(57)【要約】【課題】光モジュールから出力された光の入射位置が変化しても減衰比が一定に保持され、安価で信頼性に優れた光の減衰部材を備えた光出力測定装置を提供すること。【解決手段】遮光性を有し、測定対象の光モジュール１５から出射された光が通過する通過部が形成され、回転中心の周りに回転して光モジュールから出射された光を減衰させる減衰部材７を駆動手段３によって回転中心の周りに回転させ、測定部９が減衰部材によって減衰された光を測定する光出力測定装置１。通過部は、所定中心角に設定され、回転中心を基準として放射状に形成されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光性を有し、測定対象の光モジュールから出射された光が通過する通過部が形成され、回転中心の周りに回転して前記光モジュールから出射された光を減衰させる減衰部材を駆動手段によって回転中心の周りに回転させ、測定部が前記減衰部材によって減衰された光を測定する光出力測定装置において、
前記通過部は、所定中心角に設定され、前記回転中心を基準として放射状に形成されていることを特徴とする光出力測定装置。
【請求項２】
前記通過部が、扇形のスリットであることを特徴とする請求項１に記載の光出力測定装置。
【請求項３】
前記減衰部材は、前記光モジュールから出射される光の出射部と前記測定部との間の光路に直交する面に対して傾斜配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光出力測定装置。
【請求項４】
前記減衰部材、前記駆動手段及び前記減衰部材が、前記光モジュールから出力された光が入射する開口を有する筐体に収容されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光出力測定装置。
【請求項５】
前記測定部は、前記減衰部材を挟んで前記光モジュールから出射される光の出射部に対して対向配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光出力測定装置。
【請求項６】
前記減衰部材は、カバーが被着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光出力測定装置。
【請求項７】
前記減衰部材が、前記光の出射部から出射された光の光路に複数配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光出力測定装置。
【請求項８】
前記駆動手段の作動を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光出力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュールから出力された光を減衰させて測定する光出力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールの高出力化への需要の高まりに伴い、光モジュールの出力検査においては、光源から出力された光を減衰させて測定する光出力測定装置の必要性が高まる可能性がある。従来、光源から出力された光を減衰させる調整手段として、窓を有する円形の遮光板を回転させ、この窓を通過するＳＲ（Ｓｙｎｃｒｏｔｒｏｎ　Ｏｒｂｉｔａｌ　Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）ビームの光量を調整するものが知られている（例えば、特開平１０−１２５２５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平１０−１２５２５号公報に開示された遮光板は、図１７に示すように、中心から離れた位置に形成された窓ＯＰの幅ｗが半径方向に沿って同一に形成されている。このため、遮光板は、窓ＯＰに対するＳＲビームＢの入射位置が半径方向に変化すると、遮光板の回転に伴う円周方向の遮光長さが変化するにもかかわらず、窓ＯＰの幅ｗが同じことから、ＳＲビームの減衰比が変化してしまい、減衰光を一定に保持することが難しいという問題があった。
【０００４】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、光モジュールから出力された光の入射位置が変化しても減衰比が一定に保持され、安価で信頼性に優れた光の減衰部材を備えた光出力測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る光出力測定装置は、遮光性を有し、測定対象の光モジュールから出射された光が通過する通過部が形成され、回転中心の周りに回転して前記光モジュールから出射された光を減衰させる減衰部材を駆動手段によって回転中心の周りに回転させ、測定部が前記減衰部材によって減衰された光を測定する光出力測定装置において、前記通過部は、所定中心角に設定され、前記回転中心を基準として放射状に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、減衰部材に対する光の入射位置が変化しても、所定中心角に設定され、回転中心を基準として放射状に形成された通過部が減衰比を一定に保持している。
【０００７】
また、請求項２の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記通過部が、扇形のスリットであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、減衰部材における通過部の加工を容易にしている。
【０００９】
また、請求項３の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記減衰部材は、前記光モジュールから出射される光の出射部と前記測定部との間の光路に直交する面に対して傾斜配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、減衰部材で反射された光が光モジュールへ戻ることを回避している。
【００１１】
また、請求項４の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記減衰部材、前記駆動手段及び前記減衰部材が、前記光モジュールから出力された光が入射する開口を有する筐体に収容されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明によれば、光モジュール以外の光の筐体への侵入を防いでいる。
【００１３】
また、請求項５の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記測定部は、前記減衰部材を挟んで前記光モジュールから出射される光の出射部に対して対向配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明によれば、測定部と光の出射部とを高い結合効率の下に光結合している。
【００１５】
また、請求項６の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記減衰部材は、カバーが被着されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明によれば、減衰部材の回転に伴って発生する風に起因した、例えば、風があたることによる温度変動に基づくセンサの温度特性の発生を抑制している。
【００１７】
また、請求項７の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記減衰部材が、前記光の出射部から出射された光の光路に複数配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明によれば、減衰部材を複数配置することで、光の減衰比を所望の値に設定している。
【００１９】
また、請求項８の発明に係る光出力測定装置は、上記の発明において、前記駆動手段の作動を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明によれば、駆動手段を所望の回転速度に制御している。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明に係る光出力測定装置の好適な実施の形態について説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
まず、この発明の光出力測定装置に係る実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１である光出力測定装置の概略構成を示す断面図である。図２は、出射部の一例を示す他のＬＤモジュールの断面図である。図３は、図１の光出力測定装置で使用する減衰部材の正面図である。実施の形態１に係る光出力測定装置１は、筐体２内に配置されるモータ３と、減衰部材７と、センサ９とを備えている。
【００２３】
筐体２は、外部に配置した出射部１０を臨む位置に開口２ａが設けられている。出射部１０は、測定対象の半導体レーザ（ＬＤ）モジュール１５と接続された光コネクタ１７で、ＬＤモジュール１５に内蔵されたＬＤ素子から出力されたレーザ光を開口２ａへ向けて出射する。ここで、ＬＤモジュール１５は、内部にＬＤ素子が収納され、延出した光ファイバ１６の端部に光コネクタ１７が取り付けられている。また、出射部１０は、測定対象となる光源の光を開口２ａへ向かって出射することができれば、光コネクタ１７に代えて、パッケージ内に配置固定する前の状態であるベースにキャリアを介して搭載したＬＤ素子や、図２に示す光ファイバを結合していないＬＤモジュール２０としてもよい。ＬＤモジュール２０は、パッケージ２１にサーモモジュール２２とベース２３が配置され、ベース２３にはキャリア２４を介してＬＤ素子２５が搭載されている。そして、ＬＤモジュール２０は、ＬＤ素子２５が出射したレーザ光をレンズ２６を介してパッケージ２１に形成された出射部２１ａから開口２ａへ向かって出射する。
【００２４】
モータ３は、減衰部材７を回転させる駆動手段で、回転軸３ａにプーリ３ｂが取り付けられている。プーリ３ｂは、支持ブラケット４に設けたプーリ４ａとの間に巻き掛けたベルト５によってモータ３の回転力を減衰部材７に伝達する。モータ３は、近傍に配置されたコントローラ６によって回転速度が制御される。コントローラ６は、例えば、筐体２に突出した制御つまみを有するＩＣチップで、制御つまみを操作してモータ３を所望の回転速度に制御する。
【００２５】
減衰部材７は、モータ３によって回転される金属製の円板で、図３に示すように、所定中心角に設定され、扇形からなる複数のスリット７ａが回転中心となる取付孔７ｂを基準として放射状に等間隔に形成されている。ここで、減衰部材７は、複数のスリット７ａを放射状に等間隔に形成することで減衰比を０．５に設定した。このため、出射部１０から出力されたＬＤモジュール１５のレーザ光は、図４に示すように、スリット７ａの部分では通過して「１」の相対出力を、スリット７ａ以外の板面の部分では遮断されて「０」の相対出力となる周期的な出力特性を示し、減衰部材７による光の減衰比は０．５となる。
【００２６】
このとき、減衰比は、スリット７ａが等間隔に形成されている場合には、スリット７ａの周方向の幅（中心角）とスリット７ａに隣接する減衰部材７自体の幅（中心角）との比が１：２であれば１／３となる。言い換えると、減衰部材７に関し、半径方向任意の点における全周の長さＬに対する複数のスリット７ａの全幅Ｗの比Ｗ／Ｌが減衰比となり、減衰比は任意に設定することができる。従って、減衰部材７は、周方向に沿ったスリット７ａの長さと全周に亘る長さの比が予め設定した減衰比となれば、必ずしも複数のスリット７ａを等間隔にする必要はない。
【００２７】
更に、減衰部材７は、図１あるいは図５に示すように、出射部１０とセンサ９との間の光路ＰＬに直交する面Ｆに対して角度θ傾斜させて配置されている。これにより、光出力測定装置１は、図５に示すように、減衰部材７の表面で反射したレーザ光ＬＬＤを光路ＰＬ外へ反射させ、反射したレーザ光ＬＬＤが出射部１０を通ってＬＤモジュール１５に戻り、ＬＤ素子にダメージを与えることを回避している。また、減衰部材７は、カバー８が被着されている。カバー８は、減衰部材７の回転に伴って発生する風に起因したセンサの温度変動を抑制するもので、支持ブラケット４に取り付けられている。ここで、減衰部材７は、金属の他、セラミック等を使用してもよい。また、カバー８は、少なくともレーザ光ＬＬＤが通過する窓が開いていればよく、さらに窓は光学的に透明な材料、例えば、ガラスや透明なプラスチック等で塞いで使用してもよい。なお、カバー８は、全体が光学的に透明な材料であってもよい。
【００２８】
センサ９は、減衰部材７を挟んで出射部１０に対して対向配置され、測定対象のＬＤモジュール１５から出力され、減衰部材７によって所定減衰比に減衰されたレーザ光を高い結合効率の下に測定する。センサ９は、フォトダイオードや光パワーメータ等が使用される。
【００２９】
以上のように構成される光出力測定装置１は、出射部１０にＬＤモジュール１５の光コネクタ１７を接続し、モータ３によって減衰部材７を回転させる。そして、光出力測定装置１は、出射部１０から出射されたＬＤモジュール１５のレーザ光を回転する減衰部材７によって所定減衰比の下に減衰し、減衰されたＬＤモジュール１５の出力をセンサ９で測定する。
【００３０】
このとき、出射部１０から出射されたＬＤモジュール１５のレーザ光の減衰部材７に対する入射点が変化し、例えば、図６に示すように、半径方向において入射点Ｐ１から入射点Ｐ２に変化したとする。すると、減衰部材７では、入射点Ｐ１におけるスリット幅ｗ１が、入射点Ｐ２ではスリット幅ｗ２に変化してしまう。しかし、減衰部材７は、複数のスリット７ａが所定中心角に設定され、回転中心となる取付孔７ｂを基準として放射状に等間隔に形成されている。
【００３１】
このため、入射点Ｐ１における全周の長さＬ１に対する複数のスリット７ａの幅の総和Ｗ１によって決まる減衰比Ｗ１／Ｌ１は、入射点Ｐ２における全周の長さＬ２に対する複数のスリット７ａの幅の総和Ｗ２によって決まる減衰比Ｗ２／Ｌ２と等しくなる（Ｗ１／Ｌ１＝Ｗ２／Ｌ２）。従って、光出力測定装置１においては、入射点が変化しても光の減衰比が一定に保持される。このため、光出力測定装置１は、減衰部材７やセンサ９を特段の精度をもって配置する必要がなく、組立が非常に容易になる。
【００３２】
ここで、例えば、減衰比が０．５の減衰部材７を用いた光出力測定装置１を使用し、ＬＤモジュール１５を駆動電流３００ｍＡ，４００ｍＡ及び５００ｍＡでそれぞれ駆動したとき、減衰部材７の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）に対するセンサ９の出力（ｍＷ）を測定したところ、図７に（ａ）〜（ｃ）として示すように、各駆動電流での出力は回転速度とは無関係に回転速度が２０（ｒ／ｍｉｎ）を超える迄に半減していた。
【００３３】
また、光出力測定装置１において、カバー８を被着しないで減衰部材７を８００（ｒ／ｍｉｎ）の回転速度で回転させたときに、減衰部材７から１５ｍｍ離れたセンサ９で測定されるＬＤモジュール１５の出力（１００ｍＷ）の時間（ｓｅｃ）に対する変動量（ｍＷ）を調べたところ、図８に示す結果が得られた。一方、同一の光出力測定装置１において、減衰部材７にカバー８を被着して同一の条件で光の変動量（ｍＷ）を調べたところ、図９に示すように変動量の振幅が約１／３小さくなった結果が得られた。
【００３４】
図８及び図９に示す結果から、光出力測定装置１は、減衰部材７にカバー８を被着すると、センサ９で測定されるＬＤモジュール１５の出力が安定することが分かった。これは、光出力測定装置１は、回転に伴って惹起される風によって減衰部材７が振動し、減衰部材７の振動によってセンサ９で測定されるＬＤモジュール１５の出力が変動するのに対し、カバー８を被着することで、回転に伴う風の発生が抑制されることによる。従って、光出力測定装置１は、減衰部材７にカバー８を被着すると、光モジュールの出力を安定して測定することができることが分かった。
【００３５】
（実施の形態２）
次に、この発明の光出力測定装置に係る実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る光出力測定装置は、実施の形態１に係る光出力測定装置が減衰部材を１つ備えていたのに対し、減衰部材を２つ備えている。図１０は、この発明の実施の形態２である光出力測定装置の概略構成を示す断面図である。図１１及び図１２は、図１０の光出力測定装置で使用する２種類の減衰部材の正面図である。ここで、実施の形態２に係る光出力測定装置２０は、実施の形態１と同一の構成部材については同一の符号を付している。光出力測定装置２０は、図１０に示すように、筐体２内にそれぞれ２つずつ配置されるモータ３、コントローラ６及び減衰部材１１，１２と、２つの減衰部材１１，１２によって減衰された光を測定するセンサ９を備えている。
【００３６】
光出力測定装置２０は、減衰部材１１，１２が対向配置されるように、センサ９を挟んで２つのモータ３を配置している。このとき、例えば、減衰部材１１は、図１１に示すように、中心角２αで、扇形からなる複数のスリット１１ａを回転中心となる取付孔１１ｂを基準として放射状に等間隔に形成する。一方、減衰部材１２は、図１２に示すように、中心角αで、扇形からなる複数のスリット１２ａを回転中心となる取付孔１２ｂを基準として放射状に等間隔に形成する。
【００３７】
このため、開口２ａから入射したＬＤモジュール１５から出力されたレーザ光は、減衰部材１１においては、図１３（ａ）に示す周期的な出力特性となり、減衰部材１２においては、図１３（ｂ）に示す周期的な出力特性となる。このため、ＬＤモジュール１５から出力されたレーザ光は、重なり合った減衰部材１１，１２を通過すると、図１４に示すように１／４に減衰される。このため、光出力測定装置２０は、複数の減衰部材を光路ＰＬに配置することで、レーザ光の減衰比を所望の値に設定することができる。
【００３８】
このとき、図１５に示すように、２台のモータ３を並列に配置すると共に、支持ブラケット１３ａ，１３ｂで軸１３ｃの両端を支持した支持部材１３を設ける。そして、減衰部材１１は、軸１３ｃに設けたプーリ４ｂに、減衰部材１２は、プーリ４ｂに図示しないベアリングを介して設けたプーリ４ｃに、それぞれ取り付ける。これにより、減衰部材１１，１２を、各モータ３のプーリ３ｂとプーリ４ｂやプーリ４ｃとの間に巻き掛けたベルト５によって個々に独立して駆動するようにしてもよい。
【００３９】
一方、減衰部材は、図１６に示すように、２つの減衰部材１１を対向配置し、一方の減衰部材１１を一定の速度で回転させ、他方の減衰部材１１の回転速度を経時的に変化させる。すると、光出力測定装置２０は、図１３に示す出力特性において、２つの減衰部材１１間における位相差が経時的に変化することになり、減衰比を時間の経過に伴って変化させたり、２つの減衰部材１１を通過する光を遮断したりすることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、前記通過部は、所定中心角に設定され、前記回転中心を基準として放射状に形成されているので、減衰部材に対する光の入射位置が変化しても、所定中心角に設定され、回転中心を基準として放射状に形成された通過部が減衰比を一定に保持する。このため、本発明の光出力測定装置は、減衰部材や測定部を特段の精度をもって配置する必要がなく、組立が非常に容易であるという効果を奏する。
【００４１】
また、請求項２の発明によれば、前記通過部を、扇形のスリットとしたので、減衰部材における通過部の加工が容易になるという効果を奏する。
【００４２】
また、請求項３の発明によれば、前記減衰部材は、前記光モジュールから出射される光の出射部と前記測定部との間の光路に直交する面に対して傾斜配置されているので、減衰部材で反射された光が光モジュールへ戻ることを回避し、検査対象の光モジュールを損傷から保護することができるという効果を奏する。
【００４３】
また、請求項４の発明によれば、前記減衰部材、前記駆動手段及び前記減衰部材が、前記光モジュールから出力された光が入射する開口を有する筐体に収容されているので、光モジュール以外の光の筐体への侵入を防ぎ、高精度な測定ができるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項５の発明によれば、前記測定部は、前記減衰部材を挟んで前記光モジュールから出射される光の出射部に対して対向配置されているので、測定部と光の出射部とを高い結合効率の下に光結合し、精度の良い測定を可能にするという効果を奏する。
【００４５】
また、請求項６の発明によれば、前記減衰部材は、カバーが被着されているので、減衰部材の回転に伴って発生する風に起因したセンサの温度変動を抑制し、測定部で測定される光モジュールの出力を安定させるという効果を奏する。
【００４６】
また、請求項７の発明によれば、前記減衰部材が、前記光の出射部から出射された光の光路に複数配置されているので、光の減衰比を所望の値に設定することができるという効果を奏する。
【００４７】
また、請求項８の発明によれば、前記駆動手段の作動を制御する制御手段を設けたので、駆動手段を所望の回転速度に制御することができ、減衰部材を複数使用する場合には、減衰比を経時的に変化させたり、複数の減衰部材を通過する光を遮断したりすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である光出力測定装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】出射部の一例を示す他のＬＤモジュールの断面図である。
【図３】図１の光出力測定装置で使用する減衰部材の正面図である。
【図４】減衰部材によって減衰される光の周期的な出力特性を示す相対出力特性図である。
【図５】減衰部材の傾斜配置と傾斜配置の効果を説明する概略構成図である。
【図６】スリットの効果を説明する減衰部材の一部拡大図である。
【図７】減衰比が０．５の減衰部材を用いた光出力測定装置において異なる駆動電流ごとにセンサで測定された回転速度に対する出力の変化図である。
【図８】図１の光出力測定装置において減衰部材にカバーを被着しないで回転させた場合に、センサで測定される出力の変動量を示す出力変動図である。
【図９】図１の光出力測定装置において減衰部材にカバーを被着して回転させた場合に、センサで測定される出力の変動量を示す出力変動図である。
【図１０】この発明の実施の形態２である光出力測定装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の光出力測定装置で用いる一方の減衰部材の正面図である。
【図１２】図１０の光出力測定装置で用いる他方の減衰部材の正面図である。
【図１３】図１０，１１の減衰部材によって減衰される光の周期的な出力特性を示す相対出力特性図である。
【図１４】図１０，１１の減衰部材を通過した光の周期的な出力特性を示す相対出力特性図である。
【図１５】減衰部材及びモータの他の配置を示す概略図である。
【図１６】減衰比を経時的に変化させる手法を説明する図１１に示す減衰部材を重ねた正面図である。
【図１７】光源から出力された光を減衰させる従来の手段、その問題点を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１　光出力測定装置
２　筐体
２ａ　開口
３　モータ
３ａ　回転軸
３ｂ　プーリ
４　支持ブラケット
４ａ　プーリ
５　ベルト
６　コントローラ
７　減衰部材
７ａ　スリット
７ｂ　取付孔
８　カバー
９　センサ
１０　出射部
１１，１２　減衰部材
１３　支持部材
１３ａ，１３ｂ　支持ブラケット
１３ｃ　軸
１５　ＬＤモジュール
１６　光ファイバ
１７　光コネクタ
２０　ＬＤモジュール
２１　パッケージ
２１ａ　出射部
２２　サーモモジュール
２３　ベース
２４　キャリア
２５　ＬＤ素子
２６　レンズ
ＰＬ　　光路
【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】
2004045150.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004045150.tif 000011
【図１０】
2004045150.tif 000012
【図１１】
2004045150.tif 000013
【図１２】
2004045150.tif 000014
【図１３】
2004045150.tif 000015
【図１４】
2004045150.tif 000016
【図１５】
2004045150.tif 000017
【図１６】
2004045150.tif 000018
【図１７】
2004045150.tif 000019