(57)【要約】【課題】ガイド部材を光送受信モジュール等の光部品に対し十分小さな位置誤差で装着（接着固定）することができ、しかも、耐久特性に関する信頼性が考慮されるもとで、組立中、ガイド部材および光送受信モジュールの端面相互間の平行度および間隔を高精度に制御でき、すなわち、使用される接着剤の厚さを均一にでき、かつ、ギャップ（接着剤の厚さ）を高精度に制御することができ、さらに、装置の製造コストが低減できること。【解決手段】光部品４０におけるガラス板４２の端面４２ＢＳに対し移動可能に配され一対の凸部３８Ｐを端面３８ＢＳに隣接して有するガイド部材３８が、その各ガイド孔３８ａｉにそれぞれ調心用ステージ３０に支持される一対のモニタ用ファイバ３４の素線３４ａおよびガイドピン３５が挿入された状態で、アクティブアライメント法により光部品４０の端面４２ＢＳに対し位置決めされた後、接着剤ＡＤが、端面４２ＢＳと端面３８ＢＳとの間に塗布されるもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光部品を把持した光部品用ステージに対して相対的に移動可能な調心用ステージに支持される１本以上の線形部材を光ファイバのガイド部材に挿入し、該ガイド部材を該調心用ステージに回転可能に連結する工程と、
前記ガイド部材が前記光部品の端面の所定の位置に位置決めされた後、該ガイド部材における該光部品の端面に対向する端面を、該光部品の端面に接触させるように該ガイド部材を押圧し、該ガイド部材の前記端面を前記光部品の端面に対して平行となるようにする工程と、
を含んでなる光ファイバのガイド部材を装着する方法。
【請求項２】
前記１本以上の線形部材は、３本以上のモニタ用光ファイバであるか、または、少なくとも１本は、該モニタ用光ファイバでない線形部材を含み、
前記ガイド部材に該モニタ用光ファイバを挿入し、該モニタ用光ファイバを通過する光を利用して前記光部品と該モニタ用光ファイバとの光結合効率をモニタし、前記の該ガイド部材を該光部品の端面の所定に位置決めする工程を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバのガイド部材を装着する方法。
【請求項３】
前記ガイド部材が光部品の端面に位置決めされた後、該ガイド部材における該光部品の端面に対向する端面に設けられる凸部を、該光部品の端面に接触させるように該ガイド部材を押圧し、該ガイド部材の前記端面を前記光部品の端面に対して平行とし、該ガイド部材の前記端面と前記光部品の端面とを所定の間隔とすることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバのガイド部材を装着する方法。
【請求項４】
光部品を把持した光部品用ステージに対して相対的に移動可能な調心用ステージと、
一端が前記調心用ステージに固定され、他端が該ガイド部材に挿入される１本以上の線形部材と、
前記ガイド部材における前記光部品の端面に対向する端面を該光部品の端面に接触させるように該ガイド部材を押圧するプランジャを備え、
前記プランジャの押圧動作のとき、前記ガイド部材が前記調心用ステージに対し回転可能となるように、前記ガイド部材が前記線形部品を介して該調心用ステージに連結されていることを特徴とする光ファイバのガイド部品の装着装置。
【請求項５】
前記ガイド部材が挿入され、通過する光を利用して自身と前記光部品との光結合効率をモニタするためのモニタ用光ファイバを有し、
前記１本以上の線形部材は、３本以上のモニタ用光ファイバであるか、または、少なくとも１本は、該モニタ用光ファイバでない線形部材を含むことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバのガイド部材の装着装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、前記プランジャの押圧動作のとき、前記光部品の端面に対向する端面と該光部品の端面との間の相互間隔を調整するための凸部を、該端面に有することを特徴とする請求項４または請求項５のいずれかに記載の光ファイバのガイド部材の装着装置。
【請求項７】
前記凸部が、薄膜であることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバのガイド部材の装着装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光ファイバのガイド部材の装着装置により光部品の端面に装着されるガイド部材であって、
前記光部品の端面に対向する端面に、前記プランジャの押圧動作のとき、該ガイド部材の該端面と該光部品の端面とを所定の間隔に調整するための凸部を有することを特徴とする光ファイバのガイド部材。
【請求項９】
前記凸部が、薄膜であることを特徴とする請求項８記載の光ファイバのガイド部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバのガイド部材を装着する方法、それが用いられる装着装置、および、光ファイバのガイド部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルータ等のネットワーク装置、サーバ、大型コンピュータを含む様々な情報／信号処理装置において、情報／信号処理の大規模化、高速化が進んでいる。これらの装置においては、例えば、回路基板（ボード）におけるＣＰＵおよびメモリ相互間、配線基板相互間、装置（ラック）相互間等における信号伝送は、一般に、電気配線により行われてきた。しかし、伝送速度、伝送容量、消費電力、伝送路からの輻射、伝送路に対する電磁波の干渉等の観点における優位性から、上述の電気配線に代えて、光ファイバ等を伝送路として光により信号を伝送する、いわゆる、光インタコネクションが、実際に導入されはじめている。
【０００３】
そのような光インタコネクションにおいては、複数の伝送チャネル（複数本の光ファイバ）で並行して光信号を伝送する場合も多い。
【０００４】
光インタコネクションにおいては、電気信号を光信号に変換して光信号を送信する光送信モジュール、および、光信号を受信し電気信号に変換する光受信モジュール、あるいは、それらの両方の機能を有する光モジュール（以下、光送受信モジュールともいう）が、光インタコネクションにおける主要な光部品である。
【０００５】
従って、複数の伝送チャネルにおいては、光送受信モジュールは、並行して光信号の送信／受信を行うべく、上述のような複数の伝送チャネル（多チャンネル）の光送受信モジュールには、複数本の光ファイバが接続される。
【０００６】
光送受信モジュールを回路基板（ボード）に実装する作業や光ファイバ配線の敷設作業を考慮するならば、光送受信モジュールと光ファイバとの接続形態は、永久接続よりもコネクタ接続であることが望ましい。ここでの、永久接続とは、光送受信モジュールをボード実装する際、既に光送受信モジュールに光ファイバが接続されていることをいう。コネクタ接続とは、光ファイバと回路基板とが、光コネクタを介して手作業で簡単に接続可能な接続をいう。これに関しては、光送受信モジュールだけでなく、光インタコネクションに用いられる他の光部品についても同様である。
【０００７】
そのようなコネクタ接続に関しては、例えば、特許文献１および特許文献２にも示されるように、複数個の光半導体素子（半導体レーザまたはフォトダイオード）と複数本の光ファイバとが、レセプタクルおよびプラグからなる光コネクタを介して接続される方法が提案されている。
【０００８】
光コネクタは、例えば、特許文献１または図１１（Ａ）および（Ｂ）にも示されるように、光ファイバ６ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）の一端に接続されるプラグ２と、プラグ２のハウジング２Ａ、および、光ファイバ６ａｉの素線６ｂが接続されるレセプタクル４とを含んで構成されている。なお、図１１（Ａ）および（Ｂ）においては、プラグ２をレセプタクル４に対して保持するロック機構の図示が省略されている。そのようなロック機構は、特許文献２に開示されている。
【０００９】
プラグ２のハウジング２Ａは、片持ちばりのように支持される光ファイバ６ａｉの素線６ｂが一列状に互いに平行に配置されるファイバ収容部２ａを有している。図１１（Ａ）に示されるように、接続される以前において、光ファイバ６ａｉの素線６ｂの長さは、その自由端の位置がハウジング２Ａの開口端の端面と共通の平面上にあるような長さに設定されている。
【００１０】
レセプタクル４は、プラグ２のハウジング２Ａの外周部が内周部４ａに嵌合されるハウジング４Ａと、ハウジング４Ａ内に配されるガイド部材１０とを含んで構成されている。
【００１１】
光送受信モジュール８のレセプタクル４が構成される部分は、光半導体素子８ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）と、その上方位置に光半導体素子８ａｉに対応した位置に複数個のマイクロレンズを有するガラス板１２とを有する。ガラス板１２の平坦面は、光送受信モジュール８の端面８Ｅと共通の平面上に配置されている。また、光送受信モジュール８の端面８Ｅには、後述するガイド部材１０の端面１０Ｅが、図１２に拡大されて示されるように、所定位置に位置決めされた後、接着剤１４により接着されている。
【００１２】
ガイド部材１０は、上述の光ファイバ６ａｉの素線６ｂが挿入されるガイド孔１０ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）を有している。ガイド孔１０ａｉは、光半導体素子８ａｉに対向している。ガイド孔１０ａｉの内径（ガイド孔の断面形状が円形でない場合、その内壁の内接円の径）は、光ファイバ６ａｉの素線６ｂの外径（一般には、１２５μｍ程度）より僅かに大きい値に設定されている。ガイド孔１０ａｉ同士のピッチ（間隔）は、例えば、光半導体素子８ａｉ同士のピッチと一致している。ガイド孔１０ａｉの中心軸線は、光半導体素子８ａｉの光軸と一致している。言い換えれば、それぞれのガイド孔１０ａｉの中心軸線と光半導体素子８ａｉの光軸とが一致するようにガイド部材１０は光送受信モジュール８の端面８Ｅにおける所定位置に位置決めされ、光送受信モジュール８の端面８Ｅに接着されている。
【００１３】
斯かる構成において、プラグ２に支持される光ファイバ６ａｉがレセプタクル４の光送受信モジュール８に接続される場合、図１１（Ｂ）に示されるように、プラグ２のハウジング２Ａの外周部がレセプタクル４のハウジング４Ａの内周部４ａに嵌合される。
【００１４】
その際、各光ファイバ６ａｉの素線６ｂが、ガイド部材１０における対応するガイド孔１０ａｉに挿入されることにより、光ファイバ６ａｉの中心軸線と光半導体素子８ａｉの光軸が一致するように、調心（位置決め）される。光ファイバ６ａｉの素線６ｂの先端の軸線方向についての位置は、ハウジング２Ａの端面が光送受信モジュール８の端面８Ｅに突き当たる位置で調整されることとなる。
【００１５】
また、光ファイバ６ａｉの素線６ｂの先端と光送受信モジュール８の端面８Ｅとの間のギャップを消滅させるべく、例えば、特許文献１および図１３（Ａ）および（Ｂ）にも示されるように、プラグ２のハウジング２Ａのファイバ収容部２ａ内に配される光ファイバ６´ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）の素線６´ｂの長さが、接続される以前において、その自由端の位置がハウジング２Ａの開口端の端面から所定の長さΔＬだけ突出した位置となるように設定されているものが提案されている。なお、図１３（Ａ）および（Ｂ）に示される例においては、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００１６】
斯かる構成により、プラグ２に支持される光ファイバ６´ａｉがレセプタクル４を有する光送受信モジュール８に接続される場合、図示が省略されるロック機構により、ハウジング２Ａの端面が光送受信モジュール８の端面８Ｅに突き当たるようにプラグ２がレセプタクル４に保持される。
【００１７】
これにより、光ファイバ６´ａｉは、素線６´ｂの先端が所定の長さΔＬの分だけ後退せしめられ、ハウジング２Ａ内であって、かつ、ガイド部材１０の上方の空間において、座屈するように撓むこととなる。その結果、光ファイバ６´ａｉが元の長さに伸びようとする弾性力（座屈力）により、光ファイバ６´ａｉの素線６´ｂの先端はガラス板１２に突き当たる。従って、フィジカルコンタクトが実現されるように、光ファイバ６´ａｉの素線６´ｂの先端とガラス板１２とのギャップが消滅するのでギャップによるフレネル反射を防止することができるという効果を奏する。
【００１８】
さらに、図１１（Ａ）および図１３（Ａ）に示される光コネクタは、光ファイバを０．２５ｍｍといった小さなピッチで配置することが可能である。例えば、光送受信モジュール８の光入出力チャネル数が８ｃｈ、１２ｃｈ、１６ｃｈなどのように多い場合、言い換えれば、光ファイバの接続心数が８心、１２心、１６心などのように多い場合でも、光コネクタのサイズを小さくすることができる。また、図１３（Ａ）に示される光コネクタのように、光ファイバの素線の先端において、フィジカルコンタクトが利用される場合、光ファイバ自体の弾性力を用いているのでハウジング２Ａの先端と端面８Ｅとの接触を維持すべく、プラグ２をレセプタクル４に固定するための力も比較的小さくできる。これにより、プラグ２のハウジング２Ａやレセプタクル４のハウジング４Ａ等の肉厚が、比較的薄くできるので光コネクタのサイズを小さくできる要因となる。
【００１９】
上述した光コネクタにおいては、ガイド部材１０の端面１０Ｅが、図１２に拡大されて示されるように、光送受信モジュール８の端面８Ｅに対し位置決めされた後、接着剤１４により端面８Ｅに接着される。ガイド部材１０の光送受信モジュール８への装着工程は、光送受信モジュール８、および、光コネクタのレセプタクル４の作製における重要な工程である。このような装着工程に用いられる装着装置においては、以下の３つの事項を達成することが要求される。
【００２０】
第１は、光送受信モジュール８の光半導体素子８ａｉの位置に対応してガイド部材１０を高精度に位置決め（調心）し、光送受信モジュール８の端面８Ｅに固定することである。これは、光半導体素子８ａｉと光コネクタの光ファイバとの高効率な光結合を達成するために不可欠である。
【００２１】
第２は、ガイド部材１０の光送受信モジュール８に接着される側の端面（以下、端面１０Ｅともいう）と光送受信モジュール８におけるガイド部材１０が接着される端面（以下、端面８Ｅともいう）とを高精度に互いに平行にすることである。すなわち、端面１０Ｅと端面８Ｅとの間のギャップ（以下、単にギャップともいう）言い換えれば、接着剤１４の厚さを均一にすることである。これは、特に、製造された光送受信モジュール８が実際に使用されている期間中、ガイド部材１０が端面８Ｅに対し位置ずれ、または、剥離する可能性を極力小さくするという耐久特性に関する信頼性の観点で重要である。
【００２２】
また、もし、端面１０Ｅ、端面８Ｅ相互の平行度の精度が低く、端面１０Ｅのガイド孔１０ａｉ付近で、ギャップが大きくなる場合、接着剤１４がガイド孔１０ａｉに侵入してしまう可能性もある。実際のガイド部材１０においては、ガイド孔１０ａｉの中心軸線に対し直交する端面１０Ｅの角度は、規定の角度（通常は、９０°）に対して、多少の誤差を有している。また、光送受信モジュール８を所定の装着装置にセットした際、ガイド部材１０側から見た端面８Ｅの角度は、個々の光送受信モジュール８により、多少変動する。従って、ガイド部材１０と光学素子ユニット部材８とをその装着装置にセットしただけでは、端面１０Ｅと端面８Ｅとが、高精度に互い平行になっていない場合が多い。
【００２３】
ガイド孔１０ａｉの中心軸線に対し直交する端面１０Ｅの角度が誤差を含む場合、端面１０Ｅと端面８Ｅとの間の平行度を高めるとき、光半導体素子８ａｉの光軸方向とガイド孔１０ａｉの中心軸線方向がずれることになるが、一般的に、それによる光半導体素子８ａｉと光ファイバとの光結合率の劣化は無視できる程度である。言い換えれば、そのようになるように、端面８Ｅの角度誤差や端面１０Ｅの角度誤差の許容値が規定されることとなる。
【００２４】
そこで、そのような装着装置は、端面１０Ｅと端面８Ｅと互いに平行にするための機構、例えば、特許文献３にも示されるような、調心ステージと、ジンバル機構を有する基板ステージとを備えていることが好適である。
【００２５】
第３は、上述した端面１０Ｅと端面８Ｅとの間において、所定の平行度が保たれた状態で、互いに平行な端面１０Ｅと端面８Ｅとのギャップ、換言すれば、接着剤１４の厚さを適切な値になるように制御することである。これは、上述したような信頼性の観点で重要であり、また、ガイド孔１０ａｉ内に接着剤１４を侵入させないためにも要求される。
【００２６】
上述した３つの事項を満たすような、ガイド部材１０を光送受信モジュール８に対し位置決めし装着する装着装置は、例えば、図８に示されるような装置が特許文献３に提案されている。図８に示される装置は、上述したガイド部材１０をクランプ２０ＣＬにより保持する調心ステージ２０と、上述した光送受信モジュール８をクランプ２２ＣＬにより保持するジンバル機構付きステージ２２とを含んで構成されている。
【００２７】
調心ステージ２０は、ジンバル機構付きステージ２２に対して近接または離隔可能に配されている。調心ステージ２０は、２本のモニタ用ファイバ２６を把持するファイバステージ２８を備えている。ファイバステージ２８は、作動状態のとき、２本のモニタ用ファイバ２６をガイド部材１０のガイド孔１０ａｉに挿入またはガイド孔１０ａｉから引き抜くものとされる。
【００２８】
ジンバル機構付きステージ２２は、ジンバル機構部２４を基台２２ＳＴに備えている。ジンバル機構部２４は、調心ステージ２０に保持されるガイド部材１０に対して光送受信モジュール８が互いに直交する二つの座標軸の回りに自在に回転できる状態と固定される状態を作ることができる。光送受信モジュール８が自在に回転できる状態において、ガイド部材１０の端面１０Ｅを光送受信モジュール８の端面８Ｅに押し当て、端面１０Ｅと端面８Ｅとを合わせたら、ジンバル機構部２４は、固定した状態にされる。
【００２９】
斯かる構成を有する本装置によるガイド部材１０の端面１０Ｅの光送受信モジュール８の端面８Ｅに対する装着工程は、概ね、以下の７段階の工程からなる。
【００３０】
（１）光送受信モジュール８およびガイド部材１０が、クランプ２２Ｌおよびクランプ２０ＣＬによりジンバル機構付きステージ２２、調心ステージ２０にセットされる。（２）端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間の平行度を所定の値に設定する。（３）端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間のギャップを検出する。（４）モニタ用ファイバ２６をガイド部材１０に挿入し、モニタ用ファイバ２６の先端位置を検出する。（５）端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間のギャップを適量にして、アクティブアライメント法により、ガイド部材１０の光送受信モジュール８に対する位置決めを行う。（６）端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間に接着剤１４を浸透させた後、硬化させ、ガイド部材１０を光送受信モジュール８に固定する。（７）モニタ用ファイバ２６をガイド部材１０から引き抜く。
【００３１】
上述の第３の工程において、端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間のギャップの制御は、以下のようにして行われる。
【００３２】
先ず、調心ステージ２０が、端面１０Ｅと端面８Ｅとが接触するまでジンバル機構付きステージ２２に向けて近接（ガイド部材１０が光送受信モジュール８に近づく方向）せしめられる。その際、端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間の接触荷重が、調心ステージ２０またはジンバル機構付きステージ２２に搭載した荷重計（不図示）により検出される。その荷重計（不図示）をモニタすることにより、端面１０Ｅと端面８Ｅとが接触する、すなわち、端面１０Ｅおよび８Ｅ相互間のギャップがゼロとなる調心ステージ２０の位置が検知されることとなる。
【００３３】
次に、その位置から調心ステージ２０をどれだけ後退させたかで、そのギャップを把握することができる。従って、第６の工程において、接着剤１４は、そのギャップに対応した空間内に塗布されることとなる。
【００３４】
上述の第５の工程において、ガイド部材１０の端面１０Ｅの光送受信モジュール８の端面８Ｅに対する位置決めは、例えば、特許文献３にも記載される「アクティブアライメント法」が用いられる。「アクティブアライメント法」は、光結合効率をモニタしながら、光結合効率が最大になるようにガイド部材１０の端面１０Ｅを光送受信モジュール８の端面８Ｅに対し高精度に位置決めする方法である。
【００３５】
即ち、そのような光結合効率のモニタは、具体的には、例えば、光送受信モジュール８が光送信モジュールの場合、同モジュールから光を出力させ、これをモニタ用ファイバ２６に入射させることにより行われる。次に、モニタ用ファイバ２６からの光出力が、モニタ用ファイバ２６に接続される所定の光パワーメータで検知される。これにより、光パワーメータの検出値が最大となるようにガイド部材１０の端面１０Ｅが光送受信モジュール８の端面８Ｅに位置決めされる。
【００３６】
あるいは、光送受信モジュール８が光受信モジュールの場合、光結合効率のモニタは、モニタ用ファイバ２６から同モジュールに対して光を出力し、同モジュールからの電気出力が測定される。これにより、その測定値が、最大となるようにガイド部材１０の端面１０Ｅが光送受信モジュール８の端面８Ｅに対し位置決めされる。その結果、端面１０Ｅと端面８Ｅとの間の平行度が所定の値に設定され、かつ、ガイド部材１０の端面１０Ｅが光送受信モジュール８の端面８Ｅに対し高精度に位置決めされることとなる。
【００３７】
なお、上述の第４の工程において、モニタ用ファイバ２６の先端位置は、調心ステージ２０に搭載した荷重計により、先端が端面８Ｅに接触する位置を検出することにより、上記と同様に制御することができる。また、モニタ用ファイバ２６の先端位置を制御する手段として、特許文献３に開示されるように、モニタ用ファイバ２６が、ファイバステージ２８に対して、軸方向について弱く保持されている場合、モニタ用ファイバ２６の先端が端面８Ｅに突き当たるとき、モニタ用ファイバ２６はファイバステージ２８に対して滑って後退する。このとき、モニタ用ファイバ２６の先端と端面８Ｅとのギャップがゼロの状態になる。次に、調心ステージ２０が後退した距離が、そのギャップとなる。
【００３８】
上述のような装置を用いれば、ガイド部材１０を光送受信モジュール８に対して高い位置精度で固定できるだけでなく、端面１０Ｅと端面８Ｅとを接着するための接着剤１４の厚さを均一な厚さ、かつ、最適な厚さに設定することができる。そして、ガイド部材１０の固定に関して、上述した耐久特性に関する信頼性を良好に得ることができる。すなわち、光送受信モジュール８に光ファイバ６ａｉを接続している際、ガイド部材１０が光送受信モジュール８に対して位置ずれ、または、離脱する可能性を低くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２００８／０９６７１６Ａ１
【特許文献２】特開２００８−１９１４２２号公報
【特許文献３】特開平１１−１３３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
しかしながら、上述の装置において、ジンバル機構を利用して端面１０ａと端面８Ｅとを高精度に平行にするシステム、または、端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間のギャップを制御するために端面１０Ｅおよび端面８Ｅ相互間の接触荷重をモニタして、高精度に端面１０Ｅおよび端面８Ｅの接触位置を検知するシステムは、複雑である。従って、その装置が高価になり、製造コストが嵩む場合がある。
【００４１】
また、光送受信モジュール８の構造の剛性が低い場合、光送受信モジュール８がその構造上、ステージ２２に強固に保持できない場合は、端面８Ｅと端面１０Ｅとを突き合わせて平行度を適正とする際、あるいは、接触位置を検知する際、荷重により端面８Ｅの位置が変位してしまうので上述の平行度や接触位置の誤差が大きくなってしまう虞もある。
【００４２】
以上の問題点を考慮し、本発明は、光ファイバのガイド部材を装着する方法、それが用いられる装着装置、および、光ファイバのガイド部材であって、ガイド部材を光送受信モジュール等の光部品に対し十分小さな位置誤差で装着（接着固定）することができ、しかも、耐久特性に関する信頼性が考慮されるもとで、組立中、ガイド部材および光送受信モジュールの端面相互間の平行度および間隔を高精度に制御でき、すなわち、使用される接着剤の厚さを均一にでき、かつ、ギャップ（接着剤の厚さ）を高精度に制御することができ、さらに、装置の製造コストが低減できる光ファイバのガイド部材を装着する方法、それが用いられる装着装置、および、光ファイバのガイド部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
上述の目的を達成するために、本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法は、光部品を把持した光部品用ステージに対して相対的に移動可能な調心用ステージに支持される１本以上の線形部材を光ファイバのガイド部材に挿入し、ガイド部材を調心用ステージに回転可能に連結する工程と、ガイド部材が光部品の端面の所定の位置に位置決めされた後、ガイド部材における光部品の端面に対向する端面を、光部品の端面に接触させるようにガイド部材を押圧し、ガイド部材の端面を光部品の端面に対して平行となるようにする工程と、を含んでなる。
【００４４】
また、本発明に係る光ファイバのガイド部材の装着装置は、光部品を把持した光部品用ステージに対して相対的に移動可能な調心用ステージと、一端が調心用ステージに固定され、他端がガイド部材に挿入される１本以上の線形部材と、ガイド部材における光部品の端面に対向する端面を光部品の端面に接触させるようにガイド部材を押圧するプランジャを備え、プランジャの押圧動作のとき、ガイド部材が調心用ステージに対し回転可能となるように、ガイド部材が線形部品を介して調心用ステージに連結されていることを特徴とする。
【００４５】
さらに、本発明に係る光ファイバのガイド部材は、上述の光ファイバのガイド部材の装着装置により光部品の端面に装着されるガイド部材であって、少なくとも１本のモニタ用光ファイバの先端部が挿入されるガイド孔を有するとともに、光部品の端面に対向しガイド孔の一方の開口端が開口する端面に、プランジャの押圧動作のとき、ガイド部材における端面と光部品の端面との間の間隔を調整するための凸部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４６】
本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法、それが用いられる装着装置、および、光ファイバのガイド部材によれば、ガイド部材が光部品の端面に位置決めされた後、ガイド部材における光部品の端面に対向する端面を、光部品の端面に接触させるようにガイド部材を押圧し、ガイド部材の端面を光部品の端面に対して平行となるようにするので組立中、ガイド部材および光送受信モジュールの端面相互間の平行度および間隔を高精度に制御でき、すなわち、使用される接着剤の厚さを均一にでき、かつ、ギャップ（接着剤の厚さ）を高精度に制御することができ、さらに、装置の製造コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第１実施例の構成の要部を、ガイド部材および光部品とともに概略的に示す構成図である。
【図２】図１に示される例において、接着されるガイド部材を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１に示される例において、備えられる制御ユニットを示す制御ブロック図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、図１に示される例における動作説明に供される構成図である。
【図５】本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第２実施例の構成の要部を、ガイド部材および光部品とともに概略的に示す構成図である。
【図６】図５に示される例において、接着されるガイド部材を拡大して示す斜視図である。
【図７】本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第３実施例の構成の要部を、ガイド部材および光部品とともに概略的に示す構成図である。
【図８】図７に示される例において、接着されるガイド部材を拡大して示す斜視図である。
【図９】本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第４実施例の構成の要部を、ガイド部材および光部品とともに概略的に示す構成図である。
【図１０】本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第５実施例の構成の要部を、ガイド部材および光部品とともに概略的に示す構成図である。
【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、従来装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１２】図１１（Ａ）に示される従来装置の構成部品の一部を拡大して示す断面図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、従来装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１４】従来装置の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第１実施例の要部を概略的に示す。
【００４９】
図１に示される装着装置は、例えば、光部品の一部を構成するガイド部材３８および光部品４０相互間の組付け工程において利用される。互いに接着されたガイド部材３８および光部品４０は、光コネクタにおけるレセプタクル（不図示）内に配置される。そのような光コネクタは、複数本のシングルモード（ＳＭ）またはマルチモード（ＭＭ）光ファイバを光部品４０に接続するものとされる。
【００５０】
光部品４０は、光半導体素子４０ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）として、面発光形半導体レーザが搭載され、電気信号を光信号に変換し、光ファイバで伝送すべく、その光信号を出力する光送信モジュール、または、フォトダイオード（ＰＤ）が搭載され、光ファイバで伝送され、入力された光信号を電気信号に変換し、出力する光受信モジュールである。これらのモジュールには、前記面発光形半導体レーザまたはフォトダイオード（ＰＤ）の光半導体素子を駆動するための電子素子（図示省略）なども搭載される。
【００５１】
略直方体のガイド部材３８は、例えば、紫外線を透過するようなガラスで作られ、図２に拡大されて示されるように、所定の光ファイバの一端を形成する素線が挿入されるガイド孔３８ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）を有している。ガイド孔３８ａｉは、ガイド部材３８の略中央位置に、その長辺に沿って所定の均等の間隔で一列に形成されている。ガイド孔３８ａｉは、その中心軸線が互いに平行となるようにその厚さ方向に貫通している。ガイド孔３８ａｉの一方の開口端部は、後述するプランジャ３２Ｐにより押圧される被押圧面に開口している。被押圧面は、平坦面とされる。ガイド孔３８ａｉの一方の開口端部の周縁には、光ファイバの素線の挿入を容易にするために所定の面取りが施されている。
【００５２】
また、ガイド孔３８ａｉの他方の開口端部は、図２に示されるように、後述する接着剤ＡＤが塗布される被接着面３８ＢＳ（以下、単に、端面３８ＢＳともいう）に開口している。被接着面３８ＢＳと上述の被押圧面とは、互いに平行となるように形成されている。被接着面３８ＢＳは、ガイド孔３８ａｉの中心軸線に対し垂直となるように形成されている。被接着面３８ＢＳとガイド孔３８ａｉの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差を有し、その許容値が、１°以下に設定されている。
【００５３】
ガイド孔３８ａｉが形成されていない被接着面３８ＢＳの両端の部分には、それぞれ、被接着面３８ＢＳに対し所定の高さΔｄだけ突出した帯状の凸部３８Ｐがガイド部材３８と一体に形成されている。その２箇所の凸部３８Ｐの高さΔｄは、等しく、端面３８ＢＳにおいて凸部３８Ｐが形成される領域の面積は、端面３８ＢＳ全体の面積に比べて十分小さい。
【００５４】
例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤とされる接着剤ＡＤは、凸部３８Ｐ相互間に形成される被接着面３８ＢＳにおけるガイド孔３８ａｉを除く領域、即ち、図２おける斜線で示される領域に所定量、塗布されることとなる。
【００５５】
従って、この凸部３８Ｐは、後述のように、ガイド部材３８を光部品４０に接着する際、光部品４０の一部を構成するガラス板４２における接着面４２ＢＳと端面３８ＢＳとの間のギャップＣＬ（接着剤ＡＤの厚さ）を決めるためのものである。但し、接着剤ＡＤは、後述するように、ガイド部材３８が位置決めされ、プランジャ３２Ｐにより押圧された後、浸透されるが、しかし、そのギャップがガイド孔３８ａｉの直径に比して小に設定されるので接着剤ＡＤがガイド孔３８ａｉに侵入する虞がない。
【００５６】
なお、図２においては、ガイド孔３８ａｉは、ガイド部材３８の略中央位置に、その長辺に沿って所定の均等の間隔で一列に形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、隣接するガイド孔３８ａｉの相互間隔距離が、均等ではなく、異なってもよい。
【００５７】
光部品４０は、例えば、上述のガイド孔３８ａｉに対応して形成されるマイクロレンズを有する透明板４２と、透明板４２の下方に配列される光半導体素子４０ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）とを主な要素として含んで構成される。
【００５８】
透明板４２は、ガイド部材３８に向かい合う一方の端面に設けられている。透明板４２は、例えば、平坦面を有するガラス板で作られ、複数個のマイクロレンズは、所定の間隔で、例えば、平坦なガラス板にイオンを拡散して形成される。
【００５９】
また、透明板４２の平坦面には、上述のガイド部材３８の被接着面３８ＢＳを接着する接着面４２ＢＳ（以下、端面４２ＢＳともいう）が形成されている。なお、光部品４０が光受信モジュールの場合、上述の光半導体素子４０ａｉは、面発光型半導体レーザである。光受信モジュールの場合、フォトダイオード（ＰＤ）である。
【００６０】
図１において、装着装置は、光部品４０が固定される平坦な搭載面を有する光部品用ステージ３６と、光部品用ステージ３６に対し上方に対向して移動可能に配される調心用ステージ３０とを主な要素として含んで構成されている。
【００６１】
光部品用ステージ３６においては、例えば、図示が省略されるクランプによる機械的把持、真空吸着、仮固定接着剤などの手段により、光部品４０の下端面がその搭載面に当接するように光部品４０が強固に固定される。
【００６２】
調心用ステージ３０は、図示が省略される回転台上に配されるＸ軸ステージ，Ｙ軸ステージ、Ｚ軸ステージからなるステージユニットにより駆動される。そのステージユニットにおいて、Ｘ軸ステージ，Ｙ軸ステージは、Ｚ軸ステージを介して回転台上に配されている。Ｘ軸ステージ，Ｙ軸ステージは、それぞれ、図１に示される直交座標におけるＸ座標軸、Ｙ座標軸に沿って移動可能とされる。また、Ｚ軸ステージは、その回転台に対し昇降動可能とされる。Ｘ軸ステージ，Ｙ軸ステージ、Ｚ軸ステージ、回転台は、例えば、駆動源としてのパルスモータ、または油圧モーターの出力軸に連結されるものであってもよい。また、Ｘ軸ステージ，Ｙ軸ステージ、Ｚ軸ステージ、回転台が、それぞれ、ピエゾ素子により駆動されてもよい。
【００６３】
調心用ステージ３０の一端は、例えば、Ｘ軸ステージに連結されている。そのステージユニットは、後述する制御ユニットにより制御される。これにより、調心用ステージ３０は、光部品用ステージ３６に対し近接または離隔可能に配置されることとなる。
【００６４】
なお、Ｘ座標軸は、光部品用ステージ３６に固定された光部品４０の光半導体素子４０ａｉの配列方向に沿って設定されており、また、Ｚ座標軸は、端面４２ＢＳに対し垂直な方向、即ち、光半導体素子４０ａｉの光軸に沿って設定されている。図１において、θｘ、θｙ、θｚは、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ座標軸を回転軸とした回転座標をあらわす。
【００６５】
調心用ステージ３０は、所定の間隔をもって一対のモニタ用光ファイバ３４の一部を片持ちばりとなるように支持している。一対のモニタ用光ファイバ３４は、後述するアクティブアライメント法に従うガイド部材３８の光部品４０に対する位置決めに利用される。モニタ用光ファイバ３４は、その素線３４ａが調心用ステージ３０の端面に対し垂直に突出するように保持されている。また、通常は、光コネクタとして光部品４０に接続する光ファイバと同様の光ファイバがモニタ用光ファイバ３４として用いられる。
【００６６】
調心用ステージ３０に支持される２本のモニタ用光ファイバ３４の相互間隔距離は、それらの先端が挿入される上述のガイド孔３８ａｉの間隔と一致させるように設定される。
【００６７】
２本のモニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端の位置は、上述のＺ座標軸方向について同一位置となるように調心用ステージ３０に支持されている。モニタ用ファイバ３４の中心軸線の方向が、光半導体素子４０ａｉの光軸と平行となるように、換言すれば、端面４２ＢＳに対し垂直となるように設定されている。従って、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの中心軸線の方向（Ｚ座標軸方向）が重力の方向になるように、かつ、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端が下方に向くようにモニタ用ファイバ３４が支持されている。
【００６８】
一対のモニタ用光ファイバ３４は、後述するように、ガイド部材３８を光部品４０に対し位置決めする工程において、ガイド部材３８と調心用ステージ３０とを連結状態とするだけでなく、光部品４０の光半導体素子４０ａｉとモニタ用光ファイバ３４との光結合率をモニタするためにも用いられる。２本のモニタ用光ファイバ３４の素線３４ａが挿入されるガイド部材３８のガイド孔３８ａｉは、それらの両端に位置するものとされる。
【００６９】
素線３４ａにおける調心用ステージ３０の下端面から突出した長さは、ガイド部材３８におけるガイド孔３８ａｉの中心軸線に沿った長さよりも所定の長さｄｆだけ突出する長さに設定されている。
【００７０】
ガイド部材３８は、例えば、一辺の長さが数ｍｍの場合、そのサイズが小さく、重量も小さいので端面４２ＢＳとガイド部材３８の凸部３８Ｐとの摩擦も小さく、Ｘ座標軸、および、Ｙ座標軸方向、Ｚ座標軸まわり回転方向（θｚ）については、ガイド部材３８の動きは、調心用ステージ３０の動きとほぼ等しくなる。長さｄｆ、すなわち、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａが撓んで湾曲できる領域の長さを長くするならば、その撓みにより、ガイド部材３８は調心用ステージ３０に動きに対する追従性が低下する。一方、長さｄｆを短くしすぎたならば、後述するプランジャ３２Ｐによりガイド部材３８が押圧されても端面３８ＢＳが十分にその方向を変更することができず、端面４２ＢＳに対し平行とならない可能性がある。そこで、長さｄｆは、例えば、せいぜい２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲に設定される。
【００７１】
なお、端面４２ＢＳや端面３８ＢＳの角度誤差が小さい場合、すなわち、ガイド部材３８を押圧する前でも、端面４２ＢＳおよび端面３８ＢＳが互いに平行に近い場合は、押圧したときの端面３８ＢＳの回転角度は小さいので、長さｄｆを短くして、ガイド部材３８を位置決めする際、調心ステージ３０の動きに対するガイド部材３８の追従性を高くすることができる。あるいは、調心ステージ３０に固定され、ガイド部材３８のガイド孔３８ａｉに挿入されるモニタ用光ファイバ３４の本数を増やしても、後述するようなガイド部材３８の追従性を高めることができる。そのため、本実施例では、２本のモニタ用光ファイバ３４の他に、さらにガイド部材３８のガイド孔３８ａｉに挿入される２本のダミーファイバ３５が線形部材として調心ステージ３０に加えられている。
【００７２】
調心用ステージ３０における一対のモニタ用光ファイバ３４相互間の略中央部には、移動可能なプランジャ３２Ｐを有するシリンダ３２が設けられている。シリンダ３２におけるプランジャ３２Ｐは、例えば、空気圧により、上述のモニタ用ファイバ３４の素線３４ａの中心軸線方向（上下方向）に沿って移動可能とされる。シリンダ３２は、調心用ステージに固定されているが必ずしもそうである必要はない。また、プランジャ３２Ｐを駆動するための手段としては、斯かる例に限られることなく、例えば、油圧、電磁力、重力（おもりの利用）などが挙げられる。
【００７３】
シリンダ３２におけるプランジャ３２Ｐは、後述する制御ユニットおよびシリンダ制御部により制御されるシリンダ駆動部により駆動される。プランジャ３２Ｐが下降せしめられる場合、プランジャ３２Ｐの先端によりガイド部材３８の略中央部が光部品４０に対し押圧される。プランジャ３２Ｐは、より具体的には、ガイド部材３８の光ファイバが挿入される側（上側）の端面の中央部分を押圧する。ガイド部材３８が押圧されるとき、ガイド部材３８の凸部３８Ｐが端面４２ＢＳに当接することにより、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳが互いに平行になる。ガイド部材３８およびガイド孔３８ａｉの中心軸線は、若干（約１°以下）方向を変えることになるが、モニタ用ファイバ３４およびダミーファイバ３５が撓んで湾曲することより、それを許容することができる。その際、端面３８ＢＳ（厳密に言えば、凸部３８Ｐがない領域）と端面４２ＢＳとの間のギャップＣＬの間隔は、凸部３８Ｐの高さΔｄとほぼ等しくなる。また、プランジャ３２Ｐが上昇せしめられる場合、プランジャ３２Ｐの先端がガイド部材３８の被押圧面から離れることにより、その押圧力が解除されることとなる。
【００７４】
一対のモニタ用光ファイバ３４の相互間であって、シリンダ３２と各モニタ用光ファイバ３４との間には、それぞれ、所定の間隔、例えば、隣接するガイド孔３８ａｉの中心軸線の相互間隔をもってダミーファイバ３５が配されている。線形部材としての各ダミーファイバ３５は、その先端部が片持ちばりとなるように調心用ステージ３０に支持されている。各ダミーファイバ３５は、各モニタ用光ファイバ３４に対し平行に配されている。各ダミーファイバ３５は、光ファイバとされ、被覆されていない素線であり、モニタ用光ファイバ３４の直径と同一の直径を有している。各ダミーファイバ３５における調心用ステージ３０の端部から光部品用ステージ３６に向けて突出する長さは、モニタ用光ファイバ３４において対応する長さに比して小に設定されている。２本のダミーファイバ３５は、光を通すことが目的で用いられているのではなく、後述するように、モニタ用光ファイバ３４の素線３４ａがガイド孔３８ａｉに挿入された状態でガイド部材３８が調心用ステージ３０の移動に連動して移動せしめられるとき、ガイド部材３８の応答性、およぴ、上述の追従性を高めるために設けられている。これにより、２本のモニタ用光ファイバ３４の素線３４ａ、および、２本のダミーファイバ３５の先端部が、それぞれ、ガイド部材３８のガイド孔３８ａｉの挿入されるとき、ガイド部品３８は、調心用ステージ３０に連結される状態となり、接着される以前において、調心用ステージ３０に連動して光部品４０の端面４２ＢＳに対して移動可能とされる。
【００７５】
本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する装着装置の一例においては、上述の構成に加えて、図３に示されるように、調心用ステージ３０を支持するステージユニット、および、シリンダ３２の動作制御を行う制御ユニット５０を備えている。
【００７６】
制御ユニット５０には、ステージユニットにおけるステージ位置検出部５２からのＸ軸ステージ，Ｙ軸ステージ、およびＺ軸ステージにおけるホームポジション（原点位置）、および、回転台における角度位置をそれぞれ、あらわす検出出力信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，および、Ｓｄ、モニタ用ファイバ３４からの光出力を検出する光パワーメータ５４からの検出出力信号Ｓｅ、図示が省略される紫外線照射装置からの紫外線照射終了信号Ｓｆ、ガイド部材３８が光部品４０の端面４２ＢＳにセット完了したことをあらわす信号Ｓｇが供給される。
【００７７】
制御ユニット５０は、Ｘ軸ステージ，Ｙ軸ステージ、およびＺ軸ステージにおけるホームポジションからの移動距離のデータ、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端が設置された光部品４０の端面４２ＢＳに対し当接したとき（端面３８ＢＳおよび端面４２ＢＳ相互間のギャップが零と仮定できる状態）、Ｚ軸ステージの移動後の位置をあらわすデータ、シリンダ３２のプランジャ３２Ｐのストロークおよび押圧力の設定値をあらわすデータ、および、Ｘ軸ステージ，Ｙ軸ステージ、およびＺ軸ステージの動作制御用プログラム等のデータを格納するデータ記憶部５０Ｍを備えている。
【００７８】
上述のＺ軸ステージの移動後の位置をあらわすデータを得るにあたっては、例えば、光部品４０が光部品用ステージ３６にセットされた後、ガイド部材３８が光部品４０上にセットされる前、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端と端面４２ＢＳとをあらわす顕微鏡の映像をモニタしながらモニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端が端面４２ＢＳに接触する状態まで調心用ステージ３０が上述のＺ座標軸方向に動かされる。このとき、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端と端面４２ＢＳとの間に隙間が形成されないのでステージ位置検出部５２により検出された調心用ステージ３０（Ｚ軸ステージ）のＺ座標軸方向の位置データを記憶することにより、そのデータが、得られる。
【００７９】
これにより、それを調心用ステージ３０（Ｚ軸ステージ）の基準位置にすれば、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａがガイド孔３８ａｉに挿入されるとき、顕微鏡で見てその先端位置が不明瞭であっても、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端の位置（あるいは、端面４２ＢＳとの相互間隔距離）が、調心用ステージ３０における基準位置からのＺ座標軸方向の相対的位置（移動距離）および素線３４ａの突出長さに基づいて知り得ることとなる。従って、調心用ステージ３０の移動距離を制御することにより、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端の位置を調整することができる。
【００８０】
先ず、ガイド部材３８の光部品４０の端面４２ＢＳに対する位置決めを行うにあたり、ガイド部材３８が光部品４０の端面４２ＢＳに載置される。その際、ガイド部材３８は、その両端に位置するガイド孔３８ａｉの真上の位置に、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端が配されるとともに、それに隣接するガイド孔３８ａｉの真上の位置にダミーファイバ３５の先端が配されるように、光部品４０の端面４２ＢＳに載置される。
【００８１】
ガイド部材３８が光部品４０の端面４２ＢＳにセット完了したとき、制御ユニット５０は、信号Ｓｇに基づいてモニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端が、それぞれ、ガイド孔３８ａｉに挿入された後、端面３８ＢＳと共通の平面に到達するまでＺ軸ステージおよび調心用ステージ３０を下降させるべく、調心用ステージ３０における上述の基準位置をあらわすデータおよび所定の設定移動距離のデータに基づいて制御信号群ＣＳを形成し、それらをステージ制御部５６に供給する。ステージ制御部５６は、制御信号群ＣＳに基づいて駆動信号群ＤＳを形成し、それらをステージ駆動部５８に供給する。これにより、２本のモニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端および２本のダミーファイバ３５の先端がそれぞれ、各ガイド孔３８ａｉに挿入された後、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａの先端が端面３８ＢＳと共通の平面に到達するまで調心用ステージ３０が所定距離、光部品４０の端面４２ＢＳに向かって下降せしめられる。
【００８２】
次に、ガイド孔３８ａｉの中心軸線と光部品４０における面型光半導体素子４０ａｉの光軸とが高い精度で一致するように、ガイド部材３８の光部品４０の端面４２ＢＳに対する相対位置を決定すべく、アクティブアライメント法に従い、相対位置が決定される。相対位置を決定するにあたっては、プランジャ３２Ｐがガイド部材３８に当接していない状態において、４つのガイド孔３８ａｉにそれぞれ光ファイバ３４の素線３４ａおよびダミーファイバ３５が挿入されたガイド部材３８が、停止された光部品用ステージ３６に固定された光部品４０の端面４２ＢＳに対し調心用ステージ３０に追従して目標相対位置まで摺動されるように調心用ステージ３０の動作が制御される。
【００８３】
アクティブアライメント法は、基本的には、光部品４０の光半導体素子４０ａｉとモニタ用ファイバ３４との光結合（効）率が最大になるように、ガイド部材３８を位置決めするものである。
【００８４】
例えば、光部品４０が光送信モジュールの場合、光半導体素子４０ａｉが面発光半導体レーザのとき、少なくとも２本のモニタ用ファイバ３４に対応する２つの光半導体素子４０ａｉが発光され、その光ビームがモニタ用ファイバ３４に入射される。これにより、モニタ用ファイバ３４の反対側の端からの光出力が光パワーメータ５４によりモニタされる。
【００８５】
制御ユニット５０は、光パワーメータ５４からの光出力をあらわす検出出力信号Ｓｅに基づいてＸ座標軸、Ｙ座標軸により形成される平面においてθｚ軸方向に回転台を回転させ、各モニタ用ファイバ３４からの光出力が最大となる目標相対位置を決定し、調心用ステージ３０を所定の目標相対位置まで移動させるべく、制御信号群ＣＳを形成し、それらをステージ制御部５６に供給する。ステージ制御部５６は、制御信号群ＣＳに基づいて駆動信号群ＤＳを形成し、それらをステージ駆動部５８に供給する。これにより、モニタ用ファイバ３４を伴う調心用ステージ３０の移動に追従するガイド部材３８の光部品４０に対する位置決めが完了することとなる。
【００８６】
なお、斯かる例に限られることなく、例えば、光部品４０が光送信モジュールの代わりに、光受信モジュールである場合、光半導体素子４０ａｉがフォトダイオード（ＰＤ）（不図示）のとき、モニタ用ファイバ３４からそのフォトダイオードに向けて光を出力させることにより、そのフォトダイオードからの電気出力値をモニタしながら、ガイド部材３８の位置決めが行われてもよい。
【００８７】
続いて、図４（Ｂ）に示されるように、制御ユニット５０は、データ記憶部５０Ｍから読み出されたデータに基づいてプランジャ３２Ｐにガイド部材３８を光部品４０に向けて所定量だけ押圧させるべく、制御信号ＣＰを形成し、それをシリンダ制御部６０に供給する。シリンダ制御部６０は、制御信号ＣＰに基づいて駆動信号ＤＰを形成し、それをシリンダ駆動部６２に供給する。これにより、ガイド部材３８の凸部３８Ｐが光部品４０における端面４２ＢＳに対し当接した状態で、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳとが、互いに平行となる。
【００８８】
斯かる例において、図４（Ａ）に示されるように、端面３８ＢＳは、ガイド孔３８ａｉの中心軸線に対し直角な理想的な端面に対しθｙ方向にΔθｙだけ角度誤差があるものとする。なお、角度誤差Δθｙは、１°以下である。その際、端面４２ＢＳは、モニタ用ファイバ３４の中心軸線に対し直角な平面であるものとする。
【００８９】
例えば、端面３８ＢＳの角度誤差のために図４（Ａ）において、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳとの間では、平行ではなく、約Δθｙの角度だけずれている。
【００９０】
そこで、図４（Ｂ）に示されるように、ガイド部材３８が光部品４０に向けて所定量だけ押圧され、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳとが、互いに平行となる場合、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａおよびダミーファイバ３５は、調心用ステージ３０とガイド部材３８との間の空間において、少し湾曲するのでガイド部材３８の回転（約角度誤差Δθｙ程度、すなわち、１°以下）が可能とされる。従って、端面４２ＢＳと端面３８ＢＳ（凸部３８Ｐがない部分）とのギャップは、凸部３８Ｐの厚さΔｄとほぼ等しくなる。
【００９１】
続いて、接着剤ＡＤが、端面４２ＢＳと端面３８ＢＳ（凸部３８Ｐがない部分）とのギャップに、所定量、滴下され浸透される。接着剤ＡＤの塗布は、例えば、所定のディスペンサが用いられる。接着剤ＡＤの塗布量の制御は、例えば、接着剤ＡＤの容器に所定の圧力を所定の吐出時間だけ作用させることにより行われる。予備試験において、任意の吐出時間に対し端面４２ＢＳと端面３８ＢＳ相互間の接着剤ＡＤの浸透状況を検証することにより、接着剤ＡＤの塗布量が適量となる吐出時間および圧力が設定される。また、接着剤ＡＤを浸透させる時間（浸透時間）も把握される。
【００９２】
続いて、図示が省略される紫外線照射装置が、ガイド部材３８に対し紫外線を所定期間だけ照射し、紫外線照射終了信号Ｓｆを制御ユニット５０に供給する。紫外線は、ガイド部材３８を透過して、塗布された接着剤ＡＤに照射される。
【００９３】
制御ユニット５０は、紫外線照射装置からの紫外線照射終了信号Ｓｆに基づいて押圧力を解除するようにプランジャ３２Ｐを初期位置に戻すべく、制御信号ＣＰのシリンダ制御部６０への供給を停止する。これにより、プランジャ３２Ｐの先端がガイド部材３８から離隔され、初期位置に戻される。
【００９４】
なお、例えば、ガイド部材３８が最適位置から所定量だけずれた場合、光結合率がどれだけ低下するかを予め検証することができ、しかも、上述のアクティブアライメント法により、上述のように調心するとき、光結合率の最大値を予め知ることができる。従って、ガイド部材３８が接着された後でも、ガイド部材３８に挿入されたモニタ用ファイバ３４により光半導体素子４０ａｉとの光結合率がモニタされているので、その光結合率と光結合率の最大値とを比較することによって、ガイド部材３８の固定位置の誤差が許容値に収まっているか否かを確認することができる。
【００９５】
そして、制御ユニット５０は、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａおよびダミーファイバ３５をガイド部材３８のガイド孔３８ａｉから引き抜くように、調心用ステージ３０をガイド部材３８に対し離隔するように上昇させ初期位置まで戻すべく、制御信号群ＣＳを形成し、それらをステージ制御部５６に供給する。その後、ガイド部材３８が接着された光部品４０が、光部品用ステージ３６から取り外されることにより、装着が完了したガイド部材３８および光部品４０が得られる。
【００９６】
なお、上述の例においては、調心用ステージ３０がステージユニットにより駆動されるものとされるが、斯かる例に限られることなく、例えば、ロボットアームにより駆動されてもよい。
【００９７】
上述の例においては、位置決めの際は、調心用ステージ３０がＸ座標軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸、θｚ軸方向に動くとしたが、光部品用ステージ３６に対して調心用ステージ３０が相対的にＸ座標軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸、θｚ軸方向に動けばよいので、例えば、調心用ステージ３０は動かず、光部品用ステージ３６が、上述のように、動いたり、調心用ステージ３０がＸ座標軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸方向に動き、光部品用ステージ３６が、θｚ方向に回転するといった構成でもよい。
【００９８】
また、上述の例においては、端面３８ＢＳのみに角度誤差があるとしていたが、端面４２ＢＳにも角度誤差がある場合（具体的には、光部品用ステージ３６に光部品４０を固定するときの光部品用ステージ３６の基準面に対する端面４２ＢＳの角度が、個々の光部品４０によって多少変動する場合）でも有効である。
【００９９】
もし、光部品４０が光部品用ステージ３６に対して強固に固定できない場合、または、光部品４０自体の剛性がそれ程高くない場合、プランジャ３２Ｐでガイド部材３８を押圧し、端面３８ＢＳ（凸部３８Ｐ）が端面４２ＢＳに突き当たると、端面４２ＢＳが多少変位することもある。
【０１００】
しかし、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳとの摩擦により、また、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａおよびダミーファイバ３５が撓むことにより、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳとは相対的位置を維持できるだけでなく、端面３８ＢＳと端面４２ＢＳとの多少の絶対的な位置変動や角度変動が許容され、端面３８ＢＳおよび端面４２ＢＳ相互間の平行状態を維持できる。逆に言えば、それを許容できるように、モニタ用ファイバ３４の素線３４ａおよびダミーファイバ３５が撓む空間の長さｄｆを調整する。
【０１０１】
プランジャ３２Ｐでガイド部材３８を押圧する際に、ガイド部材３８の位置ずれが懸念されるが、端面３８ＢＳの回転は，約１°以下と小さく、位置ずれも小さい。モニタ用ファイバ３４と光半導体素子４０ａｉとの光結合率をモニタしているので、もし、押圧した際にガイド部材３８の位置誤差が許容値を超えても、光結合効率の劣化によりそれを検知し、その押圧を解除して、ガイド部材３８の位置決めをやり直すことができる。
【０１０２】
ガイド部材３８を押圧した後は、端面４２ＢＳと凸部３８Ｐとの摩擦により、接着剤ＡＤを浸透させたり、硬化させる際に、ガイド部材３８が位置ずれする可能性は低くなる。以上を換言すれば、ガイド部材３８が位置誤差の許容範囲を越えて光部品４０に装着される可能性は低くなる。
【０１０３】
以上のように、ガイド部材３８は、端面の一部に所定の高さの凸部３８Ｐを一体に形成したものとし、本装着装置を用いれば、ガイド部材３８を端面４２ＢＳに所定の位置精度で装着できるだけでなく、その際に、端面４２ＢＳと端面３８ＢＳとの間の平行度の適正化、およびギャップの調整を容易に行うことができる。その結果、両端面４２ＢＳ、３８ＢＳ間の接着剤４４の薄い層は、所定かつ均等の厚さとなり、従来通りの信頼性を得ることができる。また、本装置の構成は、先に述べた従来の装着装置と比較して、簡単であり、装置の製造コストを低くすることができる。
【０１０４】
具体的に、特許文献３に記載されている従来のガイド部材の装着装置と本実施形態の装置とを比較した場合、ガイド部材３８にモニタ用ファイバ３４を挿入してアクティブアライメント法でガイド部材３８の位置決めを行う手段は、類似している。
【０１０５】
しかし、端面４２ＢＳと端面３８ＢＳとの間の平行度の適正化に関しては、従来装置はジンバル機構を用いた比較的複雑な手段を用いるのに対して、本装置はプランジャ３２Ｐでガイド部材３８を押圧する簡単な手段である。
また、端面３８ＢＳおよび端面４２ＢＳ相互間のギャップの制御に関しては、従来装置は両端面の接触荷重を検出する比較的複雑な手段を用いるのに対して、本装置では、端面３８ＢＳに凸部３８Ｐを付加したことによる簡単な手段である。凸部３８Ｐをガイド部材３８に付加することは、ガイド部材における製造コストの増加は小さい。本装置では、調心ステージ３０に設けられるモニタ用ファイバ３４をガイド部材３８に対して挿抜するために従来装置に採用されているようなファイバステージも不要である。
【０１０６】
以上の例においては、光部品４０は、一例として光送信モジュールまたは光受信モジュールであった。光部品は、必ずしも光送信モジュールまたは光受信モジュールに限られることなく、例えば、入力した光信号を電気信号に変換する受信機能と電気信号を光信号に変換して出力する送信機能の両者を有する光送受信モジュールでもよい。また、光の強度や位相を時間的に変調する光変調器や、光の経路を切り換える空間型光スイッチや、光を波長ごとに分けたり、異なる波長の光を合わせたりする波長合／分波器といった光部品、あるいは、前記受信機能、前記送信機能、前記光変調機能、前記空間型光スイッチ機能、前記波長合／分波機能を複合した機能を持つ光部品でもよい。さらに、端面発光形半導体レーザ、バルク形光素子、光導波路形光素子、光導波路回路に半導体素子や光学フィルタを集積化した素子を有する光部品、あるいは、光導波路の端面や片端が半導体素子等に接続された光ファイバの端面を端面に含む光部品でもよい。本発明は、光ファイバの接続を必要とする光部品全般に適用可能である。
【０１０７】
光部品４０が、光送信モジュール、光受信モジュールでない場合、１本のモニタ用光ファイバから光部品に光を入力し別のモニタ用ファイバに光を出力させる形態やガイド部品を装着する端面とは別の箇所から光を入力または出力させる形態により、アクティブアライメント法を実行する場合もある。
【０１０８】
例えば、光部品４０が導波路形光素子から構成され、端面４２ＢＳに光入力／出力用の光導波路端面を含む場合、ガイド部材３８は、所定の基準位置としての光導波路の光軸とガイド孔３８ａｉの中心軸が一致するように、位置決めされる。
【０１０９】
以上の説明から明らかなように、本発明の一例によれば、ガイド部材を光部品に所定の位置精度で接着、固定できるだけでなく、その際に、光部品の端面とガイド部材の端面との間の平行度の適正化、および、両端面のギャップの調整を比較的簡単な工程で行うことができる。
【０１１０】
さらに、光部品の構造の剛性が低い、あるいは、光部品がその構造上、光部品用ステージに強固に保持できない（例えば、電気コネクタに接続することにより保持される）理由により、ガイド部材の端面と光部品の端面とを突き合わせて平行度を適正化あるいは両端面の接触位置を検出する従来の手段の適用が困難な場合にも、本装置および本方法は適用可能である。
【０１１１】
さらに、上述の特許文献３を参照すれば、モニタ用光ファイバの先端と光部品端面との間隔を制御するための、以下のような手段も挙げられる。モニタ用光ファイバは、調心用ステージに対して、上述のＸおよびＹ座標軸方向には拘束され、Ｚ座標軸方向（モニタ用光ファイバの長手方向）については弱く拘束されるようにする。すなわち、モニタ用光ファイバにＺ座標軸方向の力がかかるとき、それが弱い力であれば、モニタ用光ファイバは動かず、強い力であれば、調心用ステージに対して滑って移動するようにする。
【０１１２】
そのような装置に光部品をセットした後、調心用ステージを下げ、モニタ用光ファイバを光部品の端面に接触させ、さらに少しだけ調心用ステージを下げる。
【０１１３】
このとき、モニタ用光ファイバは、それ以上は下がらないので、光部品の端面に押されて、調心用ステージに対してＺ座標軸方向に滑る。この状態は、モニタ用光ファイバの先端と光部品の端面とのギャップがゼロの状態となる。ここから、調心ステージが上昇した距離が、上述のギャップとほぼ等しくなる。この手段では、画像をモニタして判断する手段に比べて、自動化に向いている。
【０１１４】
第１実施例では、プランジャ３２Ｐでガイド部材３８を押圧したとき、モニタ用光ファイバおよびダミーファイバの先端の撓みによりガイド部材３８の回転を許容させたが、斯かる例に限られることなく、例えば、モニタ用光ファイバおよびダミーファイバの代わりに、調心用ステージに固定され、かつガイド部材の周囲を把持し、撓むことが可能な部品が、用いられてもよい。但し、上述のモニタ用ファイバやダミーファイバを用いる場合の方が、その構成がシンプルであり、より実用的である。
【０１１５】
第１実施例において、２本のダミーファイバの代わりに、モニタ用光ファイバを用い、モニタ用光ファイバを合計４本としてもよい。アクティブアライメント法により、ガイド部材３８を位置決めする際、４本のモニタ用光ファイバと光部品との光結合効率をそれぞれモニタする。これは、光半導体素子４０ａｉの間隔とガイド孔３８ａｉの間隔の相対的誤差が大きい場合等に適している。
【０１１６】
図５は、本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第２実施例の要部を概略的に示す。
【０１１７】
図１に示される例においては、一対のモニタ用光ファイバ３４相互間に、線形部材としての２本のダミーファイバ３５が所定の間隔をもって調心用ステージ３０に配置されているが、それに代えて、図５に示される例においては、一対のモニタ用光ファイバ３４相互間に線形部材としての２本のガイドピン３５´が所定の間隔をもって調心用ステージ３０に配置されているものとされる。
【０１１８】
また、図１に示される例においては、ガイド部材３８は、所定の間隔をもって一体に形成される一対の凸部３８Ｐを端面３８ＢＳに隣接して有しているが、その代わりに、ガイド部材３８´は、所定の間隔をもって一対の薄膜４４を有するものとされる。
【０１１９】
なお、図５において、図１に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。また、図示が省略されるが、図５に示される例、および、後述する各実施例においても、図３に示される制御ユニットと同様な制御ユニットを備えるものとされる。
【０１２０】
略直方体のガイド部材３８´は、例えば、紫外線を透過するようなガラスで作られ、図６に拡大されて示されるように、所定の光ファイバの一端を形成する素線およびガイドピン３５´が挿入されるガイド孔３８´ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）を有している。ガイド孔３８ａｉは、ガイド部材３８´の略中央位置に、その長辺に沿って所定の均等の間隔で一列に形成されている。ガイド孔３８´ａｉは、その中心軸線が互いに平行となるようにその厚さ方向に貫通している。ガイド孔３８´ａｉの一方の開口端部は、プランジャ３２Ｐにより押圧される被押圧面に開口している。被押圧面は、平坦面とされる。ガイド孔３８´ａｉの一方の開口端部の周縁には、光ファイバの素線の挿入を容易にするために所定の面取りが施されている。
【０１２１】
また、ガイド孔３８´ａｉの他方の開口端部は、図６に拡大されて示されるように、接着剤ＡＤが塗布される被接着面３８´ＢＳ（以下、単に、端面３８´ＢＳともいう）に開口している。被接着面３８´ＢＳと上述の被押圧面とは、互いに平行となるように形成されている。被接着面３８´ＢＳは、ガイド孔３８´ａｉの中心軸線に対し垂直となるように形成されている。被接着面３８´ＢＳとガイド孔３８´ａｉの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差を有し、その許容値が、０．５°以下に設定されている。なお、光部品４０の端面４２ＢＳとガイド孔３８´ａｉの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差がないものとする。但し、プランジャ３２Ｐでガイド部材３８´が押圧され、端面４２ＢＳと端面３８´ＢＳとの間の平行度を適性化する場合、ガイド部材３８´は回転しづらくなる（プランジャ３２Ｐの押圧力が同じでもその回転角度は小さくなる）が、回転角は、０．５°以下と小さく、２本のモニタ用光ファイバ３４の素線３４ａが撓んで湾曲する度合いは小さいので端面３８´ＢＳと端面４２ＢＳとが平行となることは可能となる。
【０１２２】
ガイド孔３８´ａｉが形成されていない被接着面３８´ＢＳの両端の部分には、それぞれ、被接着面３８´ＢＳに対し所定の厚さΔｄを有する帯状の薄膜４４が形成されている。その２箇所の薄膜４４の厚さΔｄは、等しく、端面３８´ＢＳにおいて薄膜４４が形成される領域の面積は、端面３８´ＢＳ全体の面積に比べて十分小さい。
【０１２３】
端面３８´ＢＳに薄膜４４を付加する手段としては、加熱蒸着、スパッタなど真空装置を用いて薄膜を形成する手段、メッキを用いて薄膜を形成する手段、金属、ガラス、樹脂等の薄板を貼り付ける手段、樹脂等を塗布する手段などが挙げられる。真空装置を用いて薄膜４４を形成する手段では、端面３８´ＢＳの特定の位置のみに薄膜４４を形成するため端面３８´ＢＳ上にマスクを設けて、成膜する。端面３８´ＢＳの一辺は数ｍｍと小さく、真空装置内に多数個を設置することができ、一括して多数個を処理することができる。すなわち、薄膜４４を付加するコストは、１個のガイド部材３８´当たりについてコストが小さくなる。あるいは、薄膜４４を形成する手段としては、端面３８´ＢＳの凸部以外を化学的エッチング、真空装置によるエッチング、砥石による研削といった方法で掘り下げる手段もある。但し、プランジャ３２Ｐでガイド部材３８´を押圧する際に、所定の厚さの薄板（ガイド部材等には装備されていない単体）を端面３８´ＢＳと端面４２ＢＳとの間に挟むことにより、端面３８´ＢＳと端面４２ＢＳとの間のギャップを制御することも考えられるが、薄板単体での取り扱いは容易ではない。
【０１２４】
例えば、端面３８´ＢＳと端面４２ＢＳとの間のギャップＣＬに塗布される紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤とされる接着剤（不図示）は、薄膜４４相互間に形成される被接着面３８´ＢＳにおけるガイド孔３８´ａｉを除く領域、即ち、図６おける斜線で示される領域に所定量、塗布されることとなる。
【０１２５】
従って、この薄膜４４は、ガイド部材３８´を光部品４０に接着する際、光部品４０の一部を構成するガラス板４２における接着面４２ＢＳと端面３８´ＢＳとの間のギャップＣＬ（接着剤の厚さ）を決めるためのものである。但し、接着剤は、ガイド部材３８´が位置決めされ、プランジャ３２Ｐにより押圧された後、浸透されるが、しかし、そのギャップがガイド孔３８´ａｉの直径に比して小に設定されるのでその接着剤がガイド孔３８´ａｉに侵入する虞がない。
【０１２６】
調心用ステージ３０は、所定の間隔をもって一対のモニタ用光ファイバ３４の一部を片持ちばりとなるように支持している。一対のモニタ用光ファイバ３４は、アクティブアライメント法に従うガイド部材３８´の光部品４０に対する位置決めに利用される。モニタ用光ファイバ３４は、シングルモード（ＳＭ）またはマルチモード（ＭＭ）の光ファイバとされ、その素線３４ａが調心用ステージ３０の端面に対し垂直に突出するように保持されている。
【０１２７】
素線３４ａにおける調心用ステージ３０の下端面から突出した長さは、ガイド部材３８´におけるガイド孔３８´ａｉの中心軸線に沿った長さよりも所定の長さｄｆだけ突出する長さに設定されている。
【０１２８】
一対のモニタ用光ファイバ３４の相互間であって、シリンダ３２と各モニタ用光ファイバ３４との間には、それぞれ、所定の間隔、例えば、隣接するガイド孔３８´ａｉの中心軸線の相互間隔をもってガイドピン３５´が配されている。
【０１２９】
２本のガイドピン３５´は、例えば、超硬合金材料で作られている。各ガイドピン３５´は、その先端部が片持ちばりとなるように調心用ステージ３０に支持されている。各ガイドピン３５´は、各モニタ用光ファイバ３４に対し平行に配されている。各ガイドピン３５´は、モニタ用光ファイバ３４の直径と同一の直径を有している。各ガイドピン３５´における調心用ステージ３０の端部から光部品用ステージ３６に向けて突出する長さは、モニタ用光ファイバ３４において対応する長さに比して小に設定されている。モニタ用光ファイバ３４の素線３４ａやガイドピン３５´の先端は、図５に部分的に拡大されて示されるように、その先端部に外周縁に面取り３５´Ｃ（３４ａｃ）を施すことにより、それらをガイド部材３８´のガイド孔３８´ａｉへの挿入をより容易にしている。
【０１３０】
そのガイドピン３５´におけるガイド孔３８´ａｉに挿入される部分の外径は、ガイド孔３８´ａｉの内径（ガイド孔の断面が円形でない場合は、内接円径）より僅かに小さく設定される。なお、２本のガイドピン３５´は、斯かる例に限られることなく、例えば、１本以上のガラス製またはセラミック製の細棒からなるガイドピン、他の金属のガイドピンなどが挙げられる。
【０１３１】
一般的に、モニタ用光ファイバ３４の素線３４ａだけにより、ガイド部材３８´と調心用ステージ３０とが連結されるならば、端面３８´ＢＳと端面４２ＢＳとの間の摩擦、および、モニタ用光ファイバ３４の素線３４ａの撓み等が原因で、ガイド部材３８´の動きは、調心ステージ３０の動き（例えば、Ｘ座標軸方向，Ｙ座標軸方向）とは必ずしも等しくはならない。
【０１３２】
従って、ガイドピン３５´は光ファイバ（石英製）より剛性が高いのでモニタ用光ファイバ３４の素線３４ａおよびガイドピン３５´によってガイド部材３８´を調心用ステージ３０に連結された状態で、調心用ステージ３０を駆動しガイド部材３８´を動かすとき、調心用ステージ３の動作に対するガイド部材３８´の動作の追従性が良くなる。
【０１３３】
さらに、本実施例では、調心ステージ３０に対するガイド部材３８´の追従性が良くなるので上述のアクティブアライメント法でガイド部材３８´を位置決めする際、位置決めに要される時間を短縮でき、また、その位置決め精度を向上させることができる。即ち、本装置は、光部品４０に接続される光ファイバが、シングルモード（ＳＭ）の光ファイバで、ガイド部材３８´の光部品４０に対する高い位置決め精度が必要な場合に向いている。
【０１３４】
なお、モニタ用光ファイバ３４は、必ずしもガイド部材３８´と調心用ステージ３０とを連結させる役目を持たせる必要はなく、モニタ用光ファイバ３４は、モニタ用光ファイバ３４が調心用ステージ３０に固定されない場合もあり得る。
【０１３５】
図７は、本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第３実施例の要部を概略的に示す。
【０１３６】
図５に示される例においては、一対のモニタ用光ファイバ３４相互間に一様な横断面積を有する２本のガイドピン３５‘が所定の間隔をもって調心用ステージ３０に配置されているが、その代わりに、図７に示される例においては、線形部材として異径断面を有する２本のガイドピン３７が配置されるものとされる。
【０１３７】
また、図５に示される例においては、ガイド部材３８´は、所定の間隔をもって一対の帯状の薄膜４４を有するものとされるが、その代わりに、図７に示される例においては、ガイド部材４８が略矩形状の薄膜４５をその４隅に有するものとされる。また、シリンダ３２´のプランジャ３２´Ｐの先端には、所定の厚さのゴム板３２´ａが接合されている。これにより、プランジャ３２´Ｐでガイド部材４８を押圧したとき、ガイド部材４８の表面に傷や欠け等が生じることが防止される。
【０１３８】
なお、図７において、図１に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【０１３９】
略直方体のガイド部材４８は、例えば、紫外線を透過するようなガラスで作られ、図８に拡大されて示されるように、所定の光ファイバの一端を形成する素線およびガイドピン３７が挿入されるガイド孔４８ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）を有している。ガイド孔４８ａｉは、ガイド部材４８の略中央位置に、その長辺に沿って所定の均等の間隔で一列に形成されている。ガイド孔４８ａｉは、その中心軸線が互いに平行となるようにその厚さ方向に貫通している。ガイド孔４８ａｉの一方の開口端部は、プランジャ３２´Ｐにより押圧される被押圧面に開口している。被押圧面は、平坦面とされる。ガイド孔４８ａｉの一方の開口端部の周縁には、光ファイバの素線の挿入を容易にするために所定の面取りが施されている。
【０１４０】
また、ガイド孔４８ａｉの他方の開口端部は、図８に拡大されて示されるように、接着剤が塗布される被接着面４８ＢＳ（以下、単に、端面４８ＢＳともいう）に開口している。被接着面４８ＢＳと上述の被押圧面とは、互いに平行となるように形成されている。被接着面４８ＢＳは、ガイド孔４８ａｉの中心軸線に対し垂直となるように形成されている。被接着面４８ＢＳとガイド孔４８ａｉの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差を有し、その許容値が、０．３°以下に設定されている。なお、光部品４０の端面４２ＢＳとガイド孔４８ａｉの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差がないものとする。但し、プランジャ３２´Ｐでガイド部材４８が押圧され、端面４２ＢＳと端面４８ＢＳとの間の平行度を適性化する場合、ガイド部材４８は回転しづらくなる（プランジャ３２´Ｐの押圧力が同じでもその回転角度は小さくなる）が、回転角は、０．３°以下と小さく、２本のモニタ用光ファイバ３４の素線３４ａが撓んで湾曲する度合いは小さいので端面４８ＢＳと端面４２ＢＳとが平行となることは可能となる。
【０１４１】
ガイド孔４８ａｉが形成されていない被接着面４８ＢＳの両端の各隅部分には、それぞれ、被接着面４８ＢＳに対し所定の厚さΔｄを有する矩形状の薄膜４５が形成されている。その４箇所の薄膜４５の厚さΔｄは、等しく、端面４８ＢＳにおいて薄膜４５が形成される領域の面積は、端面４８ＢＳ全体の面積に比べて十分小さい。
【０１４２】
端面４８ＢＳに薄膜４５を付加する手段としては、加熱蒸着、スパッタなど真空装置を用いて薄膜を形成する手段、メッキを用いて薄膜を形成する手段、金属、ガラス、樹脂等の薄板を貼り付ける手段、樹脂等を塗布する手段などが挙げられる。真空装置を用いて薄膜４５を形成する手段では、端面４８ＢＳの特定の位置のみに薄膜４５を形成するため端面４８ＢＳ上にマスクを設けて、成膜する。端面４８ＢＳの一辺は数ｍｍと小さく、真空装置内に多数個を設置することができ、一括して多数個を処理することができる。すなわち、薄膜４５を付加するコストは、１個のガイド部材４８当たりについてコストが小さくなる。
【０１４３】
例えば、端面４８ＢＳと端面４２ＢＳとの間のギャップＣＬに塗布される紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤とされる接着剤（不図示）は、薄膜４５相互間に形成される被接着面４８ＢＳにおけるガイド孔４８ａｉを除く領域、即ち、図８おける斜線で示される領域に所定量、塗布されることとなる。
【０１４４】
従って、この薄膜４５は、ガイド部材４８を光部品４０に接着する際、光部品４０の一部を構成するガラス板４２における接着面４２ＢＳと端面４８ＢＳとの間のギャップＣＬ（接着剤の厚さ）を決めるためのものである。但し、接着剤は、ガイド部材４８が位置決めされ、プランジャ３２´Ｐにより押圧された後、浸透されるが、しかし、そのギャップがガイド孔４８ａｉの直径に比して小に設定されるのでその接着剤がガイド孔４８ａｉに侵入する虞がない。
【０１４５】
調心用ステージ３０は、所定の間隔をもって一対のモニタ用光ファイバ３４の一部を片持ちばりとなるように支持している。素線３４ａにおける調心用ステージ３０の下端面から突出した長さは、ガイド部材４８におけるガイド孔４８ａｉの中心軸線に沿った長さよりも所定の長さｄｆだけ突出する長さに設定されている。
【０１４６】
一対のモニタ用光ファイバ３４の相互間であって、シリンダ３２´と各モニタ用光ファイバ３４との間には、それぞれ、所定の間隔、例えば、隣接するガイド孔４８ａｉの中心軸線の相互間隔をもってガイドピン３７が配されている。
【０１４７】
２本のガイドピン３７は、例えば、超硬合金材料で作られている。各ガイドピン３７は、その先端部が片持ちばりとなるように調心用ステージ３０に支持されている。各ガイドピン３７は、各モニタ用光ファイバ３４に対し平行に配されている。
【０１４８】
各ガイドピン３７は、モニタ用光ファイバ３４の直径と同一の直径φＢを有する下端部と、その下端部に連なり直径φＢよりも大なる直径φＡを有する基端部とを有している。その基端部の一端が調心用ステージ３０に固定されている。各ガイドピン３７における調心用ステージ３０の端部から光部品用ステージ３６に向けて突出する長さは、モニタ用光ファイバ３４において対応する長さに比して小に設定されている。
【０１４９】
そのガイドピン３７におけるガイド孔４８ａｉに挿入される下端部の外径は、ガイド孔４８ａｉの内径より僅かに小さく設定される。一般的に、調心用ステージ３０の動きに対するガイド部材４８の動きの追従性を良くするためには、ガイドピン３７の曲げ剛性を高くする（撓み難くする）ことが考えられる。そのための方法としては、ガイドピン３７の撓み可能な部分の長さｄｆ（調心用ステージ３０の下端面とガイド部材４８の上端面との間隔）を短くし、または、ガイドピンの本数を増やすこと、および、ガイドピンの材質を弾性係数の大きいものにする、ガイドピンの直径を太くするといったことが挙げられる。但し、曲げ剛性の大きさは、端面４８ＢＳと端面４２ＢＳとの角度ずれの程度で制限される場合がある。
【０１５０】
なお、２本のガイドピン３７は、斯かる例に限られることなく、例えば、ガラス製またはセラミック製の細棒からなるガイドピン、他の金属のガイドピンなどが挙げられる。
【０１５１】
従って、本実施例においては、直径φＡを有する基端部を有するガイドピン３７が撓み難いので調心用ステージ３０の動きに対するガイド部材４８の動きの追従性はより良くなり、ガイド部材４８の光部品４０に対する位置決め精度はより高くなる。
【０１５２】
また、ガイドピン３７が撓み難いのでガイド孔４８ａｉの数が少なく、調心用ステージ３０において設けられるモニタ用光ファイバ３４以外にガイドピン等の本数を多くできない場合、あるいは、装置構成の都合で調心ステージ３０とガイド部材４８との間隔を十分に短くできない場合において、上述した追従性を高めるためにも有効である。
【０１５３】
本装置は、プランジャ３２´Ｐで押圧する以前において、端面４８ＢＳと端面４２ＢＳとの相対的な角度差が小さい場合に有効である。
【０１５４】
さらに、ガイド部材４８については、端面４８ＢＳの四隅に凸部として薄膜４５が付加されている。この構成の場合、ＵＶ硬化型接着剤を浸透させる際に、それを滴下する位置の自由度が増える。すなわち、上述した第１実施例および第２実施例の場合、その接着剤を滴下する位置が、その端面３８ＢＳ（３８´ＢＳ）の４辺の内、２辺であるが（その凸部がある辺から浸透させることは困難）、本実施例では、４辺のいずれからもその接着剤を浸透させることができる。
【０１５５】
図９は、本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第４実施例の要部を概略的に示す。
【０１５６】
図１に示される例と同様に、一対のモニタ用光ファイバ３４の相互間であって、シリンダ３２と各モニタ用光ファイバ３４との間には、それぞれ、所定の間隔、例えば、隣接するガイド孔３８ａｉの中心軸線の相互間隔をもって線形部材としてダミーファイバ３５が配されている。また、図１に示される例においては、ガイド部材３８は、一対の凸部３８Ｐを端面３８ＢＳに有するものとされるが、図９に示される例においては、ガイド部材６８は、そのような凸部を有しないものとされる。さらに、光部品４０の透明板４２´が一対の凸部４２´Ｐを有するものとされる。
【０１５７】
なお、図９において、図１に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【０１５８】
略直方体のガイド部材６８は、例えば、紫外線を透過するようなガラスで作られ、所定の光ファイバの一端を形成する素線が挿入されるガイド孔６８ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）を有している。ガイド孔６８ａｉは、ガイド部材６８の略中央位置に、その長辺に沿って所定の均等の間隔で一列に形成されている。ガイド孔６８ａｉは、その中心軸線が互いに平行となるようにその厚さ方向に貫通している。ガイド孔６８ａｉの一方の開口端部は、プランジャ３２Ｐにより押圧される被押圧面に開口している。被押圧面は、平坦面とされる。ガイド孔６８ａｉの一方の開口端部の周縁には、光ファイバの素線の挿入を容易にするために所定の面取りが施されている。
【０１５９】
また、ガイド孔６８ａｉの他方の開口端部は、接着剤が塗布される被接着面６８ＢＳ（以下、単に、端面６８ＢＳともいう）に開口している。被接着面６８ＢＳと上述の被押圧面とは、互いに平行となるように形成されている。被接着面６８ＢＳは、ガイド孔６８ａｉの中心軸線に対し垂直となるように形成されている。被接着面６８ＢＳとガイド孔６８ａｉの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差を有し、その許容値が、１°以下に設定されている。
【０１６０】
光部品４０は、上述のガイド孔６８ａｉに対応して形成されるマイクロレンズを有する透明板４２´と、透明板４２´の下方に配列される光半導体素子４０ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎ＝６）とを主な要素として含んで構成される。
【０１６１】
透明板４２´は、ガイド部材６８に向かい合う一方の端面に設けられている。透明板４２´は、例えば、平坦面を有するガラス板で作られ、マイクロレンズは、例えば、平坦なガラス板にイオンを拡散して形成される。
【０１６２】
また、透明板４２´の平坦面には、上述のガイド部材６８の被接着面６８ＢＳを接着する接着面４２´ＢＳ（以下、端面４２´ＢＳともいう）が形成されている。接着面４２´ＢＳの周囲には、端面６８ＢＳと端面４２´ＢＳとの間のギャップＣＬを調整するための凸部４２´Ｐが相対向して２箇所に形成されている。すべての凸部４２´Ｐの高さは、互いに同一の高さに設定されている。接着面４２´ＢＳに凸部４２´Ｐを付加する手段としては、加熱蒸着、スパッタなど真空装置を用いて薄膜を形成する手段、メッキを用いて薄膜を形成する手段、金属、ガラス、樹脂等の薄板を貼り付ける手段、樹脂等を塗布する手段などが挙げられる。また、ドライエッチング法やウエットエッチング法により、凸部４２´Ｐの周辺をエッチングする方法も挙げられる。
【０１６３】
なお、光入出力チャンネルが２チャンネル以上、すなわち、複数本の光ファイバ接続を必要とする光部品では、ガイド部材を位置決めする際、Ｘ座標軸、Ｙ座標軸方向に加えてθｚ方向の位置決めが必要なのでモニタ用光ファイバは、少なくとも２本、必要とされる。上述の実施例１乃至実施例４においては、モニタ用光ファイバは２本としているが、斯かる例に限られることなく、例えば、３本以上のモニタ用光ファイバが設けられてもよい。また、上述の実施例１乃至実施例４においては、ガイド部材３８，３８´、４８．６８のガイド孔の個数を６個としているが、必ずしもこのようにされる必要がなく、例えば、ガイド孔の個数が７個以上あってもよい。
【０１６４】
図１０は、本発明に係る光ファイバのガイド部材を装着する方法の一例が適用された装着装置の第５実施例の要部を概略的に示す。
【０１６５】
図１に示される例において、上述したように、光入出力チャンネルが２チャンネル以上、すなわち、複数本の光ファイバ接続を必要とする光部品では、モニタ用光ファイバ３４は２本とされているが、その代わりに、図１０に示される例においては、光入／出力チャンネルが１チャンネルであり、モニタ用光ファイバ３４は、１本とされる。また、図１に示される例においては、ガイド部材３８は、６個のガイド孔３８ａｉを有するものとされるが、その代わりに、図１０に示される例においては、ガイド部材７８は、１個のガイド孔７８ａを中央に有するものとされる。また、光部品７０は、１個の光半導体素子７０ａを有するものとされる。さらに、装着装置は、調心用ステージ３８に１本のダミーファイバ（不図示）を有し、ガイド部材７８は、１個のガイド孔７８ａに加え、前記ダミーファイバが挿入されるダミー孔（不図示）を有するものとされる。前記ダミーファイバおよびダミー孔は、モニタ用光ファイバ３４およびガイド孔７８ａに対して、紙面における奥側に存在し、そのために図示されない。
【０１６６】
なお、図１０において、図１に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【０１６７】
略直方体のガイド部材７８は、例えば、紫外線を透過するようなガラスで作られる。ガイド孔７８ａは、その中心軸線がその厚さ方向に貫通している。ガイド孔７８ａの一方の開口端部は、後述するプランジャ８２により押圧される被押圧面に開口している。ガイド孔７８ａの一方の開口端部の周縁には、光ファイバの素線の挿入を容易にするために所定の面取りが施されている。
【０１６８】
また、ガイド孔７８ａの他方の開口端部は、接着剤が塗布される被接着面７８ＢＳ（以下、単に、端面７８ＢＳともいう）に開口している。被接着面７８ＢＳと上述の被押圧面とは、互いに平行となるように形成されている。被接着面７８ＢＳは、ガイド孔７８ａの中心軸線に対し垂直となるように形成されている。被接着面７８ＢＳとガイド孔７８ａの中心軸線とがなす９０°は、角度誤差を有し、その許容値が、１°以下に設定されている。
【０１６９】
ガイド孔７８ａが形成されていない被接着面７８ＢＳの両端の部分には、それぞれ、被接着面７８ＢＳに対し所定の高さΔｄだけ突出した帯状の凸部７４が形成されている。その２箇所の凸部７４の高さΔｄは、等しく、端面７８ＢＳにおいて凸部７４が形成される領域の面積は、端面７８ＢＳ全体の面積に比べて十分小さい。
【０１７０】
例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤とされる接着剤は、凸部７４相互間に形成される被接着面７８ＢＳにおけるガイド孔７８ａを除く領域に所定量、塗布されることとなる。
【０１７１】
従って、この凸部７４は、ガイド部材７８を後述する光部品７０に接着する際、光部品７０の一部を構成するガラス板７２における接着面７２ＢＳと端面７８ＢＳとの間のギャップＣＬ（接着剤の厚さ）を決めるためのものである。但し、接着剤は、ガイド部材７８が光部品７０に対し位置決めされ、プランジャ８２により押圧された後、浸透されるが、しかし、そのギャップＣＬがガイド孔７８ａの直径に比して小に設定されるので接着剤がガイド孔７８ａに侵入する虞がない。
【０１７２】
光部品７０は、上述のガイド孔７８ａに対応して形成されるマイクロレンズを有する透明板７２と、透明板７２の下方に配列される光半導体素子７０ａとを主な要素として含んで構成される。
【０１７３】
透明板７２は、ガイド部材７８に向かい合う一方の端面に設けられている。透明板７２は、例えば、平坦面を有するガラス板で作られ、マイクロレンズは、例えば、イオンを拡散して形成される。
【０１７４】
また、透明板７２の平坦面には、上述のガイド部材７８の被接着面７８ＢＳを接着する接着面７２ＢＳ（以下、端面７２ＢＳともいう）が形成されている。
【０１７５】
調心用ステージ３０´において、プランジャ８０を有するシリンダ８０とモニタ用光ファイバ３４とは、別の位置に設けられている。（モニタ用光ファイバ３４は、シリンダ８０に対し紙面における手前側に設けられる）。プランジャ８０は、ゴム板８４をそれぞれ有する二股状のアーム８２ａを有している。アーム８２ａは、左右均等にガイド部材７８を光部品７０に向けて押圧するものとされる。図１０においては、アーム８２ａがガイド部材７８を押圧する状態を示す。
【０１７６】
斯かる構成において、プランジャ８０のアーム８２ａがガイド部材７８を押圧していない場合、ガイド部材７８の光部品７０に対する位置決めは、モニタ用光ファイバ３４の素線３４ａがガイド孔７８ａに、またダミーファイバがダミー孔に挿入された状態で、調心用ステージ３０´がＸ座標軸およびＹ座標軸方向に移動させることにより行われる。ガイド部材３８の向き（θｚ方向の位置）は、モニタ用光ファイバ３４とダミーファイバ（不図示）が挿入されることにより決められ、ガイド部材３８をＸ軸およびＹ軸方向について位置決めする際も、その向きに維持される。ダミーファイバを用いることにより、調心用ステージ３０´を駆動してガイド部材３８を調心する際に、調心用ステージ３０´の動きに対するガイド部材３８の動きの追従性は、良好になる。
なお、本実施例では、モニタ用光ファイバをガイド部材に挿入して、アクティブアライメント法によりガイド部材を光部品端面の所定の位置に位置決めしたが、画像モニタ法を用いることも考えられる。ここでの画像モニタ法は、例えば、光部品端面にガイド部材を位置決めするためのマーカが形成されており、マイクロスコープによる画像モニタにより、そのマーカとガイド部材の外郭とを一致させるように位置決めすることである。この場合、基本的には、モニタ用光ファイバは不要であるが、ガイド部材が正しい位置に位置決めされたかを確認したり、ガイド部材の位置を修正することができる。
【０１７７】
従って、上述の本発明における各実施例によれば、ガイド部材を本体に所定の位置精度で接着、固定できるだけでなく、その際に、光部品の端面とガイド部材の端面との間の平行度の適正化、および、その両端面のギャップの調整を比較的簡単な工程で行うことができる。
【０１７８】
その結果、ガイド部材の光部品に対する固定に関して従来通りの信頼性を得ることができる。
【０１７９】
また、本発明に従う各実施例における装置の構成は、先に述べた従来の装着装置と比較して、簡単であり、装置の製造コストを低くすることができる。
【０１８０】
具体的には、上述の特許文献３に記載されている従来のガイド部材の装着装置と本実施例における装置とを比較したならば、ガイド部材にモニタ用光ファイバを挿入してアクティブアライメント法でガイド部材の光部品に対する位置決めを行う手段は、類似している。
【０１８１】
しかしながら、従来の装置は、光部品の端面とガイド部材の端面との間の平行度の適正化は、ジンバル機構を用いた比較的複雑な手段を用いるものであるのに対して、本装置はプランジャでガイド部材を押圧する簡単な手段である。
【０１８２】
本装置において、プランジャでガイド部材を押圧して、ガイド部材の端面を光部品の端面に接触させ、ガイド部材を若干回転させ、光部品の端面とガイド部材の端面とを平行にする仕組みは、ジンバル機構の一種とも言えるが、本装置では、ガイド部材自体が回転するのに対して、従来の装置では、ガイド部材と共にガイド部材を把持するステージ部分も回転するので、装置が複雑になる原因になる。
【０１８３】
さらに、従来の装置は、その両端面のギャップの制御は、両端面の接触荷重を検出する比較的複雑な手段を用いるものであるのに対して、本装置では、ガイド部材の端面に凸部（例えば、薄膜）を付加したことによる簡単な手段である。例えば、上述の薄膜をガイド部材の端面に付加することは、真空蒸着法などを用いれば容易に行うことができ、それによるガイド部材の製造コストの増加は小さい。
【０１８４】
本装置では、調心用ステージに設けられるモニタ用光ファイバをガイド部材に対して挿抜するために従来装置において採用されているような、ファイバステージも不要である。
【０１８５】
そして、光部品の構造の剛性が低い、あるいは、光部品がその構造上、光部品用ステージ（部品ステージ）に強固に保持できない（例えば、電気コネクタに接続することにより保持される）理由により、ガイド部材の端面と光部品の端面とを突き合わせて上述の平行度を適正化し、あるいは、両端面の接触位置を検出する従来の手段の適用が困難な場合にも、本発明の各実施例における装置は、適用可能である。
【符号の説明】
【０１８６】
３０    調心用ステージ
３２    シリンダ
３２Ｐ    プランジャ
３４    モニタ用ファイバ
３５、３５´、３７    ガイドピン
３６    光部品用ステージ
３８、３８´、４８、６８、７８    ガイド部材
３８Ｐ、７４    凸部
３８ＢＳ，４２ＢＳ    端面
４０    光部品
４０ａｉ    面型光半導体素子
４２    ガラス板
４４    薄膜
ＡＤ    接着剤
【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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【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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