバ１０、第２の光ファイバ１１を透過し、第２の光ファイバ１１から出射される光の光強度が受光部１６で測定される。
【００２４】
第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端（１ｂ）は、第１の光ファイバ１０の接合面（１ａ）を基準面として、基準面（１ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ているようにあらかじめ、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている。
【００２５】
また、第１の圧電素子付ピンガイド部１７の先端（１ｂ）が接触する第２の微動ステージ１３の第１の突き当て部２０の面（１ｂ’）側には、接続対象となる第２の光ファイバ１１の接合面（１a’）の位置に合わせた突起があらかじめ設けられてもよい。
【００２６】
図２に本発明の第１の実施形態における光軸調整工程フローを示す。第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端（１ｂ）は、第１の光ファイバ１０の接合面（１ａ）を基準面として、基準面（１ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ており、第１の突き当て部２０の面（１ｂ’）と第２の光ファイバ１１の接合面（１ａ’）が同じＸＹ軸平面上にある（Ｂ）場合の例を説明する。
【００２７】
第１の光ファイバ１０の接合面と第２の光ファイバ１１の接合面との接続を担当する作業員は、操作する情報端末でＺ軸方向光軸調整命令を制御部１４に送信する。制御部１４は、Ｚ軸方向光軸調整命令を受信する（Ｓ２０１）。
【００２８】
制御部１４は、第１の光ファイバ１０が固定される第１の微動ステージ１２を第２の微動ステージ１３に近づく方向に第１の設定位置まで移動させる（Ｓ２０２）。第１の設定位置とは、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１同士が接触しない程度の位置をいう。
【００２９】
制御部１４は、第１の微動ステージ１２の位置を、さらにＺ軸方向に移動させ、第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端（１ｂ）が第１の突き当て部２０の面（１ｂ’）に接触する状態まで第１の微動ステージ１２を移動させる。電圧モニタ部１８で検出される圧電素子から電圧値が０Ｖからの変化を測定することにより、状態判別部１９は、第１の圧電素子付ガイドピン部１７と第１の突き当て部２０との接触状態を検知する（Ｓ２０３）。状態判別部１９は、電圧モニタ部１８で検出される第１の圧電素子付ガイドピン部１７の圧電素子からの電圧値が所定の閾値を超えた時を、第１の光ファイバ１０の接合面（１ａ）と第２の光ファイバ１１の接合面（１ａ’）とが接触した時と判定し得る。
【００３０】
制御部１４は、次に、接触後にＺ軸方向に第１の微動ステージ１２を、第２の微動ステージ１３から離れる方向に、第２の設定位置まで移動する（Ｓ２０４）。第２の設定位置とは、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１とが光学的に結合するのに最適な位置をいう。そして、第１の光ファイバ１０の光軸と第２の光ファイバ１１の光軸とを合わせるように、第１の微動ステージ１２の位置を調整する。一連の手順により、Ｚ軸方向の光軸調整が完了する。なお、ＸＹ軸方向光軸調整は、Ｚ軸方向の光軸調整の前後で行われる。
【００３１】
圧電素子は、圧電素子自身の変位量に応じて電圧を発生させるため、第１の圧電素子付ガイドピン部１７が第１の突き当て部２０と接触するまでは電圧を発生せず、接触状態から少し押し込んだ状態で、電圧を発生することになる。電圧値状態遷移をモニタすることにより、接触状態を感知することができる。
【００３２】
加えて、第１の圧電素子付ガイドピン部１７を押し込んだ場合に、圧電素子自身の変位量に比例した電圧値が得られ、一般的に市販される圧電素子を用いた場合でもμmオーダ分解能で検出可能である。
【００３３】
そこで、光デバイスの接合面同士の距離を測定する方法を説明する。第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端を、第１の突き当て部２０と接触する位置関係のときに、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１の接合面が例えば10μmの間隔があいている状態になるよう事前設定しておく。Ｚ軸方向光軸調整の際には、電圧値モニタ部１８で電圧値が０Ｖから有限の値が得られた状態で、第１の圧電素子付ガイドピン部１７と第１の突き当て部２０とが接触したことが分かる。しかし、電圧値が得られた時にはまだ第１の光ファイバ１０、第２の光ファイバ１１はまだ接触しておらず、10μmの間隔に設定されている。さらに第１の微動ステージ１２を第２の微動ステージ１３に近接する方向に押し込んでいくと、押し込み量に相当する電圧値が電圧値モニタ部１８で検出できる。よって、10μm以下の距離で圧電素子の出力が線形の場合、上述したような事前設定をしておくことにより、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１の接合面間距離をμｍオーダで測定することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、第１の圧電素子付ガイドピン部１７は第１の微動ステージ１２に設置される例で説明したが、第２の微動ステージ１３側に設置されていてもよい。また、第１の光ファイバ１０が固定される第１の微動ステージ１２を移動させる例で説明したが、第１の微動ステージ１２が固定で第２の光ファイバ１１が固定される第２の微動ステージ１３を移動させるようにしてもよい。
【００３５】
（第２の実施形態）
図３に本発明による第２の実施形態による光軸調整装置構成を示す。本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整装置は、第３の光ファイバ３０が固定され、第３の光ファイバ３０の光軸方向に第２の圧電素子付ガイドピン部３９が設置された第３の微動ステージ３３と、光導波路（第５の光デバイス）３１が形成された光デバイスが固定され、第２の圧電素子付ガイドピン部３９と光軸方向において対向する位置に第２の突き当て部４３が設置され、第３の圧電素子付ガイドピン部４０と、光軸方向と反対方向において対向する位置に第３の突き当て部４４が設置された光導波路取付台（光デバイス取付ステージ）３４と、第４の光ファイバ３２が固定され、第４の光ファイバ３２の光軸方向と反対方向に第３の圧電素子付ガイドピン部４０が設置された第４の微動ステージ３５とを含む。また、本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整装置は、第２の圧電素子付ガイドピン部３９が第２の突き当て部４３に接触した際に第２の圧電素子付ガイドピン部３９の圧電素子で発生される第２の電気信号と、第３の圧電素子付ガイドピン部４０が第３の突き当て部４４に接触した際に第３の圧電素子付ガイドピン部４０の圧電素子で発生される第３の電気信号とを測定する電圧モニタ部４１と、第２の圧電素子付ガイドピン部３９の圧電素子で発生される第２の電気信号に基づいて、第３の光ファイバ３０が光デバイスに形成されている光導波路３１と接触しているか否かを判定し、第３の圧電素子付ガイドピン部４０の圧電素子で発生される第３の電気信号に基づいて、第４の光ファイバ３２が光デバイスに形成されている光導波路３１と接触しているか否かを判定する状態判別部４２と、状態判別部４２による判定結果に基づいて、第３の微動ステージ３３、および第４の微動ステージ３５を移動させる制御部３６とを含む。
【００３６】
第３の微動ステージ３３および第４の微動ステージ３５は、制御部３６により、第３の光ファイバ３０の光軸、光導波路３１の光軸、および第４の光ファイバ３２の光軸に平行なＺ軸方向、およびＺ軸方向に直交するＸＹ軸方向に移動することができる。光源３７から入射された光は第３の光ファイバ３０、光導波路３１、第４の光ファイバ３２を透過し、第４の光ファイバ３２から出射される光の光強度が受光部３８で測定される。
【００３７】
第２の圧電素子付ガイドピン部３９の先端（３ｂ）は、第３の光ファイバ３０の接合面（３ａ）を基準面として、基準面（３ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ているようにあらかじめ、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている。また第３の圧電素子付ガイドピン部４０の先端（３ｄ’）は、第４の光ファイバ３２の接合面（３ｃ’）を基準面として、基準面（３ｃ’）よりＺ軸方向と反対方向に０以上の距離を突き出ているようにあらかじめ、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている。
【００３８】
光導波路取付台３４の第１の光導波路接合面（３ａ’）と第２の突き当て部４３の面（３ｂ’）とが同じＸＹ軸平面上にあるように、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている（Ｄ）。光導波路取付台３４の第２の光導波路接合面（３ｃ）と第３の突き当て部４４の面（３ｄ）とが同じＸＹ軸平面上にあるように、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている（Ｅ）。
【００３９】
また、第２の圧電素子付ピンガイド部３９の先端（３ｂ）が接触する光導波路取付台３４の第２の突き当て部４３の面（３ｂ’）側には、接続対象となる光導波路３１の第１の光導波路接合面（３ａ’）の位置に合わせた突起があらかじめ設けられてもよい。さらに第３の圧電素子付ピンガイド部４０の先端（３ｄ’）が接触する光導波路取付台３４の第３の突き当て部４４の面（３ｄ）側には、接続対象となる光導波路３１の第２の光導波路接合面（３ｃ）の位置に合わせた突起があらかじめ設けられてもよい。
【００４０】
図４に本発明の第２の実施形態における光軸調整工程フローを示す。第２の圧電素子付ガイドピン部３９の先端（３ｂ）は、第３の光ファイバ３０の接合面（３ａ）を基準面として、基準面（３ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ており、第３の圧電素子付ガイドピン部４０の先端（３ｄ’）は、第４の光ファイバ３２の接合面（３ｃ’）を基準面として、基準面（３ｃ’）よりＺ軸方向と反対方向に０以上の距離を突き出ており、第２の突き当て部４３の面（３ｂ’）と光デバイスに形成されている光導波路３１の第１の光導波路接合面（３ａ’） が同じＸＹ軸平面上にあり（Ｄ）、第３の突き当て部４４の面（３ｄ）と光デバイスに形成されている光導波路３１の第２の光導波路接合面（３ｃ） が同じＸＹ軸平面上にある（Ｅ）場合の例を説明する。
【００４１】
第３の光ファイバ３０と光導波路３１と第４の光ファイバ３２との接続を担当する作業員は、操作する情報端末でＺ軸方向光軸調整命令を制御部３６に送信する。制御部３６は、Ｚ軸方向光軸調整命令を受信する（Ｓ４０１）。
【００４２】
制御部３６は、第３の光ファイバ３０が固定される第３の微動ステージ３３を光導波路取付台３４に近づく方向に第３の設定位置まで移動させる（Ｓ４０２）。第３の設定位置とは、第３の光ファイバ３０と光デバイスに形成されている光導波路３１とが接触しない程度の位置をいう。
【００４３】
制御部３６は、さらにＺ軸方向に移動させ、第２の圧電素子付ガイドピン３９の先端が光導波路取付台３４の第２の突き当て部４３に接触する状態まで第３の微動ステージ３３を移動させる。電圧モニタ部４１で検出される圧電素子から電圧値が０Ｖからの変化を測定することにより、状態判別部４２は、第２の圧電素子付ガイドピン３９と第２の突き当て部４３との接触状態を検知する（Ｓ４０３）。状態判別部４２は、電圧モニタ部４１で検出される第２の圧電素子付ガイドピン３９の圧電素子からの電圧値が所定の閾値を超えた時を、第３の光ファイバ３０の接合面（３ａ）と光導波路３１の第１の光導波路接合面（３ａ’）とが接触した時と判定し得る。
【００４４】
制御部３６は、次に、接触後にＺ軸方向に第３の微動ステージ３３を光導波路取付台３４から離れる方向に第４の設定位置まで移動する（Ｓ４０４）。第４の設定位置とは、第３の光ファイバ３０と光デバイスに形成されている光導波路３１とが光学的に結合するのに最適な位置をいう。そして、第３の光ファイバ３０の光軸と光導波路３１の光軸とを合わせるように、第３の微動ステージ３３の位置を調整する。第３の微動ステージ３３の位置の調整により、第３の光ファイバ３０側のＺ軸方向の光軸調整が完了する。
【００４５】
制御部３６は、次に、第４の光ファイバ３２が固定される第４の微動ステージ３５を光導波路取付台３４に近づく方向に第５の設定位置まで移動させる（Ｓ４０５）。第５の設定位置とは、第４の光ファイバ３２と光デバイスに形成されている光導波路３１とが接触しない程度の位置をいう。
【００４６】
制御部３６は、第４の微動ステージ３５を、さらにＺ軸方向に移動させ、第３の圧電素子付ガイドピン４０の先端が光導波路取付台３４の第３の突き当て部４４に接触する状態まで第４の微動ステージ３５を移動させる。電圧モニタ部４１で検出される圧電素子から電圧値が０Ｖからの変化を測定することにより、状態判別部４２は、第３の圧電素子付ガイドピン４０と第３の突き当て部４４との接触状態を検知する（Ｓ４０６）。状態判別部４２は、電圧モニタ部４１で検出される第３の圧電素子付ガイドピン部４０の圧電素子からの電圧値が所定の閾値を超えた時を、第４の光ファイバ３２の接合面（３ｃ’）と光導波路３１の第２の光導波路接合面（３ｃ）とが接触した時と判定し得る。
【００４７】
制御部３６は、次に、接触後にＺ軸方向に第３の微動ステージ３３を、光導波路取付台３４から離れる方向に、第６の設定位置までを移動する（Ｓ４０７）。第６の設定位置とは、第４の光ファイバ３２と光デバイスに形成されている光導波路３１とが光学的に結合するのに最適な位置をいう。そして、第４の光ファイバ３２の光軸と光導波路３１の光軸とを合わせるように、第４の微動ステージ３５の位置を調整する。第４の微動ステージ３５の位置の調整によって、第３の光ファイバ３０側のＺ軸方向の光軸調整が完了する。一連の手順により、Ｚ軸方向の全光軸調整が完了する。なお、ＸＹ軸方向光軸調整は、Ｚ軸方向の光軸調整の前後で行われる。
【００４８】
なお、本実施形態では、第２の圧電素子付ガイドピン３９が第３の微動ステージ３３に設置される例で説明したが、光導波路取付台３４側に設置されていてもよい。また、第３の光ファイバ３０が固定される第３の微動ステージ３３を移動させる例で説明したが、第３の微動ステージ３３が固定で光導波路３１が形成された光デバイスが固定される光導波路取付台３４を移動させるようにしてもよい。また、本実施形態では、第３の圧電素子付ガイドピン４０が第４の微動ステージ３５に設置される例で説明したが、光導波路取付台３４側に設置されていてもよい。また、第４の光ファイバ３２が固定される第４の微動ステージ３５を移動させる例で説明したが、第４の微動ステージ３５が固定で光導波路３１が形成された光デバイスが固定される光導波路取付台３４を移動させるようにしてもよい。
【００４９】
本実施形態によれば、複数の光デバイスの実装・組立を行う際、光デバイス同士のＺ軸方向の光軸調整に関して、光デバイスの接合面同士の接触を簡易に判定することが可能となる。したがって、光デバイスの破損を防ぎ、光デバイス同士の光軸調整を効率化するとともに、複数の光デバイスの組立の際の歩留りを向上して低コスト化をすることが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  第１の光ファイバ
１１  第２の光ファイバ
１２  第１の微動ステージ
１３  第２の微動ステージ
１４、３６  制御部
１５、３７  光源
１６、３８  受光部
１７  第１の圧電素子付ガイドピン部
１８、４１  電圧モニタ部
１９、４２  状態判別部
２０  第１の突き当て部
３０  第３の光ファイバ
３１  光導波路
３２  第４の光ファイバ
３３  第３の微動ステージ
３４  光導波路取付台
３５  第４の微動ステージ
３９  第２の圧電素子付ガイドピン部
４０  第３の圧電素子付ガイドピン部
４３  第２の突き当て部
４４  第３の突き当て部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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