(57)【要約】【課題】本発明は、光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法に関し、光導波路モジュールの製造コストを低減できる光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】光入力端と、光入力端から入射する光を射出する４つの光出力端とを備えた１×４分岐光導波路４２と、入力光ファイバ１２とを調芯する調芯装置であって、光入力端近傍に配置される入力光ファイバ１２から光入力端に入射して光出力端から射出する光を集光する集光レンズ５０と、光出力端の配置される幅より狭い幅を有し、集光される光を受光する受光面を備え、光の強度を検出する受光器２０とを有するように構成する。【選択図】　　図１
2004145171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力端と光出力端とを備えた光導波路と、前記光入力端側の光ファイバとを調芯する調芯装置であって、
前記光ファイバから前記光入力端に入射して前記複数の光出力端から射出した射出光を集光する集光部と、
集光された前記射出光を受光して前記射出光の強度を検出する受光部と
を有することを特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項２】
請求項１記載の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、
前記光出力端と前記集光部との間に配置されて前記射出光を通過させるスリット部をさらに有すること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項３】
光入力端と光出力端とを備えた光導波路が複数配置された多芯光導波路と、前記光入力端にそれぞれ光を入射する複数の光ファイバが配置された多芯光ファイバとを調芯する調芯装置であって、
所定の前記光ファイバから所定の前記光入力端に入射して所定の前記光出力端から射出した所定の射出光を受光して前記所定の射出光の強度を検出する受光部と、
一の前記光出力端から他の前記光出力端へ前記受光部を移動させる移動ステージと
を有することを特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項４】
請求項３記載の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、
前記光出力端と前記受光部との間に配置されて前記射出光を通過させる前記スリット部をさらに有すること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項５】
請求項４記載の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、
前記スリット部は、前記移動ステージにより前記受光部と共に移動すること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、
前記移動ステージにより前記受光部と共に移動し、前記光ファイバから前記光入力端に入射して前記複数の光出力端から射出した射出光を集光する集光部をさらに有していること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項７】
請求項４記載の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、
前記スリット部は、複数の前記光出力端からの前記射出光を通過させる複数の開口部を備えていること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか１項に記載の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、
前記光入力端側に配置され、入射光を分岐して射出する光分岐素子をさらに有すること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置。
【請求項９】
互いに独立した複数の光導波路からなる多芯光導波路の複数の光入力端に複数の光ファイバを介して同時に光を入射し、
１つの前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記１つの光導波路と１本の前記光ファイバとを調芯した後に、他の前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記他の光導波路と他の前記光ファイバとを調芯すること
を特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯方法。
【請求項１０】
光導波路と光ファイバとを調芯して接続する光導波路モジュールの製造方法であって、
互いに独立した複数の光導波路からなる多芯光導波路の複数の光入力端に複数の光ファイバを介して同時に光を入射する工程と、
１つの前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記１つの光導波路と１本の前記光ファイバとを調芯した後に、他の前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記他の光導波路と他の前記光ファイバとを調芯する工程とを含むこと
を特徴とする光導波路モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、平面基板上に形成されたクラッド層とコアとからなる平面光導波路（ＰＬＣ；Ｐｌａｎａｒ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）部品（ＰＬＣチップ）を用いて各種の光導波路モジュールを作製しようとする研究開発や、その光導波路モジュールの製品化が盛んに進められている。
【０００３】
光導波路部品を用いて光導波路モジュールを作製するには、光信号の入出力のために、光導波路の光入力端（入射端）に入力側の光ファイバ（以下、「入力光ファイバ」という）を接続し、光導波路の光出力端（出射端）に出力側の光ファイバ（以下、「出力光ファイバ」という）を接続する必要がある。光導波路の光入力端及び光出力端は、一辺７μｍ程度の正方形状である。光ファイバのコアの直径は９μｍである。通常、光導波路の光出力端と入力光ファイバとを調芯接続する場合には、レーザ光等の光を調芯用光源から入力光ファイバに入射して、光導波路の光出力端から射出する光をモニタする。
【０００４】
１つの光入力端と１本の入力光ファイバとを接続する際の１対１の調芯では、光導波路を固定した場合、光の進行方向であるＺ軸、共にＺ軸に直交して互いに直交するＸ軸及びＹ軸、Ｘ軸回りの回転軸であるθｘ軸、並びにＹ軸回りの回転軸であるθｙ軸の各軸に対して入力光ファイバを移動させる必要がある。複数の光入力端と複数本の入力光ファイバとを接続する際のＮ対Ｎの調芯では、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙの各軸と、Ｚ軸回りの回転軸であるθｚ軸とに対して入力光ファイバを移動させる必要がある。
【０００５】
図８及び図９は、従来の光導波路と光ファイバとの調芯方法の例を示している。まず、図８に示すように、１×４分岐光導波路１４２が形成された光導波路部品１１６を調芯装置の支持台上に載置する。次に、比較的受光径の大きい（直径５０μｍ又は６２．５μｍ）多重モード光ファイバ（ＭＭＦ；Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ　Ｆｉｂｅｒ）１２２の光入力端と光導波路部品１１６の４つの光出力端のうちの１つとが対向するように、ＭＭＦ１２２を配置する。ＭＭＦ１２２の光出力端側は、光の強度を検出する受光器１２０に接続されている。次に、入力光ファイバ１１２の光出力端と、光導波路部品１１６の光入力端とがほぼ対向するように、入力光ファイバ１１２を備えた入力光ファイバ部品（入力光ファイバアレイ）１１４を大まかに位置決めする。
【０００６】
次に、調芯用の光源１１０から入力光ファイバ１１２の光入力端に光を入射する。光導波路部品１１６の４つの光出力端のうち１つからの出力光は、ＭＭＦ１２２を介して受光器１２０で受光される。受光器１２０で受光する光の強度をモニタしながら、入力光ファイバ部品１１４を光導波路部品１１６に対して相対的に移動させ、１×４分岐光導波路１４２と入力光ファイバ１１２との光学的な結合が最適になるように調芯する。ここでは１対１の調芯であるため、光導波路部品１１６に対する入力光ファイバ部品１１４の相対的な移動は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙの各軸に対して行われる。その後、紫外線硬化樹脂を用いて、入力光ファイバ部品１１４と光導波路部品１１６とを接着して互いに固定する。
【０００７】
次に、図９に示すように、出力光ファイバ１２６の光入力端と光導波路部品１１６の光出力端とがほぼ対向するように、４本の出力光ファイバ１２６を備えた出力光ファイバ部品（出力光ファイバアレイ）１２４を大まかに位置決めする。次に、調芯用の光源１１０から入力光ファイバ１１２の光入力端に光を入射する。次に、出力光ファイバ１２６の４つの光出力端のうち両端の２つのポートからの光出力を２つの受光器１２０でそれぞれモニタしながら、出力光ファイバ部品１２４を光導波路部品１１６に対して相対的に移動させ、１×４分岐光導波路１４２と各出力光ファイバ１２６との光学的な結合がそれぞれ最適になるように調芯する。ここでは、Ｎ対Ｎ（４対４）の調芯であるため、光導波路部品１１６に対する出力光ファイバ部品１２４の相対的な移動は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚの各軸に対して行われる。その後、紫外線硬化樹脂を用いて、出力光ファイバ部品１２４と光導波路部品１１６とを接着して互いに固定する。これにより、光導波路部品１１６の１×４分岐光導波路１４２と、入出力光ファイバ１１２、１２６との調芯接続が完了する。
【０００８】
以上の手順を経て、光導波路部品１１６と入力光ファイバ部品１１４と出力光ファイバ部品１２４とを備えた最も一般的な光導波路モジュールが製造される。
【０００９】
ところが、従来の光導波路と光ファイバとの調芯方法における入力光ファイバ１１２と１×４分岐光導波路１４２とを調芯する手順（図８参照）では、ＭＭＦ１２２を正確に配置するのが困難であり、位置決めに長時間を要するという問題が生じていた。
【００１０】
上記の問題を解決する調芯方法として、光導波路の形成パターンの幅以上の受光径を有する受光面を備えた受光器を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１０は、上記の問題を解決する調芯方法を示している。図１０に示すように、載置された光導波路部品１１６の光出力端側には、空間又はクラッド層を伝搬する光とコアを伝搬する光とを分離し、容易に光の強度のピークを検出できるように、スリット部１１８が配置されている。スリット部１１８には、光導波路部品１１６の光出力端側における１×４分岐光導波路１４２の形成パターン幅と同程度の幅を有する開口部１１９が形成されている。スリット部１１８の開口部１１９は、実際には光の進行方向に略直交する面内で開口されているが、理解を容易にするため図では９０°回転させて紙面に平行な面上に示している。また、載置された光導波路部品１１６の光出力端からの光をスリット部１１８を介して受光する受光器１２１が配置されている。受光器１２１は、光導波路部品１１６の光出力端側における１×４分岐光導波路１４２の形成パターン幅以上の受光径を有する受光面（図示せず）を備えている。
【００１１】
まず、入力光ファイバ１１２の光出力端と光導波路部品１１６の光入力端とがほぼ対向するように、入力光ファイバ１１２を備えた入力光ファイバ部品１１４と光導波路部品１１６とを大まかに位置合わせする。次に、入力光ファイバ１１２の光入力端に調芯用の光源１１０から光を入射する。光導波路部品１１６の４つの光出力端からの出力光は、スリット部１１８を介して１つの受光器１２１で受光される。受光器１２１で受光する光の強度をモニタしながら、入力光ファイバ部品１１４を光導波路部品１１６に対して相対的に移動させて調芯し、紫外線硬化樹脂を用いて接着して互いに固定する。この後、例えば図９に示した手順と同様に、出力光ファイバ部品１２４を光導波路部品１１６に対して相対的に位置合わせして調芯し、紫外線硬化樹脂を用いて接着固定する。
【００１２】
上記の調芯方法によれば、光導波路部品１１６の光出力端側における光導波路の形成パターン幅以上の受光径を有する受光面を備えた受光器１２１により、光導波路部品１１６の４つの光出力端から出力される光を同時に受光できる。このため、ＭＭＦ１２２を光導波路部品１１６の光出力端側に正確に位置決めする必要がなく、調芯工程が容易になる。
【００１３】
このようにして作製された光導波路モジュールは、都市間を繋ぐ比較的長距離の光通信ネットワークや、通信業者の基地局から各ユーザ宅までを繋ぐ光アクセスネットワーク（例えばＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ　Ｔｏ　Ｔｈｅ　Ｈｏｍｅ））等に使用されている。近年の光通信市場の競争激化により、光導波路モジュールのコストダウンは重要事項となっている。この流れを受けて、小型化や集積化の行われやすい光導波路作製技術の利点を生かし、互いに光学的に独立した同一パターンの複数の光導波路が１つの光導波路部品内に形成された多芯光導波路モジュールが要求されている。
【００１４】
図８は、互いに独立した複数の光導波路が形成された多芯光導波路部品を有する多芯光導波路モジュールの構成を示している。図８に示すように、光導波路モジュール１４０は、光導波路部品１１７と、光導波路部品１１７の光入力端側に配置された入力光ファイバ部品（多芯入力光ファイバ部品）１１５と、光導波路部品１１７の光出力端側に配置された出力光ファイバ部品（多芯出力光ファイバ部品）１２５とを有している。光導波路部品１１７は、互いに光学的に独立した４つの１×４分岐光導波路１４２を有している。４つの１×４分岐光導波路１４２は、互いに同一パターンで形成されている。
【００１５】
入力光ファイバ部品１１５は、４本の入力光ファイバ１１２を有している。各入力光ファイバ１１２は、４つの１×４分岐光導波路１４２の光入力端に、光学的な結合がそれぞれ最適になるように調芯されて接続されている。出力光ファイバ部品１２５は、１６本の出力光ファイバ１２６を有している。各出力光ファイバ１２６は、１６個の１×４分岐光導波路１４２の光出力端に、光学的な結合がそれぞれ最適になるように調芯されて接続されている。
【００１６】
図９は、上記のように互いに独立した複数の１×４分岐光導波路１４２が形成された光導波路モジュール１４０の調芯方法を示している。まず、図９に示すように、所定の調芯装置の支持台上に光導波路部品１１７を載置する。載置された光導波路部品１１７の光出力端側には、空間又はクラッド層を伝搬する光とコアを伝搬する光とを分離するために、スリット部１１８が配置されている。スリット部１１８には、光導波路部品１１７の光出力端側における１×４分岐光導波路１４２の形成パターン幅と同程度の幅を有する開口部１１９が形成されている。スリット部１１８の開口部１１９は、実際には光の進行方向に略直交する面内で開口されているが、理解を容易にするため図では９０°回転させて紙面に平行な面上に示している。また、載置された光導波路部品１１７の光出力端からの光をスリット部１１８を介して受光する受光器１２１が配置されている。受光器１２１は、光導波路部品１１７の光出力端側における１×４分岐光導波路１４２の形成パターン幅以上の受光径を有する受光面（図示せず）を備えている。
【００１７】
次に、他の支持台上に、入力光ファイバ部品１１５を載置する。入力光ファイバ部品１１５は、並列して配置された４本の入力光ファイバ１１２ａ〜１１２ｄを有している。４本の入力光ファイバ１１２ａ〜１１２ｄのうち一端の入力光ファイバ１１２ａには、調芯用光ファイバ１１３ａが接続されている。他端の入力光ファイバ１１２ｄには、調芯用光ファイバ１１３ｄが接続されている。入力光ファイバ１１２ａの光出力端は調芯用の第１ポート１４６ａとなり、入力光ファイバ１１２ｄの光出力端は調芯用の第２ポート１４６ｄとなる。第１ポート１４６ａ、第２ポート１４６ｄは、それぞれ１×４分岐光導波路１４２の光入力端近傍に大まかに位置合わせされる。各調芯用光ファイバ１１３ａ、１１３ｄの光入力端側は、光スイッチ１４８の出力側にそれぞれ接続されている。光スイッチ１４８の入力側は、調芯用の光源１１０に接続されている。光スイッチ１４８は、所定の操作により光路の切替えが可能になっている。光源１１０から射出した光は、光スイッチ１４８によって、調芯用光ファイバ１１３ａ、１１３ｄのうちいずれか一方に入射するようになっている。
【００１８】
まず、光スイッチ１４８を制御して光路を調芯用光ファイバ１１３ａ側に切り替え、１×４分岐光導波路１４２の光出力端から射出される光の強度をモニタしながら入力光ファイバ１１２ａを調芯する。これにより、第１ポート１４６ａと１×４分岐光導波路１４２の光入力端とが位置合わせされる。次に、光スイッチ１４８を制御して光路を調芯用光ファイバ１１３ｄ側に切り替え、１×４分岐光導波路１４２の光出力端から射出される光の強度をモニタしながら入力光ファイバ１１２ｄを調芯する。これにより、第２ポート１４６ｄと１×４分岐光導波路１４２の光入力端とが位置合わせされる。この手順を数回繰り返すことにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚの各軸の調芯が完了する。出力光ファイバ１２６（図９では図示せず）と１×４分岐光導波路１４２とは、同様に光スイッチにより光路を切り替えて多芯調芯が行われる。
【００１９】
【特許文献１】
特許第３１１２１５５号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように互いに独立した複数の光導波路が形成された多芯光導波路部品と光ファイバとの調芯接続を行う場合には、調芯用の光源１１０からの光路を光スイッチ１４８を用いて切り替える必要がある。このため、光スイッチ１４８のような高価な光学部品が必要になるとともに、調芯工程のアルゴリズムが複雑になる。したがって、光導波路モジュールの製造コストが増加してしまうという問題が生じている。
【００２１】
また、上記の調芯接続では、光導波路部品１１７に形成された複数の１×４分岐光導波路１４２の出力端側の形成パターン幅よりも受光径の大きな受光器１２１が必要となる。一般に受光器１２１は、受光面積が大きくなるとともに高価になる。したがって、受光径の大きな受光器１２１を備えた調芯装置は高価になり、これに伴い、光導波路モジュールの製造コストが増加してしまうという問題が生じている。また今後、光導波路部品等の加工技術の精度向上等によって、光導波路パターンのさらなる集積化が予測される。このため、受光径がさらに大きく、さらに高価な受光器１２１が必要になってしまう。
【００２２】
本発明の目的は、光導波路モジュールの製造コストを低減できる光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、光入力端と光出力端とを備えた光導波路と、前記光入力端側の光ファイバとを調芯する調芯装置であって、前記光ファイバから前記光入力端に入射して前記複数の光出力端から射出した射出光を集光する集光部と、集光された前記射出光を受光して前記射出光の強度を検出する受光部とを有することを特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置によって達成される。
【００２４】
上記本発明の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、前記光出力端と前記集光部との間に配置されて前記射出光を通過させるスリット部をさらに有することを特徴とする。
【００２５】
また、上記目的は、光入力端と光出力端とを備えた光導波路が複数配置された多芯光導波路と、前記光入力端にそれぞれ光を入射する複数の光ファイバが配置された多芯光ファイバとを調芯する調芯装置であって、所定の前記光ファイバから所定の前記光入力端に入射して所定の前記光出力端から射出した所定の射出光を受光して前記所定の射出光の強度を検出する受光部と、一の前記光出力端から他の前記光出力端へ前記受光部を移動させる移動ステージとを有することを特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯装置によって達成される。
【００２６】
上記本発明の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、前記光出力端と前記受光部との間に配置されて前記射出光を通過させる前記スリット部をさらに有することを特徴とする。
【００２７】
上記本発明の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、前記スリット部は、前記移動ステージにより前記受光部と共に移動することを特徴とする。
【００２８】
上記本発明の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、前記移動ステージにより前記受光部と共に移動し、前記光ファイバから前記光入力端に入射して前記複数の光出力端から射出した射出光を集光する集光部をさらに有していることを特徴とする。
【００２９】
上記本発明の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、前記スリット部は、複数の前記光出力端からの前記射出光を通過させる複数の開口部を備えていることを特徴とする。
【００３０】
上記本発明の光導波路と光ファイバとの調芯装置であって、前記光入力端側に配置されて入射された光を分岐して射出する光分岐素子をさらに有することを特徴とする。
【００３１】
さらに、上記目的は、互いに独立した複数の光導波路からなる多芯光導波路の複数の光入力端に複数の光ファイバを介して同時に光を入射し、１つの前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記１つの光導波路と１本の前記光ファイバとを調芯した後に、他の前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記他の光導波路と他の前記光ファイバとを調芯することを特徴とする光導波路と光ファイバとの調芯方法によって達成される。
【００３２】
また、光導波路と光ファイバとを調芯して接続する光導波路モジュールの製造方法であって、互いに独立した複数の光導波路からなる多芯光導波路の複数の光入力端に複数の光ファイバを介して同時に光を入射する工程と、１つの前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記１つの光導波路と１本の前記光ファイバとを調芯した後に、他の前記光導波路の光出力端から射出する光の強度に基づいて前記他の光導波路と他の前記光ファイバとを調芯する工程とを含むことを特徴とする光導波路モジュールの製造方法によって達成される。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成を模式的に示している。図１に示すように、調芯装置１は、調芯用の光源１０を有している。
【００３４】
調芯装置１の支持台（図示せず）には入力光ファイバ部品１４が載置され、調芯装置１の他の支持台（図示せず）には光導波路部品１６が載置される。両支持台は相対的に６軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）方向に移動可能であり、載置された入力光ファイバ部品１４と光導波路部品１６との位置合わせができるようになっている。入力光ファイバ部品１４は、例えば直径１２５μｍの入力光ファイバ１２を１本有している。入力光ファイバ１２は、入力光ファイバ部品１４を構成する下板側に形成されたＶ字溝と平板状の上板（カバーガラス）とによって固定されている。入力光ファイバ１２の光入射端側は、光源１０に接続される。光導波路部品１６は、基板上に形成されたクラッド層と、クラッド層内に埋め込まれ、クラッド層の屈折率より大きい屈折率を有するコアとを有している。光導波路部品１６には、例えば１×４分岐光導波路４２が１つ形成されている。１×４分岐光導波路４２は、一端面側に配置された１つの光入力端と、他端面側に配置された４つの光出力端とを有している。１×４分岐光導波路４２の４つの光出力端は、所定幅の範囲に配置されている。
【００３５】
また、調芯装置１は、載置された光導波路部品１６の光出力端側にスリット部１８を有している。スリット部１８には、長方形状の開口部１９が形成されている。開口部１９の長辺方向の長さは１×４分岐光導波路４２の光出力端の配置される範囲の幅とほぼ同程度であり、短辺方向の長さは例えば２５０μｍ程度である。スリット部１８の開口部１９は、実際には光の進行方向に略直交する面内で開口されているが、理解を容易にするため図では９０°回転させて紙面に平行な面上に示している。スリット部１８では、１×４分岐光導波路４２を伝搬して光出力端から射出する結合光と、１×４分岐光導波路４２以外のクラッド層等を伝搬する散乱的な非結合光とを分離できるようになっている。
【００３６】
また、調芯装置１は、載置された光導波路部品１６の光出力端側から射出する光を集光する集光部である集光レンズ５０と、集光された光を受光する受光部である受光器２０とを有している。集光レンズ５０は、開口部１９の長辺方向の長さと同程度以上の幅を有している。受光器２０は、１×４分岐光導波路４２の光出力端の配置される範囲の幅より狭い幅（受光径）を有する受光面（図示せず）を備えている。
【００３７】
次に、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法について説明する。まず、入力光ファイバ部品１４と光導波路部品１６とを調芯装置１の支持台にそれぞれ載置し、入力光ファイバ１２の光入力端側を光源１０に接続する。次に、入力光ファイバ１２の光出力端と１×４分岐光導波路４２の光入力端とが対向するように、入力光ファイバ部品１４と光導波路部品１６とを大まかに位置合わせする。
【００３８】
次に、光源１０から入力光ファイバ１２に光を入射する。受光器２０では、入力光ファイバ１２の光出力端から１×４分岐光導波路４２の光入力端に入射して１×４分岐光導波路４２の４つの光出力端から射出する光を集光レンズ５０を介して受光する。入力光ファイバ部品１４と光導波路部品１６との相対的な位置を微調整しながら、受光器２０により光の強度ピークを検出し、入力光ファイバ１２と１×４分岐光導波路４２との光学的な結合が最適になるように調芯する。ここでは１対１の調芯であるため、光導波路部品１６に対する入力光ファイバ部品１４の相対的な移動は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙの各軸に対して行われる。その後、紫外線硬化樹脂等を用いて、入力光ファイバ部品１４と光導波路部品１６とを接着して互いに固定する。
【００３９】
次に、スリット部１８、集光レンズ５０及び受光器２０を出力側の調芯の際に邪魔にならない位置に移動させた後、４本の出力光ファイバを備えた出力光ファイバ部品（図示せず）と光導波路部品１６との間の調芯接続を従来と同様の方法を用いて行う。以上の手順を経て、光導波路モジュールが作製される。
【００４０】
本実施の形態では、集光レンズ５０により集光された光を受光器２０の受光面で受光するため、比較的受光径の小さい受光器２０を用いることができる。一般に受光器２０は、受光面積が小さくなるとともに安価になる。したがって、受光径の小さな受光器２０を備えた調芯装置１は比較的安価になり、光導波路モジュールの製造コストを低減できる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法について図２乃至図４を用いて説明する。図２は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成を模式的に示している。図２に示すように、調芯装置１は、調芯用の光源１０を有している。
【００４２】
調芯装置１の支持台（図示せず）には入力光ファイバ部品１５が載置され、調芯装置１の他の支持台（図示せず）には光導波路部品１７が載置される。両支持台は相対的に移動可能であり、載置された入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７との位置合わせができるようになっている。入力光ファイバ部品１５は、並列して配置された例えば直径１２５μｍの入力光ファイバ１２ａ〜１２ｄを４本有している。入力光ファイバ１２ａ〜１２ｄは、入力光ファイバ部品１５を構成する下板側に形成されたＶ字溝と平板状の上板とによってそれぞれ固定されている。Ｖ字溝は、一定の間隔（例えば１２７μｍピッチ又は２５０μｍピッチ）で形成されている。４本の入力光ファイバ１２ａ〜１２ｄのうち一端の入力光ファイバ１２ａには、調芯用光ファイバ１３ａが接続されている。他端の入力光ファイバ１２ｄには、調芯用光ファイバ１３ｄが接続されている。入力光ファイバ１２ａの光出力端は調芯用の第１ポート４６ａとなり、入力光ファイバ１２ｄの光出力端は調芯用の第２ポート４６ｄとなる。
【００４３】
光導波路部品１７は、互いに光学的に独立した４つの１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄを有している。１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄは、互いに同一パターンで形成されている。１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄの計１６個の光出力端は、所定幅の範囲に配列している。
【００４４】
調芯装置１は、載置された光導波路部品１７の光出力端側にスリット部１８を有している。スリット部１８には、長方形状の開口部１９が形成されている。開口部１９の長辺方向の長さは、１つの１×４分岐光導波路４２の４つの光出力端の配置される範囲の幅とほぼ同程度であり、短辺方向の長さは例えば２５０μｍ程度である。スリット部１８の開口部１９は、実際には光の進行方向に略直交する面内で開口されているが、理解を容易にするため図では９０°回転させて紙面に平行な面上に示している。スリット部１８では、１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄを伝搬して光出力端から射出する結合光と、１×４分岐光導波路４２以外のクラッド層等を伝搬する散乱的な非結合光とを分離できるようになっている。
【００４５】
また、調芯装置１は、載置された光導波路部品１７の光出力端側から射出する光を受光する受光部である受光器２１を有している。受光器２１は、１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄの計１６個の光出力端の配置される範囲の幅よりも狭く、独立した１つの１×４分岐光導波路４２の４つの光出力端の配置される範囲の幅以上の幅を有する受光面（図示せず）を備えている。
【００４６】
スリット部１８と受光器２１は、１軸又は２軸以上の方向に移動可能な移動ステージ５６によって、１×４分岐光導波路４２の光出力端の配列する方向（図２の矢印方向）に移動可能になっている。
【００４７】
さらに、光源１０と載置された入力光ファイバ部品１５との間には、１×２分岐の光分岐素子５４が設けられている。光分岐素子５４の光入力端は、調芯用光ファイバ５２を介して光源１０に接続されている。光分岐素子５４の２つの光出力端は、調芯用光ファイバ１３ａ、１３ｄを介して、入力光ファイバ１２ａ、１２ｄにそれぞれ接続されている。光分岐素子５４は、極めて安価であるファイバ溶融延伸型が用いられているが、スプリッタを用いてもよい。
【００４８】
本実施の形態では、光導波路部品１７の１６個の光出力端の配置される幅よりも狭い幅の受光面を有する比較的受光径の小さい受光器２１を用いることができる。一般に受光器２１は、受光面積が小さくなるとともに安価になる。したがって、受光径の小さな受光器２１を備えた調芯装置１は比較的安価になり、光導波路モジュールの製造コストを低減できる。今後、光導波路部品等の加工技術の精度向上により、光導波路パターンのさらなる集積化が予測される。このため、光導波路モジュールの製造コストの低減の効果がより一層顕著になる。
【００４９】
次に、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法について説明する。まず、入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７とを調芯装置１の支持台にそれぞれ載置する。次に、第１ポート４６ａと１×４分岐光導波路４２ａの光入力端、及び第２ポート４６ｄと１×４分岐光導波路４２ｄの光入力端がそれぞれ対向するように、入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７とを大まかに位置合わせする。
【００５０】
次に、光源１０から光分岐素子５４を介して入力光ファイバ１２ａ、１２ｄに光を入射する。これにより、第１ポート４６ａ、第２ポート４６ｄに光が入力される。第１ポート４６ａ、第２ポート４６ｄには、以下の調芯動作中は常時光が入力されている。受光器２１及びスリット部１８は、移動ステージ５６により例えば事前に座標が設定されている１×４分岐光導波路４２ｄ側に移動させておく。このとき受光器２１では、第２ポート４６ｄから１×４分岐光導波路４２ｄの光入力端に入射して１×４分岐光導波路４２ｄの４つの光出力端から射出する光を受光する。入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７との相対的な位置を微調整しながら、受光器２１により光の強度ピークを検出し、入力光ファイバ１２ｄと１×４分岐光導波路４２ｄとの光学的な結合が最適になるように調芯する。この調芯は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙの各軸に対して行われる。調芯された後の入力光ファイバ部品１５の光導波路部品１７に対する第１の座標は、不図示の記憶部に格納される。
【００５１】
次に、移動ステージ５６を用いて、受光器２１及びスリット部１８を１×４分岐光導波路４２ａ側に移動させる。これにより受光器２１は、第１ポート４６ａから１×４分岐光導波路４２ａの光入力端に入射して１×４分岐光導波路４２ａの４つの光出力端から射出する光を受光する。入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７との相対的な位置を微調整しながら、受光器２１により光の強度ピークを検出し、入力光ファイバ１２ａと１×４分岐光導波路４２ａとの光学的な結合が最適になるように調芯する。この調芯は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙの各軸に対して行われる。調芯された後の入力光ファイバ部品１５の光導波路部品１７に対する第２の座標は、不図示の記憶部に格納される。
【００５２】
次に、記憶部に格納された第１及び第２の座標に基づいて、不図示の制御部はθｚ方向の回転角度ずれの角度Δθｚを算出する。次に、入力光ファイバ部品１５を光導波路部品１７に対して相対的に角度Δθｚだけ回転させて回転角度ずれを補正する。以上の調芯手順を数回繰り返し、入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７との調芯が終了する。その後、紫外線硬化樹脂等を用いて、入力光ファイバ部品１５と光導波路部品１７とを接着して互いに固定する。
【００５３】
次に、移動ステージ５６を用いて、スリット部１８及び受光器２１を出力側の調芯の際に邪魔にならない位置に移動させる。次に、１６本の出力光ファイバを備えた出力光ファイバ部品（図示せず）と光導波路部品１７との間の調芯接続を従来と同様の方法を用いて行う。以上の手順を経て、光導波路モジュールが作製される。
【００５４】
本実施の形態によれば、多芯光導波路と多芯光ファイバとを調芯する場合に、調芯用の光源１０からの光路を切り替える必要がない。このため、光スイッチ等の高価な光学部品が不要になり、調芯装置１の構成が簡略化するとともに調芯装置１が安価になる。さらに、調芯工程のアルゴリズムが簡略化する。したがって、光導波路モジュールの製造コストが低減する。
【００５５】
図３は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第１の変形例を示している。図３に示すように、調芯装置１は、載置された光導波路部品１７の光出力端側から射出する光を集光する集光部である集光レンズ５０と、集光された光を受光する受光部である受光器２０とを有している。受光器２０は、独立した１つの１×４分岐光導波路４２の光出力端の配置される範囲の幅より狭い幅を有する受光面（図示せず）を備えている。
【００５６】
集光レンズ５０及び受光器２０は、移動ステージ５６によって、１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄの光出力端の配列する方向（図３の矢印方向）にスリット部１８と共に移動可能になっている。
【００５７】
本変形例によれば、集光レンズ５０により集光された光を受光器２０の受光面で受光するため、図２に示す受光器２１よりも受光径の小さい受光器２０を用いることができる。したがって、受光器２０を備えた調芯装置１はさらに安価になり、光導波路モジュールの製造コストをさらに低減できる。
【００５８】
図４は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第２の変形例を示している。図４に示すように、調芯装置１は、長方形状の２つの開口部１９ａ、１９ｄを備えたスリット部（分割型スリット部）１８を有している。開口部１９ａは、１×４分岐光導波路４２ａの４つの光出力端に対向する位置に配置されている。また開口部１９ｄは、１×４分岐光導波路４２ｄの４つの光出力端に対向する位置に配置されている。開口部１９ａ、１９ｄの長辺方向の長さは、独立した１つの１×４分岐光導波路４２の４つの光出力端の配置される範囲の幅とほぼ同程度である。また、スリット部１８は、例えば光導波路部品１７が載置される支持台に固定されている。
【００５９】
受光器２１は、１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄの計１６個の光出力端の配置される範囲の幅よりも狭く、独立した１つの１×４分岐光導波路４２の４つの光出力端の配置される範囲の幅以上の幅を有する受光面（図示せず）を備えている。受光器２１は、移動ステージ５６によって、１×４分岐光導波路４２ａ〜４２ｄの光出力端の配列する方向（図４の矢印方向）に移動可能になっている。
【００６０】
調芯装置１は、移動ステージ５６を有さずに、開口部１９ｄに対向する位置に配置される受光器２１に加えて、開口部１９ａに対向する位置に配置される２つ目の受光器２１’をさらに有する構成にしてもよい。さらに、受光器２１（又は受光器２１’）とスリット部１８との間に、集光レンズ５０を有していてもよい。
【００６１】
本変形例によれば、スリット部１８が支持台に固定されているために、移動ステージ５６は高い移動精度を必要としない。したがって、調芯装置１がさらに安価になり、光導波路モジュールの製造コストをさらに低減できる。
【００６２】
図５は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第３の変形例を示している。本変形例は、光の分岐が生じない光導波路を有する光導波路部品５７に本調芯装置を用いた点に特徴を有する。なお、図２に示した本実施の形態の調芯装置１の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は省略し、異なる部分のみ説明する。また、光導波路部品５７を用いた光導波路モジュールの製造工程は、図２の本実施の形態と同様なため、ここでの説明は省略する。
【００６３】
光導波路部品５７は、例えば互いに光学的に独立した４つの１×１光導波路５８ａ〜５８ｄが形成されている。１×１光導波路５８ａ〜５８ｄは、互いに同一パターンで形成されている。１×１光導波路５８ａ〜５８ｄの計４個の光出力端は、所定幅の範囲に配列している。
【００６４】
スリット部１８に備えられた開口部１９の長辺方向の長さは、光導波路５８の光出力端の幅とほぼ同程度である。スリット部１８を通過した光は、ごく狭い範囲に限られるため、図３に示した受光器２０よりも受光径の小さい受光器５９を用いることができる。したがって、受光器５９を備えた調芯装置１はさらに安価になり、光導波路モジュールの製造コストをさらに低減できる。
【００６５】
さらに、スリット部１８は、図４に示した長方形状の２つの開口部１９ａ、１９ｄを備えた分割型スリット部でもよく、その場合には、移動ステージ５６は高い移動精度を必要としない。したがって、調芯装置１がさらに安価になり、光導波路モジュールの製造コストをさらに低減できる。
【００６６】
図６は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第４の変形例を示している。本変形例は、２×４分岐光導波路を有する光導波路部品６０と、８本の光ファイバを有する入力光ファイバ部品６２を備えることを除いては、図２に示した本実施の形態と同様の構成である。なお、図２に示した本実施の形態の調芯装置１の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６７】
入力光ファイバ部品６２は、並列して配置された入力光ファイバ１２ａ〜１２ｈを８本有している。８本の入力光ファイバ１２ａ〜１２ｈのうち一端の入力光ファイバ１２ａには、調芯用光ファイバ１３ａが接続されている。他端の入力光ファイバ１２ｈには、調芯用光ファイバ１３ｄが接続されている。入力光ファイバ１２ａの光出力端は調芯用の第１ポート４６ａとなり、入力光ファイバ１２ｈの光出力端は調芯用の第２ポート４６ｈとなる。
【００６８】
光導波路部品６０は、例えば互いに光学的に独立した４つの２×４分岐光導波路６１ａ〜６１ｄを有している。２×４分岐光導波路６１ａ〜６１ｄは、互いに同一パターンで形成されている。２×４分岐光導波路６１ａ〜６１ｄの計１６個の光出力端は、所定幅の範囲に配列している。
【００６９】
本変形例による光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法において、第１ポート４６ａは、２×４分岐光導波路６１ａの２本の光入力端のうち光入力端６１ａ１と対向するように大まかに位置合わせされる。一方、第２ポート４６ｈは２×４分岐光導波路６１ｄの２本の光入力端のうち光入力端６１ｄ２と対向するように大まかに位置合わせされる。光源１０より射出された光は、光分岐素子５４で分岐され、分岐された一方の光は、調芯用光ファイバ１３ａと入力光ファイバ１２ａを介して光入力端６１ａ１に入射され、２×４分岐光導波路６１ａの光出力端から射出される。また、分岐された他方の光は、調芯用光ファイバ１３ｄと入力光ファイバ１２ｈを介して光入力端６１ｄ２に入射され、２×４分岐光導波路６１ｄの光出力端から射出される。２×４分岐光導波路６１ａと２×４分岐光導波路６１ｄの各々の光出力端から射出された光を基に、図２の実施形態と同様の方法により、光導波路モジュールを製造することができる。
【００７０】
本変形例において、光分岐素子とスリット部と集光レンズと受光器及び移動ステージは、図２乃至図４において説明したものと同様のものを使用することができ、２×４分岐光導波路のように複数の光入力端を有する光導波路においても、調芯装置１が安価になり、光導波路モジュールの製造コストを低減できる。
【００７１】
図７は、本実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第５の変形例を示している。本変形例は、自己発光素子の光を用いて調芯する点に特徴を有している。本変形例の調芯装置１は、光源と調芯用光ファイバと光分岐素子と入力光ファイバ（光源部）の代わりに、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の自己発光素子６３を設けたことを除いては、図２の構成と同様である。
【００７２】
本変形例による光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法において、自己発光素子６３が発光して射出した光は、入力光ファイバ部品１５に配設された入力光ファイバ１２ａ及び入力光ファイバ１２ｄの各々を介し、１×４分岐光導波路４２ａ及び１×４分岐光導波路４２ｄに入射される。１×４分岐光導波路４２ａ及び１×４分岐光導波路４２ｄの光出力端から射出された光を基に、図２の実施形態と同様の方法により、光導波路モジュールを製造することができる。また、本変形例における自己発光素子６３は、図３乃至図６において説明した光源部の代替として使用することができる。
【００７３】
光源部に自己発光素子６３を使用した本変形例の調芯装置は、調芯装置を小型化することが可能である。また、光源部の低価格化を図ることができ、調芯装置１が安価になり、光導波路モジュールの製造コストを低減できる。
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、光導波路モジュールの製造コストを低減できる光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第１の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第２の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第３の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第４の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による光導波路と光ファイバとの調芯装置の構成の第５の変形例を示す図である。
【図８】従来の光導波路と光ファイバとの調芯方法を示す図である。
【図９】従来の光導波路と光ファイバとの調芯方法を示す図である。
【図１０】従来の他の光導波路と光ファイバとの調芯方法を示す図である。
【図１１】従来の多芯光導波路モジュールの構成を示す図である。
【図１２】従来の多芯導波路モジュールの光導波路と光ファイバとの調芯方法を示す図である。
【符号の説明】
１　調芯装置
１０　光源
１２、１２ａ〜１２ｈ　入力光ファイバ
１３ａ、１３ｄ、５２　調芯用光ファイバ
１４、１５、６２　入力光ファイバ部品
１６　１７、５７、６０　光導波路部品
１８　スリット部
１９、１９ａ、１９ｄ　開口部
２０、２１、５９　受光器
４２、４２ａ〜４２ｄ　１×４分岐光導波路
４６ａ　第１ポート
４６ｄ、４６ｈ　第２ポート
５０　集光レンズ
５４　光分岐素子
５６　移動ステージ
５８ａ〜５８ｄ　１×１光導波路
６１ａ〜６１ｄ　２×４分岐光導波路
６１ａ１、６１ｄ２　光入力端
６３　自己発光素子
【図１】
2004145171.tif 000003
【図２】
2004145171.tif 000004
【図３】
2004145171.tif 000005
【図４】
2004145171.tif 000006
【図５】
2004145171.tif 000007
【図６】
2004145171.tif 000008
【図７】
2004145171.tif 000009
【図８】
2004145171.tif 000010
【図９】
2004145171.tif 000011
【図１０】
2004145171.tif 000012
【図１１】
2004145171.tif 000013
【図１２】
2004145171.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月25日(2003.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図１１は、互いに独立した複数の光導波路が形成された多芯光導波路部品を有する多芯光導波路モジュールの構成を示している。図１１に示すように、光導波路モジュール１４０は、光導波路部品１１７と、光導波路部品１１７の光入力端側に配置された入力光ファイバ部品（多芯入力光ファイバ部品）１１５と、光導波路部品１１７の光出力端側に配置された出力光ファイバ部品（多芯出力光ファイバ部品）１２５とを有している。光導波路部品１１７は、互いに光学的に独立した４つの１×４分岐光導波路１４２を有している。４つの１×４分岐光導波路１４２は、互いに同一パターンで形成されている。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図１２は、上記のように互いに独立した複数の１×４分岐光導波路１４２が形成された光導波路モジュール１４０の調芯方法を示している。まず、図１２に示すように、所定の調芯装置の支持台上に光導波路部品１１７を載置する。載置された光導波路部品１１７の光出力端側には、空間又はクラッド層を伝搬する光とコアを伝搬する光とを分離するために、スリット部１１８が配置されている。スリット部１１８には、光導波路部品１１７の光出力端側における１×４分岐光導波路１４２の形成パターン幅と同程度の幅を有する開口部１１９が形成されている。スリット部１１８の開口部１１９は、実際には光の進行方向に略直交する面内で開口されているが、理解を容易にするため図では９０°回転させて紙面に平行な面上に示している。また、載置された光導波路部品１１７の光出力端からの光をスリット部１１８を介して受光する受光器１２１が配置されている。受光器１２１は、光導波路部品１１７の光出力端側における１×４分岐光導波路１４２の形成パターン幅以上の受光径を有する受光面（図示せず）を備えている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
まず、光スイッチ１４８を制御して光路を調芯用光ファイバ１１３ａ側に切り替え、１×４分岐光導波路１４２の光出力端から射出される光の強度をモニタしながら入力光ファイバ１１２ａを調芯する。これにより、第１ポート１４６ａと１×４分岐光導波路１４２の光入力端とが位置合わせされる。次に、光スイッチ１４８を制御して光路を調芯用光ファイバ１１３ｄ側に切り替え、１×４分岐光導波路１４２の光出力端から射出される光の強度をモニタしながら入力光ファイバ１１２ｄを調芯する。これにより、第２ポート１４６ｄと１×４分岐光導波路１４２の光入力端とが位置合わせされる。この手順を数回繰り返すことにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚの各軸の調芯が完了する。出力光ファイバ１２６（図１２では図示せず）と１×４分岐光導波路１４２とは、同様に光スイッチにより光路を切り替えて多芯調芯が行われる。