(57)【要約】【課題】  複数の光学部品の光軸同士を高精度で短時間に調芯する。【解決手段】  本発明の光軸調芯装置１０は、調芯用光をコア３１−３３へ出射する光ファイバと２１−２３と、出射側端面が光ファイバ２１−２３の外径より小さい所定の間隔で並列配置され、光ファイバ２１−２３から出射された調芯用光を出射側端面から出射するコア３１−３３と、コア３１−３３から出射された調芯用光を集光する集光手段４０と、集光された調芯用光の強度を計測して受光量を出力する受光手段５０と、光ファイバ２１−２３に順次調芯用光を入射させると共に、集光された調芯用光の強度に基づいて基準位置のコアの中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とを一致させる調芯手段６０と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調芯用光をそれぞれコアへ出射する３以上の光ファイバと、
出射側端面が前記光ファイバの外径より小さい所定の間隔で並列配置され、前記光ファイバから出射された調芯用光を前記出射側端面から出射する３以上のコアと、
前記３以上のコアから出射された調芯用光を集光する集光手段と、
前記集光された調芯用光の強度を計測して受光量を出力する受光手段と、
前記３以上の光ファイバに順次調芯用光を入射させると共に、前記出力された受光量に基づいて基準位置のコアの中心および前記受光手段の中心を結ぶ光軸と前記集光手段の光軸とを一致させる調芯手段と、
を備える、光軸調芯装置。
【請求項２】
前記調芯手段は、
前記３以上の光ファイバに順次調芯用光を入射させると共に、前記出力された受光量に基づいて調芯位置を特定する制御手段と、
前記特定された調芯位置に前記３以上のコアまたは前記集光手段を動かす移動手段と、
を備える、請求項１記載の光軸調芯装置。
【請求項３】
前記基準位置のコアは、前記３以上のコアの中心に配置されたコアであり、
前記制御手段は、前記中心に配置されたコアに対応する受光量が最も大きくなると共に前記中心に配置されたコアから等距離離れた位置に配置された１対のコアに対応する受光量が等しくなる位置を前記調芯位置として特定する、
請求項２記載の光軸調芯装置。
【請求項４】
前記制御手段は、予め、光軸のずれ量に対する受光量の計測結果である受光量変化曲線を保持し、前記出力された受光量を前記受光量変化曲線に当て嵌めることによって前記調芯位置を特定する、請求項２または３記載の光軸調芯装置。
【請求項５】
前記３以上の光ファイバおよび３以上のコアはレセプタクル内に配置され、
前記集光手段と受光手段とは一体化されている、
請求項１乃至４のいずれか１項記載の光軸調芯装置。
【請求項６】
前記３以上のコアは、クラッド層の内部に並列配置され、前記クラッド層の一端で前記３以上の光ファイバとそれぞれ接続されると共に前記基準位置のコアから等距離に配置されたコアは前記クラッド層の他端に行くにしたがい基準位置のコアに近づく、請求項１乃至５のいずれか１項記載の光軸調芯装置。
【請求項７】
前記クラッド層内において前記３以上のコアは前記クラッド層の幅方向に並列配置され、
前記調芯手段は、前記３以上のコアと前記集光手段とを相対的に前記クラッド層の幅方向に動かすことによって光軸を一致させる、
請求項６記載の光軸調芯装置。
【請求項８】
前記クラッド層内において前記３以上のコアは前記クラッド層の幅方向に並列配置され、
前記クラッド層の幅方向に並列配置された３以上のコアを備えると共に前記クラッド層の上に積層された第２のクラッド層をさらに備え、
前記クラッド層の幅方向と前記クラッド層の積層方向とは直交し、
前記調芯手段は、前記幅方向および積層方向と異なる方向に前記３以上のコアと前記集光手段とを相対的に動かすことによって光軸を一致させる、
請求項６記載の光軸調芯装置。
【請求項９】
出射側端面が光ファイバの外径より小さい所定の間隔で並列配置され、入射した調芯用光を前記出射側端面から出射する３以上のコアを用い、
前記３以上のコアへ前記光ファイバを用いて調芯用光を順次出射し、
前記３以上のコアから出射された調芯用光を集光手段を用いて集光し、
前記集光された調芯用光の強度を受光手段を用いて計測すると共に受光量として出力し、
前記出力された受光量に基づいて、基準位置のコアの中心および前記受光手段の中心を結ぶ光軸と前記集光手段の光軸とを一致させる、
光軸調芯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品の光軸を調芯する光軸調芯装置および光軸調芯方法に関し、特に、直列に配置された複数の光学部品の光軸同士を調芯する光軸調芯装置および光軸調芯方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光モジュールの光軸調芯においては、発光素子もしくは受光素子、レンズ、光コネクタなどの複数の光学部品の光軸を数μｍの精度で調芯する必要がある。複数の光学部品の光軸同士を調芯する場合、一般的に、最初に広い範囲にわたって粗いステップでＸ方向とＹ方向をそれぞれスキャンして最大の光結合がえられる位置を探しだし、その後、スキャンするステップを小さくして行き、最適な光結合を得られる位置を特定する。しかし、Ｘ方向とＹ方向をそれぞれスキャンする場合、調芯に長い時間を要していた。
【０００３】
一方、特許文献１には、並列配置した３本の光ファイバを用いて光源からの光を受光し、各光ファイバの受光量に基づいて光源の光軸をダイレクトに調芯する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２８４４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般的な光ファイバの外径はφ１２５μｍであり、細いものでもφ８０μｍ程度であるため、並列配置した３本の光ファイバからの光量の差を用いる場合、数十μｍ程度の精度の調芯が限界である。従って、特許文献１の技術を数μｍの精度が必要な光モジュールの光軸調芯にそのまま適用することはできない。
【０００６】
本発明の目的は、上記の課題に鑑みなされたものであり、複数の光学部品の光軸同士を高精度で短時間に調芯できる、光軸調芯装置および光軸調芯方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明に係る光軸調芯装置は、調芯用光をそれぞれコアへ出射する３以上の光ファイバと、出射側端面が光ファイバの外径より小さい所定の間隔で並列配置され、光ファイバから出射された調芯用光を出射側端面から出射する３以上のコアと、３以上のコアから出射された調芯用光を集光する集光手段と、集光された調芯用光の強度を計測して受光量を出力する受光手段と、３以上の光ファイバに順次調芯用光を入射させると共に、出力された受光量に基づいて基準位置のコアの中心および受光手段の中心を結ぶ光軸と集光手段の光軸とを一致させる調芯手段と、を備える。
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係る光軸調芯方法は、出射側端面が光ファイバの外径より小さい所定の間隔で並列配置され、入射した調芯用光を出射側端面から出射する３以上のコアを用い、３以上のコアへ光ファイバを用いて調芯用光を順次出射し、３以上のコアから出射された調芯用光を集光手段を用いて集光し、集光された調芯用光の強度を受光手段を用いて計測すると共に受光量として出力し、出力された受光量に基づいて、基準位置のコアの中心および受光手段の中心を結ぶ光軸と集光手段の光軸とを一致させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光軸調芯装置および光軸調芯方法は、複数の光学部品の光軸同士を高精度で短時間に調芯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光軸調芯装置１０の概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る光軸調芯装置１００および受光モジュール６００の概略構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る調芯用光出射基板４００の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る制御部５３０に記憶されているＰＤ受光量変化曲線である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る調芯用光出射基板４００Ｂの（ａ）斜視図、（ｂ）出射面付近の拡大斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るレンズ把持部５１０Ｂの駆動方向と、コアの並列配置方向および基板の積層方向と、の関係を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るレセプタクル７００ＣとＰＫＧ６６０Ｃとを接続した時の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る別のレセプタクル７００Ｄの拡大透視斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る光軸調芯装置の概略構成図を図１に示す。図１において、本実施形態に係る光軸調芯装置１０は、３本の光ファイバ２１、２２、２３、３つのコア３１、３２、３３、集光手段４０、受光手段５０および調芯手段６０を備える。
【００１２】
光ファイバ２１、２２、２３は一端がコア３１、３２、３３とそれぞれ接続され、他端側から入射した調芯用光を順次接続されたコア３１、３２、３３へ出射する。
【００１３】
コア３１、３２、３３は、一端が光ファイバ２１、２２、２３にそれぞれ接続され、光ファイバ２１、２２、２３から入射した調芯用光を他端側の端面（出射側端面）から出射する。両側のコア２２、２３は、他端に行くにしたがって真ん中のコア３１に近づくように配置され、コア３１、３２、３３の出射側端面は、光ファイバ２１、２２、２３の外径より小さい間隔で並列配置されている。
【００１４】
本実施形態では、φ１２５μｍの光ファイバ２１、２２、２３を用い、コア３１、３２、３３の出射側端面を数十μｍで並列配置した。従って、調芯用光は、コア３１、３２、３３の出射側端面から集光手段４０へ向かって数十μｍ間隔で順次出射される。
【００１５】
集光手段４０は、コア３１、３２、３３から出射された調芯用光を受光手段５０側に集光する。
【００１６】
受光手段５０は、集光手段４０によって集光された調芯用光の強度を計測し、受光量として出力する。
【００１７】
調芯手段６０は、光ファイバ２１、２２、２３に調芯用光を順次入射させると共に、受光手段５０から出力された受光量に基づいて、基準位置のコアの中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とを一致させる。本実施形態では、調芯手段６０を制御手段６１および移動手段６２によって構成し、真ん中に配置されたコア３１の中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とを一致させる。
制御手段６１は、光ファイバ２１、２２、２３に調芯用光を順次入射させると共にその時の受光量に基づいて調芯位置を特定する。移動手段６２は、制御手段６１が特定した調芯位置に、コア３１、３２、３３または集光手段４０を動かす。本実施形態において、移動手段６２は、コア３１、３２、３３または集光手段４０を数μｍオーダーで動かすことができる。移動手段６２の移動精度（数μｍ）と調芯用光の出射間隔（数十μｍ）とを合わせることにより、数μｍのオーダーの調芯が実現できる。
【００１８】
本実施形態において、移動手段６２は、コア３１、３２、３３または集光手段４０をコア３１、３２、３３の配列方向に動かす。コア３１、３２、３３および集光手段４０が調芯位置に配置されることにより、真ん中に配置されたコア３１の中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とが一致する。
【００１９】
ここで、制御手段６１は、基準位置のコアの中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とのずれ量に対応する受光量の変化の計測結果である受光量変化曲線を予め保持している。そして、制御手段６１は、受光手段５０から出力された受光量を、保持している受光量変化曲線に当て嵌めることによって、調芯位置を特定する。真ん中のコア３１を基準とする場合、コア３１、３２、３３および集光手段４０を調芯位置に配置することにより、真ん中のコア３１に対応する受光量が最も大きくなると共にコア３２、３３に対応する受光量が等しくなる。
【００２０】
以上のように構成された光軸調芯装置１０は、以下のように動作する。すなわち、光ファイバ２１、２２、２３は、制御手段６１によって入射タイミングを制御された調芯用光をコア３１、３２、３３へ出射する。コア３１、３２、３３は、光ファイバ２１、２２、２３から入射した調芯用光を、数十μｍ間隔で集光手段４０へ順次出射する。集光手段４０は、コア３１、３２、３３から出射された調芯用光を集光する。そして、調芯手段６０は、集光手段４０によって集光された調芯用光の強度を計測し、計測した強度を受光量変化曲線に当て嵌めることによって調芯位置を特定する。調芯手段６０はさらに、特定した調芯位置に、コア３１、３２、３３および集光手段４０を動かす。コア３１、３２、３３および集光手段４０が調芯位置に配置されることにより、真ん中に配置されたコア３１の中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とが一致する。
【００２１】
以上のように、本実施形態に係る光軸調芯装置１０は、出射側端面が光ファイバ２１、２２、２３の外径よりも小さい数十μｍ間隔で並列配置されたコア３１、３２、３３を用いることにより、調芯用光を数十μｍ間隔で出射することができる。従って、移動手段６２による移動精度（数μｍ）と調芯用光の出射間隔（数十μｍ）とを合わせることにより、基準位置のコアの中心および受光手段５０の中心を結ぶ光軸と集光手段４０の光軸とを数μｍのオーダーで一致させることができる。さらに、本実施形態に係る光軸調芯装置１０は、上述のコア３１、３２、３３から順次出射された調芯用光の強度を受光量変化曲線に当て嵌めることによって光軸のずれ量を推定することにより、複数の光軸をダイレクトに短時間で調芯することができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る光軸調芯装置および被調芯対象の受光モジュールの概略構成図を図２に示す。本実施形態では、受光モジュール６００の光軸を光軸調芯装置１００を用いて調芯する。
【００２３】
先ず、被調芯対象である受光モジュール６００について説明する。図２において、本実施形態に係る被調芯対象の受光モジュール６００は、レンズ６１０、光導波路基板６２０、コア６３０、ＰＤ（Photodiode：フォトダイオード）６４０およびＰＤキャリア６５０を備える。
【００２４】
レンズ６１０は、受光モジュール６００に入射した光信号および調芯用光をコア６３０に集光する。レンズ６１０は、調芯時に光軸調芯装置１００のレンズ把持部５１０に把持され、レンズ把持部５１０によって所定方向に動かされることによって光軸が調芯される。本実施形態において、レンズ６１０はレンズ把持部５１０によって後述するコアの配置方向（図２のＸ方向）に数μｍの精度で動かされる。
【００２５】
光導波路基板６２０は受光モジュール６００内の所定の位置に固定され、上面にコア６３０が配置されている。コア６３０は、レンズ６１０によって集光された光信号および調芯用光をＰＤ６４０へ出射する。
【００２６】
ＰＤ６４０は、受光モジュール６００内において、ＰＤキャリア６５０によってコア６３０の後方に保持され、コア６３０から出射された光信号および調芯用光を検出する。ＰＤ６４０は、調芯時に、コア６３０から出射された調芯用光を検出し、検出した調芯用光の強度をＰＤ受光量として光軸調芯装置１００へ出力する。
【００２７】
次に、本実施形態に係る光軸調芯装置１００について説明する。図２において、本実施形態に係る光軸調芯装置１００は、３台のレーザ光源２１０−２３０、３本の光ファイバ３１０−３３０、調芯用光出射基板４００および調芯制御部５００を備える。
【００２８】
レーザ光源２１０−２３０はそれぞれ調芯用光を生成し、生成した調芯用光を調芯制御部５００の指示に基づいて順次、光ファイバ３１０−３３０へ出射する。
【００２９】
光ファイバ３１０−３３０はそれぞれ、一端がレーザ光源２１０−２３０に接続され、他端が調芯用光出射基板４００のコア４５０−４７０に接続されている。光ファイバ３１０−３３０はそれぞれ、レーザ光源２１０−２３０から入射した調芯用光をコア４５０−４７０へ出射する。本実施形態では、光ファイバ３１０−３３０として、φ１２５μｍの光ファイバを適用する。
【００３０】
調芯用光出射基板４００は、第１のコア４５０の光軸が受光モジュール６００のコア６３０の光軸と一致するように配置され、光ファイバ３１０−３３０から出射された調芯用光を狭幅間隔で順次受光モジュール６００へ出射する。調芯用光出射基板４００の斜視図を図３に示す。
【００３１】
調芯用光出射基板４００は、一端側の上面の、光ファイバ３１０−３３０の下方に、図３には図示されない３本のＶ溝４１０−４３０が形成され、他端側の上面には内部にコア４５０−４７０を備えたクラッド層４４０が配置されている。
【００３２】
Ｖ溝４１０−４３０は、φ１２５μｍの光ファイバを載置できる幅、および、載置された光ファイバ３１０−３３０のコアの光軸とクラッド層４４０に形成されたコア４５０−４７０の光軸とが一致する深さを有する。
【００３３】
クラッド層４４０は薄厚の成膜層であり、内部にコア４５０−４７０が並列配置されている。ここで、コア４５０−４７０の配列方向をＸ方向とする。
【００３４】
コア４５０−４７０は、図３に示すように、第１のコア４５０の両側に第２のコア４６０および第３のコア４７０が線対象に配置されている。コア４５０−４７０は、光ファイバ３１０−３３０側では光ファイバの外径よりやや大きい幅で並列配置され、第２コア４６０および第３コア４７０を真ん中の第１コア４５０に徐々に近づけることによって、出射端側では光ファイバの外径より小さい幅で並列配置されている。本実施形態では、出射端においてコア４５０−４７０を数十μｍ間隔で配置した。従って、調芯時には、調芯用光が数十μｍ間隔で受光モジュール６００へ順次出射される。
【００３５】
図２の説明に戻る。調芯制御部５００は、レンズ把持部５１０、駆動部５２０および制御部５３０を備える。レンズ把持部５１０は、被調芯対象である受光モジュール６００のレンズ６１０を把持し、駆動部５２０によってＸ軸方向に駆動されることによってレンズ６１０をＸ方向に数μｍの精度で動かす。
【００３６】
制御部５３０は、レーザ光源２１０−２３０から調芯用光を順次出射させると共に、受光モジュール６００のＰＤ６４０から出力されたＰＤ受光量に基づいて駆動部５２０を駆動する。本実施形態において、制御部５３０は、予め、Ｘ方向のレンズ位置とＰＤ受光量との相関関係（以下、ＰＤ受光量変化曲線と記載する。）が記憶され、ＰＤ６４０から出力されたＰＤ受光量を、記憶したＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることによって、ずれ方向およびずれ量を特定し、特定したずれがゼロとなるように駆動部５２０を制御する。ここで、ＰＤ受光量変化曲線は、狭幅間隔で調芯用光を出射できる調芯用光出射基板４００を用い、被調芯部材であるレンズ６１０を調芯位置から±Ｘ方向に動かしていった時の各コア４５０−４７０から出射される調芯用光についてのＰＤ受光量を計測することによって取得することができる。本実施形態に係る制御部５３０が記憶しているＰＤ受光量変化曲線を図４に示す。
【００３７】
図４において、Ｐ１はレンズ６１０をＸ方向に動かしていった時に、ＰＤ６４０が第１のコア４５０から出射された調芯用光を検出することによって出力されたＰＤ受光量の変化を示したものである。同様に、Ｐ２はレンズ６１０をＸ方向に動かしていった時の第２のコア４６０から出射された調芯用光に対するＰＤ受光量変化、Ｐ３はレンズ６１０をＸ方向に動かしていった時の第３のコア４７０から出射された調芯用光に対するＰＤ受光量変化である。
【００３８】
そして、光軸調芯装置１００の第１のコア４５０の光軸と、受光モジュール６００のレンズ６１０の光軸と、コア６３０の光軸と、が一致している場合（Ｘ＝Ｘ０）、第１のコア４５０に対応するＰＤ受光量Ｐ１が最大値Ｐ１０になる。また、第２のコア４６０に対応するＰＤ受光量Ｐ２と、第３のコア４７０に対応するＰＤ受光量Ｐ３とが等しくなる（Ｐ２０＝Ｐ３０）。
【００３９】
一方、レンズ６１０の光軸が、第１のコア４５０およびコア６３０の光軸から第２のコア４６０側にずれている場合（＋Ｘ方向）、コア４５０−４７０から照射される調芯用光がレンズ６１０を透過して集光する第１〜３の結像点も＋Ｘ方向に移動し、ＰＤ受光量Ｐ２が大きくなる。反対に、レンズ６１０の光軸が、第１のコア４５０およびコア６３０の光軸から第３のコア４７０側にずれている場合（図２の−Ｘ方向）、コア４５０−４７０から照射される調芯用光の結像点も−Ｘ方向に移動し、ＰＤ受光量Ｐ３が大きくなる。
【００４０】
このことから、ＰＤ６４０から出力されたＰＤ受光量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を、図４のＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることにより、レンズ６１０の光軸がどちらの方向にどれだけずれているのか特定することができる。すなわち、ＰＤ受光量Ｐ２とＰＤ受光量Ｐ３とを比較することによってずれ方向が特定でき、ＰＤ受光量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の大きさを比較することによってずれ量が特定できる。
【００４１】
例えば、ＰＤ６４０から出力されたＰＤ受光量がＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１の場合、各ＰＤ受光量を図４に当て嵌めることにより「Ｘ＝Ｘ１」が特定され、レンズ６１０の光軸のずれ方向（＋Ｘ方向）およびずれ量（ｄＸ）が特定される。従って、制御部５３０は、駆動部５２０を駆動して受光モジュール６００のレンズ６１０を−Ｘ方向にｄＸだけ動かす。
【００４２】
以上のように構成された光軸調芯装置１００は、以下のように動作する。すなわち、調芯用光をレーザ光源２１０−２３０から順次出射し、出射した調芯用光を光ファイバ３１０−３３０およびコア４５０−４７０を介して数十μｍ間隔で受光モジュール６００へ順次出射する。そして、その時にＰＤ６４０から出力されたＰＤ受光量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を予め記憶されているＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることにより、ずれ方向よびずれ量を特定する。さらに、光軸調芯装置１００は、特定したずれ方向よびずれ量に基づいて駆動部５２０を駆動し、受光モジュール６００のレンズ６１０の光軸を数μｍのオーダーで調芯する。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る光軸調芯装置１００は、出射位置において数十μｍオーダーの狭幅間隔で配置された３以上のコアを備えた調芯用光出射基板４００を用いることにより、受光モジュール６００のレンズ６１０を数μｍのオーダーで調芯することができる。また、光軸調芯装置１００は、狭幅間隔で配置された３以上のコアから順次出射された調芯用光のＰＤ受光量を比較することによって光軸のずれ量を推定することにより、受光モジュール６００のレンズ６１０を短時間で調芯することができる。
【００４４】
さらに、予め記憶したＰＤ受光量変化曲線にＰＤ受光量を当て嵌めることにより、被調芯部材のずれ方向およびずれ量をダイレクトに特定でき、被調芯部材の光軸をさらに短時間で調芯することができる。また、レーザ光源およびＰＤを用いる場合、レーザ光源およびＰＤは応答が早いことから、１ｍｓｅｃ以下の照射に対しても有効なＰＤ受光量を取得することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る調芯用光出射基板の斜視図を図５（ａ）に、調芯用光出射基板の出射面付近の拡大斜視図を図５（ｂ）に示す。本実施形態は、図２で説明した光軸調芯装置１００の代わりに、図５に示した調芯用光出射基板４００Ｂを備えた光軸調芯装置１００Ｂを適用する。以下、図２で説明した光軸調芯装置１００と異なる部分を中心に説明する。
【００４６】
本実施形態に係る光軸調芯装置１００Ｂは、図示しない６台のレーザ光源２１０Ｂ−２６０Ｂ、６本の光ファイバ３１０Ｂ−３６０Ｂ、調芯用光出射基板４００Ｂおよび図示しない調芯制御部５００Ｂを備える。レーザ光源２１０Ｂ−２６０Ｂ、光ファイバ３１０Ｂ−３６０Ｂおよび調芯制御部５００Ｂは、図２のレーザ光源２１０−２３０、光ファイバ３１０−３３０および調芯制御部５００と同様の機能を有する。
【００４７】
レーザ光源２１０Ｂ−２６０Ｂはそれぞれ調芯用光を生成し、生成した調芯用光を調芯制御部５００Ｂの指示に基づいて、光ファイバ３１０Ｂ−３６０Ｂへ順次出射する。
【００４８】
光ファイバ３１０Ｂ−３６０Ｂはそれぞれ、一端がレーザ光源２１０Ｂ−２６０Ｂに接続され、他端が調芯用光出射基板４００Ｂのコア４５１Ｂ、４５２Ｂ、４６１Ｂ、４６２Ｂ、４７１Ｂ、４７２Ｂに接続される。光ファイバ３１０Ｂ−３６０Ｂは、レーザ光源２１０Ｂ−２６０Ｂから入射した調芯用光を接続されたコアへ出射する。
【００４９】
調芯用光出射基板４００Ｂは、それぞれ３本のＶ溝が形成された上側基板４０１Ｂおよび下側基板４０２Ｂから成り、このＶ溝に６本の光ファイバ３１０Ｂ−３６０Ｂが配置される。また、上側基板４０１Ｂと下側基板４０２Ｂとの間に、クラッド層４４１Ｂおよびクラッド層４４２Ｂが積層配置されている。
【００５０】
クラッド層４４１Ｂは、光ファイバ３１０Ｂ、３２０Ｂ、３３０Ｂと接続される端面を有する第１のコア４５１Ｂ、第２のコア４６１Ｂおよび第３のコア４７１Ｂを備える。一方、クラッド層４４２Ｂは、光ファイバ３４０Ｂ、３５０Ｂ、３６０Ｂと接続される端面を有する第４のコア４５２Ｂ、第５のコア４６２Ｂおよび第６のコア４７２Ｂを備える。調芯用光出射基板４００Ｂは、第１コア４５１Ｂの光軸が、被調芯対象の受光モジュール６００のコア６３０の光軸と一致するように配置される。
【００５１】
図５に示すように、クラッド層４４１Ｂ、４４２Ｂの出射端に行くにしたがって両側のコアを真ん中のコアに近づけることにより、コアの出射端面は数μｍ間隔で並列配置される。それぞれ３つのコアが並列配置された２枚のクラッド層４４１Ｂ、４４２Ｂを積層配置することにより、コアを２次元的に配置できる。
【００５２】
調芯制御部５００Ｂは、図２の調芯制御部５００と同様に構成され、レンズ把持部５１０Ｂ、駆動部５２０Ｂおよび制御部５３０Ｂを備える。レンズ把持部５１０Ｂは、受光モジュール６００のレンズ６１０を把持し、駆動部５２０ＢによってＸ軸とＹ軸の２軸方向に駆動されることによってレンズ６１０を２軸方向に数μｍの精度で動かす。ここで、本実施形態において、駆動部５２０Ｂは、クラッド層４４１Ｂ、４４２Ｂの積層方向およびコアの並列配置方向に対して所定の角度を有する２軸方向に、レンズ把持部５１０Ｂを駆動する。レンズ把持部５１０Ｂの駆動方向と、コアの並列配置方向および基板の積層方向と、の関係を図６に示す。本実施形態では、コアの並列配置方向および基板の積層方向に対して、レンズ把持部５１０Ｂの駆動方向（ＸＹ方向）を４５度傾けた。
【００５３】
レンズ把持部５１０Ｂの駆動方向（ＸＹ方向）とコアの並列配置方向とを所定の角度ずらすことにより、３枚以上のクラッド層を積層することなく、Ｘ軸方向とＹ軸方向のずれ量を効率よく特定することができる。すなわち、レンズ把持部５１０Ｂの駆動方向をコアの配列方向等と一致させた場合、コアの配列方向に関しては３個のＰＤ受光量を取得できるが、その直交方向に関しては２個のＰＤ受光量しか取得できない。一方、駆動方向をコアの配置方向等に対して４５度傾けた場合、第１のコア４５１Ｂと第５のコア４６２Ｂ、および、第３のコア４７１Ｂと第４のコア４５２Ｂから調芯用光を照射したときのＰＤ受光量からＸ方向のずれ量を算出でき、第１のコア４５１Ｂと第６のコア４７２Ｂ、および、第２のコア４６１Ｂと第４のコア４５２Ｂから調芯用光を照射したときのＰＤ受光量からＹ方向のずれ量を算出できる。
【００５４】
制御部５３０Ｂは、予めＸＹ方向のレンズ位置とＰＤ受光量との相関関係を示したＰＤ受光量変化曲線を記憶している。そして、制御部５３０Ｂは、レーザ光源２１０Ｂ−２６０Ｂから順次調芯用光を出射させると共に、ＰＤ６４０から出力されたＰＤ受光量をＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることによってレンズ６１０の光軸のずれ方向およびずれ量を特定し、特定したずれがゼロとなるように駆動部５２０Ｂを制御する。
【００５５】
ＰＤ受光量変化曲線において、第１コア４５１Ｂ、レンズ６１０および受光モジュール６００のコア６３０の光軸が一致している時、基準となる第１のコア４５１Ｂから調芯用光を照射したときのＰＤ受光量が最大になり、Ｘ軸と平行かつＹ軸に対称な第３のコア４７１Ｂと第４のコア４５２Ｂから調芯用光を照射したときのＰＤ受光量が等しくなり、Ｙ軸と平行かつＸ軸に対称な第２のコア４６１Ｂと第４のコア４５２Ｂから調芯用光を照射したときのＰＤ受光量が等しくなる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る光軸調芯装置１００Ｂは、コアの出射端面が狭幅間隔で配置された２枚のクラッド層４４１Ｂ、４４２Ｂを積層し、コアの並列配置方向およびクラッド層の積層方向を、駆動部５２０Ｂの駆動方向と所定の角度ずらすことにより、少ない数のＰＤ受光量で被調芯部材のずれ量を高精度に短時間で特定でき、被調芯部材を数μｍのオーダーで効率よく調芯することができる。
【００５７】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について説明する。本実施形態では、レセプタクルの光軸をＰＫＧ（パッケージ）に配置されたレンズの光軸と一致させる。本実施形態では、調芯時にレセプタクル内に第２の実施形態で説明したクラッド層４４０と同様のものを配置し、内部に光ファイバが固定されたフェルールをレセプタクル内に挿入する。レセプタクル、フェルールおよびＰＫＧを接続した時の断面図を図７に示す。
【００５８】
図７において、調芯時には、レセプタクル７００Ｃの内部にコア４５０Ｃ−４７０Ｃを備えたクラッド層４４０Ｃが配置され、さらに、光ファイバ３１０Ｃ−３３０Ｃが固定されたフェルール３７０Ｃが挿入される。光ファイバ３１０Ｃ−３３０Ｃは、調芯時に、図示しないレーザ光源２１０Ｃ−２３０Ｃから順次入射した調芯用光をクラッド層４４０Ｃのコア４５０Ｃ−４７０Ｃへ出射する。
【００５９】
クラッド層４４０Ｃおよびコア４５０Ｃ−４７０Ｃは、第２の実施形態で説明したクラッド層４４０およびコア４５０−４７０と同様である。すなわち、クラッド層４４０Ｃ内において、第１のコア４５０Ｃの両側に第２のコア４６０Ｃと第３のコア４７０Ｃとが等間隔かつ平行に配置されている。クラッド層４４０Ｃの出射側に行くにしたがい第２コア４６０Ｃおよび第３コア４７０Ｃが第１コア４５０Ｃに近づけて配置され、コア４５０Ｃ−４７０Ｃの出射端面は数十μｍ間隔で並列配置されている。
【００６０】
ＰＫＧ６６０Ｃは、表面にレンズ６１０Ｃが配置され、レンズ６１０Ｃの後方にＰＤ６４０Ｃが配置されている。ＰＫＧ６６０Ｃのレンズ６１０Ｃが配置されている側は、スリーブ６７０Ｃによって覆われている。そして、スリーブ６７０Ｃから入射した光信号および調芯用光は、レンズ６１０ＣによってＰＤ６４０Ｃへ集光される。ＰＤ６４０Ｃは入射した光信号および調芯用光を検出する。ＰＤ６４０Ｃは、調芯時に、検出した調芯用光の強度をＰＤ受光量として図示しない調芯制御部５００Ｃへ出力する。
【００６１】
調芯制御部５００Ｃは、第２の実施形態で説明した調芯制御部５００と同様に機能する。本実施形態では、調芯制御部５００Ｃはレセプタクル７００Ｃを把持し、特定したずれに応じてレセプタクル７００ＣをＸ方向に動かす。具体的には、調芯制御部５００Ｃは、レーザ光源２１０Ｃ−２３０Ｃから順次調芯用光を出射させ、その時ＰＤ６４０Ｃから出力されたＰＤ受光量をＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることによって、レセプタクル７００Ｃのずれ方向およびずれ量を特定する。さらに、調芯制御部５００Ｃは、特定したずれがゼロになるようにレセプタクル７００ＣをＸ方向に動かす。
【００６２】
ここで、図７において、レセプタクル７００Ｃの光軸が、ＰＫＧ６６０Ｃのレンズ６１０Ｃ、ＰＤ６４０Ｃの光軸と一致している場合、第１のコア４５０Ｃに対応するＰＤ受光量Ｐ１が最大になると共に、第２のコア４６０Ｃおよび第３のコア４７０Ｃに対応するＰＤ受光量Ｐ２、Ｐ３が等しくなる。一方、レセプタクル７００Ｃの光軸がＰＫＧ６６０Ｃに対して図７の＋Ｘ方向にずれている場合、コア６５０Ｃ−６７０Ｃからの調芯用光の結像点は−Ｘ方向に移動し、光軸が一致している時と比較して第１のコア６５０Ｃに対応するＰＤ受光量Ｐ１および第２のコア６６０Ｃに対応するＰＤ受光量Ｐ２は減少する。逆に第３のコア６７０Ｃに対応するＰＤ受光量Ｐ３は増加する。
【００６３】
そして、現在位置におけるＰＤ受光量をＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることによって、レセプタクル７００Ｃのずれ方向およびずれ量を特定でき、ずれがゼロとなるようにレセプタクル７００ＣをＸ方向に動かすことによって、レセプタクル７００Ｃの光軸がＰＫＧ６６０Ｃのレンズ６１０ＣおよびＰＤ６４０Ｃの光軸に対して調芯される。なお、レセプタクル７００Ｃの光軸を調芯した後、レセプタクル７００Ｃ内からフェルール３７０Ｃおよびクラッド層４４０が取り除かれる。
【００６４】
以上のように構成されたレセプタクル７００Ｃは、以下のように動作する。すなわち、光ファイバ３１０Ｃ−３３０Ｃから順次入射した調芯用光は、コア４５０Ｃ−４７０Ｃを介することによって数十μｍ間隔でＰＫＧ６６０Ｃへ出射される。そして、ＰＫＧ６６０ＣのＰＤ６４０Ｃから出力されたＰＤ受光量Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を予め記憶されているＰＤ受光量変化曲線に当て嵌めることにより、ずれ方向よびずれ量を特定する。そして、特定したずれ量がゼロになるようにレセプタクル７００ＣをＸ方向に数μｍの精度で動かすことにより、レセプタクル７００Ｃの光軸とＰＫＧ６６０Ｃの光軸とが一致する。
【００６５】
本実施形態に係るレセプタクル７００Ｃは、調芯時に、数十μｍオーダーの狭幅間隔で配置されたコア４５０Ｃ−４７０Ｃを備えたクラッド層４４０Ｃを内部に配置することにより、レセプタクル７００Ｃの光軸とＰＫＧ６６０Ｃの光軸とを数μｍのオーダーで調芯することができる。また、狭幅間隔で配置されたコア４５０Ｃ−４７０Ｃから順次出射された調芯用光のＰＤ受光量を比較して光軸のずれ量を推定することにより、レセプタクル７００Ｃの光軸とＰＫＧ６６０Ｃの光軸との調芯を短時間で行うことができる。
【００６６】
ここで、レセプタクル内にクラッド層を積層したものを配置することもできる。この時のレセプタクル７００Ｄの拡大透視斜視図を図８に示す。図８において、レセプタクル７００Ｄの内部には、第３の実施形態で説明した図５（ａ）の調芯用光出射基板４００Ｂと同様に構成された調芯用光出射基板４００Ｄが配置されている。すなわち、出射側には２枚のクラッド層４４１Ｄ、４４２Ｄが積層配置され、６つのコア４５１Ｄ、４６１Ｄ、４７１Ｄ、４５２Ｄ、４６２Ｄ、４７２Ｄに６本の光ファイバ３１０Ｄ−３６０Ｄがそれぞれ接続されている。なお、クラッド層を積層した時の光軸調芯方法は第３の実施形態で説明した光軸調芯方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
上記の実施形態では、受光モジュールの光軸調芯方法について説明したが、発光モジュールに適用することもできる。この場合、レーザ光源を光パワーメータに、受光モジュールのＰＤを発光モジュールのＬＤ（Laser Diode）に置き換えて発光モジュールのＬＤからレーザ光を出射し、狭幅間隔で並列配置されたコアで受光する。そして、各コアで受光したレーザ光の強度を光パワーメータで計測し、真ん中に配置されたコアで受光したレーザ光の強度が最大に、両脇に配置されたコアで受光したレーザ光の強度が等しくなる位置に発光モジュールを駆動し、発光モジュールの光軸を調芯する。なお、発光モジュールをＰＫＧ（パッケージ）内に一体化することもできる。
【００６８】
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１０    光軸調芯装置
２１、２２、２３    光ファイバ
３１、３２、３３    コア
４０    集光手段
５０    受光手段
６０    調芯手段
６１    制御手段
６２    移動手段
１００    光軸調芯装置
２１０、２２０、２３０    レーザ光源
３１０、３２０、３３０    光ファイバ
４００    調芯用光出射基板
４１０、４２０、４３０    Ｖ溝
４４０    クラッド層
４５０、４６０、４７０    コア
５００    調芯制御部
５１０    レンズ把持部
５２０    駆動部
５３０    制御部
６００    受光モジュール
６１０    レンズ
６２０    光導波路基板
６３０    コア
６４０    ＰＤ
６５０    ＰＤキャリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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