(57)【要約】【課題】簡便かつ確実な光導波路の光学的な導通検査方法を提供する。【解決手段】光導波路の光入力部５および光出力部６を介して検査光をコアに伝搬できるように、検査出光部１および検査受光部２を配置する工程；前記光導波路と、前記検査出光部および受光部とを、相対的に移動させる工程；前記検査受光部で受光した光の強度を測定し良否を判定する工程、を経て光導波路の光導通検査を行う。【選択図】図１
2008134211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように、検査出光部および検査受光部を配置する工程、
前記光導波路と、前記検査出光部および受光部とを、相対的に移動させる工程、
前記検査受光部で受光した光の強度を測定し良否を判定する工程、
を含む光導波路の光導通検査方法。
【請求項２】
前記検査受光部で受光した光の強度を測定し良否を判定する工程が、前記相対移動における前記光の強度の時間変化を測定し良否を判定する工程である請求項１記載の光導通検査方法。
【請求項３】
前記光導波路と、前記検査出光部および受光部とを、相対的に移動させる工程が、前記検査光をコアに伝搬できない位置から、前記光導波路の光入力部および光出力部を介してコアに伝搬し、かつ前記検査受光部で受光できる位置を経由して、再び前記検査光をコアに伝搬できない位置に移動させる工程である、請求項１記載の光導通検査方法。
【請求項４】
前記光導波路を移動させる方向が、コアにより光が伝搬される方向、前記光導波路の底面に垂直な方向、または前記底面と同一面内であってコアにより光が伝搬される方向に垂直な方向である請求項１記載の光導通検査方法。
【請求項５】
前記検査光が光導波路になすスポット径、および前記検査受光部の受光素子の受光径が、前記光導波路のコア径よりも大きい請求項１記載の光導通検査方法。
【請求項６】
複数の光導波路を、前記検査出光部および受光部に対し相対的に、連続的または間欠的に移動させる請求項１記載の光導通検査方法。
【請求項７】
光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように配置された検査出光部および検査受光部からなる検査ユニット、
前記光導波路を、前記検査出光部および受光部に対して移動させる搬送ユニット、および
前記検査受光部で受光した光の光強度またはその時間変化を記録する記録ユニット、
を含む光導波路の光導通検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の光導通検査方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路は携帯電話向けなど民生機器への適用が検討されている。その生産数量は、１００万個／月以上と想定されており、大量の光導波路を製造および検査することが求められている。現在、光導波路の光学的検査として、一般的に光損失測定が行われている。光損失測定は、光導波路保持台に光導波路を一つずつセットし、光導波路に光ファイバを用いて光を入射し、光導波路からの出射光を検出用光ファイバにより受光し、受光強度が基準を満たしているかどうかにより行われる。
【０００３】
この際、光源の入射側の光ファイバのコア径は、光導波路のそれよりも同等あるいは小さく、出射側の光ファイバのコア径は、光導波路のそれよりも同等あるいは大きく設定されている（非特許文献１）。また、出射光強度の検出には光ファイバを用いず受光素子をそのまま用いることもある。
【０００４】
しかしながらこの方法は、除振台に置かれた調芯装置にセットされた光ファイバや受光器を用い、光導波路を一つずつ精密に調芯しながら検査を行うため、非常に時間がかかる。すなわち、前述のような大量の光導波路の光学的検査を従来の光損失測定によって行おうとした場合、膨大な労力と時間が必要となるため現実的でなく、簡便に光導波路の光学的検査を行う方法が求められていた。
【非特許文献１】JPCA規格 JPCA-PE02-05-01S-2005  高分子光導波路の試験方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は上記の課題を解決すべく、簡便かつ確実な光導波路の光学的な導通検査方法および検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は鋭意検討した結果、本発明を完成させた。すなわち上記課題は以下の本発明により達成される。
（１）光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように、検査出光部および検査受光部を配置する工程、
前記光導波路と、前記検査出光部および受光部とを、相対的に移動させる工程、
前記検査受光部で受光した光の強度を測定し良否を判定する工程、
を含む光導波路の光導通検査方法。
（２）前記検査受光部で受光した光の強度を測定し良否を判定する工程が、前記相対移動における前記光の強度の時間変化を測定し良否を判定する工程である（１）記載の光導通検査方法。
（３）前記光導波路と、前記検査出光部および受光部とを、相対的に移動させる工程が、前記検査光をコアに伝搬できない位置から、前記光導波路の光入力部および光出力部を介してコアに伝搬し、かつ前記検査受光部で受光できる位置を経由して、再び前記検査光をコアに伝搬できない位置に移動させる工程である、（１）または（２）記載の光導通検査方法。
（４）前記光導波路を移動させる方向が、コアにより光が伝搬される方向、前記光導波路の底面に垂直な方向、または前記底面と同一面内であってコアにより光が伝搬される方向に垂直な方向である（１）〜（３）いずれかに記載の光導通検査方法。
（５）前記検査光が光導波路になすスポット径、および前記検査受光部の受光素子の受光径が、前記光導波路のコア径よりも大きい（１）〜（４）いずれかに記載の光導通検査方法。
（６）複数の光導波路を、前記検査出光部および受光部に対し相対的に、連続的または間欠的に移動させる（１）〜（５）いずれかに記載の光導通検査方法。
（７）光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように配置された検査出光部および検査受光部からなる検査ユニット、
前記光導波路を、前記検査出光部および受光部に対して移動させる搬送ユニット、および
前記検査受光部で受光した光の光強度またはその時間変化を記録する記録ユニット、
を含む光導波路の光導通検査装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、光導波路の光学的な導通検査を簡便かつ正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
１．光導通検査方法について
光導波路の光導通検査方法とは、光導波路のコアに光を伝搬させ、所期の量の光が伝搬するかどうかを検査する方法をいう。
光導波路とは、コア、クラッド構造を有し、コア部にて光を伝搬させるデバイスをいう。ここで、コアとは光導波路において主として光を伝搬する高屈折率の部分をいい、クラッドとはコアに比べて屈折率の低い部分をいう。光導波路は光入力部および光出力部（入力ポートおよび出力ポートとも呼ばれる）を有し、これらは光導波路の端部付近にあることが多い。
【０００９】
光入力部とは伝搬させる光を受ける部分であり、光出力部とは光導波路内を伝搬した光を放出する部分である。光導波路の端部が垂直である場合はその垂直な端面が光入力部および光出力部となる。また、光導波路の端部にミラー面が設けてある場合は、ミラー面を光導波路の表面に投影した部分が光入力部および光出力部となる（図１参照）。ミラー面とは光導波路の表面に照射された光を反射させコアに伝搬させる役割を有する面であり、通常は光導波路の端部付近に４５度程度の角度を以て設けられる（図１参照）。ミラー面は、光導波路の端部をレーザー加工、あるいはカッターやドリルなどにより切削加工することにより設けることができる。
【００１０】
本発明は、ガラス等の無機材料からなる光導波路、高分子材料からなる高分子光導波路のいずれに対しても用いることができるが、特に数多くの光導通検査が必要となる高分子光導波路の検査に好適である。また、本発明はマルチモード光導波路、シングルモード光導波路のいずれにも用いることができるが、特にマルチモード光導波路の検査に好適である。マルチモード光導波路はシングルモード光導波路に比べコア径が広く、検査光の伝搬・受光が比較的容易であり、測定誤差を低減させることができるためである。
【００１１】
本発明の光導通検査方法は、
第一の工程：光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように、検査出光部および検査受光部を配置する工程
第二の工程：前記光導波路と、前記間隔をもって配置された検査出光部および受光部とを、相対的に移動させる工程
第三の工程：前記検査受光部で受光した光の強度を測定し、良否を判定する工程、
を含む。以下、図を用いて工程毎に詳細に説明する。特に断りがない限り、主として本発明の検査方法の流れを示す図１を用いて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１２】
１−１．第一の工程について
図１は本発明の検査方法の流れを示す図である。図中、１は検査出光部、２は検査受光部であり、３は検査対象サンプルである光導波路である。光導波路３は、端部にミラー面４が設けられており、光入力部５、光出力部６を有する。すなわち、第一の工程の「光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように検査出光部および検査受光部を配置する」とは、検査光を光導波路の光入力部に照射したとき、同時に光出力部から検査光を受光できる位置に検査出光部１と検査受光部２を配置するという意味である。従って、光導波路の形状により配置される位置は適宜調整される。
【００１３】
図２は端部にミラー面４を有する光導波路３の検査方法を示す図であり、図１Ｃの斜視図である。このように端部にミラー面４を有する光導波路３を検査する場合は、図２に示される位置に検査出光部１、検査受光部２が配置される。
また図３は、端部にミラー面を有しない光導波路の検査方法を示す図である。図３中、９は端部にミラー面を有しない光導波路であり、コア１０、クラッド１１を有する。光導波路９の光入力部、光出力部は光導波路の端面となるため図３に示される位置に検査出光部１、検査受光部２が配置される。
【００１４】
検査出光部１とは検査光を発する光源であり、ＬＥＤ（Light Emitting Device）やハロゲンランプ等を用いて構成されることが好ましい。このような光源は比較的大面積に検査光を照射できるため、サンプル（検査対象となる光導波路）の光入力部に均一な光を照射できるからである。このような光源から照射される全光量は、数ミリワットから数百ミリワットが好適である。
当該光源から照射される光の波長は、実際に信号伝搬する波長のみでもよく、幅広い波長帯域でもよい。この場合、可視光領域の波長の光を照射しうる光源を用いると、照射された光あるいはサンプル等により散乱・反射された光を眼で確認することができ、安全な検査が可能となるため好ましい。また、サンプルに照射される検査光のスポットの光量分布ができる限り均一となるように、光源の光量、配置は適宜調整してよい。
さらには、測定ノイズを低減する目的で、光源を変調してもよい。例えば１００Ｈｚから１００ｋＨｚなどで変調し、検査受光部２においてでバンドパスフィルタを用いて変調周波数帯域のみを測定すると、迷光などによるノイズ成分を除去でき、精度の高い測定が可能となる。
【００１５】
検査受光部２とは、サンプルの光出力部６から出射された検査光を受け、光を電気信号、画像情報等に変換する機能を有する部材であり、受光素子やカメラモジュール等により構成される。受光素子の例には、フォトダイオード、フォトトランジスタ等が含まれる。
検査受光部２として光を電気信号に変換するフォトダイオード等の受光素子を用いると、受光強度の時間変化を容易にグラフ化できるため好ましい。
また検査受光部２をカメラモジュールのように、画像として光導波路からの出射光を取り込めるものとしてもよい。例えば、カメラモジュールの前にＮＤ（Neutral Density）フィルタ等を挿入し、かつ当該フィルタの減衰率を調整すると、ある感度以下の光を受光した場合、それによって得られる画像が暗くなり良否を判断することができる。
【００１６】
本発明の検査出光部１の検査光がサンプル（光導波路）上になすスポット径、および検査受光部の受光素子の受光径は、光導波路のコア径よりも大きいものが好ましい。コア径とは、コアの断面が円形の場合にはその直径を、楕円形である場合にはその長径を、あるいは方形である場合はその外接円の直径をいう。また、スポット径とは検査光がサンプルに照射されたときにできる光の像の直径をいい、受光素子の受光径とは、受光素子のセンサー部の直径をいう。
本発明は、後述するようにサンプル３と検査出光部１および受光部２を相対的に移動させて検査を行うが、移動距離の誤差や移動に伴うサンプル位置のぶれ等を生じるおそれがあるため、入射光のスポットがサンプルの光入力部５からずれたり、あるいは出射光が受光する受光素子の受光径からずれたりし、受光強度測定の際に誤差を生じる可能性がある。そのため、前記スポット径をサンプルのコア径より大きくしておくと、移動誤差により入射光のスポットが本来のサンプルの入射位置からずれたとしても、検査光を十分にコアに伝搬できるため移動に伴う測定誤差を低減できる。同様に検査受光部２に用いる受光素子の受光径をコア径より大きくしておくと、移動により本来のサンプルの出射位置がずれたとしても出射光を十分受光できる。
【００１７】
前記スポット径の大きさは特に限定されないが、サンプルにコアが一つしか存在しない場合は、コア径の１００％以上であることが好ましく、さらには３００％以上となることが好ましい。また、サンプルに複数のコアが存在する場合は、複数のコアに検査光を入射できる大きさであることが好ましく、さらには総てのコアに検査光を入射できる大きさであることが好ましい。スポット径が総てのコアに検査光を入射できる大きさであれば、光源を一つとすることができ、異なる光源による光量のばらつきを排除できるからである。ただし、光源の光強度や広がり角などの制限がある場合は、均一に光導波路に光が照射されるように調整された複数の光源を用いてもよい。
【００１８】
しかしながら、スポット径を複数のコアに検査光を入射できる大きさとするとクラッド伝搬光の影響が大きくなる場合がある。クラッド部にも検査光が伝搬されるからである。その結果、コアに伝搬される光量との差が減少し、受光強度のピークが不明確になり検査の精度が低下するおそれが生じる。この現象はサンプルに占めるクラッド部分の割合が高い場合に顕著になる。このような場合は、光入力部のコアに必要な検査光が入るように孔を開けたマスクを用い、クラッド伝搬光を減少させることが好ましい。図４は、本発明の光導通検査方法において、サンプル３の光入力部５にマスクを用いた場合の態様を示す図である。１２はサンプルの光入力部５に被せられたマスクである。当該マスクの孔の幅はコアの幅に対して完全同一である必要はないが、やや大きい程度が好ましい。クラッド伝搬を排除しつつ、前述の移動誤差による測定誤差を低減するためである。
【００１９】
前記受光径の好ましい大きさは、前記スポット径の大きさによって適宜調整される。以下に場合を分けて説明する。
１）サンプルのコアが一つである場合
前述の通り、検査出光部１のスポット径はコア径以上となることが好ましいため、検査受光部２の受光径は当該スポット径以上であることが好ましい。サンプルから出射してくる検査光を確実に受光できるからである。
【００２０】
２）サンプルのコアが複数であり、検査出光部１のスポット径が複数のコアのうち一または二以上のコアに検査光を入射できる大きさとする場合
この場合はクラッド伝搬光の影響が無視できない可能性があるため、コア伝搬光を選択的に受光することが望ましい。従って受光径は、好ましくはコア径の１００％以上、より好ましくは３００％以上とし、コアの数だけ受光部を設けることが好ましい。あるいは受光径を、総てのコアからの出射光を受光できる大きさとし、かつ光出力部６に前述のマスクを被せ、コア伝搬光を選択的に受光してもよい。
また、サンプルの光入力部５にマスク１２を被せる場合には、クラッド伝搬光の影響はほとんど無視できるため、受光径は総てのコアからの出射光を受光できる大きさとすることが好ましい。この際、サンプルの光出力部６にマスクを被せる必要はない。
【００２１】
上記のように検査受光部２の好ましい数は受光径の大きさにより異なるが、検査受光部２を一つとすると、「複数のコアの内、一つでも不良のコアがあればそのサンプル全体を不良と判断する検査」を容易に行えるという利点がある。
また、検査受光部２として一つのカメラモジュールを用い、サンプルからの出射光を画像として認識すると、可視化した光強度分布が得られるため、「複数コアを有するサンプルにおける各コアの良否を判定する検査」が容易に行えるという利点がある。
【００２２】
１−２．第二の工程について
本発明の検査方法は、サンプルである光導波路３を、第一の工程により特定の間隔をもって配置された検査出光部１および受光部２に対して相対的に移動させる工程を含む。すなわち、前記検査出光部１および受光部２をサンプル３に対し所定の位置に固定しておき、サンプル３を移動させる、もしくは、サンプル３を固定しておき前記検査出光部１および受光部２を移動させる。この際、前記検査出光部１および受光部２（以下「検査ユニット」という。）は、特定の間隔を保ったまま相対的に移動させられる。
検査ユニット、サンプル３のいずれを移動させてもよいが、作業容易性の観点から、サンプル３を移動させることが好ましい。以下、検査ユニットを固定し、サンプル３を移動させる場合について説明する。
【００２３】
サンプル３は、検査光をサンプル３の光入力部５および光出力部６を介してコアに伝搬し、かつ検査受光部２で受光できる位置（以下「受光可能位置」という。）を通過するように移動させればよい。特に、検査光をサンプル３のコアに伝搬できない位置（以下「受光不可能位置」という。）から受光可能位置を経由し、再び受光不可能位置に移動させると、受光強度が０からピーク値を経て再び０になるまでの時間変化を測定できるため好ましい。
【００２４】
サンプルの移動方向は、検査ユニットにより光の光強度またはその時間変化を測定できる方向であれば限定されないが、ア）サンプルである光導波路のコアにより光が伝搬される方向、イ）前記光導波路の底面に垂直な方向、またはウ）前記底面と同一面内であってコアにより光が伝搬される方向に垂直な方向、が好ましい。サンプルに検査光を入射する時間を短くすることができ、検査精度を高められるからである。この理由は以下のとおりである。
【００２５】
本検査方法は、コアを伝搬する検査光を照射・受光することにより行われるが、前述の通りクラッド伝搬光を完全に排除することは困難であり、検査においてはクラッド伝搬光が常に検出されている。従って、検査を精度よく行うためには、クラッド伝搬光とコア伝搬光のコントラストを高めることが好ましい。そのためには上記ア）〜ウ）の方向へサンプル３を移動させるのが好適である。もちろん、上記ア）〜ウ）を組み合わせた移動方向としてもよい。
【００２６】
ア）の光導波路のコアにより光が伝搬される方向とは、コアの光入力部５と光出力部６を結んだ直線、またはその直線を光導波路の辺に投影した方向をいう。コアが光導波路の辺に平行な直線である場合は、光導波路の辺と同じ方向となる。コアが光導波路の辺に平行でない場合（斜め直線や曲線である場合等）は、上述のとおりの方向となるが、サンプルセットの容易性から、前記直線を光導波路の辺に投影した方向とすることが好ましい。この方向は、具体的には図１Ｂの矢印、図２においては矢印ｘで示される方向をいう。本移動方向は、端面にミラー面４を有するサンプル３の検査に好適である。
【００２７】
イ）の前記光導波路の底面とは、光導波路を通常取引される状態においた際に底になる面をいう。従って、光導波路の底面に垂直な方向とは、図３における矢印ｚの方向を意味する。本方向への移動は、図３に示される光入力部および光出力部がサンプルの端面に設けられているサンプル９の検査に好適である。
【００２８】
ウ）の前記底面と同一面内であって光導波路のコアにより光が伝搬される方向に垂直な方向とは、図２における矢印ｙの方向、または図３における矢印ｙの方向をいう。この方向への移動は、ミラー面を有しているサンプル３、光入力部および光出力部がサンプルの端面に設けられているサンプル９の検査に好適である。
【００２９】
サンプルを移動させる手段は特に限定されないが、一定速度でサンプルを搬送できるものを用いることが望ましい。このような例にはベルトコンベア等が含まれる。
【００３０】
サンプルを検査ユニットに対し相対的に移動させる速度は検査精度と検査効率を考慮して決定される。好ましくは毎秒１ｃｍ以上１０ｃｍ以下であり、より好ましくは毎秒３ｃｍ以上７ｃｍ以下である。
【００３１】
本発明の検査方法は、複数のサンプルを連続的または間欠的に移動させ大量のサンプルを測定できる。具体的には、予め検査ユニットを所定の位置に配置しておき、前記した方向に複数のサンプルを連続または間欠的に移動させることにより行う。連続的とは、サンプルを停止することなく移動させることをいい、間欠的とはサンプルを一定の間隔を経て連続的にさせることをいう。複数のサンプルを連続的または間欠的に移動させる具体的方法については、次節で詳しく説明する。
【００３２】
本発明の検査方法において、検査対象となるサンプルに反りなどがある場合は、適宜、抑え板などを用いてサンプルの光入力部や光出力部が確実に検査ユニットに対して所望の位置に来るように調整されることが好ましい。ただし、高分子光導波路は柔軟性を有するため、例えば、図５に示すようにサンプルを湾曲させた状態で検査してもよい。湾曲させることによりサンプル長さを短くできるので、連続して検査する際に、検査効率が向上するという利点がある。図５Ａはミラー面を有するサンプル３を湾曲させた態様を示す図であり、図中の矢印ｘまたはｙ方向へ移動させることにより検査が可能となる。矢印ｘ方向が前記ア）の方向に、矢印ｙ方向が前記ウ）の方向に該当する。図５Ｂは端面に光入力部および光出力部を有するサンプル９を湾曲させた態様を示す図であり、図中の矢印ｚまたはｙ方向へ移動させることにより検査が可能となる。矢印ｚ方向が前記イ）の方向に、矢印ｙ方向が前記ウ）の方向に該当する。
【００３３】
１−３．第三の工程について
本発明の検査方法は、前記検査受光部２で受光した光の強度（受光強度）、またはその時間変化を測定し、サンプルの良否を判定する。受光強度の時間変化とは、受光強度の時間による変化を意味し、例えば図６に示されるように、横軸に時間を、縦軸に検出強度をプロットしたものをいう。
本発明の検査方法では、前述のとおりサンプル３を、受光不可能位置から、受光可能位置を経由させ、再び受光不可能位置に移動させることが好ましいが、さらに、この移動を以下に示すような態様（移動モード）で行うことにより、種々の測定データが得られる。以下に、前記ア）の方向にサンプルを移動させる場合を例にして、種々の移動モードによる測定方法を説明する。
【００３４】
移動モードI：前記の移動を連続的に行う場合
１）サンプル３を図１Ｂのような位置にセットし、検査ユニットスイッチを入れ測定が可能な状態にする。測定開始時においては、検査受光部２はサンプル３からの出射光を受けることができないので検出強度は０である。
２）サンプル３を図１Ｃの位置に向かって移動させると出射光が検知されるようになる。そして、検査出光部１と受光部２が光入力部５および光出力部６の真上（図１Ｃの位置）に来たときに受光強度はピークを迎える。入射光の光導波路への結合効率がピークに達するからである。
３）サンプル３は引き続き、図１の矢印方向に連続して移動されるため、図６に示される受光強度の時間変化が得られる。
これらの移動は、受光強度の時間変化を正確に把握するために等速で行うことが好ましい。
【００３５】
この移動モードによる検査は大量のサンプルを連続的に移動させて行う検査に好適である。特に、予め良品と判明しているサンプルを用いて受光強度ピーク値の良品、不良品を分ける閾値を設定し、実際にサンプルを測定して得られたピーク値を閾値と対比して良否を判断する検査に好適である（図７参照）。
具体的には、一つの良品サンプルをモードIのとおり移動させ受光強度を測定する。この測定を同一サンプルで１００回繰り返し、ピーク値の分布からサンプル移動における測定誤差を把握する。次にサンプルの光損失のばらつきを考慮にいれつつ、サンプル移動による測定誤差範囲が２ｄＢ以内、好ましくは１ｄＢ以内になるようにサンプルの移動精度を調整する。続いて、閾値を設定するが、閾値はユーザーとの取り決めも考慮し、ばらつきの中の最小受光量から１ｄＢｍ低い値に設定することが好ましい。
【００３６】
また、この移動モードによる検査では、受光強度の時間変化からコア形状等の良否を判断することもできる。例えば、標準品サンプル３の光入力部５が検査出光部１のスポット径にさしかかった時点を０とし、サンプルの光入力部５が完全に検査出光部１の真下に来るまでに要する時間がＴとなる場合を例にして説明する。時間がＴ／４経過したときに検査光がサンプルの光入力部５を介しコアに伝搬される光強度は最大値（ピーク値）をＰとするとＰ／４である。同様に２Ｔ／４経過したときの前記光強度（受光強度も同じ）は２Ｐ／４、３Ｔ／４経過時の前記光強度は３Ｐ／４、Ｔ経過時の前記光強度はピークであるＰとなる。この後は同様にして強度が減衰してゆくため、受光強度の時間変化が測定される。
【００３７】
ところが、サンプルの光入力部５と光出力部６間の距離が標準品より長い場合は受光強度の時間変化が異なる。例えば光入力部５と光出力部６間の距離が、標準品に比べコア径の１／４だけ長い場合を考える。この場合、時間がＴ／４経過したときにサンプルの光入力部５を介しコアに伝搬される検査光の強度はＰ／４であるが、サンプルの光出力部６は検査受光部２が光を受光できる位置に存在していないため、受光強度は０となる。時間が２Ｔ／４経過したとき、コアに伝搬される検査光の光強度は２Ｐ／４であるが、受光強度はＰ／４となる。同様に３Ｔ／４経過時の受光強度は２Ｐ／４、Ｔ経過時の受光強度は３Ｐ／４、５Ｔ／４経過時の受光強度は３Ｐ／４、６Ｔ／４経過時の受光強度は２Ｐ／４、８Ｔ／４経過時の受光強度は０となり、受光強度の時間変化は標準品と比べてピーク値が低く、かつシャープな形状となる。
【００３８】
サンプルの光入力部５と光出力部６間の距離が標準品より短い場合も、受光強度の時間変化曲線は同じ形状となる。同様に、コア径が大きいまたは小さいなどの異常も受光強度の時間変化曲線により判断できる。また、受光強度の時間変化曲線のピークに肩（ショルダー）等の形状が見られる場合は、コアの一部に何らかの異常（異物混入、欠損等）が発生していると判断できる。
【００３９】
さらに検査受光部２としてカメラモジュールを用い、強度変化を色の変化に対応させ、閾値を超えたときに対応する色が確認されたときに良品、そうでないときに不良品と判断してもよい。このように検出強度を可視化すると、二次元の強度分布が分かるため、サンプルにミラー面４が形成してある場合、ミラーの良否判断も同時に検査することが可能となる。
【００４０】
移動モードII：サンプル３が受光可能位置に来た時に、一旦サンプルを静止させる場合
１）サンプル３を図１Ｂのような位置にセットし、検査ユニットスイッチを入れ測定が可能な状態にする。測定開始時においては、検査受光部２はサンプル３からの出射光を受けることができないので検出強度は０である。
２）サンプル３が図１Ｃの位置に来た時に、一時的に移動を停止し、サンプル３を静止させた状態での受光強度を測定する。
３）次にサンプルを矢印の方向に移動させ、受光強度の時間変化を測定する。
この移動モードにおいては、サンプルを間欠的に移動させるためサンプルが静止した状態での検査が可能となる。そのため、検査光に可視光線を用いた場合に検査光がサンプル３の光入力部に正確に照射されているかを目視で確認でき、確実な検査が行えるという利点がある。
【００４１】
移動モードIII：受光可能位置に来たサンプル３を、その位置を中心として前後に微小距離、一回から複数回往復移動させる場合
１）サンプル３を図１Ｂのような位置にセットし、検査ユニットスイッチを入れ測定が可能な状態にする。測定開始時においては、検査受光部２はサンプル３からの出射光を受けることができないので検出強度は０である。
２）サンプル３を図１Ｃの位置に移動させ受光強度を測定する。
３）次にサンプル３を矢印の方向および逆方向へ往復移動させ、受光強度およびその時間変化を測定する。
４）続いて、サンプル３を矢印の方向に移動させ、受光強度の時間変化を測定する。
この移動モードでの検査は、一つのサンプルについて複数の受光強度およびその時間変化を測定できるため、移動やサンプル形状の違い（コア径およびサンプル長さ等）による誤差因子を排除でき、コアにより伝搬される光の最大値を測定できる。従って「サンプルの寸法精度は問わずに、受光強度のみで良品を判断する」検査に好適である。また、本移動モードは、連続的に行ってもよいし、例えば、上記２）の位置にサンプル３が来た時に、一旦移動を停止し静止状態での受光強度を測定すべく、間欠的に行ってもよい。
【００４２】
以上、前記ア）の方向にサンプルを移動させる場合を例にして説明したが、前記イ）、ウ）の方向にサンプルを移動させる場合も同様である。
【００４３】
２．光導通検査装置について
本発明の光導通検査装置は、１）光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように配置された検査出光部および検査受光部からなる検査ユニット、２）前記光導波路を、前記検査ユニットに対して移動させる搬送ユニット、および３）前記検査受光部で受光した光の光強度の時間変化を記録する記録ユニット、を含む。
【００４４】
図８は本発明の検査装置の第一の態様を示す図である。図８において１００は光導通検査装置であり、検査出光部１および検査受光部２からなる検査ユニット１０１、搬送ユニット１０２、記録ユニット１０３を含む。検査ユニット１０１は、光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できるように位置の調整が可能である。検査ユニットを構成する検査出光部１および受光部２については既に述べたものを用いることができる。
搬送ユニット１０２により搬送されたミラー面を有するサンプル３に、検査出光部１より照射された検査光がサンプルの光入力部、光出力部を介しサンプル内に導入され、検査受光部２で受光される。受光された光は検査受光部２において電気信号に変換され、記録ユニット１０３において記録される。搬送ユニット１０２は公知のものを用いて構成することができ、その例にはベルトコンベア等が含まれる。また、搬送ユニット１０２は、サンプルを固定するために、ガイド、固定用型、または吸引機構を供えていてもよい。ガイドとは、サンプルを搬送ユニットにセットするとき、またはサンプルを搬送するときにサンプルの回転や位置ずれを防止するために設けられるものであり、例えば、搬送ユニットに、ブロック等を備え付けることで構成できる。その際、ガイドは搬送ユニット上にセットされたサンプルの０．１ｍｍ程度外側に設けることが好ましい。さらには、高分子光導波路を湾曲して測定するための、湾曲したサンプル固定型等を有していてもよい。
【００４５】
図９は本発明の検査装置の第二の態様を示す図である（検査ユニットの固定部および記録ユニットは省略してある）。図中１０１は検査ユニットであり、搬送ユニット１０２の両側に固定されている。９は端面に光入力部および光出力部を有するサンプルであり、搬送ユニット１０２によりサンプルの底面１０４（サンプル底面は前述のとおり通常取引される際に底になる面である）に対して垂直方向に搬送される（図９Ａ）。
また、サンプル９を検査ユニット１０１に対し、サンプル底面と同一面内であってサンプルのコアにより光が伝搬される方向に垂直な方向に搬送させる構成としてもよい（図９Ｂ）。
【００４６】
図１０は本発明の検査装置の第三の態様を示す図である（検査ユニットの固定部、搬送ユニットおよび記録ユニットは省略してある）。１０１は検査ユニットであり、搬送ユニットの上側に固定されている。ミラー面４を有するサンプル３は、サンプル底面と同一面内であってサンプルのコアにより光が伝搬される方向に垂直な方向に搬送される。
【００４７】
本発明の検査装置は、一台で上記図８〜１０に示されるような測定に対応できるよう、検査ユニットを構成する検査出光部および受光部の向きを変えられることが好ましい。
【００４８】
本発明の検査装置１００の搬送速度は、前述のとおり処理効率と処理精度より適宜選択される。例えば図８において長さ８ｃｍのサンプルを毎秒５ｃｍでコアにより光が伝搬される方向に搬送した場合、１００万本のサンプル検査は約１９日で完了できる（一日の稼働時間は９時間）。従来の検査方法では、早くてもサンプル一つあたりの検査に約２０秒が必要であるため、一日の稼働時間を２４時間としても約２３０日を要する。
【００４９】
本発明の検査装置１００の記録ユニット１０３は、公知のものを用いて構成できる。記録ユニット１０３を構成する例には、コンピュータが含まれる。
【実施例】
【００５０】
［検査装置の組み立て］
検査出光部としてCOLD LIGHT SOURCE HL150 (HOYA SHOTT製)の光源を用い、検査受光部として、波長８５０ｎｍの光に感受性のある受光径１０ｍｍの受光素子を用い、検査ユニットとした。この際、光源から照射された光や光導波路表面の反射・散乱光が、受光素子に直接入らないように検査受光部のそばについたてを設けた。
検査するサンプルとして、直線コア一本の光導波路（コア幅は１００μｍ、コア高さは７０μｍ、光導波路の幅は２ｍｍ、長さは１００ｍｍ）を準備した。当該光導波路の両端部は、エキシマレーザ加工により４５度のミラー面を形成し、搬送ユニットであるベルトコンベアの上に静置した。
前記検査ユニットを、サンプルである光導波路の光入力部および光出力部を介して検査光をコアに伝搬できる間隔に光導波路の上方にセットし、検査光を照射した。前記検査ユニットの検査受光部は、記録ユニットであるコンピュータに接続した。
このとき、前記光源がサンプルの光入力部になすスポット径は１ｍｍであった。
【００５１】
［閾値の設定］
予め良品であることが確認されている標準サンプルを、ベルトコンベアの搬送方向に対しサンプルの長手方向が平行になるようにし、かつ検査光がサンプル光入力部に当たらない位置にセットした。次に、サンプルを毎秒１ｃｍの速さでコアにより光が伝搬される方向に搬送した。この際、サンプル位置が搬送に伴いずれないように光導波路幅(２ｍｍ)に合わせたガイドをベルトコンベア上に設けた。具体的には、ベルトコンベアの上にセットされたサンプルの二つの長辺のそれぞれ０．１ｍｍ程度外側の位置に、二本のブロックをそれぞれ設けた。
サンプルの光入力部が検査ユニットの検査出光部さしかかると検査光がサンプルのコアに伝搬され、同時にサンプル光出力部より検査光が出射されたため、この検査光を検出受光部で受光し、受光強度を測定・記録した。同一サンプルによるこの測定を１００回繰り返した。得られた受光強度のピーク値は−９ｄＢｍから−１０ｄＢｍの間に分布していたため、良否判定の閾値を−１１ｄＢｍと設定した。
【００５２】
［検査］
検査するためのサンプル（形状は上記良品サンプルと同様）１０００個を上記のように連続して搬送し受光強度を測定・記録すると同時に、前記閾値と比較しサンプルの良否を判断した。本検査に要した時間は約１７０分であった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、光導波路を用いる光デバイスおよび光回路の光導通検査に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の検査方法の流れを示す図
【図２】端面にミラー面を有する光導波路の検査方法を示す図
【図３】端面にミラー面を有しない光導波路の検査方法を示す図
【図４】サンプル光入力部にマスクを用いた検査方法を示す図
【図５】湾曲させた光導波路の検査方法を示す図
【図６】受光強度の時間変化を示す図
【図７】受光強度の時間変化および閾値を示す図
【図８】本発明の検査装置の第一の態様を示す図
【図９】本発明の検査装置の第二の態様を示す図
【図１０】本発明の検査装置の第三の態様を示す図
【符号の説明】
【００５５】
１  検査出光部
２  検査受光部
３  ミラー面を有する光導波路
４  ミラー面
５  光入力部
６  光出力部
７  クラッド
８  コア
９  ミラー面を有しない光導波路
１０  コア
１１  クラッド
１２  マスク
１００  光導通検査装置
１０１  検査ユニット
１０２  搬送ユニット
１０３  記録ユニット
１０４  サンプルの底面
【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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