(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ光源と、
各レーザ光源が出力する光をそれぞれ集光する複数のレンズと、
各レンズによって集光された光を合波する光合波器と、
各レンズをそれぞれ保持し、レンズ光軸に対して平行な平坦面が設けられた複数のレンズホルダと、
各レンズホルダをそれぞれ支持する複数のホルダベースと、
前記複数のレーザ光源、前記光合波器および前記複数のホルダベースを支持するキャリア基板とを備えた光送信機の製造方法であって、
前記レンズホルダを前記ホルダベースに固定するステップと、
前記ホルダベースを前記キャリア基板に固定するステップと、
前記平坦面において第１照射位置にレーザ光を照射して熱歪による塑性変形を生じさせることによって、レンズ光軸に垂直な第１方向にレンズ固定位置を補正するステップと、
前記平坦面において第１照射位置とは異なる第２照射位置にレーザ光を照射して熱歪による塑性変形を生じさせることによって、レンズ光軸および第１方向の両方に垂直な第２方向にレンズ固定位置を補正するステップと、を含み、
前記レンズホルダは、前記平坦面が設けられた水平部材と、
該水平部材の両端から下方に延びる一対の垂直部材とを備え、
各垂直部材は、前記ホルダベースと接合する脚部の幅が残りの部分より大きいことを特徴とする光送信機の製造方法。
【請求項２】
前記ホルダベースには、レンズ光軸に対して平行な第２平坦面が設けられ、
該第２平坦面にレーザ光を照射して熱歪による塑性変形を生じさせることによって、レンズ固定位置を補正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の光送信機の製造方法。
【請求項３】
レンズホルダの固定ステップおよびホルダベースの固定ステップの前に、前記レーザ光源と前記光合波器との光結合を最大にする光軸調芯ステップをさらに含み、
前記レンズホルダを前記ホルダベースに固定するステップでは、光結合最大位置を基準として塑性変形方向とは反対方向に所定オフセット距離だけずらした状態で前記レンズホルダを固定し、
前記ホルダベースを前記キャリア基板に固定するステップでは、光結合最大位置を基準として塑性変形方向とは反対方向に所定オフセット距離だけずらした状態で前記ホルダベースを固定することを特徴とする請求項１記載の光送信機の製造方法。
【請求項４】
レンズ固定位置の補正ステップでは、前記垂直部材の内側面にレーザ光を照射することを特徴とする請求項１記載の光送信機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信機の製造方法に関するものであり、より詳しくは、光送信機に含まれるレンズの光学調芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ネットワークの通信トラフィック量は増大しており、高い通信容量を持ち、より小型で低消費電力である光送信機が求められている。例えば、下記特許文献１には、波長の異なる４つのレーザ光源と１つの光合波器とを、４つのレンズを用いて光学的に結合し、高い通信容量を持ち、かつ小型の光送信機が開示されている。この光送信機では、４つのレーザ光源と１つの光合波器との光学調芯に関して、それぞれ高い光結合効率でかつ光結合効率のばらつきが小さいものとする必要がある。このため、各レーザ光源と各レンズと光合波器を高精度に組み立てることが要求される。従来の光送信機の構造について以下に説明する。
【０００３】
特許文献１の光送信機では、４つのレーザ光源がシリコン基板上に半田で固定されている。各レーザ光源は、異なる波長の光を出力する。また、光合波器（ＰＬＣ: planar lightwave circuit）がシリコン基板上に設けられている。各レーザ光源からの光は、ボールレンズを用いて光合波器（ＰＬＣ）の入射側光導波路に集光される。ボールレンズは、レンズホルダに保持されており、このレンズホルダは、シリコン基板からのエッチングによって一体形成されたスプリングとハンドルとを有する。スプリングは、ジグザグ構造を有しており、多少の伸び縮みと上下左右に曲がるため、ハンドルを３次元的に変位させることが可能である。ハンドルの反対側は、シリコン基板に固定されて動かすことができないため、ボールレンズの動きは、てこの原理により、支点−力点の距離と支点−作用点の距離の比率だけハンドルの動きを小さくしたものに相当する。
【０００４】
レンズの位置調整では、一般に、光軸方向（例えば、Ｚ方向）に比べ、光軸方向に垂直な２方向（ＸＹ方向）で光学的な調芯のトレランス（許容誤差）が厳しい。特許文献１の手法では、ハンドルの上下左右の動きをボールレンズの光軸方向に垂直な２方向（ＸＹ方向）の小さな動きに変換できるため、光学的な調芯が容易になる。また、ハンドルの近くに金属の層が形成されており、その両横のシリコン製基板上に電流を流すと発熱する金属の層上に厚い半田層が形成されている。レーザ光源から光を放射し、光合波器（ＰＬＣ）に対し、光結合効率が極大となるようにハンドルを調整する。そして、金属の層に電流を印加することで、半田層が溶融し、流れた半田が金属の層の周りに埋まり、ハンドルを固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／００１３８６９号明細書
【特許文献２】特開平２−３０８２０９号公報
【特許文献３】特開２００５−４３４７９号公報
【特許文献４】特開２００５−２１４７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の光送信機では、半田が凝固する際のハンドルのずれを、てこの原理を利用して、ボールレンズのずれとしては小さくし、光結合効率の低下を減少させることを意図している。しかしながら、実際には、ボールレンズのずれは無くならず、光軸方向に垂直な２方向（ＸＹ方向)で光学的な調芯のトレランスが厳しいこともあり、光結合効率が低下してしまう。特に、複数のレーザ光源と光合波器（ＰＬＣ）の光結合を確保する場合、各ボールレンズのずれ量にばらつきが発生するため、光結合効率のばらつきを小さくすることも困難である。
【０００７】
特許文献２では、半導体発光装置において、塑性変形が可能なレンズホルダを用いて、レンズホルダを固定後に、外力によりレンズホルダを塑性変形させることによって、光結合効率を上げる方法が提案されている。複数の発光素子からの光を複数のレンズを用いて光合波器に結合する際に適用した場合、レンズ周辺の作業スペースが限られているため、外力はピンセット等を用いて与えることになる。しかしながら、小型集積化を求められる光送信機においては、ピンセット等で外力を与える際に、隣のレンズホルダと干渉する可能性があり、調整作業が困難である。
【０００８】
また特許文献３，４では、レーザ光照射による照射点の溶解・凝固に伴う収縮を用いて、光軸の倒れ角度を調整する方法が提案されている。この手法では、１つの発光素子を収納した主筐体に対して、レンズおよび光ファイバを保持した２つの円筒筐体をレーザ溶接でそれぞれ固定した後、円筒筐体の側面にレーザ光を照射することによって、各円筒筐体の光軸の倒れ角度を調整している。しかしながら、同一基板上に複数のレンズホルダを配置した場合、あらゆる方向からのレーザ照射による調芯は困難である。
【０００９】
本発明の目的は、光軸方向に対して垂直な２つの方向に関する光学調芯を高精度かつ迅速に実施でき、これにより安定した光結合効率を実現できる光送信機の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のレーザ光源と、
各レーザ光源が出力する光をそれぞれ集光する複数のレンズと、
各レンズによって集光された光を合波する光合波器と、
各レンズをそれぞれ保持し、レンズ光軸に対して平行な平坦面が設けられた複数のレンズホルダと、
各レンズホルダをそれぞれ支持する複数のホルダベースと、
前記複数のレーザ光源、前記光合波器および前記複数のホルダベースを支持するキャリア基板とを備えた光送信機の製造方法であって、
前記レンズホルダを前記ホルダベースに固定するステップと、
前記ホルダベースを前記キャリア基板に固定するステップと、
前記平坦面において第１照射位置にレーザ光を照射して熱歪による塑性変形を生じさせることによって、レンズ光軸に垂直な第１方向にレンズ固定位置を補正するステップと、
前記平坦面において第１照射位置とは異なる第２照射位置にレーザ光を照射して熱歪による塑性変形を生じさせることによって、レンズ光軸および第１方向の両方に垂直な第２方向にレンズ固定位置を補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズホルダを固定した後、レンズホルダをレーザ光の照射により塑性変形させることによって、ホルダキャリア、ホルダベースおよびキャリア基板に対するレンズの固定位置を調整することが可能になる。その結果、光軸方向に対して垂直な２つの方向に関する光学調芯を高精度かつ迅速に実施でき、これにより安定した光結合効率を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用可能な光送信機の一例を示す構成図である。
【図２】レンズユニットの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】レンズユニットの構成の他の例を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１における光送信機の製造手順についての説明図である。
【図５】レンズユニットの実装手順を示すフローチャートである。
【図６】冶具の一例を示す構成図である。
【図７】レンズホルダおよびホルダベースを固定するための溶接位置を示す説明図である。
【図８】レンズの−Ｙ方向位置の補正方法を示す説明図である。
【図９】レンズの＋Ｙ方向位置の補正方法を示す説明図である。
【図１０】図８のＡ部に照射されるＹＡＧレーザエネルギーとレンズ補正量との関係を示すグラフである。
【図１１】レンズの±Ｘ方向位置の補正方法を示す説明図である。
【図１２】実施の形態２に係るレンズホルダの構成を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態２に係るレンズホルダの構成を示す正面図である。
【図１４】図３に示した角型形状のレンズを使用した構成に対応する斜視図である。
【図１５】図１２に示すレンズホルダにおいてＬ字状脚部の高さを大きくした構成を示す斜視図である。
【図１６】レンズの−Ｘ方向位置の補正方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
［構成の説明］
図１は、本発明が適用可能な光送信機の一例を示す構成図である。光送信機は、波長分割多重方式など、光信号を複数の通信チャネルで同時に送信できる機能を備える。ここでは、４本の通信チャネルについて例示するが、２〜３本または５本以上の通信チャネルについても同様に構成できる。
【００１４】
光送信機は、４つのレーザ光源１と、４つのレンズユニット７と、光合波器２０と、キャリア基板６などで構成される。本実施形態では、理解容易のため、レーザ光源１の光軸方向をＺ方向とし、光軸方向に対して垂直で、キャリア基板６の主面に対して平行な方向をＸ方向とし、光軸方向に対して垂直で、キャリア基板６の主面に対して垂直な方向をＹ方向とする。
【００１５】
レーザ光源１は、例えば、半導体レーザ、固体レーザなどで構成され、波長分割多重方式の場合、互いに異なる中心波長を有する光を発生する。レーザ光源１は、サブマウント（不図示）上に半田、接着剤などで接合されており、サブマウントは、キャリア基板６上に半田、接着剤などで固定される。レーザ光源１には、駆動回路、変調回路等が接続され、外部からのデジタル信号に基づいて高速変調された光パルスを発生する。図１においては、レーザ光源１は、１つの素子に対して１つのレーザ発光部が形成されているが、１つの素子内で複数のレーザ発光部が形成された素子を用いてもよい。
【００１６】
レンズユニット７は、各レーザ光源１から出力されるレーザ光を集光するレンズを保持している。集光されたレーザ光は、光合波器２０に通信チャネルごとに設けられた光入射口に導入される。
【００１７】
光合波器２０は、１つのＳｉ基板上に光を伝播する導波路２１が複数形成されている。レンズユニット７を介してレーザ光源１からのレーザ光が光合波器２０に結合する側を入射側、上記導波路を伝播し光合波器２０から光が出射される側を出射側とすると、図１では入射側に複数の導波路２１が形成され、上記基板内で合波し、出射側に形成された１つの導波路を通って光出射口２５からレーザ光が出射される。
【００１８】
本実施形態では、入射側４チャネル、出射側１チャネルの光合波器を用いた場合について説明しているが、入射側、出射側ともにチャネル数は問わない。また、光合波器２０からの出射光は第２のレンズを介して光ファイバに結合され、さらに外部の通信ネットワークへ伝送される。光合波器２０は、キャリア基板６上に接着剤を用いて固定される。
【００１９】
キャリア基板６は、例えば、銅タングステン（ＣｕＷ）、Ｋｏｖａｌ等の金属材料で形成され、レーザ光源１、レンズユニット７、光合波器２０などの各種コンポーネント部品が搭載され、固定される。
【００２０】
図２は、レンズユニット７の構成の一例を示す斜視図である。レンズユニット７は、レンズホルダ４と、ホルダベース５とを備える。レンズホルダ４は、各レーザ光源１から出力されるレーザ光を集光するレンズ２を保持している。集光されたレーザ光は、光合波器２０に通信チャネルごとに設けられた光入射口に導入される。
【００２１】
レンズ２は、ガラス材料で形成されており、レンズ筒３に収納されている。レンズ筒３は、金属で形成されており、レンズホルダ４に固定されている。レンズホルダ４に対する固定方法は、半田、接着剤、ＹＡＧレーザ溶接が挙げられる。半田により固定する場合は、レンズ筒３とレンズホルダ４の接合面に金メッキを施すことが望ましい。また、接着剤により固定する場合は、金メッキを施さない。また、ＹＡＧレーザ溶接により固定する場合は、レンズ筒３とレンズホルダ４はＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼、珪素鋼板などが望ましいが、レンズ筒３およびレンズホルダ４のどちらか一方だけでもよい。
【００２２】
本実施形態では、レンズ筒３とレンズホルダ４はＹＡＧレーザ溶接にて固定されており、両者の材質はステンレス鋼、珪素鋼板などのＹＡＧレーザ光に対する吸収率が高いものを用いた場合を例示している。
【００２３】
レンズホルダ４は、Ｘ方向に沿って延びる水平部材４１と、水平部材４１の両端からＹ方向に沿って延びる２つの垂直部材４２ａ，４２ｂなどを備え、いわゆる門型の形状に形成される。なお、レンズホルダ４は、１つの水平部材と１つの垂直部材を用いて、いわゆるＬ字状に形成した構成でも構わない。
【００２４】
レンズ２は、レンズ筒３に収納され、Ｚ方向に光軸を有するようにレンズホルダ４の水平部材４１に固定される。垂直部材４２ａ，４２ｂは、ベース部材として機能するホルダベース５に固定される。ここで、レンズホルダ４に固定するレンズは、図３に示すようなレンズ筒３の使用を省略した角型形状でもよい。この場合、レンズ２とレンズホルダ４は、半田、接着剤などで固定する。
【００２５】
レンズユニット７は、キャリア基板６上に固定されている。レンズユニット７とキャリア基板６の固定方法は、半田、接着剤、ＹＡＧレーザ溶接が挙げられる。半田により固定する場合は、キャリア基板６とレンズユニット７の接合面、ここではホルダベース５の−Ｙ方向の面とキャリア基板６の＋Ｙ方向の面、に金メッキを施すことが望ましい。また、接着剤により固定する場合は、金メッキを施さない。また、ＹＡＧレーザ溶接により固定する場合は、ホルダベース５とキャリア基板６はＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼、珪素鋼板などが望ましいが、上記の材料を用いるのはホルダベース５だけでもよい。
【００２６】
本実施形態では、ホルダベース５とキャリア基板６は、ＹＡＧレーザ溶接にて固定されており、ホルダベース５の材料はステンレス鋼、珪素鋼板などのＹＡＧレーザ光に対する吸収率が高いものを、キャリア基板６の材料は、ＹＡＧレーザ光に対する吸収率が低い材料、例えば銅タングステン、をそれぞれ用いた場合を例示している。
【００２７】
［組立手順の説明］
図４は、本実施形態における光送信機の製造手順についての説明図である。図５は、レンズユニット７の実装手順を示すフローチャートである。図４に示すように、まず第１に、キャリア基板６上に複数のレーザ光源１を実装する。このときレーザ光源１の実装間隔は、光合波器２０の入射側導波路の間隔と一致するように実装する。
【００２８】
次に、光合波器２０を、先に実装したレーザ光源１と光合波器２０の入射側導波路がＸ方向に一致するように実装する。なお、Ｙ方向に関しては、レーザ光源１とキャリア基板６および光合波器２０のＹ方向の寸法によって決定されるため、調整は不要である。Ｚ方向に関しては、レンズ２の倍率および焦点距離によって、レーザ光源１が集光される位置が定量的に決定されるため、レーザ光源１から上記によって決定された位置に、光合波器２０の入射側導波路端面の位置を調整する。なお、レーザ光源１および光合波器２０をキャリア基板６上に固定する方法は、半田や接着剤が挙げられる。
【００２９】
次に、図２または図３に示した形態のレンズ２を固定したレンズホルダ４およびホルダベース５をそれぞれ光軸調芯し、キャリア基板６上に固定する。光軸調芯を行うステップでは、レンズ２のＸＹＺ座標位置を調整し、レーザ光源１からの出射光を光合波器２０の入射側導波路に結合させ、両者間の光結合効率が最大になるように、即ち、光合波器２０の光出射口２５より出射されるレーザ光の出力パワーが最大となる光結合最大位置を基準として、レンズ２の位置を調整する。
【００３０】
図５を参照して、ステップＳ１において、レンズ２を固定したレンズホルダ４およびホルダベース５を、冶具を用いて把持する。
【００３１】
図６は、こうした冶具の一例を示す構成図である。冶具は、Ｙ方向にレンズホルダ４およびホルダベース５を同時に移動できる駆動軸８と、レンズホルダ４のみをＹ方向に移動できる駆動軸９と、レンズホルダ４を真空吸着にて把持する吸着機構１０と、ホルダベース５を真空吸着にて把持する吸着機構１１を有しており、さらに、ホルダベース５およびキャリア基板６の接触を検知するための変位センサ（図示せず）と、接触時に＋Ｙ方向に習動するスライド機構１２とを有している。なお、レンズホルダ４およびホルダベース５の把持は、真空吸着以外の保持方式を用いてもよい。
【００３２】
次に図５のステップＳ２において、光出射口２５より出射されるレーザ光の出力パワーを監視しながら、上述したような冶具を用いてレンズ２を最適なＸＹＺ座標に調整する。このときホルダベース５をキャリア基板６から、例えばＹ方向に１μｍ離して調整することが好ましい。また、レンズ２の位置調整を実施する前に、ホルダベース５とキャリア基板６の面合わせを行うことが好ましい。
【００３３】
次にステップＳ３において、レンズホルダ４およびホルダベース５をＹＡＧレーザ溶接により固定することで、レンズ２のＹ座標位置を決定する。このときホルダベース５に対してレンズホルダ４を、上述の光結合最大位置を基準として塑性変形方向とは反対方向に所定オフセット距離だけずらした状態で、例えば、ＹＡＧレーザ溶接により生じるレンズホルダ４の位置ずれ量だけ予めＹ方向にオフセットさせて溶接することが好ましい。これにより光結合効率を高くすることができる。
【００３４】
また、上記のようにホルダベース５をキャリア基板６からＹ方向に離して調整した場合は、ＹＡＧレーザ溶接を行う前に、一度、駆動軸８を移動させてホルダベース５をキャリア基板６に接触させる。このときレンズ２のＹ方向位置が変わらないように、ホルダベース５を移動させた分だけ、駆動軸８の移動方向とは逆方向に駆動軸９を移動しておく。
【００３５】
図７は、レンズホルダ４およびホルダベース５を固定するための溶接位置１３を示す説明図である。ホルダベース５とキャリア基板６が接触した状態では、隣接するレンズホルダ４によってＹＡＧレーザビーム１４の光路が干渉されるため、上記溶接位置１３にＹＡＧレーザを照射することができない。そのために、冶具の駆動軸８を移動させ、キャリア基板６からホルダベース５をＹ方向に十分離しておく必要がある。さらに、ＹＡＧレーザの照射方向が、−Ｙ方向から斜め上向きとなるため、後述するステップＳ４〜Ｓ６における照射方向と異なる。そのため、ＹＡＧレーザ照射ユニットをステップＳ３専用に設けるか、または該ユニットの移動機構を設ける必要がある。
【００３６】
次に図５のステップＳ４において、ＸＺ方向に再度光軸調芯を行う。ステップＳ２にて測定したレーザ光の出力パワーと、ステップＳ４において測定したレーザ光の出力パワーに差異がある場合、Ｙ方向に光軸ずれが生じている。そのためレンズホルダ４に対してＹＡＧレーザを追加照射することで、レンズ２のＹ方向位置を補正することができる。
【００３７】
図８は、レンズ２の−Ｙ方向位置の補正方法を示す説明図である。レンズホルダ４の水平部材４１の中央に位置するＡ部にＹＡＧレーザビーム１４を照射し、局所加熱することによって、ＹＡＧレーザ照射位置が溶解、凝固する過程で水平部材４１に塑性変形が生じ、レンズ２の固定位置を−Ｙ方向に補正することができる。ここで、ＹＡＧレーザを照射するＡ部の位置は、ＸＺ平面上でレンズ２の中心軸上を選択することが望ましい。
【００３８】
図９は、レンズ２の＋Ｙ方向位置の補正方法を示す説明図である。ホルダベース５の表面上のＢ部にＹＡＧレーザビーム１４を照射し、局所加熱によりホルダベース５を塑性変形させることで、レンズ２の固定位置を＋Ｙ方向に補正することができる。
【００３９】
図１０は、図８のＡ部に照射されるＹＡＧレーザエネルギーとレンズ補正量との関係を示すグラフである。ここで、ＹＡＧレーザの照射エネルギーが０．７Ｊの場合、レンズ移動量は１μｍ程度であり、０．７Ｊより低いエネルギーでＹＡＧレーザを追加照射することで、レンズ位置をサブμｍオーダーで補正することができる。なお、レンズ位置を補正する際、レンズ固定時の位置ずれ量に応じてＹＡＧレーザの照射エネルギーを変えてレンズ位置を補正することが望ましいが、小さいエネルギーのＹＡＧレーザを複数回に分けて照射し、レンズ位置を補正してもよい。ＹＡＧレーザを複数回に分けて照射する場合、ＹＡＧレーザ照射位置が重ならないよう、照射位置をずらすほうが望ましい。
【００４０】
次に図５のステップＳ５において、光出射口２５より出射されるレーザ光の出力パワーを監視しながら、ホルダベース５およびキャリア基板６をＹＡＧレーザ溶接により固定する。このときキャリア基板６に対してホルダベース５を、上述の光結合最大位置を基準として塑性変形方向とは反対方向に所定オフセット距離だけずらした状態で、例えば、ＹＡＧレーザ溶接により生じるホルダベース５の位置ずれ量だけ、例えば２μｍ程度、予めＸＺ方向にオフセットさせて溶接することが好ましい。これにより光結合効率を高くすることができる。
【００４１】
次にステップＳ６において、ステップＳ４と同様に、レンズホルダ４またはホルダベース５に対してＹＡＧレーザ追加照射することで、局所加熱により上記部材を塑性変形させ、ＹＡＧレーザ溶接による固定時に生じたレンズの位置ずれを補正することができる。
【００４２】
図１１は、レンズ２の±Ｘ方向位置の補正方法を示す説明図である。−Ｘ方向にレンズ位置を補正する場合は、レンズホルダ４の水平部材４１の中央から＋Ｘ方向にずらした位置（Ｃ部）に向けてＹＡＧレーザを追加照射する。逆に、＋Ｘ方向にレンズ位置を補正する場合は、レンズホルダ４の水平部材４１の中央から−Ｘ方向にずらした位置に向けてＹＡＧレーザを追加照射する。このときレンズ位置の補正量は、図１０のグラフと同様に、ＹＡＧレーザの照射エネルギーに応じてサブμｍオーダーで設定できる。なお、ステップＳ４と同様に、レンズ位置を補正する際、レンズ固定時の位置ずれ量に応じてＹＡＧレーザの照射エネルギーを変えてレンズ位置を補正することが望ましいが、小さいエネルギーのＹＡＧレーザを複数回に分けて照射し、レンズ位置を補正してもよい。ＹＡＧレーザを複数回に分けて照射する場合、ＹＡＧレーザ照射位置が重ならないよう、照射位置をずらすほうが望ましい。
【００４３】
なお、Ｚ方向のレンズ位置ずれに関しては、レンズ２がＺ方向にずれた時の結合効率の低下はＸＹ方向よりも十分小さいため、レンズ位置固定後に補正を行わなくてもよい。
【００４４】
以上のように、レンズの光軸調芯および固定において、固定時に生じるレンズの位置ずれを、レンズホルダにＹＡＧレーザを照射することによる局所加熱によってレンズホルダを塑性変形させることで、サブμｍオーダーで補正することが可能になり、その結果、光結合効率の低下を抑制し、安定した光結合効率を実現できる。また、レンズホルダに対するＹＡＧレーザ照射位置に応じて、レンズ位置の補正方向を±ＸＹ方向の４方向で行うことが可能となる。
【００４５】
実施の形態２．
本実施形態では、レンズ２を固定するレンズホルダ４、またはレンズ２を収納したレンズ筒３を固定するレンズホルダ４の形状について説明する。
【００４６】
図１２は、本発明の実施の形態２に係るレンズホルダ４の構成を示す斜視図であり、図１３はその正面図である。図１４は、図３に示した角型形状のレンズを使用した構成に対応する斜視図である。なお、各図における同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４７】
レンズホルダ４は、実施の形態１と同様に、Ｘ方向に沿って延びる水平部材４１と、水平部材４１の両端からＹ方向に沿って延びる２つの垂直部材４２ａ，４２ｂなどを備える。本実施形態において、垂直部材４２ａ，４２ｂは、ホルダベース５と接合する脚部の幅が残りの部分より大きくなるようにＬ字形状に形成される。こうした形状を採用することによって、垂直部材４２ａ，４２ｂの内側面へのアクセスが可能になり、例えば、図５のステップＳ３においてレンズホルダ４およびホルダベース５をＹＡＧレーザで溶接する際に、垂直部材４２ａ，４２ｂの内面とホルダベース５とが接する角部に位置するＤ部（左右２箇所）に向けてレーザビーム１４を照射して溶接することが可能になる。
【００４８】
溶接箇所をＤ部に設定した場合でも、隣接するレンズホルダ４によってＹＡＧレーザの光路が干渉されなくなり、溶接前にホルダベース５をキャリア基板６と接触させた状態で溶接することが可能になり、ステップＳ３の作業を簡略化することができる。
【００４９】
また、溶接時のＹＡＧレーザの照射方向が、ステップＳ４〜Ｓ６と同様に、＋Ｙ方向から斜め下向きとなるため、ＹＡＧレーザ照射ユニットまたは該ユニットの移動機構を省くことができる。
【００５０】
図１５は、図１２に示すレンズホルダ４においてＬ字状脚部の高さを大きくした構成を示す斜視図であり、図１６はその正面図である。図５のステップＳ６においてＸ方向のレンズ位置補正を行う際に、図１５および図１６に示すように、レンズホルダ４の垂直部材４２ａの内側面にＹＡＧレーザビーム１４を照射し局所加熱することによって、塑性変形を利用して−Ｘ方向にレンズ位置を補正することができる。逆に、レンズホルダ４の垂直部材４２ｂの内側面にＹＡＧレーザビーム１４を照射し局所加熱することによって、塑性変形を利用して＋Ｘ方向にレンズ位置を補正することができる。従って、Ｘ方向のレンズ位置補正時にＹＡＧレーザを複数回照射する場合は、実施の形態１よりも照射回数を多くすることが可能となる。なお、本方式を用いる場合は、垂直部材４２ａ，４２ｂのＬ字状脚部のＹ方向高さを十分確保することが望ましい。
【００５１】
以上の説明では、部材のスポット溶接、溶解−凝固による塑性変形を行うために、ＹＡＧレーザの使用を例示したが、その他の高出力レーザ、例えば、ＣＯ２レーザ、固体レーザ、半導体レーザ、また、部材に樹脂を用いる場合は、エキシマレーザなどを使用することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  レーザ光源、  ２  レンズ、  ３  レンズ筒、  ４  レンズホルダ、
５  ホルダベース、  ６  キャリア基板、  ７  レンズユニット、  ８，９  駆動軸、
１０，１１  吸着機構、  １２  スライド機構、１３  溶接位置、
１４  ＹＡＧレーザビーム、  ２０  光合波器、  ２１  導波路、  ２５  光出射口、
４１  水平部材、  ４２ａ，４２ｂ  垂直部材。
【図１】
0006037974.tif 000002
【図２】
0006037974.tif 000003
【図３】
0006037974.tif 000004
【図４】
0006037974.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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