(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を波長の異なる少なくとも第１の受光素子の受光波長帯域に適した第１の光と第２の受光素子の受光波長帯域に適した第２の光に分波する光分波器と、第１および第２の光をそれぞれ受光する少なくとも第１および第２の受光素子とがパッケージ内に備えられた集積型光モジュールの光軸調整方法であって、
パッケージ内に導入した入射光の波長を変化させて、光分波器に取り付けられた第１および第２のフィルタで分波された光を第１および第２の受光素子でそれぞれ検出して出力電流を測定する測定工程と、
入射光の波長の変化に対する出力電流の変化から第１および第２の光の中心波長を検出する検出工程と、
第１および第２の光の中心波長と、第１および第２のフィルタの設計透過波長とを比較して、それぞれの差分を第１および第２の波長ずれとする工程と、
第１および第２の波長ずれが設計範囲内に収まるように、光分波器の位置を調整する調整工程と、を含み、
上記調整工程は、第１および第２の波長ずれの値の二乗和が最小になるように光分波器の位置を調整する工程であることを特徴とする光軸調整方法。
【請求項２】
上記入射光は、波長を変化させることができる単一波長の光からなり、
上記測定工程は、第１および第２の波長を含む波長領域において、入射光の波長を変化させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の光軸調整方法。
【請求項３】
上記入射光は、第１および第２の波長の光を含み、
上記測定工程は、第１の波長を含む波長領域と、第２の波長を含む波長領域において、それぞれ入射光の波長を変化させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の光軸調整方法。
【請求項４】
上記入射光は、第１以外の波長帯域にも変化させることができる光からなり、
上記の測定工程は、光分波器の第１のフィルタから反射した光を検出して光分波器を入射光と垂直となる角度を基準として設計角度に調整する工程であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の奥軸調整方法。
【請求項５】
上記第１の波長の光を第１の波長を含む波長領域で変化させる工程と、上記第２の波長の光を第２の波長を含む波長領域で変化させる工程とが、同時に行われることを特徴とする請求項３に記載の光軸調整方法。
【請求項６】
上記調整工程は、上記受光素子が固定されたパッケージの底面に対して垂直な軸を中心に、上記光分波器を回転させる工程であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光軸調整方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光軸調整後に、光軸調整された位置で上記光分波器を上記パッケージに接着する接着工程を含むことを特徴とする集積型光モジュールの製造方法。
【請求項８】
上記接着工程は、上記光分波器と上記パッケージの底面との間に紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させる工程であることを特徴とする請求項６に記載の集積型光モジュールの製造方法。
【請求項９】
入射光を波長の異なる第１および第２の光に分波する光分波器と、第１および第２の光をそれぞれ受光する第１および第２の受光素子とがパッケージ内に設けられた集積型光モジュールの光軸調整装置であって、
第１および第２の受光素子が取り付けられたパッケージを載置して固定するステージと、
パッケージ内に、第１および第２のフィルタが取り付けられた光分波器を把持する把持手段と、
入射光を供給する光源と、
第１および第２の受光素子で第１および第２の光を検出し、検出した光から出力電流を得る電流計測機器と、
入射光の波長と出力電流から第１および第２の光の中心波長を検出し、第１および第２の光の中心波長と、第１および第２のフィルタの設計透過波長とを比較して、それぞれの差分を第１および第２の波長ずれとし、第１および第２の波長ずれの値の二乗和が最小になるような光分波器の位置を計算するＰＣユニットと、を含み、
ＰＣユニットの計算結果に基づいて、把持手段が光分波器を移動させることを特徴とする光軸調整装置。
【請求項１０】
上記光源は、供給する光の波長が異なる第１および第２の光源を含むことを特徴とする請求項９に記載の光軸調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積型光モジュールの光軸調整方法、製造方法、および光軸調整装置に関し、特に、入射光を波長の異なる複数の光に分波するための光分波器の光軸調整方法、かかる光分波器を備えた集積型光モジュールの製造方法、および光軸調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信の通信速度は増大しており、高い通信速度を持ち、より小型で消費電力の低い光通信モジュールが求められている。このため、１つの光通信モジュール内に複数の受光素子を実装し、１つのファイバから出力された波長多重化した光を、それらの受光素子に受光させるために異なる波長の複数の光に分波し、各受光素子で光信号を電気信号に変換する、小型で高い通信速度を有する集積型光通信モジュール（以下、「集積型光モジュール」という。）が開発されている。【０００３】
従来の光通信モジュールでは、１つの光通信モジュールに対して受光素子も１つであり、この１つの受光素子に対して光ファイバからの出力光の光軸調整を行い、受光素子で光信号から変換された電気信号の電流値が最適となる位置で、光通信モジュールと光ファイバとを固定していた。これに対して、集積型光モジュールでは、１つの集積型光モジュール内に複数の受光素子が実装され、光ファイバから出力された多重波長光を、波長の異なる複数の光に分波させて各受光素子に受光させるための光軸調整が必要となる。このため、集積型光モジュール内に実装されている受光素子の数だけ、光軸調整の回数が必要となる。【０００４】
これに対して、特許文献１に記載の方法では、複数の波長フィルタを備え、入射した光信号を異なる波長の複数の信号光に分波する光分波器を準備し、光軸調整用の外部光源の光軸と垂直となる角度を基準として、基準角度から設計角度との差分で光分波器の位置を決定した後に、各受光素子の受光信号を測定し、光分波器の位置を微調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光分波器の波長フィルタの取付け精度等により、１つの波長フィルタを通る光の光軸を合わせても、他の波長フィルタを通る光の光軸がずれる場合もあり、受光素子の個数分だけ光軸調整を繰返して光分波器の位置を最適化する必要があり、光軸調整の回数が増加し、光学部品の組立時間が長くなるという問題があった。【０００７】
そこで、本発明は、少ない回数で精度良く光軸調整が行える集積型光モジュールの光軸調整方、法製造方法、および光軸調整装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、入射光を第１の受光素子の受光波長帯域に適した第１の光と第２の受光素子の受光波長帯域に適した第２の光に分波する光分波器と、第１および第２の光をそれぞれ受光する第１および第２の受光素子とがパッケージ内に備えられた集積型光モジュールの光軸調整方法であって、
第１および第２の受光素子を有するパッケージを準備する工程と、
パッケージ内に、第１および第２のフィルタを備えた光分波器を第１のフィルタと入射光が垂直な位置を検出して、その角度を基準として設計角度に配置する工程と、
パッケージ内に導入した入射光の波長を変化させて、第１および第２のフィルタで分波された光を第１および第２の受光素子でそれぞれ検出して出力電流を測定する測定工程と、
入射光の波長の変化に対する出力電流の変化から第１および第２の光の中心波長を検出する検出工程と、
第１および第２の光の中心波長と、第１および第２のフィルタの設計透過波長とを比較して、それぞれの差分を第１および第２の波長ずれとする工程と、
第１および第２の波長ずれの総和が小さくなるように、光分波器の位置を調整する調整工程と、を含むことを特徴とする光軸調整方法である。ここでは第１、第２の受光素子に対して記載するが、第３以降の受光素子に対しても光軸調整方法は適用できるため受光素子の数はこれに限定されるものではない。光軸調整は受光素子の数に限らず、１組の光の中心波長とフィルタの設計透過波長とを比較して波長ずれが小さくなるようにすることで調整可能である。【０００９】
また、本発明は、光軸調整後に、光軸調整された位置で光分波器をパッケージに接着する接着工程を含むことを特徴とする集積型光モジュールの製造方法でもある。【００１０】
また、本発明は、入射光を波長の異なる第１および第２の光に分波する光分波器と、第１および第２の光をそれぞれ受光する第１および第２の受光素子とをパッケージ内に備えた集積型光モジュールの光軸調整装置であって、
第１および第２の受光素子が取り付けられたパッケージを載置して固定するステージと、
パッケージ内に、第１および第２のフィルタを備えた光分波器を把持する把持手段と、  入射光を供給する光源と、
入射光が第１のフィルタから反射した光を検出する反射戻り光測定機と、
第１および第２の受光素子で第１および第２の光を検出し、検出した光から出力電流を得る電流計測機器と、
入射光の波長と出力電流から第１および第２の光の中心波長を検出し、第１および第２の光の中心波長と、第１および第２のフィルタの設計透過波長とを比較して、それぞれの差分を第１および第２の波長ずれとし、第１および第２の波長ずれの総和が小さくなるような光分波器の位置を計算するＰＣユニットと、を含み、
ＰＣユニットの計算結果に基づいて、把持手段が光分波器を移動させることを特徴とする光軸調整装置でもある。ここでは第１、第２の受光素子に対して記載するが、第３以降の受光素子に対しても光軸調整方法は適用できるため受光素子の数はこれに限定されるものではない。第１の波長ずれのみが小さくなるような光軸調整や、第３以降の波長ずれも含めた総和が小さくなるような光軸調整も可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる集積型光モジュールの光軸調整方法では、受光素子の出力電流値を測定し、その組合せが最適となるような光軸調整が可能となる。このため、光軸調整の回数を削減すると共に、精度の高い光軸調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる光軸調整装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる光軸調整装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる集積型光モジュールの光軸調整方法を示すフローである。
【図４】本発明の実施の形態１で光軸調整を行う集積型光モジュールの平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる受光素子において、光の波長を変化させたときの出力電流の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる受光素子における、出力電流の調芯前プロファイルと基準プロファイルを示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態１にかかる光分波器が透過する波長の設計値からのずれと、光軸角度のずれの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる受光素子における、出力電流の調芯後プロファイルと基準プロファイルを示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる２つの受光素子における、出力電流の調芯前プロファイルと基準プロファイルを示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる２つの受光素子における、出力電流の調芯後プロファイルと基準プロファイルを示すグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる光軸調整装置の斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる光軸調整装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかる集積型光モジュールの製造工程を示すフローである。
【図１４】本発明の実施の形態３にかかる光軸調整装置の斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態３にかかる光軸調整装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態３にかかる集積型光モジュールの製造工程を示すフローである。
【図１７】本発明の実施の形態３にかかる光分波器においてファイバから出射した光が最も反射する場合の光分波器の設置角度を示す平面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３にかかる光分波器の角度とファイバから出射した光が光分波器のフィルタで反射した光損失を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、全体が１００で表される、本発明の実施の形態１にかかる光軸調整装置の斜視図である。また、図２は、光軸調整装置１００の構成を表すブロック図である。図１、２において、同一符合は同一または相当箇所を示す。
【００１４】
図１に示すように、光軸調整装置１００は、ステージ２０と、位置および角度の調整機構５、１０を有する。ステージ２０は、例えば上面が水平な金属板からなり、その上に光軸調整の対象となる集積型光モジュール４を載せて固定する。
【００１５】
調整機構５は、把持手段１２を有し、この把持手段１２で、集積型光モジュール４の内部に搭載された光分波器４０を把持する。調整機構５は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向の動き、およびＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の回りでの回転が可能であり、これにより、把持手段１２により把持された光分波器４０の位置および角度を調整する。
【００１６】
調整機構１０は、把持手段１１を有し、この把持手段１１で、コリメータ３を把持する。調整機構１０も、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向の動き、およびＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の回りでの回転が可能であり、これにより、把持手段１１により把持されたコリメータ３の位置および角度を調整する。
【００１７】
コリメータ３には光源１が光ファイバで接続され、光軸調整用の光を供給する。光源１から供給された光は、コリメータ３により平行な光となる。
【００１８】
集積型光モジュール４の中の受光素子４１には配線６で電流計測機器７が接続され、受光素子４１で入射した光を出力電流に変換し、これを電流計測機器７で検出する。
【００１９】
図２に示すように、光軸調整装置１００は、ＰＣユニット９を備え、光源１に送る波長データや、電流計測機器７で測定された電流データを蓄積する。
【００２０】
次に、図３を用いて光軸調整方法について説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる光軸調整方法を表すフローであり、光軸調整方法は、以下に示すＳ１０〜Ｓ１４の５つのステップを含む。
【００２１】
［ステップＳ１０］
集積型光モジュール４のパッケージ４３を、水平なステージ２０の上の所定の位置に固定する。図４に示すように、集積型光モジュール４は、筐体部分であるパッケージ４３と、パッケージ４３の内部に実装された複数の受光素子４１と、入射光を異なる波長の複数の光に分波する光分波器４０から構成される。図４では、受光素子４１が４つの場合について記載するが、受光素子４１の数はこれに限定されるものではない。
【００２２】
この時点では、受光素子４１はパッケージ４３に固定されているが、光分波器４０はパッケージ４３には固定されておらず、調整機構５の把持手段１２で把持されている。
【００２３】
この光分波器４０は、例えばガラスからなる透明の本体部４２と、本体部４２の両側に平行になるように対向配置された、フィルタ（透明光学部品）４４および反射板４５からなる。フィルタ４４は、光の入射角度に応じて特定波長帯域の光のみを透過させてそれ以外の波長帯域の光は反射させる光学フィルタの機能を有し、入射光を異なる波長の複数の光に分波する。フィルタ４４は受光素子４１の個数と同じ数だけ取り付けられている。図４では、４つのフィルタ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄが設けられており、同じ入射角度で光が入射した場合に、それぞれ透過する波長帯域が異なるようになっている。このため、集積型光モジュール４に入射した波長多重光を、異なる波長の４つの光に分波して、４つの受光素子４１に入射させることができる。
【００２４】
例えば、所定の入射角度において、フィルタ４４ａが透過する光の波長帯域は１２９３．５ｎｍ〜１２９７．５ｎｍである。また、同じ入射角度において、透過する光の波長帯域は、フィルタ４４ｂでは１２９８．０ｎｍ〜１３０２．０ｎｍ、フィルタ４４ｃでは１３０２．５ｎｍ〜１３０６．５ｎｍ、フィルタ４４ｄでは１３０７．０ｎｍ〜１３１１．０ｎｍとなっている。フィルタ４４ａ〜４４ｄでは、それ以外の波長の光は透過せず反射する。
【００２５】
また、この透過波長帯域の中心値は、入射角度が１．０ｄｅｇ変化すると、０．７ｎｍ移動する。具体的には、ある入射角度αｄｅｇにおいて、フィルタ４４ａの透過波長帯域の中心値が１２９５．５ｎｍである場合、入射角度がα＋１．０ｄｅｇと変化した場合に、透過波長帯域の中心値は１２９５．５ｎｍから１２９６．２ｎｍへと移動する。また、透過波長帯域は、１２９４．２ｎｍ〜１２９８．２ｎｍへと全体的に長波長側に移動する。このとき、本来はフィルタ４４ｂにて透過させるべき１２９８．０ｎｍ〜１２９８．２ｎｍの波長の光を、隣のフィルタ４４ａで透過してしまうという問題が発生する。この他にも反射角度のずれによる光路の位置ずれの問題も発生する。このため、光分波器４０の光軸調整には高い精度が要求される。
【００２６】
４つの受光素子４１には、それぞれ配線６が接続されて、受光素子４１の出力電流値を電流計測機器７で測定する。
【００２７】
［ステップＳ１１］
光源１から供給された光を、光ファイバを介してコリメータ３に入射させる。コリメータ３は把持手段１１により把持される。コリメータ３の位置と角度は、調整機構１０により調整される。例えば、コリメータ３の位置と角度は、図４において、フィルタ４４ｄを透過した光を受光する受光素子４１ｄの出力電流値が最大となる位置と角度となるように調整される。把持手段１１により所定の位置と角度となるように把持したコリメータ３を通って、光源１から供給された光は、集積型光モジュール４のパッケージ４３の内部に入射する。
【００２８】
［ステップＳ１２］
把持手段１２で把持された光分波器４０の位置と角度を調整機構５で調整し、コリメータ３を通ってパッケージ４３の内部に入射した入射光が、光分波器４０に入射するようにする。以上の調整により、水平方向の回転角度を除いて、光分波器４０の位置、角度が決定される。
【００２９】
次に、この状態で、光源１から出る光の波長を変化させ、光分波器４０を通って受光素子４１に入射した光を検出する。例えば、図４に示すように、入射光の波長がλ１の場合、入射光は、フィルタ４４ｄのみを透過し、他のフィルタ４４ａ〜４４ｃは透過せず、入射光は、受光素子４１ｄに入射し、検出される。また、入射光の波長がλ２の場合、入射光はフィルタ４４ｄで反射された後、更に反射板４５で反射され、フィルタ４４ｃを透過して受光素子４１ｃに入射し、検出される。同様に、波長λ３、λ４の入射光は、それぞれフィルタ４４ｂ、４４ａを透過して、受光素子４１ｂ、４１ａで検出される。
【００３０】
図５は、受光素子において、光の波長を変化させたときの出力電流の変化を示すグラフであり、横軸は受光波長、縦軸は出力電流を示す。受光波長と出力電流との関係は、図５に示すような凸型のプロファイルとなり、このプロファイルを、出力電流プロファイルと呼ぶ。
【００３１】
受光素子４１が受光する光は、その受光素子の前方にあるフィルタ４４を透過した光である。光分波器４０の本体部４２に取り付けられたフィルタ４４は、特定の入射角度において特定の波長帯域の光のみを透過し、それ以外の波長帯域の光は反射させる。このため、波長を変化させることで、フィルタ４４を透過する光の量が変化し、受光素子４１が受光する光の帯域が変化する。フィルタ４４を透過した光は受光素子４１が受光し、電流計測機器７で出力電流として測定し、出力電流値データとしてＰＣユニット９が取得する。
また、光源１から供給された光の波長は、計測機器８で測定され、波長データとしてＰＣユニット９が取得する。この結果、図５に示すような出力電流プロファイルをＰＣユニット９で出力することができる。
【００３２】
［ステップＳ１３］
ステップＳ１２で得た測定結果から、光分波器４０の水平方向（図４において、紙面に平行な方向）の角度のずれを算出して、光分波器４０の角度の調整を行う。図６は、図５と同様に、出力電流プロファイルを示すグラフである。図６中、破線Ａ１は、集積型光モジュール４の設計に従った基準プロファイルであり、実線Ａ２は、実際に測定された調芯前プロファイルである。基準プロファイルＡ１は、受光素子４１で得られる出力電流値と、受光素子４１の前方のフィルタ４４を透過した光の波長の理想的な関係を示す。
【００３３】
ステップＳ１３では、２つのプロファイルＡ１、Ａ２について、プロファイルの中心波長を求める。ここでは、プロファイルＡ１、Ａ２の平坦部分の中央の波長を中心波長λＡ１、λＡ２とするが、例えば最大波長を中心波長としても良い。
【００３４】
次に、フィルタ４４の設計値からの中心波長λＡ１、λＡ２のずれを算出する。かかる中心波長のずれから、フィルタ４４が透過した光の波長帯域のずれを算出する。
【００３５】
図７は、中心波長のずれと、フィルタへの入射角度のずれとの関係を示すグラフであり、横軸は中心波長のずれ、縦軸は入射角度のずれを示す。図７の関係は、予め取得しておく。４つのフィルタ４４を透過する光について得られた波長のずれと角度のずれの関係は、線形の関係となり、同一直線状で表される。図７から、中心波長のずれに対応したフィルタ４４への入射角度のずれが求められる。
【００３６】
次に、求めた入射角度のずれを補正するように、光分波器４０の水平方向の角度を調整する。具体的には、ＰＣユニット９で求めた入射角度のずれに応じて、調整機構５の把持手段１２で把持された光分波器４０を水平面内で回転させ、水平方向の角度を調整する。
【００３７】
図８は、本発明の実施の形態１にかかる受光素子の出力電流の調芯後プロファイルと基準プロファイルを示すグラフであり、実線は光分波器４０の入射角度ずれを補正した後の調芯後プロファイルＡ３であり、点線は、図６と同じ基準プロファイルＡ１である。図８に示すように、調芯後プロファイルＡ３の中心波長λＡ３と、基準プロファイルＡ１の中心波長λＡ１とが、非常に近くなっている。基準プロファイルＡ１の中心波長λＡ１との差が０に近づくほど、精度の高い光軸調整が行えたことになる。
【００３８】
同様に、光源１から供給される光の波長を変えることにより、各フィルタ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを透過した光について、基準プロファイルの中心波長と、測定された調芯前プロファイルの中心波長とのずれを算出する。図９は、２つのフィルタについての基準プロファイル（破線）と調芯前プロファイル（実線）を示すものである。図９では、２つのフィルタについてのプロファイルを示すが、受光素子の数に応じて、他の数のプロファイルを同時に示しても良い。
【００３９】
複数のプロファイルについても、図７の関係を用いてそれぞれの中心波長のずれを算出して、これを基に光分波器４０の角度を調整する。図１０は、２つのフィルタ４４を透過した光について、光分波器４０の角度ずれを補正した後の調芯後プロファイル（実線）と基準プロファイル（破線）とを示す。２つのフィルタを透過した光について、共に中心波長のずれが小さくなっている。
【００４０】
ここで、理想的には、１つのフィルタについて角度のずれを算出し、この値に基づいて光分波器の角度を補正することにより、すべてのフィルタの補正ができる。しかしながら、実際には、光分波器４０の本体部４２に対して、フィルタ４４の固定角度がばらつくため、１つのフィルタ４４から算出した角度のずれを基に補正を行っても、全てのフィルタ４４に対して最適な補正ができるとは限らない。
【００４１】
そこで、本発明の実施の形態１では、複数のフィルタ４４で得られた出力電流プロファイルから算出した角度ずれの組合せが最小となるように角度の補正量を算出する。具体的には、複数の受光素子４１について算出した中心波長のずれについて、ずれの値の二乗和が最小となるようにする最小二乗法を用いて集積型光モジュール全体の中心波長のずれを算出して、この値を基に、図７から光分波器４０の角度ずれを算出する方法が用いられる。
【００４２】
この結果、複数の受光素子４１の出力電流プロファイル形状と、基準プロファイル形状のばらつきを、全体として最も小さくすることができる。
【００４３】
なお、集積型光モジュール全体の中心波長のずれを算出する方法は、最小二乗法に限らず、例えば単純平均法のような、各受光素子の出力電流プロファイル形状と基準プロファイル形状のばらつきが設計範囲内に収まる方法であれば、他の方法を用いても構わない。
【００４４】
図１０は、最小二乗法を用いて集積型光モジュール全体の中心波長のずれを算出し、この値を基づいて光分波器４０の角度ずれを補正したものであり、２つのフィルタを透過した光についてずれが小さくなっている。
【００４５】
このように、従来は、各受光素子４１に対して光分波器４０の取り付け角度ずれを補正して、受光素子４１の数だけ光軸調整を繰返すか、受光素子の１つを選択して光軸調整していたのに対し、本発明では全ての受光素子４１の出力電流値の組合せが最適となるような光軸調整が可能となる。この結果、光軸調整回数を削減して調整時間を短縮化できると共に、複数の素子に対して精度の高い光軸調整が可能となる。ただし、全ての受光素子４１の出力電流値の組合せを最適にしなくても、第１の受光素子のみの波長ｄｅｇ、もしくは第１、第２の受光素子の波長ずれの総和が最小となる光軸調整でも調整時間を短縮できると共に、対象とする素子に対して精度の高い光軸調整が可能となる。
【００４６】
［ステップＳ１４］
ステップＳ１４で光軸調整を行った光分波器４０を集積型光モジュール４のパッケージ４３に接着する。接着方法は、例えば、光軸調整を行った光分波器４０を、一旦、パッケージ４３の外に移動させて、その底面に紫外線を照射すると硬化する樹脂（紫外線硬化性樹脂）を塗布する。続いて、光軸調整後の位置に戻して、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、光分波器４０を集積型光モジュール４のパッケージ４３に固定する。
【００４７】
ステップ１４では、光軸調整を行った位置から、光分波器４０を移動させた後に、元の位置に戻すために、光軸調整後の光分波器４０の位置や角度の座標データが、調整機構５から読み取られ、ＰＣユニットに保存される。そして、樹脂を塗布した後に、保存した座標データに基づいて光分波器４０を元の位置に戻し、その状態で紫外線を照射して固定する。
【００４８】
光分波器４０を集積型光モジュール４のパッケージ４３に接着した後に、検査を行うことが好ましい。検査は、図１０に示すような、各受光素子４１の出力電流プロファイル形状と基準プロファイル形状を比較し、フィルタ４４を透過した光の波長帯域の中心値のずれからフィルタ４４の取付け角度ずれを再度算出し、この値が製品の設計規格の範囲にあるか否かを判断して行われる。
【００４９】
以上の工程で、光分波器４０の光軸調整が行われた状態で、光分波器４０がパッケージ４３内に固定される。
【００５０】
実施の形態２．
図１１は、全体が２００で表される、本発明の実施の形態２にかかる光軸調整装置の斜視図である。また、図１２は、光軸調整装置２００の構成を表すブロック図である。図１１、１２において、図１、２と同一符合は同一または相当箇所を示す。
【００５１】
本発明の実施の形態２にかかる光軸調整装置２００では、光源１として、発光波長の異なる複数の光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが用いられ、この光源から供給された光が、例えば光合波器のような光学部品２で合波されて、コリメータ３に入射する。他の構成は、図１、２に示す実施の形態１にかかる光軸調整装置１００と同じである。
【００５２】
つまり、図１１に示すように、本発明の実施の形態２にかかる光軸調整装置２００は、発光した光の波長を変化させる複数（図１１では４台）の光源１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）と、光源１から発光した複数の光を合波する光学部品（合波器）２とを含む、光学部品２で合波された光は光ファイバを介してコリメータ３に入る。コリメータ３を通った光は、光分波器４０に入射して、それぞれのフィルタ４４を透過する光に分波され、それぞれの受光素子４１に入射して検出される。図１１、１２では、フィルタ４４に入射した光は、波長の異なる４つの光に分波して、各受光素子４１で検出される。複数の受光素子４１で検出された出力電流値が最適となるように、光分波器４０の角度が調整される。
【００５３】
次に、図１３を用いて光軸調整方法について説明する。図１３は、本発明の実施の形態２にかかる光軸調整方法を表すフローであり、光軸調整方法は、以下に示すＳ２０〜Ｓ２４の５つのステップを含む。
【００５４】
［ステップＳ２０］
実施の形態１にかかるステップＳ１０と同じ工程であり、集積型光モジュール４のパッケージ４３を、光軸調整装置２００のステージ２０の上に固定する。
【００５５】
［ステップＳ２１］
把持手段１２で把持された光分波器４０の位置と角度を調整機構５で調整し、光学部品２で合波され、コリメータ３を通ってパッケージ４３の内部に入射した入射光が、光分波器４０に入射するようにする。光軸調整装置２００では、光源１として異なる波長を有する複数の光源が用いられ、複数の光源から供給された波長の異なる光が光学部品２で合波され、コリメータ３に入る。図１２では、４つの光源から得られる光の波長は、光分波器４０に設けられたそれぞれのフィルタ４４を通って４つの受光素子で受光される波長にそれぞれ対応している。他の工程は、実施の形態１のステップＳ１１と同じである。
【００５６】
［ステップＳ２２］
光に含まれるそれぞれの波長を変化させて、各受光素子４１で出力電流の変化を検出する。例えば光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの波長をλａ、λｂ、λｃ、λｄとした場合、変化させる波長は、λａ、λｂ、λｃ、λｄの近傍だけで良い。また４つの異なる波長の変化を、同時に行うことも可能である。
【００５７】
他の工程は、実施の形態１のステップＳ２２と同じであり、これにより、各受光素子４１で取得した光について、図６のような、基準プロファイルと調芯前プロファイルの関係が得られ、図７のグラフから、各フィルタ４４のずれ角度が求められる。そして、すべてのフィルタ４４について、ずれ角度が最適化されるように、例えば最小二乗法を用いて光分波器の回転角度を算出する。
【００５８】
［ステップＳ２４］
実施の形態１にかかるステップＳ２４と同様に、パッケージ４３の所定の位置に光分波器４０を固定し、その後に検査工程を行う。
【００５９】
以上の工程で、光分波器４０の光軸調整が行われた状態で、光分波器４０がパッケージ４３内に固定される。
【００６０】
本発明の実施の形態２にかかる光軸調整法では、波長の異なる複数の光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから供給される光の波長を、それぞれ対応するフィルタが透過可能な波長近傍のみで変化させることができ、受光素子での出力信号の測定が短時間で行える。また、複数の波長を含む光を用いるため、複数の受光素子で、同時に出力信号の測定が可能となり、測定時間を短縮することができる。
【００６１】
実施の形態３．
図１４は、全体が３００で表される、本発明の実施の形態３にかかる光軸調整装置の斜視図であり、図１５は、光軸調整装置３００の構成を表すブロック図である。また、図１６は、本発明の実施の形態３にかかる集積型光モジュールの光軸調整方法を示すフローであり、図１７は、集積型光モジュールの平面図である。図１４、１５、１７において、図１、２、４と同一符合は同一または相当箇所を示す。
【００６２】
本発明の実施の形態３にかかる光軸調整装置３００では、光源１から供給された光は、反射戻り光測定機５０を介して、コリメータ３に入射する。他の構成は、図１、２に示す実施の形態１にかかる光軸調整装置１００と同じである。
【００６３】
つまり、図１４に示すように、本発明の実施の形態３にかかる光軸調整装置３００では、発光した光の波長を変化させる光源１から発光した光は、反射戻り光測定機５０を介してコリメータ３に入る。反射戻り光測定機５０を介してコリメータ３を通った光は、光分波器４０に入射する。さらに光分波器４０のフィルタ４４で反射された光は、コリメータ３を介して反射戻り光測定機５０で検出される。反射による光損失が最小となる光分波器４０の設置角度を検出した後に、光分波器４０が設置設計角度になるように、分波器本体部４２の中心を回転軸として光分波器４０を相対移動させる。回転により発生したフィルタ４４の相対移動量だけコリメータ３も調整機構１０で移動させて、光軸ずれを相殺する。最終調整として、複数の受光素子４１で検出された出力電流値が最適となるように、光分波器４０の角度が調整される。
【００６４】
次に、図１６を用いて光軸調整方法について説明する。図１６は、本発明の実施の形態３にかかる光軸調整方法を表すフローであり、光軸調整方法は、以下に示すＳ３０〜Ｓ３６の７つのステップを含む。
【００６５】
［ステップＳ３０］
実施の形態１にかかるステップＳ１０と同じ工程であり、集積型光モジュール４のパッケージ４３を、光軸調整装置３００のステージ２０の上に固定する。
【００６６】
［ステップＳ３１］
実施の形態１のステップＳ１１と同じ工程を行い、調整機構１０でコリメータ３の位置と角度を調整した後、分波器本体部４２での屈折により光軸位置ずれを相殺するようにコリメータ３の位置を調整する。さらに把持手段１２で把持された光分波器４０の位置と角度を調整機構５で調整し、反射戻り光測定機５０を介して、コリメータ３を通ってパッケージ４３の内部に入射した入射光が、光分波器４０に入射するようにする。
【００６７】
［ステップＳ３２］
図１７に示すように、光源１から発光して、反射戻り光測定機５０を介してコリメータ３を通って光分波器４０のフィルタ４４ｄに入射した光は、フィルタ４４ｄで反射され、コリメータ３を通った後、反射戻り光測定機５０で光損失が検出される。検出した光損失と、光分波器の角度と反射光の光損失を示す図１８のグラフから、光分波器４０が入射した光と垂直となり、光損失が最も小さい角度が求められる。
【００６８】
［ステップＳ３３］
光損失が最も小さくなる基準角度から本体部４２の中心を回転軸として、図１７に示すように、設置設計角度だけ光合波器４０を相対回転移動させ、さらに回転により発生したフィルタ４４の相対移動量だけコリメータ３も移動させて、光軸ずれを相殺するように配置する。
【００６９】
例えば、本体部４２を設置設計角度７ｄｅｇ回転させて生じる光軸ずれは水平方向に２００μｍとなるため、光軸ずれを消去するようにフィルタ４４を水平方向に２００μｍ移動させる。
【００７０】
［ステップＳ３４］
実施の形態１にかかるステップＳ１２と同じ工程であり、光に含まれるそれぞれの波長を変化させて、各受光素子４１で出力電流の変化を検出する。
【００７１】
［ステップＳ３５］
実施の形態１にかかるステップＳ１３と同じ工程であり、これにより、各受光素子４１で取得した光について、図６のような、基準プロファイルと調芯前プロファイルの関係が得られ、図７のグラフから、各フィルタ４４のずれ角度が求められる。そして、すべてのフィルタ４４について、ずれ角度が最適化されるように、例えば最小二乗法を用いて光分波器の回転角度を算出する。
【００７２】
［ステップＳ３６］
実施の形態１にかかるステップＳ２４と同様に、パッケージ４３の所定の位置に光分波器４０を固定し、その後に検査工程を行う。
【００７３】
以上の工程で、光分波器４０の光軸調整が行われた状態で、光分波器４０がパッケージ４３内に固定される。
【００７４】
本発明の実施の形態３にかかる光軸調整法では、光源１から供給される光が光分波器４０のフィルタ４４ｄで反射した光の損失が最も小さくなる光分波器の角度を基準として、調芯完了角度近傍である設置設計角度に調整させることができ、その後の受光素子での出力信号の測定による波長ずれ算出は、入射光の波長変化幅を短くすることで、短時間に行える。
【符号の説明】
【００７５】
１  光源、２  光学部品、３  コリメータ、４  集積型光モジュール、５  調整機構、６  配線、７  電流計測機器、８  計測機器、９  ＰＣユニット、１０  調整機構、１１、１２  把持手段、４０  光分波器、４１  受光素子、４２  本体部、４３  パッケージ、４４  フィルタ、４５  反射板、５０  反射戻り光測定機、１００、２００、３００  光軸調整装置。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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