(57)【要約】【課題】光モジュールにおける光軸調整を容易にできる光ファイバを提供する。【解決手段】  少なくとも１以上のコア部と、コア部の周辺にクラッド部を有する光ファイバにおいて、クラッド部にクラッド部とは屈折率の異なる光軸調整用領域が光ファイバの波長分散特性を実質的に変化させることのないコア部から離れた位置に設けた。【選択図】図１Ａ
2006284760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１以上のコア部と、該コア部の周辺にクラッド部を有する光ファイバにおいて、
前記クラッド部に、前記クラッド部とは屈折率の異なる光軸調整用領域が、前記コア部から離れた位置に設けられたことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記光軸調整用領域は、前記コア部を中心として同心状に設けられた請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記光軸調整用領域は、前記コア部を中心として放射状に設けた請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記光軸調整用領域は、隣接間において直交する４方向に配置された請求項３に記載の光ファイバ。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の光ファイバと、該光ファイバに光を入射する少なくとも１つのレーザダイオードと、前記光ファイバからの光が入射される少なくとも１つのフォトダイオードとを備えた光モジュール。
【請求項６】
コア部とその周りのクラッド部とからなり、前記クラッド部に該クラッド部とは屈折率が異なる光軸調整用領域が前記コア部を中心として同心円状に形成された光ファイバと、該光ファイバに光を入射するレーザダイオードと、前記光ファイバからの光が入射されるフォトダイオードとを備えた光モジュールにおいて前記光ファイバと前記レーザダイオードとの相対位置を調整する方法であって、
前記レーザダイオードから出射された光が、前記光ファイバの端面において前記光軸調整用領域を第１の点と第２点の２カ所で横切るように第１の方向に前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させることと、
前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記第１の点及び第２の点の中点を通って前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させて、前記光ファイバの前記端面における前記コア位置を検出することと、
を含む位置調整方法。
【請求項７】
コア部とその周りのクラッド部とからなり、前記クラッド部に該クラッド部とは屈折率が異なる光軸調整用領域が前記コア部を中心として放射状に形成された光ファイバと、該光ファイバに光を入射するレーザダイオードと、前記光ファイバからの光が入射されるフォトダイオードとを備えた光モジュールにおいて前記光ファイバと前記レーザダイオードとの相対位置を調整する方法であって、
前記レーザダイオードから出射された光が、前記光ファイバの端面において前記光軸調整用領域を第１の点と第２点の２カ所で横切るように第１の方向に前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させることと、
前記光軸調整用領域を第３の点で横切るように前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記第１の点及び第２の点の一方の点を通って前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させることと、
前記第１の点、前記第２点及び前記第３の点とに基づいて前記光ファイバの前記端面における前記コア位置を検出することと、
を含む位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信、光情報処理、光センサー等に用いられる光ファイバ及びこれとレーザダイオードとを用いた光モジュールと、その光モジュールにおける光ファイバの位置調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気信号と光信号を相互に変換するために、レーザダイオード（以降ＬＤ）やフォトダイオード（以降ＰＤ）等の発光、受光素子をケース内に収納し、このケースに光ファイバを対向させた光モジュールがある。この光モジュールは、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出する光学装置である。この光モジュールにおいて、ＬＤをケース内に収容し、光信号を導出するものはＬＤモジュールと呼ばれ、電気信号から光信号への変換装置として用いる他に光ファイバアンプに用いるポンプレーザ光の出力装置としても用いられている。
【０００３】
従来のＬＤモジュールとして、図１１に示すように光レセプタクル１の一端に対向してＬＤ９を備え、他端にプラグフェルール１４が接続されるレセプタクル型のＬＤモジュール３２が考案されている（特許文献１参照）。
このレセプタクル型のＬＤモジュール３２において、光レセプタクル１、すなわち光コネクタに嵌合されてＬＤ９を光ファイバ４と光学的に結合させる部分は、その性能やコストを決定付ける非常に重要な部分である。従って、高効率、高信頼な光結合は勿論のこと、低コストを実現するためには、組み立てをより簡便にできることが重要である。
【０００４】
このＬＤモジュール３２は、光レセプタクル１とレーザパッケージ２からなる。
光レセプタクル１は、ジルコニア、アルミナ等のセラミック材料からなるフェルール３と該フェルール３の細径孔に挿入されたシリカ等からなる光ファイバ４からなるファイバスタブ５と、その後端部が圧入されるホルダ６と、ファイバスタブ５の先端部が挿入されるスリーブ７と、そのスリーブ７とホルダ６が圧入又は接着固定されるスリーブケース８とによって構成されている。
【０００５】
そして、光レセプタクル１の後端部側には、ＬＤ９、ＰＤ１０とレンズ１１を備えたレーザパッケージ２が、ステンレス等からなる金属性のスペーサ１２、１３を介して配置され、光学的に調整した後、それぞれをＹＡＧレーザを用いたスポット溶接により固定する。このようにして、ＬＤ９と光ファイバ４がレンズ１１を介して光学的に接続される。なお、ＰＤ１０はＬＤ９の光出力をモニタするために、ＬＤ９の後方に配置されている。
【０００６】
このように構成された光レセプタクル１の先端部側よりスリーブ７内にプラグフェルール１４を挿入し、光レセプタクル１側の光ファイバ４の端面とプラグフェルール１４側の光ファイバ１５の端面とを当接させることにより、光信号のやりとりを行うことができる。
【０００７】
フェルール３のプラグフェルール１４に対向する端面Ｂと、その端面Ｂに対向するプラグフェルール１４の端面はそれぞれ、光ファイバ４と光ファイバ１５の当接による接続損失を減らすために曲率半径５〜３０mm程度の曲面に鏡面研磨され、光ファイバ４と光ファイバ１５は互いに物理的に接触させる（Physical Contact）ことで接続される。また、レーザパッケージに対向する光ファイバ４のホルダ側端面Ａは、光信号がここを通過する際に生じる反射戻り光が光源側に戻ることを防止するために、光ファイバ７を保持するフェルール３とともに４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。
以上のような構造は、特に光ファイバとしてシングルモード光ファイバ用のレセプタクルで、発光素子たる光源がレーザ光源である場合に特にメリットが大きいが、その他の光ファイバ、光源を用いた場合でも有効である。
【０００８】
以上のように構成される光モジュールにおいて、図１１に示すようにＬＤ９と光ファイバ４をレンズ１１を介して光学的に結合、つまり光軸調整を行う場合は、従来は以下のようにしていた。
先ず光レセプタクル１を微動ステージ上に配置した状態で、ＬＤ９、レンズ１１に対向させる。
次に光レセプタクル１の先端部側からスリーブ７内にプラグフェルール１４を挿入し、光ファイバ４にて受光する光を光パワーメータに導入する。
さらにＬＤ９を駆動させた上で、光ファイバ４に結合する光強度を光パワーメータでモニタしつつ、受光強度が最大となるよう微動ステージを調節していく。
【０００９】
このような相対位置の調整は、μｍオーダーで行う必要がある。例えば、光ファイバ４としてシングルモード光ファイバを用いた場合、光ファイバ内を伝搬する光の電界分布の直径であるモードフィールド径は約１０μｍである。また、ＬＤ９のモードフィールドサイズは垂直方向に０．５〜０．８μｍ、水平方向に２〜５μｍである。光軸調整は、これらモードフィールド径より高精度で行う必要がある。すなわち、光ファイバ４が光軸に対して１０μｍ程度ずれて配置された場合でも、ＬＤ９から出射された光は光ファイバ４に結合されなくなって、光パワーメータで検出することが不可能になる。かかる場合には、微動ステージによる光ファイバの移動方向を決定することが困難である。
【００１０】
従って、一般的には光ファイバ４の先端位置を光軸に平行な方向に、数１０〜数１００μｍだけ遠ざけ、出射光のビーム径を拡大することにより、光ファイバ４に一定の光を結合させた後、光ファイバ４に結合する光強度が最大となるよう微動ステージを調節していくという方法を採用していた。
【特許文献１】特開２００１−６６４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の方法では、複数の微調ステージを順次調節していくことになるが、ＬＤ９とレンズ１１の相対位置のバラツキのため、レンズ１１から出射する光の光軸と、微動ステージの移動軸が平行でなくなる。そのために、光ファイバ４に結合する光強度を最大とするには、各微調ステージを繰り返し複数回にわたり調節していく必要があり、膨大な作業工数が必要となるという問題があった。
また、プラグフェルール１４からパワーメータまで光ファイバ１５を介して接続する必要があり、光学調整作業では光ファイバ１５を取り回す煩雑な作業が必要であるという問題もあった。
【００１２】
そこで、本発明は、光モジュールにおけるＬＤと光ファイバとの光軸調整を容易にできる光ファイバの構成を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、光軸調整を容易にできる構成の光ファイバを用いた光モジュールとその光モジュールにおける光軸調整方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の目的を達成するために、本発明に係る光ファイバは、少なくとも１以上のコア部と、該コア部の周辺にクラッド部を有する光ファイバにおいて、前記クラッド部に、前記クラッド部とは屈折率の異なる光軸調整用領域が、前記コア部から離れた位置に設けられたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光モジュールは、本発明に係る光ファイバと、該光ファイバに光を入射する少なくとも１つのレーザダイオードと、前記光ファイバからの光が入射される少なくとも１つのフォトダイオードとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係る第１の位置調整方法は、コア部とその周りのクラッド部とからなり、前記クラッド部に該クラッド部とは屈折率が異なる光軸調整用領域が前記コア部を中心として同心円状に形成された光ファイバと、該光ファイバに光を入射するレーザダイオードと、前記光ファイバからの光が入射されるフォトダイオードとを備えた光モジュールにおいて前記光ファイバと前記レーザダイオードとの相対位置を調整する方法であって、
前記レーザダイオードから出射された光が、前記光ファイバの端面において前記光軸調整用領域を第１の点と第２点の２カ所で横切るように第１の方向に前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させることと、
前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記第１の点及び第２の点の中点を通って前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させて、前記光ファイバの前記端面における前記コア位置を検出することと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
またさらに、本発明に係る第２の位置調整方法は、コア部とその周りのクラッド部とからなり、前記クラッド部に該クラッド部とは屈折率が異なる光軸調整用領域が前記コア部を中心として放射状に形成された光ファイバと、該光ファイバに光を入射するレーザダイオードと、前記光ファイバからの光が入射されるフォトダイオードとを備えた光モジュールにおいて前記光ファイバと前記レーザダイオードとの相対位置を調整する方法であって、
前記レーザダイオードから出射された光が、前記光ファイバの端面において前記光軸調整用領域を第１の点と第２点の２カ所で横切るように第１の方向に前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させることと、
前記光軸調整用領域を第３の点で横切るように前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記第１の点及び第２の点の一方の点を通って前記光ファイバ又は前記レーザダイオードを移動させることと、
前記第１の点、前記第２点及び前記第３の点とに基づいて前記光ファイバの前記端面における前記コア位置を検出することと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように構成された本発明に係る光ファイバによれば、その光ファイバを用いて構成した光モジュールにおいて、ＬＤと光ファイバとの光軸調整を容易にできる。
また、本発明に係る位置調整方法によれば、光モジュールにおけるＬＤと光ファイバの光軸調整を短時間でかつ容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態の光モジュールについて説明する。
実施の形態１．
本発明に係る実施の形態１の光モジュールは、図１Ａに示すように、ファイバスタブ５においてフェルール３に保持されている光ファイバ４１が従来例とは異なっている他は、図１１の従来例と同様に構成される。
尚、本実施の形態１の光モジュールにおいて、レーザパッケージに対向する光ファイバ４１のホルダ側端面Ａは、光信号がここを通過する際に生じる反射戻り光が光源側に戻ることを防止するために、従来例と同様、光ファイバ７を保持するフェルール３とともに４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨されているが、本発明の光モジュールにおいては詳細後述するように反射戻り光を用いて光学調整を行うため、研磨角度はある程度小さい方がよく、最大で６°程度が良い。
【００１９】
以下、実施の形態１の光モジュールについて、従来例と異なる点を中心に詳細に説明する。
【００２０】
実施の形態１において、光ファイバ４１は、図１Ｂに示すようにコア１６の外周のクラッド部１７内に、クラッド部１７の他の部分とは屈折率が異なる光軸調整用領域１８がコア１６を中心として同心状に設けられている。
尚、光軸調整用領域１８は、他の部分に位置するクラッド部１７より屈折率が高くてもよいし、低くてもよい。
また、光軸調整用領域１８をクラッド部１７に対して高屈折率化させるためにはクラッド部１７の材料であるシリカに、ゲルマニア、チタニア、アルミナ、５酸化リン等をドープすればよく、逆に低屈折率化させるためにはフッ素やボロニアをドープさせればよい。但し、光ファイバ４の吸収損失の増加を抑えるためにはゲルマニア、又はフッ素を選択することが好ましい。
【００２１】
クラッド部１７の材料であるシリカに、ゲルマニアをドープした場合、図２に示すように、ドープを行っていないシリカの屈折率は１．４５８程度であるのに対し、ゲルマニアを１０％（モル％）程度ドープすることにより１．４７３程度まで屈折率が上昇する。
また、クラッド部１７の材料であるシリカに、フッ素をドープした場合、フッ素については、２％（モル％）のドープにより１．４４９まで屈折率が低下する。
【００２２】
（同心円状の光軸調整用領域１８を有する光ファイバ４１の製造方法）
次に、同心円状の光軸調整用領域１８を有する光ファイバ４１の製造方法について説明する。このような光ファイバ４１の場合、一般的な光ファイバの製造方法であるＣＶＤ（chemical vapour deposition）法や、ＯＶＤ（outside vapour deposition）法、ＶＡＤ（vapour-phase axial deposition）法によって作製が可能である。
【００２３】
例えば、ＯＶＤ法による作製方法を用いる場合は以下のようにする。
最初に、図３Ａに示すようにターゲット棒１９の上に火炎中で生成したシリカのガラス微粒子を堆積させる。このときバーナーを固定してターゲット棒１９を左右に移動させながらスートプリフォーム２０を作製する。本実施の形態１では、スートの生成割合に応じてバーナーの燃料中のシリカとゲルマニウム、及びフッ素の比を随時調整することによって、同心状に屈折率分布を持つスートプリフォーム２０を作製する。
【００２４】
次に、図３Ｂに示すようにダーゲット棒１９を抜き取る。
そして、以上のようにして作製した中心部に穴の空いたスートプリフォーム２０を、図３Ｃに示すように、電気炉２１に入れ塩素雰囲気中で脱水しながら透明ガラスになるまで焼結させることによりプリフォーム２２を作製する。
【００２５】
次に、透明ガラスからなるプリフォーム２２を、図３Ｄに示すように線引炉でさらに高温に溶かして線引きを行う。
以上のような工程を経て光軸調整用領域を同心円状に有する実施の形態１の光ファイバ４１は作製される。
【００２６】
このような光軸調整用領域を備えた光ファイバ４１を用いた場合の、ＬＤ９及びレンズ１１を光学的に結合させる方法（光軸調整方法）を以下に示す。
先ず光レセプタクル１を微動ステージ上に配置した状態で、図５に示すように、光ファイバ４１を、レンズ１１を介してＬＤ９に対向させる。尚、図５では光レセプタクル内の光ファイバ４１、ＬＤ９、ＰＤ１０、レンズ１１以外の要素は図示されていない。
【００２７】
次にＬＤ９を駆動させて、レンズ１１によって出射光２８を光ファイバ４１の先端面に集光させる。光ファイバ４１の先端面に集光された出射光２８は、鏡面に研磨された光ファイバ４１の先端面でその一部が反射する。光ファイバ端面での反射率Ｒは、光が照射される位置における屈折率ｎにより決定される。その反射率Ｒは、（式１）に示すことができ、屈折率が高ければ反射率が増加し、逆に屈折率が低ければ反射率も低下する。
Ｒ＝（（ｎ−１）／（ｎ＋１））２・・・（式１）
図６Ａ、図６Ｂには、屈折率ｎと反射率Ｒの関係を示している。例えば、光の照射される位置がクラッド部であれば、その屈折率はシリカの１．４５８であり、反射率は３．４７％程度となる。
【００２８】
光ファイバ４１の先端部で反射された反射戻り光２９は、光ファイバ４１の先端部が光軸に直交する平面に対して一定角度θで研磨されているので、入射時の光軸に対し２θの角度を成してレンズ１１に戻る。このとき、レンズ１１の外周部にて一部の反射戻り光は阻止されるものの、大部分の反射戻り光はＬＤ９の活性層３０に照射される。このように、反射戻り光２９はレンズ１１を通過する際、ＬＤ９の出射光２８が通過した位置と異なる経路を通過し、ＬＤ９には一定の角度で入射する。またＬＤ９の活性層端面での反射率Ｒも、活性層の屈折率ｎにより決定され、（式１）にて示すことができる。
【００２９】
ＬＤ９の活性層の屈折率は、約３．５と大きいため、図６から分かるように反射率は約３１％程度になる。このため、反射戻り光は一部分だけＬＤ９の活性層３０に結合する。
その後、ＬＤ９に再結合した反射戻り光２９は、ＬＤ９の活性層３０を伝搬し、ＬＤ９の活性層３０内で誘導放出により増幅され、ＬＤ９の後方に設けられたＰＤ１０に受光される。
【００３０】
ここで、ＬＤ９を一定電流下で駆動させるならばＰＤ９に受光される反射戻り光強度は、反射戻り光がＬＤ９の活性層に再結合する際の結合効率及び、光ファイバ４端面の反射率に依存することになる。
【００３１】
いま、ＬＤ９からの出射光がレンズ１１により焦点３１を成すとしたとき、その焦点３１に光ファイバ４１の先端面があれば、反射戻り光２９がレンズ１１により成す焦点は、ＬＤ９の光出射位置、つまり活性層３０端面となりＬＤ９への再結合時の結合効率は最大となる。従って、ＰＤ９の受光強度をモニタしつつ、微動ステージにより光ファイバ４１を光軸に平行方向に移動させると、受光強度の最大となる位置を持って、焦点３１に光ファイバ４１の先端面を配置することができる。なお、光ファイバ４１の先端面の研磨面に対し、平行方向に光ファイバを動かせば結合効率は変化しない。
【００３２】
上述したように、光ファイバ４１の先端面での反射率Ｒは、光が照射される位置における屈折率ｎにより決定されるため、光ファイバ４１の位置を光ファイバ４１の先端面の研磨面に平行に移動させることで、光が照射される位置における屈折率が変化すれば、光ファイバ４１の先端面での反射率が変化して、ＰＤ１０に受光される光強度が変化することになる。
【００３３】
以上のようにして、ＬＤ光を光ファイバ４１の先端面で焦点を結ぶように調整した後、以下のステップで光軸調整をする。尚、以下の説明では、図７Ａに示すように、光ファイバ４１において、コア１６の中心からｒだけ離れた位置に光軸調整用領域１８が同心円状に形成されているとし、光軸調整用領域１８の屈折率はクラッド部１７の他の部分に比べて低いものとする。
【００３４】
まず、最初に、図１における光ファイバ４１の位置を、光ファイバ４１のＬＤ側の先端面Ａの研磨面に平行に移動させることで光の照射位置を、図７Ａに示すように点Ａから点Ｂに移動させる。このとき、点ａ及び点ｂにおいてＰＤ１０に受光する光強度が低下することになる。図７Ｂに、このときのＰＤ１０に流れる電流値の変化を示す。図７Ｂにおいて、横軸には光の照射位置、縦軸にはＰＤ１０の電流を示す。ここで示されるように電流値はおおむね一定の値をとっているが、２カ所の極小値を持っている。極小値が検出された位置が、光軸調整用領域１８であり、この点をａおよびｂである。
【００３５】
本実施の形態１では、図７Ａに示すように、光軸調整用領域１８が同心円状に形成されているので、光ファイバ４１のコア１６は点ａおよび点ｂから等しい距離にある。ここで、光ファイバ４１のコア１６が、点ａおよび点ｂから等距離ｒだけ離れた点ｃにある場合、別の点ｄも点ａおよび点ｂから等距離ｒだけ離れた位置にある。
【００３６】
そこで、次に、点ａおよび点ｂから等距離にある直線上を点Ｆから点Ｅに向けてレーザ光の焦点が移動するように、光ファイバ４１のＬＤ側の先端面Ａの研磨面に平行に移動させる。このように、光の照射位置を点Ｅから点Ｆに移動させた場合のＰＤ１０に流れる電流値の変化を図７Ｃに示す。この図７Ｃに示されるように電流値は２カ所の極小値、および１カ所の極大値を持っている。点ｅ、ｆにてＰＤ１０に流れる電流値が極小となっているのでここも光軸調整用領域１８であり、点ｃがコア部であることが特定される。
【００３７】
そこで、光ファイバ先端面の点ｃに光の照射位置を合わせるように精密ステージを調節することにより、ＬＤ９と光ファイバ４は光学的に結合が取れた状態にすることができる。
【００３８】
なお、ＬＤ９と光ファイバ４１とのより高い結合効率を得るためには、上記作業の後、光ファイバ４１を通過する光をモニタしつつ、ＬＤ９と光ファイバ４１の相対位置をさらに微調整すればよい。この微調整は、相対位置がほぼ最適化されている状態での微調整であるため、調整幅は数μｍ程度でよく、短時間で行うことができる。
【００３９】
以上説明したように、本発明に係る実施の形態１の光ファイバ４１では、同心円状の光軸調整用領域を設けているが、この光軸調整用領域は光ファイバ４１の波長分散特性を実質的に変化させることのないコア部１６から離れた位置に設けられる。
一般的にシングルモードを伝搬する光のモードフィールド径は１０μｍ程度であり、その範囲内に光軸調整用領域を形成すると、波長に対する特性が変化（波長分散特性が変化）する。
【００４０】
また、コア周辺に屈折率増減を同心円状に多段に配置した一般的な分散シフトファイバにおいて、さらに外側に本発明に係る光軸調整用領域を形成するようにしてもよい。
【００４１】
すなわち、本発明に係る光ファイバ４１における光軸調整用領域は、中央部の極小領域にあるコア１６の位置を認識するための補助的構造であるため、光ファイバ中心からある程度の距離を設けるべきであり、図７を用いて説明すると、光の照射位置を点Ａから点Ｂまで移動させたときに線分ＡＢ上に、光軸調整用領域１８が存在すればよい。
言い換えれば、線分ＡＢとコア１６の距離が、光軸調整用領域１８と光ファイバ４の中心までの距離以下であれば、容易にコア１６の位置を検出することが可能である。
【００４２】
また、光軸調整用領域１８の幅は、光ファイバ４端面に照射される光の最小ビーム径程度であればよい。ＬＤモジュールに用いるレンズ１１の倍率はＬＤのモードフィールド径を光ファイバのモードフィールド径に変換するよう適宜設定されており、光ファイバ端面に照射される光の最小ビーム径は光源がＬＤである場合、５〜１５μｍ程度である。したがって、光軸調整用領域の幅も５〜１５μｍ程度が好ましく、これより狭い場合反射戻り光の変動が少なく、光軸調整用領域１８の検出が難しくなり、逆に広い場合、検出された光軸調整用領域からコア１６を検出する際の位置精度が低下する。
【００４３】
なお、光軸調整用領域１８の屈折率は、他のクラッド部１７と異っていればよく、高い屈折率を有していものよいし、低い屈折率を有していてもよい。なお、光軸調整用領域１８をクラッド部１７より高い屈折率にすると、光軸調整用領域１８に焦点３１がある時、ＰＤ１０で受光される光量は大きくなり、光軸調整用領域１８をクラッド部１７より低い屈折率にすると、ＰＤ１０で受光される光量は弱くなる。
【００４４】
また、ここでは光の焦点位置３１に光ファイバ４の先端面を合わせた後、２方向に光ファイバを移動させ、光軸調整用領域１８上の３点乃至４点の位置を検出し、コア１６の位置を推測したが、これは必要最低限の工程である。光ファイバ４の移動方向をさらに数方向追加し、光軸調整用領域１８上の位置を複数箇所検出することにより、さらに精度よくコア１６の位置を推測することができる。
【００４５】
このように、本発明に係る実施の形態１の光軸調整方法を用いれば、ＬＤモジュールにおけるＬＤ９と光ファイバ４との光学的接続を短時間で容易に行うことができる。
さらに光学調整時に光レセプタクル部分１にプラグフェルール１４を挿入する必要がないため、光ファイバ１５の取り外しを繰り返して行う必要がなく、またファイバスタブ５のスリーブ側端面Ｂを汚染する危険がない。
【００４６】
実施の形態２．
本発明に係る実施の形態２の光軸調整用領域を有する光ファイバは、光軸調整用領域１８がコアを中心として放射状に形成されている他は、実施の形態１と同様に構成される。
ここで、本実施の形態２では、好ましい一例として、光軸調整用領域１８が隣接間において直交する４方向に配置されているものを示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】
以下、実施の形態２の光軸調整用領域が放射状に配置された光ファイバの製造方法について説明する。
本方法では、まず、図４Ａに示すように、実施の形態１で説明した方法と同様にして、ＯＶＤ法により、中心にコア２４、外周にクラッド部２５ａをもつセンタープリフォーム２６を作製する。
【００４８】
次に、図４Ｂに示すように、切削又は研磨加工により角部が面取りされた方形断面になるように整形する。
そして、図４Ｃに示すように、光軸調整用領域２７をその一端が面取りされたセンタープリフォーム２６の隅部に対向するようにコア２４を中心とする放射状に配置し、隣接する光軸調整用領域２７間に、断面が台形に整形されたクラッド部２５ｂをセンタープリフォーム２６外周に接触するように配置して、高温下で一体とする。センタープリフォーム２６のクラッド部２５ａと断面が台形に整形されたクラッド部２５ｂは、同一の組成になるように作製されている。
【００４９】
この一体化されたプリフォームの外周を、図４Ｄに示すように、切削及び研磨加工にて円形とし、断面が円形のプリフォーム２２を作製する。
最後に、これを、図４Ｅに示すように線引炉２３でさらに高温に溶かして線引きを行う。
このようにして、光軸調整用領域１８がコアを中心として放射状に形成されている実施の形態２の光ファイバが作製できる。
【００５０】
次に、実施の形態２の光ファイバを用いた光モジュールにおける光軸調整方法について説明する。
ここでは、コア１６を中心に、クラッド部１７内で光軸調整用領域１８が互いに９０度間隔で放射状に配置されている光ファイバ４１を用いた光モジュールについて説明する。尚、光軸調整用領域１８の屈折率はクラッド部１７に比べて低いものとする。
【００５１】
本方法では、まず、実施の形態１と同様にして、ＬＤ９からの出射光がレンズ１１により、光ファイバ４１の先端面で焦点３１を成すように調整する。
次に、光ファイバ４１の位置を光ファイバ先端面の研磨面に平行に移動させることで光の照射位置を点Ａから点Ｂに移動させる。このとき、点ａ及び点ｂにおいてＰＤ１０で受光される光の強度が低下する（図８Ａ）。
図８Ｂに、このときのＰＤ１０に流れる電流値の変化を示す。この図８Ｂに示すように、電流値はおおむね一定の値をとっているが、２カ所の極小値を持つ。極小値が検出された位置が光軸調整用領域１８を横切った点であり、この点をａおよびｂとする。
【００５２】
次に、光の照射位置を、点ａを通り線分ＡＢに対して垂直方向に点Ｅから点Ｆまで移動させる。このときのＰＤ１０に流れる電流値の変化を図８Ｃに示す。
ここで示されるように電流値は２カ所の極小値を持っている。点e、ａにて電流値が極小となっているためここも光軸調整用領域１８であることが分かる。
この実施の形態２では、線分ｂｅに対して点ａから下ろした垂線の交点がコア１６であることが分かる。尚、この特定は、例えば、コンピュータを用いた演算により容易にできる。
【００５３】
そこで、精密ステージを調節し、光ファイバ４先端面の点ｃに光の照射位置を合わせることにより、ＬＤ９と光ファイバ４は光学的に結合が取れた状態にすることができる。
【実施例】
【００５４】
本発明の第一の実施例を図１を用いて説明する。光ファイバ４には、コア部１６を中心して同心円上の光軸調整用領域１８がクラッド部１７内に設けられている。ここで、光軸調整用領域１８はフッ素を２ｍｏｌ%添加することにより、クラッド部１７に対し低い屈折率を得ている。クラッド部１７、コア１６、及び光軸調整用領域１８の屈折率は、それぞれ１．４５８、１．４６３、１．４４９とする。また、各屈折率に対する反射率は３．４７％、３．５３％、３．３６％となる。
【００５５】
また、光軸調整用領域１８の半径は５０μｍとし、光軸調整用領域の厚みは１０μｍとした。さらに、光ファイバの先端面は６°に鏡面研磨を施した。またＬＤ９の発光強度を３．０ｄＢｍとし、また、ＰＤ１０へのバイアスは３．０Ｖとした。
前述の通り、光軸調整用領域１８をコア１６に対し同心円状に配置した光ファイバ４の光学調整方法に則り作業を行った際、ＰＤ１０にてモニタされた電流値の波形を図９ａ、ｂ、ｃに示す。図９ａは光ファイバ４を光軸に対し平行方向に移動させた際の電流値波形である。この図９ａに示されたグラフの最大値に基づいて、ＬＤ９からの出射光が光ファイバ４１の先端面において焦点を結ぶように調整する。また、図９ｂは、光ファイバ４を先端面に平行な１方向に移動させた際の電流波形である。さらに図９ｃは光ファイバ４をその先端面に平行で且つ先の移動方向に対し垂直方向に移動させた際の電流波形である。図４ｃにおける位置ｃをコア部と判断し、光ファイバ４をこの位置に調整した。
【００５６】
このような光学調整作業の結果、その作業時間（作業前準備時間、及び光学調整時間）とＬＤ９光ファイバ４の結合効率のデータを表１に示す。比較として光ファイバ４を通した光をモニタしつつ微動ステージを調整する、従来の光学調整方法を行った場合のデータを表１−２に示す。
【００５７】
（表１−１）
2006284760.tif 000003
【００５８】
（表１−２）
2006284760.tif 000004
【００５９】
この表１−１及び表１−２に示すように、本発明の方法に従った場合、作業前準備に要した時間は従来方法に比較して平均値で３０％削減することができた。また、光学調整時間は平均値で４０％削減する事ができた。なお、従来方法にて光学調整を行った際は、光レセプタクル１を装置にセットした段階である程度の結合効率が得られるか否かによって作業時間に大きなバラツキが生じた。さらにＬＤ９と光ファイバ４との結合効率も従来方法に対し平均値で９％程度の差が生じたのみであった。
【００６０】
次に、本発明の第二の実施例を図１０を用いて説明する。光ファイバ４には、コア１６を中心に、光軸調整用領域１８が互いに９０度間隔で放射状に配置した。ここで、光軸調整用領域１８はフッ素を２ｍｏｌ%添加することにより、クラッド部１７に対し低い屈折率を得ている。クラッド部１７、コア１６、及び光軸調整用領域１８の屈折率は、第一の実施例に等しく、それぞれ１．４５８、１．４６３、１．４４９とする。
また、光軸調整用領域の厚みは１０μｍとした。さらに、光ファイバの先端面は６°に鏡面研磨を施した。またＬＤ９の発光強度を３．０ｄＢｍとし、また、ＰＤ１０へのバイアスは３．０Ｖとした。
【００６１】
光学調整の際は、先ず光ファイバ４を光軸に対し平行方向に調整した。ＰＤ１０にてモニタされた電流値の波形を図１０ａに示す。ここで位置ａに光ファイバ４を移動させた。
次に光ファイバ４をその先端面に平行方向に複数回移動させた。移動方向は、互いに垂直な２方向、それぞれ５回に渡り２０μｍピッチにて光ファイバを移動させた。図１０ｂに、光ファイバ４先端面上で光の焦点を移動させたラインの一例を示す。この工程中は連続してＰＤ１０の電流値をモニタし、極小値となる位置、つまり光軸調整用領域１８上の点を複数箇所検出した。図１０ｃに、検出した光軸調整用領域１８の位置をプロットする。このような複数の光軸調整用領域１８を示す位置データを基にコア１６の位置を推測した。
【００６２】
このような光学調整作業の結果、その作業時間（作業前準備時間、及び光学調整時間）とＬＤ９光ファイバ４の結合効率のデータを表２に示す。従来方法との比較は、第一の実施例との比較に用いた表１−２を用いることができる。
【００６３】
（表２−１）
2006284760.tif 000005
【００６４】
この場合も第一の実施例と同様、作業前準備に要した時間は従来方法に比較して平均値で３０％削減することができた。また、光学調整時間も平均値で２０％削減する事ができた。第一の実施例に比較して光学調整時間が増加した理由としては、光軸調整用領域１８上の点を複数箇所検出するため光ファイバ４の移動量が増加したためである。なお。ＬＤ９と光ファイバ４との結合効率は従来方法に対し平均値で３％程度の差が生じたのみであった。第一の実施例に比較して複数の光軸調整用領域１８の位置データを用いたことにより、より正確にコア１６の位置が推測できたためと思われる。
【００６５】
このように、本発明の方法を用いれば、ＬＤモジュールにおけるＬＤ９と光ファイバ４との光学的接続を短時間で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】本発明に係る実施の形態１のレーザダイオードモジュールの構成を示す断面図である。
【図１Ｂ】実施の形態１における光ファイバの構成を示す断面図である。
【図２】石英ガラスに各種ドーパントをドープした際の屈折率の変化を示すグラフである。
【図３Ａ】実施の形態１の光ファイバの製造方法において、ターゲット棒上にガラス微粒子を堆積させることにより、スートプリフォームを作製する工程を示す図図である。
【図３Ｂ】実施の形態１の光ファイバの製造方法において、ターゲット棒を抜き取った後のスートプリフォームを示す図である。
【図３Ｃ】実施の形態１の光ファイバの製造方法において、スートプリフォームを焼結させることによりプリフォームを作製する工程を示す図である。
【図３Ｄ】実施の形態１の光ファイバの製造方法において、プリフォーム２２を溶かして線引きを行う工程を示す図である。
【図４Ａ】本発明に係る実施の形態１の光ファイバを作製するためのセンタープリフォームの構成を示す図である。
【図４Ｂ】実施の形態２の光ファイバの製造方法において、角部が面取りされた方形断面になるように整形されたセンタープリフォームの構成を示す図である。
【図４Ｃ】実施の形態２の光ファイバの製造方法において、方形断面に整形されたセンタープリフォームの周りに光軸調整用領域とクラッド部に配置する様子を示す図である。
【図４Ｄ】実施の形態２の光ファイバの製造方法において、円形下降されたプリフォーム２２の構成を示す図である。
【図４Ｅ】実施の形態２の光ファイバの製造方法において、プリフォーム２２を溶かして線引きを行う工程を示す図である。
【図５】実施の形態１のレーザダイオードモジュールの光軸調整時の光学系を示す図である。
【図６Ａ】ある媒質の屈折率と、この媒質に光が入射した場合の反射率の関係を示す図である。
【図６Ｂ】ある媒質の屈折率と、この媒質に光が入射した場合の反射率の関係を示す図である。
【図７Ａ】実施の形態１の光軸調整方法において、光ファイバの先端面に照射された光の軌跡を示す図である。
【図７Ｂ】実施の形態１の光軸調整方法において、光ファイバの先端面上の点Ａ、点Ｂ間に光を照射した際の、ＰＤに流れる電流値を示す図である。
【図７Ｃ】実施の形態１の光軸調整方法において、光ファイバの先端面上の点Ｅ、点Ｆ間に光を照射した際、ＰＤに流れる電流値を示す図である。
【図８Ａ】実施の形態２の光軸調整方法において、光ファイバの先端面に照射された光の軌跡を示す図である。
【図８Ｂ】実施の形態２の光軸調整方法において、光ファイバの先端面上の点Ａ、点Ｂ間に光を照射した際の、ＰＤに流れる電流値を示す図である。
【図８Ｃ】実施の形態１の光軸調整方法において、光ファイバの先端面上の点Ｅ、点Ｆ間に光を照射した際、ＰＤに流れる電流値を示す図である。
【図９Ａ】本発明に係る実施例１におけるレーザダイオードモジュールの光学調整時に光ファイバを光軸に対し平行に移動させた際に、ＰＤに流れた電流値を示す図である。
【図９Ｂ】実施例１におけるレーザダイオードモジュールの光学調整時に光ファイバを光軸に垂直、光ファイバの研磨面に平行に移動させた際、ＰＤに流れた電流値を示す図である。
【図９Ｃ】実施例１におけるレーザダイオードモジュールの光学調整時に光ファイバを図９Ｂに示した移動方向に垂直に移動させた際、ＰＤに流れた電流値を示す図である。
【図１０Ａ】本発明に係る実施例２におけるレーザダイオードモジュールの光学調整時に光ファイバを光軸に対し平行に移動させた際に、ＰＤに流れた電流値を示す図である。
【図１０Ｂ】実施例２におけるレーザダイオードモジュールの光学調整時に光ファイバの先端面に照射された光の軌跡を示す図である。
【図１０Ｃ】実施例２におけるレーザダイオードモジュールの光学調整時において、光軸調整用領域との交差位置を示す図である。
【図１１】従来のレーザダイオードモジュールの側面断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：光レセプタクル
２：レーザパッケージ
３：フェルール
４、１５：光ファイバ
５：ファイバスタブ
６：ホルダ
７：スリーブ
８：スリーブケース
９：ＬＤ
１０：ＰＤ
１１：レンズ
１２、１３：スペーサ
１４：プラグフェルール
１６、２４：コア
１７、２５：クラッド部
１８、２７：光軸調整用領域
１９：ダーゲット棒
２０：スートプリフォーム
２１：電気炉
２２：プリフォーム
２３：線引炉
２６：センターコア
２８：出射光
２９：反射戻り光
３０：活性層
３１：ＬＤ出射光の焦点
３２：レーザダイオードモジュール
【図１Ａ】
2006284760.tif 000006
【図１Ｂ】
2006284760.tif 000007
【図２】
2006284760.tif 000008
【図３Ａ】
2006284760.tif 000009
【図３Ｂ】
2006284760.tif 000010
【図３Ｃ】
2006284760.tif 000011
【図３Ｄ】
2006284760.tif 000012
【図４Ａ】
2006284760.tif 000013
【図４Ｂ】
2006284760.tif 000014
【図４Ｃ】
2006284760.tif 000015
【図４Ｄ】
2006284760.tif 000016
【図４Ｅ】
2006284760.tif 000017
【図５】
2006284760.tif 000018
【図６Ａ】
2006284760.tif 000019
【図６Ｂ】
2006284760.tif 000020
【図７Ａ】
2006284760.tif 000021
【図７Ｂ】
2006284760.tif 000022
【図７Ｃ】
2006284760.tif 000023
【図８Ａ】
2006284760.tif 000024
【図８Ｂ】
2006284760.tif 000025
【図８Ｃ】
2006284760.tif 000026
【図９Ａ】
2006284760.tif 000027
【図９Ｂ】
2006284760.tif 000028
【図９Ｃ】
2006284760.tif 000029
【図１０Ａ】
2006284760.tif 000030
【図１０Ｂ】
2006284760.tif 000031
【図１０Ｃ】
2006284760.tif 000032
【図１１】
2006284760.tif 000033