(57)【要約】【課題】光学素子同士の間の光軸位置を調整して光接続する際に、それぞれの光学素子の間隔を高精度で近づける光学素子調整方法を提供する。【解決手段】光学素子調整装置は、受光レンズ２、集光レンズ３、光量測定装置４、制御装置５、把持治具６、および位置調整機構７を備えている。受光レンズ２および集光レンズ３は、出射光Ｌｏｕｔを受光し集光して出射する。光量測定装置４は、集光された光の光量を測定する。位置調整機構７は、把持治具６を介して第２の光学素子９を移動させ、第１および第２の光学素子８および９の光軸位置を調整し、互いに光接続させる。制御装置５は、光量測定装置４からの光量データと位置調整機構７からのＺ座標データとを用いて、端面同士の反射により生じる干渉の影響を受けることなく第１および第２の光学素子８および９の間の距離を推測して位置調整機構７の動作を制御する。【選択図】　　　　図１
2004109255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となる第１の光学素子と、当該第１の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第２の光学素子との位置関係を調整する光学素子調整方法であって、
前記第１の光学素子から前記第２の光学素子を介して出射される出射光を検出光学系に入射させる工程と、
前記検出光学系に入射した前記出射光の光量を測定する工程と、
前記第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる前記光量を測定する工程で測定された光量の周期的な変動において、各周期の同一位相に相当する光量を抽出する工程と、
前記光量を抽出する工程で抽出された光量毎の変化量に基づいて、前記第１および第２の光学素子の端面間隔を推定する工程と、
前記端面間隔を推定する工程で推定された端面間隔に基づいて、前記第１および第２の光学素子の位置関係を調整する工程とを含む、光学素子調整方法。
【請求項２】
前記光量を抽出する工程は、前記同一位相に相当する光量として前記周期的な変動の極大値に相当する光量を差分によって抽出し、
前記端面間隔を推定する工程は、前記第１および第２の光学素子の端面間隔を前記極大値毎の光量の変化量に基づいて推定する、請求項１に記載の光学素子調整方法。
【請求項３】
前記光量を抽出する工程は、前記同一位相に相当する光量として前記周期的な変動の極小値に相当する光量を差分によって抽出し、
前記端面間隔を推定する工程は、前記第１および第２の光学素子の端面間隔を前記極小値毎の光量の変化量に基づいて推定する、請求項１に記載の光学素子調整方法。
【請求項４】
前記光量を抽出する工程は、前記同一位相に相当する光量として前記第１の光学素子から出射される光の波長の半分の前記間隔毎に相当する光量を抽出し、
前記端面間隔を推定する工程は、前記第１および第２の光学素子の端面間隔を前記波長の半分の間隔毎に測定された光量の変化量を用いて推定する、請求項１に記載の光学素子調整方法。
【請求項５】
光源となる第１の光学素子と、当該第１の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第２の光学素子との位置関係を調整する光学素子調整方法であって、
前記第１の光学素子から前記第２の光学素子を介して出射される出射光を検出光学系に入射させる工程と、
前記検出光学系に入射した前記出射光の光量を測定する工程と、
前記第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる前記光量を測定する工程で測定された光量の周期的な変動を、前記第２の光学素子の光軸方向の座標で示した近似式によって近似する工程と、
前記近似する工程で近似された近似式を解き、前記第１および第２の光学素子の端面が接合する前記光軸方向の座標を演算する工程と、
前記座標を演算する工程で演算された光軸方向の座標に、前記第１および第２の光学素子の最終的な位置関係を調整する工程とを含む、光学素子調整方法。
【請求項６】
前記出射光の光量をＩとし、前記光軸方向の座標をＺとし、定数をＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤとした場合、前記近似式は、
Ｉ（Ｚ）＝Ａ・ｅｘｐ｛Ｂ（Ｚ−Ｃ）２｝＋Ｄ・ｓｉｎ｛ｋ（Ｚ−Ｃ）｝
であり、
前記光軸方向の座標を演算する工程は、前記近似式の定数を解くことによって前記光軸方向の座標Ｚ＝Ｃを前記第１および第２の光学素子の端面が接合する前記光軸方向の座標として演算し、
前記位置関係を調整する工程は、前記第１および第２の光学素子の最終的な位置関係を前記光軸方向の座標Ｚ＝Ｃに調整する、請求項５に記載の光学素子調整方法。
【請求項７】
光源となる第１の光学素子と、当該第１の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第２の光学素子との位置関係を調整する光学素子調整装置であって、
前記第１の光学素子から前記第２の光学素子の光導波路の内部を伝搬して出射される出射光を受光する位置に配置され、当該出射光の光量を測定する光量測定部と、
前記第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる前記光量測定部で測定された光量の周期的な変動において、各周期の同一位相に相当する光量を抽出する光量処理部と、
前記光量処理部で抽出された光量毎の変化量に基づいて前記第１および第２の光学素子の端面間隔を推定して前記第１および第２の光学素子の位置関係の調整指示を出力する位置制御部と、
前記第１または第２の光学素子を把持し、前記位置制御部から出力される調整指示に基づいて前記第１または第２の光学素子を移動させ互いの位置関係を調整する位置調整部とを備える、光学素子調整装置。
【請求項８】
光源となる第１の光学素子と、当該第１の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第２の光学素子との位置関係を調整する光学素子調整装置であって、
前記第１の光学素子から前記第２の光学素子の光導波路の内部を伝搬して出射される出射光を受光する位置に配置され、当該出射光の光量を測定する光量測定部と、
前記第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる前記光量測定部で測定された光量の周期的な変動を、前記第２の光学素子の光軸方向の座標で示した近似式によって近似し、当該近似式を解くことによって前記第１および第２の光学素子の端面が接合する前記光軸方向の座標を演算する光量処理部と、
前記光量処理部で演算された前記座標に基づいて前記第１および第２の光学素子の位置関係の調整指示を出力する位置制御部と、
前記第１または第２の光学素子を把持し、前記位置制御部から出力される調整指示に基づいて移動させることによって、前記座標の位置に前記第１および第２の光学素子の最終的な位置関係を調整する位置調整部とを備える、光学素子調整装置。
【請求項９】
光源となる第１の光学素子から出射した光を第２の光学素子の内部に形成された光導波路によって所定の位置に伝搬させる光デバイスを製造する方法であって、
前記第１の光学素子から出射された光を前記第２の光学素子の光導波路に入射させる工程と、
前記第１の光学素子から前記第２の光学素子を介して出射される出射光を検出光学系に入射させる工程と、
前記検出光学系に入射した前記出射光の光量を測定する工程と、
前記第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる前記光量を測定する工程で測定された光量の周期的な変動において、各周期の同一位相に相当する光量を抽出する工程と、
前記光量を抽出する工程で抽出された光量毎の変化量に基づいて、前記第１および第２の光学素子の端面間隔を推定する工程と、
前記端面間隔を推定する工程で推定された端面間隔に基づいて、前記第１および第２の光学素子の位置関係を調整する工程と、
前記位置関係が調整された第１および第２の光学素子を固定する工程とを含む、光デバイス製造方法。
【請求項１０】
光源となる第１の光学素子から出射した光を第２の光学素子の内部に形成された光導波路によって所定の位置に伝搬させる光デバイスを製造する方法であって、
前記第１の光学素子から出射された光を前記第２の光学素子の光導波路に入射させる工程と、
前記第１の光学素子から前記第２の光学素子を介して出射される出射光を検出光学系に入射させる工程と、
前記検出光学系に入射した前記出射光の光量を測定する工程と、
前記第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによって生じる前記光量を測定する工程で測定された光量の周期的な変動を、前記第２の光学素子の光軸方向の座標で示した近似式によって近似する工程と、
前記近似する工程で近似された近似式を解き、前記第１および第２の光学素子の端面が接合する前記光軸方向の座標を演算する工程と、
前記座標を演算する工程で演算された光軸方向の座標に、前記第１および第２の光学素子の最終的な位置関係を調整する工程と、
前記位置関係が調整された第１および第２の光学素子を固定する工程とを含む、光デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの光学素子の位置関係を調整して光接続する光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法を用いた光デバイス製造方法に関し、より特定的には、当該光学素子から出射される出射光を用いて光軸を調整して光接続する光学素子調整方法およびその装置、並びにその方法を用いた光デバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体レーザおよび光導波路等に代表される２つの光学素子の間の光軸位置を調整して光接続する方法として、半導体レーザから出射されその半導体レーザに光接続される光導波路を伝搬して出射される光の出射光量を、パワーメータ等で測定しながらその光量が最大の位置になるように調整するアクティブアライメントが行われている（例えば、特許文献１参照）。以下、図１３を参照して、従来のアクティブアライメントについて説明する。なお、図１３は、従来のアクティブアライメントを行う光学素子調整装置の構成を説明するための概略図である。
【０００３】
図１３において、従来の光学素子調整装置は、受光レンズ１０１、集光レンズ１０２、光量測定装置１０３、把持治具１０４、および位置調整機構１０５を備えている。そして、上記光学素子調整装置は、第１の光学素子１０６および第２の光学素子１０７の間の光軸位置を調整して、互いに光接続させる上記アクティブアライメントを行う。第１の光学素子１０６は、半導体レーザ等の発光素子、あるいは半導体レーザ等に接続され光を発光することができる光導波路や光ファイバ等で構成される。第２の光学素子１０７は、第１の光学素子１０６に対して光軸位置が調整される光導波路１０７ａが形成された光導波路基板や光ファイバ等で構成される。
【０００４】
受光レンズ１０１は、第２の光学素子１０７から出射された出射光Ｌｏｕｔを受光し、その出射光を略平行光に変換して出射する。集光レンズ１０２は、受光レンズ１０１から出射された略平行光を集光して出射する。光量測定装置１０３は、集光レンズ１０２から出射された集光された光を受光し、その光の光量（強度）を測定するパワーメータ等で構成される。以下、受光レンズ１０１、集光レンズ１０２、および光量測定装置１０３を総称する場合には、検出光学系１００と記載する。把持治具１０４は、第２の光学素子１０７を把持し、位置調整機構１０５によって図示Ｘ、Ｙ、およびＺ方向に移動させられることによって、第１の光学素子１０６に対して第２の光学素子１０７の光軸位置を調整し、互いに光接続する。なお、上記Ｘ方向は、図１３の紙面に対して垂直方向を示し、上記Ｙ方向は、図１３の上下方向を示し、上記Ｘ方向は、図１３の左右方向を示す。
【０００５】
次に、光学素子調整装置の動作について説明する。第１の光学素子１０６から出射された光は、第２の光学素子１０７に形成された光導波路１０７ａの一方端から入射し、光導波路１０７ａを伝播して他方端から出射光Ｌｏｕｔとして出射される。出射光Ｌｏｕｔは、受光レンズ１０１に入射し略平行光に変換された後、集光レンズ１０２によって光量測定装置１０３に結像される。そして、結像された出射光Ｌｏｕｔの光量（強度）を検出しながら、位置調整機構１０５によって把持治具１０４を介して第２の光学素子１０７を上記Ｘ、Ｙ、およびＺ方向に移動させて光軸位置の調整を行う。このとき、第１の光学素子１０６の出射口と第２の光学素子１０７に形成された光導波路１０７ａとを効率よく結合させるため、光導波路１０７ａを通過してきた出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるように第１および第２の光学素子１０６および１０７の光軸位置を調整する。
【０００６】
ここで、第１および第２の光学素子１０６および１０７を端面結合法によって直接端面同士で光結合を行う場合において、第１および第２の光学素子１０６および１０７同士の間隔を、図示Ｚ方向に対して精度よく近づけるには、以下の２方法が用いられている。
【０００７】
第１の方法は、第１および第２の光学素子１０６および１０７の端面結合を行う互いの端面を画像認識し、それらの端面間距離を測定して図示Ｚ方向に対して精度よく近づける。第２の方法は、第１および第２の光学素子１０６および１０７の端面間距離の変化に伴う出射光Ｌｏｕｔの光量変化を利用して、図示Ｚ方向に対して精度よく近づける。ここで、図１４を参照して、第２の光学素子１０７からの出射光Ｌｏｕｔの光量と上記端面間距離との関係について説明する。なお、図１４は、上記端面間距離（横軸）と上記出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【０００８】
図１４において、上記出射光Ｌｏｕｔの光量は、上記端面間距離が小さくなるにしたがって、第２の光学素子１０７の入射端面における絶対光量が増加するため大きくなる。また、上記出射光Ｌｏｕｔの光量は、上記端面間距離が小さくなるにしたがって、単位距離あたりの光量増加量が小さくなる。例えば、第２の光学素子１０７を上記Ｚ方向に単位距離Ａずつ第１の光学素子１０６に近づけて移動させた場合には、単位距離Ａあたりの光量増加量は、Ｌｑ１→Ｌｑ２→Ｌｑ３→Ｌｑ４と変化し、Ｌｑ１＞Ｌｑ２＞Ｌｑ３＞Ｌｑ４である。このような端面間距離の変化に伴う出射光Ｌｏｕｔの光量変化を利用して、第２の方法では、一定量ずつ端面間距離を近づけ、その際の光量変化量を検出し、その変化量が小さくなれば、第１および第２の光学素子１０６および１０７の端面間距離が狭くなっていると判定する。つまり、第２の方法では、上記端面間距離の変化に対する光量変化量を光量測定装置１０３で検出し、その検出した光量変化量に基づいた端面間距離の推測によってアクティブアライメントを行っている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１−１８０５０７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の方法によって第１および第２の光学素子１０６および１０７同士の間隔を、図示Ｚ方向に対して精度よく近づける場合、第１あるいは第２の光学素子１０６あるいは１０７のエッジチッピング等の加工精度誤差、画像認識における処理性能に起因する測定誤差、あるいは測定結果に基づいて第２の光学素子１０７を移動させる位置調整機構１０５の移動量誤差によって、上記Ｚ方向における光軸調整の精度が低かった。
【００１１】
また、上記第２の方法によって第１および第２の光学素子１０６および１０７同士の間隔を、図示Ｚ方向に対して精度よく近づける場合、第１の光学素子１０６から発せられた光の一部が、第２の光学素子１０７の端面で反射し、さらに、第１の光学素子１０６の端面で反射することにより、第１および第２の光学素子１０６および１０７の端面間で反射光の干渉が発生する。ここで、図１５を参照して、第２の光学素子１０７からの上記反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量と上記端面間距離との関係について説明する。なお、図１５は、上記端面間距離（横軸）と上記反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００１２】
図１５において、上記反射光の干渉による出射光Ｌｏｕｔの光量変動の周期は、第１の光学素子１０６の出射光波長λの半分の距離となる。これにより、上記反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量は、図１４を用いて説明した端面間距離の変化に伴う変化と上記干渉による変動との和になり、その光量変動の周期は、出射光波長λの半分の距離（λ／２）となる。この周期的な光量変動の発生により、上述した単位距離あたりの光量増加量も変動する。例えば、図１５において、図１４と同様に第２の光学素子１０７を上記Ｚ方向に単位距離Ａずつ第１の光学素子１０６に近づけて移動させた場合には、単位距離Ａあたりの光量増加量は、Ｌｑ１→Ｌｑ２→Ｌｑ３→Ｌｑ４と変化するが、Ｌｑ１＞Ｌｑ２＞Ｌｑ３＞Ｌｑ４とならない場合がある。つまり、第２の方法で行われる端面間距離の変化に対する光量変化量に基づいた端面間距離の推測が不可能となり、上記Ｚ方向における光軸調整の精度が低くなる。また、第２の方法では、上記端面間距離の推測が不安定なため、第１および第２の光学素子１０６および１０７同士の接触により、端面付近が破損するという問題があった。
【００１３】
なお、上述した端面間の反射光による干渉は、第１あるいは第２の光学素子１０６あるいは１０７の端面に角度をつけることによって、防止することができる。しかしながら、近年、光学素子同士の高効率直接結合の要望により、それぞれの光学素子の垂直端面同士を直接端面結合させることにより、素子同士を限りなく近づけて高効率な結合を行う方法が望まれているため、互いの光学素子の垂直端面同士で高精度な調整が必要であった。
【００１４】
それ故に、本発明の目的は、光学素子同士の間の光軸位置を調整して光接続する際に、それぞれの光学素子の間隔を高精度で近づける光学素子調整方法およびその方法が用いられた光デバイス製造方法、並びにその方法が用いられた光学素子調整装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
本発明の光学素子調整方法は、光源となる第１の光学素子と、当該第１の光学素子から出射される光をその内部に形成された光導波路によって伝搬する第２の光学素子との位置関係を調整する。光学素子調整方法は、一例として、検出光学系に出射光を入射させる工程、光量を測定する工程、光量を抽出する工程、端面間隔を推定する工程、および端面間隔を調整する工程を含んでいる。検出光学系に出射光を入射させる工程は、第１の光学素子から第２の光学素子を介して出射される出射光を検出光学系に入射させる。光量を測定する工程は、検出光学系に入射した出射光の光量を測定する。光量を抽出する工程は、第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる光量を測定する工程で測定された光量の周期的な変動において、各周期の同一位相に相当する光量を抽出する。端面間隔を推定する工程は、光量を抽出する工程で抽出された光量毎の変化量に基づいて、第１および第２の光学素子の端面間隔を推定する。端面間隔を調整する工程は、端面間隔を推定する工程で推定された端面間隔に基づいて、第１および第２の光学素子の位置関係を調整する。
【００１６】
上記した本発明の構成の一例によれば、第１および第２の光学素子を端面結合する場合において、当該端面同士の干渉により生じる光量変動の影響を受けることなく、出射される光量に基づいて高精度に当該光学素子の位置関係の調整を行うことができる。
【００１７】
また、上記光量を抽出する工程は、一例として、同一位相に相当する光量として周期的な変動の極大値または極小値に相当する光量を差分によって抽出する。この場合、端面間隔を推定する工程は、第１および第２の光学素子の端面間隔を、極大値または極小値毎の光量の変化量に基づいて推定する。これによって、第１および第２の光学素子の端面間の干渉により発生する光量の極大値あるいは極小値を検出し、その極大値あるいは極小値に相当する光量を用いることによって干渉による光量の変動成分を除去することができる。したがって、端面間隔を推定する工程は、上記変動成分が除去された光量変化量を用いて２つの光学素子の端面間距離を正確に推測するため、２つの光学素子間隔を高精度に近づけ調整し、調整中の光学素子同士の接触も防止することができる。また、ワークチッピングや画像処理性能等に起因する認識誤差あるいは移動機構の移動誤差による調整精度の低下を防止できる。
【００１８】
また、上記光量を抽出する工程は、他の例として、同一位相に相当する光量として第１の光学素子から出射される光の波長の半分の間隔毎に相当する光量を抽出する。この場合、上記端面間隔を推定する工程は、第１および第２の光学素子の端面間隔を、波長の半分の間隔毎に測定された光量の変化量を用いて推定する。これは、光量変動の周期が、出射光波長の半分の間隔で発生することを利用し、干渉による光量の変動成分を除去している。端面間隔を推定する工程は、上記変動成分が除去された光量変化量を用いて端面間距離を正確に推測するため、２つの光学素子間隔を高精度に近づけ調整することができ、調整中の光学素子同士の接触も防止することができる。また、ワークチッピングや画像処理性能等に起因する認識誤差あるいは移動機構の移動誤差による調整精度の低下を防止できる。さらに、光軸方向の光量測定回数が少なくなるため、第１および第２の光学素子に対する位置関係を調整する時間を短縮することができる。
【００１９】
本発明の光学素子調整方法は、他の例として、検出光学系に出射光を入射させる工程、光量を測定する工程、近似する工程、座標を演算する工程、および位置関係を調整する工程を含んでいる。検出光学系に出射光を入射させる工程は、第１の光学素子から第２の光学素子を介して出射される出射光を検出光学系に入射させる。光量を測定する工程は、検出光学系に入射した出射光の光量を測定する。近似する工程は、第１および第２の光学素子の間隔を変化させることによってに生じる光量を測定する工程で測定された光量の周期的な変動を、第２の光学素子の光軸方向の座標で示した近似式によって近似する。座標を演算する工程は、近似する工程で近似された近似式を解き、第１および第２の光学素子の端面が接合する光軸方向の座標を演算する。位置関係を調整する工程は、演算された光軸方向の座標に、第１および第２の光学素子の最終的な位置関係を調整する。
【００２０】
上記した本発明の構成の他の例によれば、座標を演算する工程は、上記近似式解くことによって、第１および第２の光学素子の端面が接合する光軸方向の最終目標座標を演算することができる。したがって、２つの光学素子間隔を高精度に近づけ調整することができ、調整中の光学素子同士の接触も防止することができる。また、ワークチッピングや画像処理性能等に起因する認識誤差あるいは移動機構の移動誤差による調整精度の低下を防止できる。さらに、光軸方向の光量測定回数が少ないため、第１および第２の光学素子に対する位置関係を調整する時間を大幅に短縮することができる。また、間隔調整における分解能を向上して調整することができ、調整精度をさらに向上することができる。
【００２１】
また、上記近似式は、出射光の光量をＩとし、光軸方向の座標をＺとし、定数をＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤとした場合、
Ｉ（Ｚ）＝Ａ・ｅｘｐ｛Ｂ（Ｚ−Ｃ）２｝＋Ｄ・ｓｉｎ｛ｋ（Ｚ−Ｃ）｝
であってもかまわない。この場合、光軸方向の座標を演算する工程は、近似式の定数を解くことによって、光軸方向の座標Ｚ＝Ｃを第１および第２の光学素子の端面が接合する光軸方向の座標として演算する。そして、位置関係を調整する工程は、第１および第２の光学素子の最終的な位置関係を光軸方向の座標Ｚ＝Ｃに調整する。これによって、第１および第２の光学素子を接合する最終的な位置関係を容易に求めることができる。
【００２２】
なお、本発明は、上述した光学素子調整方法における、それぞれの工程を実行する機能を有する光学素子調整装置としても実現することができる。また、本発明は、上述した光学素子調整方法を用いた光デバイス製造方法としても実現することが可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光デバイス製造方法について説明する。本発明の光デバイス製造においては、半導体レーザ等の発光素子、あるいは半導体レーザ等に接続され光を発光することができる光導波路、光ファイバ、あるいは光ファイバアレイ等で構成された第１の光学素子と、当該第１の光学素子に対して光軸位置が調整される光導波路基板、光ファイバ、あるいは光ファイバアレイ等で構成された第２の光学素子とを接合することによって、光デバイスを製造するものである。なお、図１は第１および第２の光学素子の光軸調整に用いられる光学素子調整装置の構成を示す機能ブロック図であり、図２は当該光デバイス製造方法の全体の動作手順を示すフローチャートである。
【００２４】
図１において、当該光学素子調整装置は、受光レンズ２、集光レンズ３、光量測定装置４、制御装置５、把持治具６、および位置調整機構７を備えている。制御装置５は、一般的なコンピュータシステム等で構成され、光量処理部５１および位置制御部５２を有している。そして、上記光学素子調整装置は、第１および第２の光学素子８および９の間の光軸位置を調整して、互いに光接続させるアクティブアライメントを行い、第１および第２の光学素子８および９を接合して固定する。ここで、第１の光学素子８は、半導体レーザ等の発光素子、あるいは半導体レーザ等に接続され光を発光することができる光導波路、光ファイバ、あるいは光ファイバアレイ等で構成される。第２の光学素子９は、第１の光学素子８に対して光軸位置が調整される光導波路９ａが形成された光導波路基板、光ファイバ、あるいは光ファイバアレイ等で構成される。
【００２５】
受光レンズ２は、第２の光学素子９から出射された出射光Ｌｏｕｔを受光し、その出射光を略平行光に変換して出射する。集光レンズ３は、受光レンズ２から出射された略平行光を集光して出射する。光量測定装置４は、集光レンズ３から出射された集光された光を受光し、その光の光量（強度）を測定するパワーメータ等で構成される。以下、受光レンズ２、集光レンズ３、および光量測定装置４を総称する場合には、検出光学系１と記載する。把持治具６は、第２の光学素子９を把持し、位置調整機構７によって図示Ｘ、Ｙ、およびＺ方向に移動させられることによって、第１の光学素子８に対して第２の光学素子９の光軸位置を調整し、互いに光接続させる。制御装置５の光量測定部５１は、光量測定装置４からの光量データと位置調整機構７からの第２の光学素子９の座標データとを処理して、第１および第２の光学素子８および９の間の光軸位置や端面間距離を推測する。制御装置５の位置制御部５２は、位置調整機構７からの第２の光学素子９の座標データと光量測定部５１の処理結果を用いて、位置調整機構７の動作を制御する。なお、上記Ｘ方向は、図１の紙面に対して垂直方向を示し、上記Ｙ方向は、図１の上下方向を示し、上記Ｚ方向は、図１の左右方向（第１および第２の光学素子８および９における接合端面を近づける方向）を示す。
【００２６】
次に、図２を参照して、当該光デバイス製造方法の全体の動作手順を説明する。まず、第２の光学素子９を把持治具６に把持し（ステップＳ１）、位置調整機構７を用いて把持治具６を移動させることによって、第１の光学素子８の光軸に対する第２の光学素子９の粗位置調整を行う（ステップＳ２）。上記ステップＳ２では、例えば、画像処理装置（図示せず）における画像処理等による形状認識を用いて、第１の光学素子８の光軸に対して第２の光学素子９に形成されている光導波路９ａの光伝搬方向が平行になり、かつ、第１の光学素子８側に形成される光導波路９ａの一方端が第１の光学素子８の出射光の広がり角内に配置されるように粗位置調整される。そして、第１の光学素子８に含まれている半導体レーザ等の光源を発光させ、第１の光学素子８から出射光を出射させる（ステップＳ３）。
【００２７】
次に、光学素子調整装置は、第１および第２の光学素子８および９の光軸調整を行う（ステップＳ４）。なお、このステップＳ４における詳細な光軸調整方法については、後述する。
【００２８】
上記ステップＳ４による光学調整が終了した第１および第２の光学素子８および９に対して、端面結合する面を固定する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、第１および第２の光学素子８および９が所定の接着剤を用いて上記ステップＳ４で光軸調整された状態で固定される。例えば、第１および第２の光学素子８および９との端面結合部をそれぞれの側面から覆うように光学接着剤を塗布し、硬化させる。ここで、上記光学接着剤は、第１および第２の光学素子８および９との端面結合部に浸入することも考えられるので、上記光学接着剤は、結合効率の低下を防ぐため光導波路９ａのコアと同じ屈折率を有するものを使用するのが好ましい。また、第１および第２の光学素子８および９の光軸調整を行う前に、少なくとも第１あるいは第２の光学素子８あるいは９の端面結合面に、予め屈折率整合した光学接着剤を微小量塗布しておき、上記光軸調整を行った後にそのまま硬化させてもかまわない。また、第１および第２の光学素子８および９のみでは接着剤で固定できない場合、他の部材に接着剤を塗布して、互いに当該部材を介して固定されてもかまわない。例えば、予め基板に実装された第１の光学素子８に対して第２の光学素子９を固定する場合、光軸調整を行う前に、当該基板上に接着剤を塗布しておき、上記光軸調整を行った後にそのまま硬化させ、基板および第２の光学素子９を固定してもかまわない。このように、第１および第２の光学素子８および９を光軸調整後に固定することによって、正確に光軸調整された２つの光学素子が１つの光デバイスとして機能するようになる。
【００２９】
以下、図３および図４を参照して、上記ステップＳ４における光学素子調整方法の詳細について説明する。なお、図３は光学素子調整方法の動作手順を示す上記ステップＳ３のサブルーチンであり、図４は第１および第２の光学素子８および９において光接続する端面間の座標を説明するための端面付近を拡大した側面概要図である。
【００３０】
図３および図４において、制御装置５は、上記ステップＳ３が終了した時点の第２の光学素子９において光接続する端面の上記Ｚ方向の座標Ｚｉ（ｉは自然数）を初期座標Ｚ１とし、そして、例えば画像処理装置（図示せず）における画像処理等による形状認識を用いて、第１および第２の光学素子８および９において光接続する端面間に対して初期座標Ｚ１におけるＺ方向の認識処理上の間隔を計測する（ステップＳ４１）。そして、処理を次のステップに進める。
【００３１】
次に、制御装置５は、光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、座標Ｚｉにおける上記ＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させる（ステップＳ４２）。以下、図５および図６を参照して、制御装置５が行う上記ステップＳ４２の詳細な処理動作について説明する。なお、図５はＸおよびＹ方向に対して、上記光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させる処理手順を示すサブルーチンであり、図６は図５の処理を説明するための第２の光学素子９の移動距離（横軸）と出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００３２】
図５において、制御装置５は、位置調整機構７に対して座標Ｚｉにおいて第２の光学素子９を上記Ｘ方向（図４における紙面に垂直な双方向）に所定の距離ずつ移動させる指示を行い、光量測定装置４がそれぞれ移動したポイントにおける出射光Ｌｏｕｔの光量を測定した結果を用いて、Ｘ方向の光量分布を作成する（ステップＳ１０１）。このＸ方向の光量分布では、出射光Ｌｏｕｔの光量変化は、図６に示すような関係になる。そして、制御装置５は、上記ステップＳ１０１で作成したＸ方向の光量分布において、出射光Ｌｏｕｔが最大となるポイントを検出し、位置調整機構７を用いてそのＸ方向における光量最大ポイントを示すＸ座標に第２の光学素子９を移動させる（ステップＳ１０２）。
【００３３】
次に、制御装置５は、位置調整機構７に対して座標Ｚｉおよび上記ステップＳ１０２で検出した光量最大ポイントを示すＸ座標において、第２の光学素子９を上記Ｙ方向（図４における上下双方向）に所定の距離ずつ移動させる指示を行い、光量測定装置４がそれぞれ移動したポイントにおける出射光Ｌｏｕｔの光量を測定した結果を用いて、Ｙ方向の光量分布を作成する（ステップＳ１０３）。このＹ方向の光量分布でも、出射光Ｌｏｕｔの光量変化は、図６に示すような関係になる。そして、制御装置５は、上記ステップＳ１０３で作成したＹ方向の光量分布において、出射光Ｌｏｕｔが最大となるポイントを検出し、位置調整機構７を用いてそのＹ方向における光量最大ポイントを示すＹ座標に第２の光学素子９を移動させ（ステップＳ１０４）、当該サブルーチンによる処理を終了する。つまり、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理によって、制御装置５は、座標ＺｉにおけるＸおよびＹ方向の光量最大ポイントを示すＸおよびＹ座標に第２の光学素子９を移動させる。
【００３４】
図３および図４に戻り、制御装置５は、現在の座標Ｚｉが目標座標Ｚｔｇｔに到達したか否かを判断する（ステップＳ４３）。ここで、目標座標Ｚｔｇｔは、予め設定された第１および第２の光学素子８および９において光接続する端面間のＺ方向における仮の目標間隔を示すＺ座標であり、上記ステップＳ４１で用いた認識処理上の誤差を考慮しても当該端面同士が接触せず、かつ、微小な隙間（例えば、第１の光学素子８が出射する出射光波長λの数倍程度）を保持するように設定される。上記ステップＳ４３の判定は、制御装置５が、上記ステップＳ４１で計測した初期座標Ｚ１における認識処理上の端面間距離に対して、初期座標Ｚ１から位置調整機構７へ動作指示したＺ方向の積算距離を減算し、その座標が目標座標Ｚｔｇｔに到達したか否かで判断する。また、制御装置５は、初期座標Ｚ１から所定の移動回数で目標座標Ｚｔｇｔに到達するように予め定めている場合、その回数で判断してもかまわない。そして、制御装置５は、上記ステップＳ４３でＺｉ≠Ｚｔｇｔの場合、次のステップＳ４４に処理を進め、Ｚｉ＝Ｚｔｇｔの場合、次のステップＳ４６に処理を進める。
【００３５】
ステップＳ４４では、制御装置５は、位置調整機構７を用いて第２の光学素子９を第１の光学素子８に近づけるように、所定の移動距離ΔＺｎｍｌだけＺ方向に移動させる。ここで、上記ステップＳ４４でＺ方向に移動させる所定の移動距離ΔＺｎｍｌは、上述した初期座標Ｚ１における認識処理上の距離および上記目標間隔を用いて、その距離差を所定の回数で目標座標Ｚｔｇｔに到達する、あるいは所定の移動距離を繰り返し最終的に移動距離を調整して目標座標Ｚｔｇｔに到達するように設定される。そして、制御装置５は、現在の座標Ｚｉの変数ｉを＋１することによって新たな座標Ｚｉを設定し（ステップＳ４５）、上記ステップＳ４２に戻って処理を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ４６では、制御装置５は、位置調整機構７を用いて第２の光学素子９を第１の光学素子８に近づけるように、所定の移動微小距離ΔＺｍｉｎだけＺ方向に移動させる。ここで、上記ステップＳ４６でＺ方向に移動させる所定の移動微小距離ΔＺｍｉｎは、第１の光学素子８から出射される出射光の波長λに対して充分小さな距離であり、例えば、ΔＺｍｉｎ＝λ／２０に設定される。そして、処理を次のステップに進める。
【００３７】
次に、制御装置５は、光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、現在のＺ座標における上記ＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させる（ステップＳ４７）。なお、このステップＳ４７で行われる詳細な処理動作は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００３８】
次に、制御装置５は、現在光量測定装置４が検出している出射光Ｌｏｕｔの光量が、端面間の反射光による干渉によって生じる光量の極大値か否かを判定する（ステップＳ４８）。以下、図７および図８を参照して、制御装置５が上記ステップＳ４８で上記極大値を判定する方法について説明する。なお、図７は、図３の処理を説明するためのＺ座標（横軸）と上記干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフであり、図８は、図７のグラフにおいて、上記干渉によって生じる光量の極大値部分を拡大したグラフである。
【００３９】
上述した従来の技術でも説明したように、第１の光学素子８から発せられた光の一部が、第２の光学素子９の端面で反射し、さらに、第１の光学素子８の端面で反射することにより、第１および第２の光学素子８および９の端面間で反射光の干渉が発生する。図７において、上記反射光の干渉による出射光Ｌｏｕｔの光量変動の周期は、第１の光学素子８の出射光波長λの半分の距離となる。これにより、上記反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量は、上述した端面間距離の変化（Ｚ座標の変化）に伴う変化（図１４参照）と上記干渉による変動との和になり、その光量変動の周期は、出射光波長λの半分の距離（λ／２）となる。
【００４０】
上記ステップＳ４８では、制御装置５は、上記ステップＳ４７で検出した光量最大ポイントにおける出射光Ｌｏｕｔの光量が、このような端面間の反射光による干渉によって生じる光量の極大値に相当するか否かを判定する。図８において、制御装置５は、現在の上記ステップＳ４７で検出した出射光Ｌｏｕｔの光量Ｌｑｊと直前２回分の上記ステップＳ４７で検出した出射光Ｌｏｕｔの光量Ｌｑ（ｊ−１）およびＬｑ（ｊ−２）との差分を用いて、上記極大値を検出する。具体的には、制御装置５は、
Ｌｑ（ｊ−１）−Ｌｑｊ＞０　かつ　Ｌｑ（ｊ−２）−Ｌｑ（ｊ−１）＜０
である場合、光量Ｌｑ（ｊ−１）が上記極大値に相当すると判定する。つまり、制御装置５は、出射光Ｌｏｕｔの３回分の光量データを用いて差分することによって、直前の光量データが極大値に相当するか否かを判定することになる。
【００４１】
図３に戻り、制御装置５は、上記ステップＳ４８で直前の光量データが極大値に相当しないと判断した場合、上記ステップＳ４６に戻って処理を繰り返す。一方、制御装置５は、上記ステップＳ４８で直前の光量データが極大値に相当すると判断した場合、その光量データを用いて光量変化量を演算する（ステップＳ４９）。上記ステップＳ４９では、制御装置５は、上記極大値に相当する出射光Ｌｏｕｔの光量データのみを用いて光量変化量を演算することになる。図７に示すように、上記極大値のみの光量データを用いて光量変化量を演算する場合、上述した反射光の影響を受けた光量データの変動成分を除去した光量データを演算することができる。
【００４２】
次に、制御装置５は、上記ステップＳ４９で演算した光量変化量が所定値以下か否かを判断する（ステップＳ５０）。このステップＳ５０では、制御装置５は、端面間が近づいた際の光量変化量を検出し、その変化量が小さくなれば、第１および第２の光学素子８および９の端面間距離が狭くなっていると判定する。つまり、制御装置５は、上述した端面間距離の変化に対する光量変化量に基づいた端面間距離の推測（図１４参照）によってアクティブアライメントを行うために、上記光量変化量の判定を行う。図７に示すように、上記ステップＳ５０では、上記極大値に相当する光量データのみを用いた光量変化量を用いて判定するため、第２の光学素子９をＺ方向に向けて第１の光学素子８に近づけて移動させた場合には、光量変化量は、Ｌｑ１→Ｌｑ２→Ｌｑ３→Ｌｑ４と変化し、Ｌｑ１＞Ｌｑ２＞Ｌｑ３＞Ｌｑ４となる。つまり、制御装置５は、上記光量変化量を検出することによって、第１および第２の光学素子８および９の端面間距離を正確に推定することができる。そして、制御装置５は、上記ステップＳ５０で光量変化量が所定値より大きい場合、まだ第１および第２の光学素子８および９を端面結合する最終目標座標Ｚ０に到達していないと判断して、上記ステップＳ４６に戻って処理を繰り返す。一方、制御装置５は、上記ステップＳ５０で光量変化量が所定値以下の場合、第１および第２の光学素子８および９を端面結合する最終目標座標Ｚ０に到達したと判断して、最終目標座標Ｚ０に第１および第２の光学素子８および９を調整して（ステップＳ５１）、次のステップＳ５２に処理を進める。
【００４３】
次に、ステップＳ５２では、制御装置５は、光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、最終目標座標Ｚ０におけるＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させ、当該光軸調整処理のサブルーチンによる処理を終了する。なお、このステップＳ５２で行われる詳細な処理動作は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４４】
このように、第１の実施形態では、上述した反射光の影響を受けた変動波形の極大値を検出することによって当該変動成分を除去し、２つの光学素子の端面間の距離変化に対する当該極大値に相当する光量変化量を用いて、当該端面間距離を推測することができる。したがって、２つの光学素子間隔を高精度に調整することができ、調整中の光学素子同士の接触も防止することができる。また、２つの光学素子間隔が目標座標Ｚｔｇｔ以下では、画像認識等の形状認識を使用しないため、ワークチッピングや画像処理性能等に起因する認識誤差あるいは移動機構の移動誤差による調整精度の低下を防止できる。
【００４５】
なお、第１の実施形態の説明では、第２の光学素子９を移動させることにより第１の光学素子８に対する光軸位置調整を行ったが、第１の光学素子８を移動させて光軸位置調整を行ってもかまわない。また、第１の実施形態の説明では、変動波形の極大値に相当する光量を用いて光量変化量を演算したが、変動波形の極小値を用いて光量変化量を演算しても、当該変動波形の成分を除去して端面間距離を推測することが可能である。また、第１の実施形態の説明では、第２の光学素子９の移動を制御するために制御装置５を使用したが、光量測定装置４に表示される光量の値をもとに手動の移動機構を使用して第２の光学素子９を移動させても良いことは言うまでもない。さらに、集光レンズ３と光量測定装置４との間にピンホール（図示せず）を設置し、光量測定装置４が当該ピンホールを通過した出射光Ｌｏｕｔのみを用いて光量を測定することによって、第２の光学素子９から出射される不要な出射光（例えば、迷光や広角な出射光）を削除することができ、検出光学系１の精度を向上することによって、さらに、第１の実施形態の効果を向上させることができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る光デバイス製造方法について説明する。なお、当該光デバイス製造方法は、上述した第１の実施形態に係る光デバイス製造方法に対して、目標座標Ｚｔｇｔ到達以降のＺ方向への移動動作が異なるものである。したがって、第２の実施形態に係る光学素子調整装置の構成および光デバイス製造方法の全体の動作手順は、上記ステップＳ４における光学素子調整方法の動作手順が異なるのみであり、他は、図１および図２を用いて説明した第１の実施形態と同様であるため、同一機能ブロックおよび同一ステップについては同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４７】
次に、第２の実施形態に係る光学素子調整方法の詳細について説明する。なお、図９は、光学素子調整方法の動作手順を示すステップＳ３（図２参照）のサブルーチンである。
【００４８】
図９において、ステップＳ６１〜Ｓ６５で示す目標座標Ｚｔｇｔに到達するまでの動作は、第１の実施形態で図３を用いて説明したステップＳ４１〜４５の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下、ステップＳ６６以降の動作について説明する。
【００４９】
第２の光学素子９の端面のＺ座標が目標座標Ｚｔｇｔに到達した後、制御装置５は、位置調整機構７を用いて第２の光学素子９を第１の光学素子８に近づけるように、移動距離λ／２だけＺ方向に移動させる（ステップＳ６６）。ここで、上記ステップＳ６６でＺ方向に移動させる移動距離λ／２は、第１の実施形態で説明した第１の光学素子８から出射される出射光の波長λの半分の距離である。そして、処理を次のステップに進める。
【００５０】
次に、制御装置５は、光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、現在のＺ座標におけるＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させる（ステップＳ６７）。なお、このステップＳ６７で行われる詳細な処理動作は、第１の実施形態で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０４（図５参照）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５１】
次に、制御装置５は、上記ステップＳ６７検出した光量最大ポイントにおける光量データを用いて光量変化量を演算する（ステップＳ６８）。以下、図１０を参照して、制御装置５が上記ステップＳ６８で光量変化量を演算する方法について説明する。なお、図１０は、図９の処理を説明するためのＺ座標（横軸）と干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００５２】
上述した従来の技術でも説明したように、第１の光学素子８から発せられた光の一部が、第２の光学素子９の端面で反射し、さらに、第１の光学素子８の端面で反射することにより、第１および第２の光学素子８および９の端面間で反射光の干渉が発生する。図１０において、上記反射光の干渉による出射光Ｌｏｕｔの光量変動の周期は、第１の光学素子８の出射光波長λの半分の距離となる。これにより、上記反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量は、上述した端面間距離の変化（Ｚ座標の変化）に伴う変化（図１４参照）と上記干渉による変動との和になり、その光量変動の周期は、出射光波長λの半分の距離（λ／２）となる。
【００５３】
上記ステップＳ６６では、制御装置５は、目標座標Ｚｔｇｔ到達以降、第２の光学素子９を第１の光学素子８に近づけるように、移動距離λ／２ずつＺ方向に移動させている。つまり、制御装置５は、上記ステップＳ６７において単位距離λ／２毎に光量データを取得することになる。一方、上述したように反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量変動の周期は、出射光波長λの半分の距離（λ／２）である。したがって、制御装置５は、単位距離λ／２毎に光量データを取得することによって、図１０に示すように、上記ステップＳ６８では上述した反射光の影響を受けた光量データの変動成分を除去した光量データを用いて光量変化量を演算することができる。
【００５４】
図９に戻り、制御装置５は、上記ステップＳ６８で演算した光量変化量が所定値以下か否かを判断する（ステップＳ６９）。このステップＳ６９では、制御装置５は、端面間が近づいた際の光量変化量を検出し、その変化量が小さくなれば、第１および第２の光学素子８および９の端面間距離が狭くなっていると判定する。つまり、制御装置５は、上述した端面間距離の変化に対する光量変化量に基づいた端面間距離の推測（図１４参照）によってアクティブアライメントを行うために、上記光量変化量の判定を行う。図１０に示すように、上記ステップＳ６９では、反射光の影響を受けた光量データの変動成分を除去した光量データを用いた光量変化量を用いて判定するため、第２の光学素子９をＺ方向に向けて第１の光学素子８に近づけて移動させた場合には、光量変化量は、Ｌｑ１→Ｌｑ２→Ｌｑ３→Ｌｑ４→Ｌｑ５と変化し、Ｌｑ１＞Ｌｑ２＞Ｌｑ３＞Ｌｑ４＞Ｌｑ５となる。つまり、制御装置５は、上記光量変化量を検出することによって、第１および第２の光学素子８および９の端面間距離を正確に推定することができる。そして、制御装置５は、上記ステップＳ６９で光量変化量が所定値より大きい場合、まだ第１および第２の光学素子８および９を端面結合する最終目標座標Ｚ０に到達していないと判断して、上記ステップＳ６６に戻って処理を繰り返す。一方、制御装置５は、上記ステップＳ６９で光量変化量が所定値以下の場合、第１および第２の光学素子８および９を端面結合する最終目標座標Ｚ０に到達したと判断して、最終目標座標Ｚ０に第１および第２の光学素子８および９を調整して（ステップＳ７０）、次のステップＳ７１に処理を進める。
【００５５】
次に、ステップＳ７１では、制御装置５は、第１の実施形態と同様に光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、最終目標座標Ｚ０におけるＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させ、当該光軸調整処理のサブルーチンによる処理を終了する。なお、このステップＳ７１で行われる詳細な処理動作は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５６】
このように、第２の実施形態では、第２の光学素子９のＺ方向の移動距離を第１の光学素子８の出射光波長λの半分の距離にすることによって、その移動距離毎に２つの光学素子の端面間の距離変化に対する光量変化量を用いて、当該端面間距離を推測することができる。したがって、２つの光学素子間隔を高精度に調整することができ、調整中の光学素子同士の接触も防止することができる。また、２つの光学素子間隔が目標座標Ｚｔｇｔ以下では、画像認識等の形状認識を使用しないため、ワークチッピングや画像処理性能等に起因する認識誤差あるいは移動機構の移動誤差による調整精度の低下を防止できる。さらに、第２の実施形態では、第１の実施形態と比較すると、目標座標Ｚｔｇｔ到達以降の光量測定回数が少ないため、第２の光学素子９の移動および光量測定回数を大きく低減させることができ、第１および第２の光学素子８および９に対する光軸調整時間を大幅に短縮することができる。
【００５７】
なお、第２の実施形態の説明では、第２の光学素子９を移動させることにより第１の光学素子８に対する光軸位置調整を行ったが、第１の光学素子８を移動させて光軸位置調整を行ってもかまわない。また、第２の実施形態の説明では、第２の光学素子９の移動を制御するために制御装置５を使用したが、光量測定装置４に表示される光量の値をもとに手動の移動機構を使用して第２の光学素子９を移動させても良いことは言うまでもない。さらに、集光レンズ３と光量測定装置４との間にピンホール（図示せず）を設置し、光量測定装置４が当該ピンホールを通過した出射光Ｌｏｕｔのみを用いて光量を測定することによって、第２の光学素子９から出射される不要な出射光（例えば、迷光や広角な出射光）を削除することができ、検出光学系１の精度を向上することによって、さらに、第２の実施形態の効果を向上させることができる。
【００５８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る光デバイス製造方法について説明する。なお、当該光デバイス製造方法は、上述した第１の実施形態に係る光デバイス製造方法に対して、目標座標Ｚｔｇｔ到達以降のＺ方向への移動動作が異なるものである。したがって、第３の実施形態に係る光学素子調整装置の構成および光デバイス製造方法の全体の動作手順は、上記ステップＳ４における光学素子調整方法の動作手順が異なるのみであり、他は、図１および図２を用いて説明した第１の実施形態と同様であるため、同一機能ブロックおよび同一ステップについては同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５９】
次に、第３の実施形態に係る光学素子調整方法の詳細について説明する。なお、図１１は光学素子調整方法の動作手順を示すステップＳ３（図２参照）のサブルーチンであり、図１２は図１１の処理を説明するためのＺ座標（横軸）と干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【００６０】
図１１において、ステップＳ８１〜Ｓ８５で示す目標座標Ｚｔｇｔに到達するまでの動作は、第１の実施形態で図３を用いて説明したステップＳ４１〜４５の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下、ステップＳ８６以降の動作について説明する。
【００６１】
まず、制御装置５は、第２の光学素子９の現在のＺ座標Ｚｔｊ（ｊは自然数）をＺ座標Ｚｔ１と設定する（ステップＳ８６）。そして、処理を次のステップに進める。
【００６２】
次に、制御装置５は、図１２に示すように、現在配置されている第２の光学素子９から出射される出射光Ｌｏｕｔの光量を、Ｚ座標Ｚｔｊにおける光量Ｉ（Ｚｔｊ）として確定する（ステップＳ８７）。ここで、上記ステップＳ８７では、Ｚ座標ＺｔｊにおいてＸおよびＹ方向に対する光量最大ポイントにおける出射光Ｌｏｕｔの光量が光量Ｉ（Ｚｔｊ）として確定され、制御装置５の記憶領域に記憶される。そして、処理を次のステップに進める。
【００６３】
次に、制御装置５は、Ｚ座標Ｚｔｊの変数ｊが、予め設定された回数ｍに達しているか否かを判断する（ステップＳ８８）。ここで、回数ｍは、４回以上の回数で設定される。そして、制御装置５は、ｊ＜ｍの場合、次のステップＳ８９に処理を進め、ｊ＝ｍの場合、次のステップＳ９２に処理を進める。
【００６４】
ステップＳ８９では、制御装置５は、位置調整機構７を用いて第２の光学素子９を第１の光学素子８に近づけるように、微小移動距離ΔＺｍｉｎだけＺ方向に移動させる。ここで、上記ステップＳ８９でＺ方向に移動させる微小移動距離ΔＺｍｉｎは、第１の実施形態で説明した第１の光学素子８から出射される出射光の波長λに対してその半分の距離の倍数以外の距離が選ばれ、好ましくは、λ／２未満の距離が選ばれる。そして、制御装置５は、現在の座標Ｚｔｊの変数ｊを＋１することによって新たな座標Ｚｔｊを設定する（ステップＳ９０）。そして、処理を次のステップに進める。
【００６５】
次に、制御装置５は、光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、現在のＺ座標ＺｔｊにおけるＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させ（ステップＳ９１）、上記ステップＳ８７に戻って、このステップＳ９１で測定したＸおよびＹ方向に対する光量最大ポイントにおける出射光Ｌｏｕｔの光量を座標Ｚｔｊの光量Ｉ（Ｚｔｊ）として確定する。なお、このステップＳ９１で行われる詳細な処理動作は、第１の実施形態で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０４（図５参照）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６６】
一方、ステップＳ９２では、制御装置５は、上記ステップＳ８７で確定した複数の座標Ｚｔｊおよびそれらの光量Ｉ（Ｚｔｊ）を用いて、最終目標座標Ｚ０を演算する。ここで、制御装置５は、上記ステップＳ８７の処理を上記ステップＳ８８による判断によって、上記ｍ回の繰り返している。つまり、図１２に示すように、制御装置５は、ｍ回のステップＳ８７の処理によって、座標Ｚｔ１〜Ｚｔｍに対して、それぞれ光量Ｉ（Ｚｔ１）〜Ｉ（Ｚｔｍ）を得ている。
【００６７】
また、座標Ｚにおける光量Ｉ（Ｚ）は、以下の関係式で導くことができる。
Ｉ（Ｚ）＝Ａ・ｅｘｐ｛Ｂ（Ｚ−Ｃ）２｝＋Ｄ・ｓｉｎ｛ｋ（Ｚ−Ｃ）｝…（１）
ここで、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、定数であり、ｋは２π／λ（λは第１の光学素子８の出射光波長）である。上記ステップＳ９２では、制御装置５は、座標Ｚｔ１〜Ｚｔｍおよび光量Ｉ（Ｚｔ１）〜Ｉ（Ｚｔｍ）を代入して、上記式（１）を解き、上記定数Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを算出する。ここで、制御装置５は、座標Ｚｔ１〜Ｚｔｍおよび光量Ｉ（Ｚｔ１）〜Ｉ（Ｚｔｍ）の組を４組以上記憶しており（上記ステップＳ８８参照）、座標Ｚｔ１〜Ｚｔｍは、反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量変動の周期（λ／２）と一致しない間隔（上記ステップＳ８９参照）で設定されている。つまり、４つの定数に対して、４つ以上の関係式を導くことになるため、制御装置５は、上記定数Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを解くことが可能である。
【００６８】
一方、上記式（１）において、Ｚ＝Ｃのとき、第１および第２の光学素子の上記端面間距離が０になり、光量Ｉ（Ｚ）＝Ａとなる。したがって、上記ステップＳ９２では、制御装置５は、上記式（１）を解き、定数Ｃを算出することによって、最終目標座標Ｚ０＝Ｃを導くことができる。
【００６９】
次に、制御装置５は、光量測定装置４および位置調整機構７を用いて、上記ステップＳ９２で演算した最終目標座標Ｚ０に第２の光学素子９を移動させ（ステップＳ９３）、最終目標座標Ｚ０におけるＸおよびＹ方向に対して、出射光Ｌｏｕｔの光量が最大となるポイントを検出し、その光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させ（ステップＳ９４）、当該光軸調整処理のサブルーチンによる処理を終了する。なお、このステップＳ９４で行われる詳細な処理動作は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７０】
このように、第３の実施形態では、第２の光学素子９のＺ方向の移動距離を、複数座標に対してそれぞれ測定した光量データを用いて上記式（１）と解くことによって、最終目標座標を推測することができる。したがって、２つの光学素子間隔を高精度に調整することができ、調整中の光学素子同士の接触も防止することができる。また、２つの光学素子間隔が目標座標Ｚｔｇｔ以下では、画像認識等の形状認識を使用しないため、ワークチッピングや画像処理性能等に起因する認識誤差あるいは移動機構の移動誤差による調整精度の低下を防止できる。さらに、第３の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、目標座標Ｚｔｇｔ到達以降の光量測定回数が少ないため、第２の光学素子９の移動および光量測定回数を大きく低減させることができ、第１および第２の光学素子８および９に対する光軸調整時間を大幅に短縮することができる。また、第３の実施形態では、第２の実施形態と比較すると、第２の実施形態のＺ方向の分解能（λ／２）以上の分解能でＺ方向の位置を調整することができ、調整精度をさらに向上することができる。
【００７１】
なお、第３の実施形態の説明では、第２の光学素子９を移動させることにより第１の光学素子８に対する光軸位置調整を行ったが、第１の光学素子８を移動させて光軸位置調整を行ってもかまわない。また、第３の実施形態の説明では、第２の光学素子９の移動を制御するために制御装置５を使用したが、光量測定装置４に表示される光量の値をもとに手動の移動機構を使用して第２の光学素子９を移動させても良いことは言うまでもない。さらに、集光レンズ３と光量測定装置４との間にピンホール（図示せず）を設置し、光量測定装置４が当該ピンホールを通過した出射光Ｌｏｕｔのみを用いて光量を測定することによって、第２の光学素子９から出射される不要な出射光（例えば、迷光や広角な出射光）を削除することができ、検出光学系１の精度を向上することによって、さらに、第３の実施形態の効果を向上させることができる。
【００７２】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、２つの光学素子を端面結合する場合において、当該端面同士の反射により生じる干渉の影響を受けることなく、出射される光量に基づいて高精度に当該光学素子の光軸調整を行うことができる、また、上記光軸調整は、短時間で完了するため、高精度でコストを低減させた光デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第３の実施形態に係る第１および第２の光学素子の光軸調整に用いられる光学素子調整装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１〜第３の実施形態に係る光デバイス製造方法の全体の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光学素子調整方法の動作手順を示す図２のステップＳ３のサブルーチンである。
【図４】図１の第１および第２の光学素子８および９の光接続する端面間の座標を説明するための端面付近を拡大した側面概要図である。
【図５】本発明の第１〜第３の実施形態に係る光学素子調整方法において、ＸおよびＹ方向に対して、光量最大ポイントへ第２の光学素子９を移動させる処理手順を示すサブルーチンである。
【図６】図５の処理を説明するための第２の光学素子９の移動距離（横軸）と出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図７】図３の処理を説明するためのＺ座標（横軸）と上記干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図８】図７の干渉によって生じる光量の極大値部分を拡大したグラフである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光学素子調整方法の動作手順を示す図２のステップＳ３のサブルーチンである。
【図１０】図９の処理を説明するためのＺ座標（横軸）と上記干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る光学素子調整方法の動作手順を示す図２のステップＳ３のサブルーチンである。
【図１２】図１１の処理を説明するためのＺ座標（横軸）と上記干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１３】従来のアクティブアライメントを行う光学素子調整装置の構成を説明するための概略図である。
【図１４】端面間距離（横軸）と出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１５】従来の光学素子調整方法を説明するための端面間距離（横軸）と反射光の干渉の影響を受けた出射光Ｌｏｕｔの光量（縦軸）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…検出光学系
２…受光レンズ
３…集光レンズ
４…光量測定装置
５…制御装置
５１…光量制御部
５２…位置制御部
６…把持治具
７…位置調整機構
８…第１の光学素子
９…第２の光学素子
９ａ…光導波路
【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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