(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射端から出射端へ延びる長尺状のコア部を複数有する光導波路の検査方法であって、
前記入射端に光を入射しながら、前記出射端の近傍に設けられた撮像手段を用いて当該出射端から出射する光の近視野像を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された近視野像から、所定の形状の領域を選択し、当該領域内の強度の積算値を算出する領域積算値算出工程と、
前記積算値を用いて前記光導波路の性能を評価する性能評価工程と、を備え、
前記光導波路には複数のコア部の出射端がそれぞれ面一になるように列に沿って設けられ、
前記複数のコア部のうちの１つであって光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、当該入射コア部の近傍のコア部を近傍コア部と定義し、
前記撮像工程では、前記入射コア部の入射端に光を入射しながら、当該入射コア部及び近傍コア部の出射端の近傍に設けられた前記撮像手段を用いて、これら出射端から出射する光の近視野像を撮像し、
前記領域積算値算出工程では、前記撮像工程において撮像された近視野像上で、前記入射コア部の出射端の少なくとも一部を含む出射領域と前記近傍コア部の出射端の少なくとも一部を含む近傍領域とを選択し、前記出射領域の強度の積算値と前記近傍領域の強度の積算値とを算出し、
前記性能評価工程では、前記出射領域及び前記近傍領域に対して算出された積算値を用いて、前記入射コア部に入射した光の前記近傍コア部への漏れに関するクロストーク性能を評価することを特徴とする光導波路の検査方法
【請求項２】
前記領域積算値算出工程では、略円状の領域を選択することを特徴とする請求項１に記載の光導波路の検査方法。
【請求項３】
前記領域積算値算出工程では、前記光導波路の出射端において直線上に並ぶ複数のコア部の前記直線に沿った方向における幅をＷとし、前記直線に沿った方向における前記コア部の中心間の距離をＰとし、前記領域の直径をＤとしたときに、
Ｄ＜２Ｐ−Ｗ
の関係を有する略円状の領域を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の光導波路の検査方法。
【請求項４】
前記複数のコア部のうちの１つであって光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、
前記撮像工程では、前記入射コア部の入射端に光を入射しながら、当該入射コア部の出射端前の近傍に設けられた前記撮像手段を用いて、当該入射コア部の出射端から出射する光の近視野像を撮像し、
前記領域積算値算出工程では、前記撮像工程において撮像された近視野像上で、前記入射コア部の出射端の少なくとも一部を含む出射領域を選択し、当該出射領域と前記出射端との相対位置を変えながら当該出射領域内の強度の積算値を前記相対位置ごとに算出し、
前記性能評価工程では、前記相対位置ごとに算出された積算値を用いて、前記光導波路の出射端と受光デバイスとがオフセットした状態で光結合されたときのこれらの結合部における損失であるトレランス性能を評価することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光導波路の検査方法。
【請求項５】
前記複数のコア部のうちの１つであって光源からの光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、
前記光源を前記入射コア部の入射端の近傍で移動させながら前記撮像工程と前記領域積算値算出工程とを繰り返し行うことにより、前記光源と前記入射端との相対位置をずらしたときにおける前記領域内の強度の積算値を前記相対位置ごとに算出する光源走査工程をさらに備え、
前記性能評価工程では、前記光源走査工程において前記相対位置ごとに算出された積算値を用いて前記光導波路の性能を評価することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光導波路の検査方法。
【請求項６】
前記複数のコア部のうちの１つであって光源からの光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、
前記光源を前記入射コア部の入射端の近傍で移動させながら前記撮像工程を繰り返し行うことにより、前記光源と前記入射端との相対位置をずらしたときにおける前記近視野像を複数撮像し、当該複数の近視野像を用いて前記領域積算値算出工程を繰り返し行うことにより、前記光源と前記入射端との相対位置をずらしたときにおける前記領域内の強度の積算値を前記相対位置ごとに算出する光源走査工程をさらに備え、
前記性能評価工程では、前記光源走査工程において前記相対位置ごとに算出された積算値を用いて前記光導波路の性能を評価することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光導波路の検査方法。
【請求項７】
前記領域積算値算出工程では、前記領域内で設定された重み係数を用いて重み付けされた強度の積算値を算出することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の光導波路の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の伝送路として光導波路の開発が盛んである。光導波路は、光路となるコア部と、コア部と屈折率が異なるクラッド部とを組み合わせて構成される。中でも長尺状の複数のコア部をフィルム状のクラッド部で取り囲んで構成された平面型の光導波路は、光−光集積回路や光−電子集積回路等を構成する重要なモジュールの１つとして近年注目されている。
【０００３】
図１１は、このような光導波路の性能を示す指標の１つであるクロストーク性能の内容を模式的に示す図である。図１１の左側において模式的に示すように、互いに平行にして設けられた複数のコア部（チャンネルともいう）のうちの１つについて、その入射端から光を入射すると、この入射光はクラッド部との境界で反射しながら反対側の出射端から出射する。ところが実際には、入射光の一部は光を入射したチャンネルだけでなくその近傍のチャンネルにも伝搬する場合があり、このような現象をクロストークという。
【０００４】
従来では、光導波路のクロストーク性能を評価する場合、パワーメータに接続された光ファイバやフォトダイオード等の受光デバイスを評価対象である光導波路に突き当てながらスキャンし、各チャンネルの出射端面における光の強度を測定する。この際、受光デバイスと光導波路の出射端面が形成された面との間にはマッチングオイルが塗られるため、作業面が汚れるという課題がある。またコア部のサイズは小さなものでは数μｍのものも存在するため、受光デバイスの位置合わせにも精密さが要求されることから、測定に時間がかかるという課題もある。
【０００５】
特許文献１には、マルチコア光ファイバの性能を評価する試験方法が記載されている。特許文献１の試験方法では、試験対象であるマルチコア光ファイバの一端側の入射端面から光を入射しながら、他端側の出射面の画像をカメラによって撮像し、これにコンピュータ上で処理を施すことによって、マルチコア光ファイバのコア部の位置を特定する方法が記載されている。この方法では、カメラを用いた非接触の方法によってコア部の位置を特定し、取得したコア部の位置データを受光デバイスの位置合わせに用いることによって、マルチコア光ファイバに含まれる複数のコア部のうちの１つに対して受光デバイスを精度良く位置合わせすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４２２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１の方法では、カメラを用いることによってコアの位置を特定した後は、取得したコアの位置データを用いて受光デバイスをコアに位置合わせしながら突き当てた後、受光デバイスを介してコアからの出射光をパワーメータで検出し、コアの損失やクロストーク性能等を評価している。すなわち、特許文献１にはカメラを用いた非接触の方法によってコアの位置情報を取得することが記載されているものの、受光デバイスを突き当てずに非接触の方法によって出射光を測定し、さらにその各種性能を評価する手順については十分に検討されていない。
【０００８】
本発明は、光導波路に形成されたコア部の性能を、受光デバイスを接触させずに非接触の方法で測定できる光導波路の検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の検査方法は、入射端から出射端へ延びる長尺状のコア部を複数有する光導波路の検査方法であって、前記入射端に光を入射しながら、前記出射端の近傍に設けられた撮像手段を用いて当該出射端から出射する光の近視野像を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において撮像された近視野像から、所定の形状の領域を選択し、当該領域内の強度の積算値を算出する領域積算値算出工程と、前記積算値を用いて前記光導波路の性能を評価する性能評価工程と、を備え、前記光導波路には複数のコア部の出射端がそれぞれ面一になるように列に沿って設けられ、前記複数のコア部のうちの１つであって光が入射され
るコア部を入射コア部と定義し、当該入射コア部の近傍のコア部を近傍コア部と定義し、前記撮像工程では、前記入射コア部の入射端に光を入射しながら、当該入射コア部及び近傍コア部の出射端の近傍に設けられた前記撮像手段を用いて、これら出射端から出射する光の近視野像を撮像し、前記領域積算値算出工程では、前記撮像工程において撮像された近視野像上で、前記入射コア部の出射端の少なくとも一部を含む出射領域と前記近傍コア部の出射端の少なくとも一部を含む近傍領域とを選択し、前記出射領域の強度の積算値と前記近傍領域の強度の積算値とを算出し、前記性能評価工程では、前記出射領域及び前記近傍領域に対して算出された積算値を用いて、前記入射コア部に入射した光の前記近傍コア部への漏れに関するクロストーク性能を評価することを特徴とする。
【００１０】
（２）この場合、前記領域積算値算出工程では、略円状の領域を選択することが好ましい。
【００１１】
（３）この場合、前記領域積算値算出工程では、前記光導波路の出射端において直線上に並ぶ複数のコア部の前記直線に沿った方向における幅をＷとし、前記直線に沿った方向における前記コア部の中心間の距離をＰとし、前記領域の直径をＤとしたときに、
Ｄ＜２Ｐ−Ｗ
の関係を有する略円状の領域を選択することが好ましい。
【００１３】
（４）この場合、前記複数のコア部のうちの１つであって光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、前記撮像工程では、前記入射コア部の入射端に光を入射しながら、当該入射コア部の出射端前の近傍に設けられた前記撮像手段を用いて、当該入射コア部の出射端から出射する光の近視野像を撮像し、前記領域積算値算出工程では、前記撮像工程において撮像された近視野像上で、前記入射コア部の出射端の少なくとも一部を含む出射領域を選択し、当該出射領域と前記出射端との相対位置を変えながら当該出射領域内の強度の積算値を前記相対位置ごとに算出し、前記性能評価工程では、前記相対位置ごとに算出された積算値を用いて、前記光導波路の出射端と受光デバイスとがオフセットした状態で光結合されたときのこれらの結合部における損失であるトレランス性能を評価することが好ましい。
【００１４】
（５）この場合、前記検査方法は、前記複数のコア部のうちの１つであって光源からの光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、前記光源を前記入射コア部の入射端の近傍で移動させながら前記撮像工程と前記領域積算値算出工程とを繰り返し行うことにより、前記光源と前記入射端との相対位置をずらしたときにおける前記領域内の強度の積算値を前記相対位置ごとに算出する光源走査工程をさらに備え、前記性能評価工程では、前記光源走査工程において前記相対位置ごとに算出された積算値を用いて前記光導波路の性能を評価することが好ましい。
【００１５】
（６）この場合、前記検査方法は、前記複数のコア部のうちの１つであって光源からの光が入射されるコア部を入射コア部と定義し、前記光源を前記入射コア部の入射端の近傍で移動させながら前記撮像工程を繰り返し行うことにより、前記光源と前記入射端との相対位置をずらしたときにおける前記近視野像を複数撮像し、当該複数の近視野像を用いて前記領域積算値算出工程を繰り返し行うことにより、前記光源と前記入射端との相対位置をずらしたときにおける前記領域内の強度の積算値を前記相対位置ごとに算出する光源走査工程をさらに備え、前記性能評価工程では、前記光源走査工程において前記相対位置ごとに算出された積算値を用いて前記光導波路の性能を評価することが好ましい。
【００１６】
（７）この場合、前記領域積算値算出工程では、前記領域内で設定された重み係数を用いて重み付けされた強度の積算値を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
（１）本発明の検査方法では、光導波路の入射端に光を入射しながら、撮像手段を用いて出射端から出射する光の近視野像を撮像し、さらにこの近視野像から所定の形状の領域（以下では、このような近視野像上で選択された所定の形状の領域を「関心領域」ともいう）を選択し、この関心領域内の強度の積算値を算出し、さらにこの積算値を用いて光導波路の性能を評価する。本発明によれば、例えば近視野像上で光導波路のコア部の出射端を含む領域を関心領域として選択することにより、関心領域とほぼ等しい受光面の形状を有する受光デバイスを出射端のうち関心領域が設定された部分に突き当てながら、出射端からの光をパワーメータで測定した場合とほぼ同等の効果を奏する。したがって本発明によれば、出射端からの出射光を測定するにあたって、受光デバイスをコア部に実際に突き当てたりマッチングオイルを塗ったりする必要がなくなる。また本発明によれば、従来の検査方法において受光デバイスを出射端に位置合わせしながら突き当てていた工程は、近視野像上で所定の形状の関心領域の位置を定める工程、すなわち実際の受光デバイスの精密な移動を伴わない画像処理上の一工程に置き換えられる。したがって、本発明の検査方法によれば、従来の検査方法と比較して検査にかかる時間を短縮することができる。特に近年ではコア部が高密度で形成された光導波路の開発が盛んであるところ、速やかな検査が可能な本発明は特にこのような多くのコア部が形成された高密度の光導波路の検査に効果的である。
【００１９】
（２）本発明では、関心領域を略円状とすることにより、円状の断面形状を有する光ファイバを光導波路に突き当てながら出射光をパワーメータで測定した場合とほぼ同等の効果を得ることができる。
【００２０】
（３）本発明では、コア部の幅をＷとし、コア部の中心間距離をＰとした場合に、関心領域の直径Ｄを、２Ｐ−Ｗより小さな値とする。これにより、関心領域が、近視野像上で隣接する２つのコア部の出射端の両方を含まないようにできる。
【００２１】
（４）本発明では、入射コア部の入射端に光を入射しながら、この入射コア部の出射端と近傍コア部の出射端とを含む近視野像を撮像する。そして本発明では、この近視野像上で入射コア部の出射端の少なくとも一部を含む関心領域としての出射領域と、近傍コア部の出射端の少なくとも一部を含む関心領域としての近傍領域とを選択し、これら２つの領域の強度の積算値を算出する。さらに本発明では、これら入射コア部と近傍コア部について算出された積算値を用いて光導波路のクロストーク性能を評価する。ここでクロストーク性能とは、入射コア部に入射した光の近傍コア部への漏れに関する性能である。これにより、従来のように受光デバイスを光導波路のコア部に突き当てたり位置合わせをしたりすることなく光導波路のクロストーク性能を速やかに評価できる。
【００２２】
（５）本発明では、入射コア部の入射端に光を入射しながら、この入射コア部の出射端から出射する光の近視野像を撮像する。そして本発明では、この近視野像上で入射コア部の出射端の少なくとも一部を含む出射領域を関心領域として選択し、この関心領域を出射端との相対位置を変えながら、この関心領域内の強度の積算値を相対位置ごとに算出する。さらに本発明では、このようにして算出された相対位置ごとの積算値、換言すれば関心領域の位置を出射端の近傍で変化させたときにおける積算値の変化を用いて、光導波路のトレランス性能を評価する。ここでトレランス性能とは、光導波路のコア部と受光デバイスとを突き合わせることによってこれらを光結合したときに、コア部と受光デバイスとで位置ずれが生じた場合の結合部における損失に関する性能である。本発明では、受光デバイスを光導波路のコア部に突き当てたり位置合わせをしたりすることなくこの結合部におけるトレランス性能を速やかに評価できる。
【００２３】
（６）本発明では、光源を入射コア部の入射端の近傍で移動させながら、出射端側に設けられた撮像手段による近視野像の撮像（撮像工程）と、この近視野像上での関心領域の選択及び積算値の算出（領域積算値算出工程）とを繰り返し行う。これにより、入射端側で光源の位置を変化させたときの出射端側での強度の積算値の変化を取得することができる。また本発明では、このような光源の位置を変えたときにおける積算値の変化を用いることにより、光導波路の様々な性能を評価できる。例えば、光導波路に第１〜第３まで３つのコア部がこの順で並列に設けられている場合を想定する。このような場合、入射端側の光源を第１コア部から第２コア部へ向かって移動させながら、第３コア部の出射端に対向する位置に固定された撮像手段を用いて上記撮像工程及び領域積算値算出工程を繰り返し行うことにより、第１コア部に入射した光の第３コア部への漏れ、及び第２コア部に入射した光の第３コア部への漏れに関するトレランス性能を、上記（５）の発明のように関心領域を移動させることなく評価できる。また、光源及び撮像手段をそれぞれ同じコア部の入射端側及び出射端側に設けた状態で、光源を入射端の近傍で移動させた場合には、入射端側で（５）の発明で説明したような位置ずれが生じた場合における損失に関する性能を評価できる。
【００２４】
（７）本発明では、光源を入射コア部の入射端の近傍で移動させながら、撮像工程を繰り返し行うことによって複数の近視野像を撮像する。そして、これら複数の近視野像を用いて領域積算値算出工程を繰り返し行うことにより、光源と入射端との相対位置をずらしたときにおける領域の強度の積算値を相対位置ごとに算出する。これにより、（６）の発明と同じ効果を奏する。
【００２５】
（８）本発明では、領域積算値算出工程において選択した関心領域内で強度の積算値を算出する際、この領域内で設定された重み係数を用いて重み付けされた強度の積算値を算出する。上述のように近視野像上に設定する関心領域は、受光デバイスの受光面を模したものに相当する。一方、一般的な受光デバイスである光ファイバには、開口数の分布が一様でないものも存在する。本発明では、関心領域に重み係数を設定することにより、このような光ファイバの開口数分布を反映させることができる。よって本発明によれば、突き合わせる受光デバイスの種類を変えた場合におけるトレランス性能について、速やかに評価できる。
【００２６】
（９）本発明によれば、（１）の発明と同等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る光導波路の検査装置の構成を示す図である。
【図２】光導波路の斜視図である。
【図３】検査装置を用いて光導波路のクロストーク性能を評価する手順を示すフローチャートである。
【図４】クロストーク性能及びトレランス性能を評価する際における光源と光導波路と測定ユニットとの位置関係を模式的に示す図である。
【図５】近視野像の一例を示す図である。
【図６】クロストーク性能を評価する場合における領域積算値算出処理の内容を説明するための図である。
【図７】光導波路の出射端側の面を示す図である。
【図８】ＳＩ型とＧＩ型の光ファイバの屈折率分布を比較した図である。
【図９】検査装置を用いて光導波路のトレランス性能を評価する手順を示す図である。
【図１０】トレランス性能を評価する場合における領域積算値算出処理の内容を説明するための図である。
【図１１】クロストーク性能の内容を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る光導波路１の検査装置２の構成を示す図である。
【００３０】
図２は、光導波路１の斜視図である。
【００３１】
図２に示すように、光導波路１は、帯状であり、コア層１３を、２つのクラッド層１１，１２で挟んだ積層構造を有する。コア層１３は、複数の長尺状のコア部１４と複数の長尺状のクラッド部１５とを交互に配置して構成される。図２に示すように、光導波路１の側面には複数のコア部１４の端面がそれぞれ面一になるように列に沿って設けられている。コア部１４は、この周囲のクラッド部１５及びクラッド層１１，１２よりも屈折率が高く光路となっている。
【００３２】
図１に示すように、検査装置２は、検査対象としての光導波路１が載置されるセンターステージ３と、光導波路１の一端側に設けられた光源ユニット４及びその光源ステージ５と、光導波路１の他端側に設けられた測定ユニット６及びその測定ステージ７と、これらステージ５，７のコントローラドライバ８と、測定ユニット６によって取得したデータを処理しさらに光導波路１の性能を評価するコンピュータ９と、を備える。
【００３３】
光導波路１は、コア部１４の一端側を光源ユニット４に向け他端側を測定ユニット６に向けた状態でセンターステージ３の上に固定される。以下では、光導波路１のコア部１４の光源ユニット４側の端部を入射端といい、測定ユニット６側の端部を出射端という。また以下では、光導波路１のコア部１４の延在方向とＸ軸は平行とし、複数のコア部１４の配列方向とＹ軸は平行とする（図２参照）。
【００３４】
光源ユニット４は、所定の波長で発光する発光素子及びそのドライバ等で構成された発光装置４１と、発光素子の光を光導波路１のコア部１４の入射端へ導く光ファイバ４２と、を含んで構成される。発光素子としては、例えば、発光ダイオードや半導体レーザ等が用いられる。
【００３５】
光源ステージ５は、例えば、ＸＹＺ軸３方向への移動及び各軸での回転が可能な６軸の電動ステージである。光源ステージ５のステージ面には光源ユニット４の光ファイバ４２を挟持するクランプ５２が固定されている。光ファイバ４２は、その端面を光導波路１の入射端面から僅かに離間した状態でクランプ５２に固定されている。これにより、発光素子で発生した光は光ファイバ４２を介して光導波路１のコア部１４の入射端に入射する。
【００３６】
測定ユニット６は、ＮＦＰ用光学系６１とデジタルカメラ６２とを組み合わせて構成される。
【００３７】
ＮＦＰ用光学系６１は、光導波路１の出射端の近視野像を測定するために複数のレンズを組み合わせて構成された光学系である。ＮＦＰ用光学系６１を構成する複数のレンズのうち最も光導波路１の出射端に近い位置には対物レンズ６３が設けられる。この対物レンズ６３の開口数は、従来の検査装置において検査対象に実際に突き当てて用いられる受光デバイス（例えば、光ファイバ）の開口数と対応している。従って、対物レンズ６３の開口数は、従来の検査装置による結果との比較を考慮して、例えば０．５以下のものから選択される。
【００３８】
デジタルカメラ６２は、上記ＮＦＰ用光学系６１によって結像された光導波路１の出射端から出射する光の近視野像を撮像する。このデジタルカメラ６２には、既知のものが用いられる。ただし後に詳述する手順に従ってクロストーク性能やトレランス性能を精度良く評価する場合、ビット深度が１２ｂｉｔ以上のものを用いることが好ましい。例えば、１２ｂｉｔのものを用いた場合、−３０ｄＢ程度まで測定でき、１６ｂｉｔのものを用いた場合、−４０ｄＢ程度まで測定できる。
【００３９】
測定ステージ７は、例えば、ＸＹＺ軸３方向への移動及び各軸での回転が可能な６軸の電動ステージである。測定ステージ７のステージ面には上述の測定ユニット６が固定されている。測定ユニット６は、その対物レンズ６３を光導波路１の出射端面から僅かに離間した状態でステージ面に固定されている。これにより、光導波路１の出射端から出射する光の近視野像がデジタルカメラ６２によって撮像される。
【００４０】
コントローラドライバ８は、予め定められたティーチングプログラムに従って光源ステージ５及び測定ステージ７の電動アクチュエータを駆動し、それぞれのステージ面に固定された光ファイバ４２及び測定ユニット６の位置及び姿勢を変更する。コントローラドライバ８とコンピュータ９は通信回線によって接続されており、光ファイバ４２や測定ユニット６の位置及び姿勢を変化させるためのティーチングプログラムは、コンピュータ９を利用して設定することが可能となっている。
【００４１】
コンピュータ９は、検査装置２全体の制御及び各種演算を行うＣＰＵ、後述の領域積算値算出処理（後述の図３のＳ５、図９のＳ１５）や性能評価処理（後述の図３のＳ６、図９のＳ１６）等を実行するための各種プログラムやデータを記憶するＲＯＭやハードディスク等の記憶装置、及びデジタルカメラ６２やコントローラドライバ８等と接続されるＩ／Ｏポート等で構成されるコンピュータ本体９１と、作業者が本体９１に指令を与えるために操作可能なキーボード等の入力装置９２と、作業者が本体９１による演算結果を視認可能な態様で表示する表示装置９３と、を含んで構成される。
【００４２】
次に、図３〜１０を参照しながら、上記検査装置２を用いた光導波路１の検査方法の具体的な手順について説明する。より具体的には、クロストーク性能に関する検査方法と、トレランス性能に関する検査方法とについて順に説明する。
【００４３】
図３は、検査装置を用いて光導波路のクロストーク性能を評価する手順を示すフローチャートである。
【００４４】
図４は、図３のフローチャートに従ってクロストーク性能を評価する際、又は後述の図９のフローチャートに従ってトレランス性能を評価する際における光源４と光導波路１と測定ユニット６との位置関係を模式的に示す平面図である。
【００４５】
Ｓ１では、光導波路に形成された複数のコア部１４ａ〜１４ｅのうちの１つを選択し、これを入射コア部と定義し、この入射コア部の近傍のコア部を近傍コア部と定義する。図４には、符号“１４ｃ”が付されたコア部を入射コア部と定義し、これ以外のものを近傍コア部と定義した場合の例を示す。
【００４６】
Ｓ２では、光源及び測定ユニットのコントローラドライバ上での基準位置及び基準姿勢を設定する。光源の基準位置は、光源の光軸が入射コア部の入射端面の中心を通過するように設定され、光源の基準姿勢は、光源の光軸が入射コア部の入射端面側の光軸が平行になるように設定される。測定ユニットの基準位置は、測定ユニットの光軸が入射コア部の出射端面の中心を通過するように設定され、測定ユニットの基準姿勢は、測定ユニットの光軸が入射コア部の出射端面側の光軸と平行になるように設定される。Ｓ３では、コントローラドライバを用いることによって、光源及び測定ユニットをＳ２で設定した基準位置及び基準姿勢に固定する。
【００４７】
Ｓ４では、光源を駆動し入射コア部の入射端に光を入射しながら、測定ユニットを用いて、入射コア部の出射端及び近傍コア部の出射端から出射する光の近視野像を撮像する。図５は、Ｓ４で撮像された光導波路の出射端の近視野像の一例を示す図である。図５では、コア部１４ａ〜１４ｅを説明の便宜上、一点鎖線で示す。また図５では、光の強度の大小を模式的に濃淡で示している。
【００４８】
Ｓ５では、Ｓ４で取得した近視野像上に略円状の関心領域を設定するとともに、この関心領域を近視野像上で移動させながら各位置における関心領域内の強度の積算値を算出する領域積算値算出処理を実行する。
【００４９】
図６は、クロストーク性能を評価する場合における領域積算値算出処理及び性能評価処理の内容を説明するための図である。
【００５０】
Ｓ５の処理では、入射コア部１４ｃから最も離れた近傍コア部１４ａを選択し、この近傍コア部１４ａの出射端の中心Ｏａを含む位置に関心領域ＲＯＩを設定する。この際、関心領域ＲＯＩの中心ＯRと近傍コア部１４ａの中心ＯａのＺ軸に沿った高さは等しくなるようにすることが好ましい。
【００５１】
次に、図６において矢印で示すように、設定した関心領域ＲＯＩをＹ軸方向に沿って近傍コア部１４ａ、近傍コア部１４ｂ、入射コア部１４ｃ、近傍コア部１４ｄ、近傍コア部１４ｅの順で移動させながら、各位置において関心領域内の光の強度の積算値を算出する。これにより、図６の中段又は下段で示すように、Ｙ軸の各地点における強度積算値が取得される。図６には、強度積算値の振る舞いについて特徴的な２つの例を示す。なお以下では、このように関心領域を近視野像上で移動させながら各位置における関心領域内の強度積算値を算出することを、近視野像上で関心領域を走査する、ともいう。
【００５２】
ここで、略円状の関心領域ＲＯＩの半径の好ましい設定について説明する。
【００５３】
図７は光導波路１の出射端側の面を示す図である。図７に示すように、コア部１４のＹ軸に沿った方向における幅をＷとし、Ｙ軸に沿った方向における隣接するコア部１４，１４の中心間の距離をＰとした場合、関心領域ＲＯＩの半径Ｄ／２は、下記関係式を満たすような大きさに設定することが好ましい。
【００５４】
Ｄ＜２Ｐ−Ｗ
これにより、関心領域ＲＯＩの中心と１つのコア部の中心が一致した時には、関心領域ＲＯＩが２つのコア部に跨ることがない。
【００５５】
次にＳ６では、上記Ｓ５において算出された強度積算値を用いて性能評価処理を実行する。近傍コア部１４ａから近傍コア部１４ｅまで関心領域ＲＯＩを近視野像上で走査すると、Ｙ軸の各地点における強度積算値が得られる。ここで、図６の中段及び下段に示すように、強度積算値は関心領域ＲＯＩの中心が入射コア部１４ｃの中心と一致した所で最大となる。また図６の中段及び下段に示すように、関心領域ＲＯＩが入射コア部から離れるに従って強度積算値は概ね低下する。なお、関心領域ＲＯＩが入射コア部から離れると、関心領域ＲＯＩの中心が各近傍コア部の中心に一致したときに強度積算値に局所的な極大が現れる場合（図６の中段の例）と、関心領域ＲＯＩの中心が各近傍コア部の中心に一致したときに強度積算値に局所的な極小が現れる場合（図６の下段の例）とがある。入射コア部に入射した光の近傍コア部への漏れに関するクロストーク性能は、関心領域ＲＯＩの中心と入射コア部の中心と概ねが一致したときにおける強度積算値と、関心領域ＲＯＩの中心と各近傍コア部の中心とが概ね一致したときにおける強度積算値との比（図６中、Ｘｃｄ及びＸｃｅ参照）によって表される。
【００５６】
ところで、上述のように近視野像上で設定される関心領域の形状は、従来の検査装置における受光デバイスの受光面の形状に相当する。また、一般的には受光デバイスとして光ファイバが用いられる。
【００５７】
図８は、ＳＩ型とＧＩ型の光ファイバの屈折率分布を比較した図である。図８に示すように、ＳＩ型の光ファイバのコアの屈折率分布は一様である。したがって、ＳＩ型の光ファイバは、受光面内であればどこでもコアとクラッドの屈折率差によって定まる開口数で受光することができる。従って本発明では、受光デバイスとしてＳＩ型の光ファイバを用いることを想定する場合、Ｓ５の処理では、図８において下段に示すように関心領域内で一定の重み係数を用いて重み付けされた強度の積算値を算出することが好ましい。ここで、重み係数の具体的な値は、想定する光ファイバの開口数によって定められる。
【００５８】
一方、ＧＩ型の光ファイバのコアの屈折率は、中心において最も高く、中心から外側のクラッドに近づくにしたがって低下する。従ってＧＩ型の光ファイバは、中心から外側に近づくに従って開口数が小さくなり直線成分しか受光できなくなる。従って本発明では、受光デバイスとしてＧＩ型の光ファイバを用いることを想定する場合、Ｓ５の処理では、図８において下段に示すように関心領域内で中心から外側へ向かって低下するように上に凸となるような重み係数を設定し、この重み係数を用いて重み付けされた強度の積算値を算出することが好ましい。
【００５９】
図９は、検査装置を用いて光導波路のトレランス性能を評価する手順を示すフローチャートである。ここで光導波路のトレランス性能とは、光導波路のコア部と受光デバイスとが中心位置からＹＺ軸方向に所定間隔だけオフセットした状態で光結合されたときのこれらの結合部における損失に関する性能をいう。より具体的には、このトレランス性能は、例えば、ピーク値からの損失増加量が所定の許容値（例えば、１ｄＢや３ｄＢ等）以下となる受光デバイスの中心位置からの位置ずれ量によって定量的に評価される。以下では、このような位置ずれ量をトレランス値と定義し、このトレランス値を具体的に算出する手順について説明する。
【００６０】
Ｓ１１では、光導波路に形成された複数のコア部１４ａ〜１４ｃのうちの１つを選択し、これを入射コア部と定義する。図４には、符号“１４ｃ”が付されたコア部を入射コア部と定義する。Ｓ１２及びＳ１３では、図３のＳ２及びＳ３と同様の手順に従って光源及び測定ユニットの基準位置及び基準姿勢を設定するとともに、これら光源及び測定ユニットを基準位置及び基準姿勢に固定する。Ｓ１４では、図３のＳ４と同様の手順に従って入射コア部の出射端から出射する光の近視野像を撮像する。
【００６１】
Ｓ１５では、Ｓ１４で取得した近視野像上に略円状の関心領域を設定するとともに、この関心領域を近視野像上で移動させながら各位置における関心領域内の強度の積算値を算出する領域積算値算出処理を実行する。
【００６２】
図１０は、トレランス性能を評価する場合における領域積算値算出処理及び性能評価処理の内容を説明するための図である。
【００６３】
Ｓ１５の処理では、始めに、関心領域ＲＯＩの中心ＯRの走査経路を入射コア部１４ｃの近傍に設定する。この走査経路は、例えば図１０に示すように、Ｙ軸と平行でありかつ入射コア部１４ｃの中心Ｏｃを通過する経路Ｐ１と、この経路Ｐ１からＺ軸の正方向に沿って間隔ｄだけ離れた経路Ｐ２と、経路Ｐ１からＺ軸の負方向に沿って間隔ｄだけ離れた経路Ｐ３とで構成される。なお走査経路は、図１０に例示するものに限らない。例えば、走査経路に沿って関心領域ＲＯＩを移動させたときに、関心領域ＲＯＩ内に常に入射コア部１４ｃの出射端の少なくとも一部が含まれていれば、出射経路はどのような経路でもよい。次に、Ｓ１５の処理では、設定した走査経路に沿って関心領域ＲＯＩを近視野像上で走査し、各地点における強度積算値を算出する。
【００６４】
次にＳ１６では、上記Ｓ１５において算出された強度積算値を用いて性能評価処理を実行する。例えば、図６の経路Ｐ１に沿って関心領域ＲＯＩを走査すると、図１０の右側に示すように、Ｙ軸の各地点における強度積算値が得られる。この図１０の右側に示すように、強度積算値は関心領域ＲＯＩの中心が入射コア部１４ｃの中心と一致した所で最大となる。そして強度積算値は、関心領域ＲＯＩの中心が入射コア部１４ｃの中心から離れるに従って小さくなる。このように、受光デバイスと光導波路の入射コア部とが中心からオフセットして光結合されたときにおけるトレランス性能は、各位置における強度積算値と中心が一致したときにおける強度積算値との比によって表される。また、図１０に示すように、所定の許容損失（例えば、１ｄＢ）に対するトレランス値は、上記強度積算値の比が許容損失となる点の間の距離として算出される。
【００６５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、光源及び測定ユニットの位置をそれぞれで設定した基準位置及び基準姿勢に固定した状態で近視野像を撮像し（図３のＳ１〜Ｓ４及び図９のＳ１１〜Ｓ１４参照）、この１つの近視野像上で関心領域を走査することによって得られた強度積算値を用いてクロストーク性能やトレランス性能を評価したが（図３のＳ５〜Ｓ６及び図９のＳ１５〜Ｓ１６参照）、本発明はこれに限らない。例えば、測定ユニットの位置を基準位置及び基準姿勢に固定し、一方で光源の位置を光導波路の入射端の近傍で移動させながら、複数回にわたって近視野像の撮像（例えば、図３のＳ４参照）と領域積算値算出処理（例えば、図３のＳ５参照）とを繰り返し行うことにより、光源と光導波路の入射端との相対位置をずらしたときにおける関心領域内の強度積算値を相対位置ごとに算出し、ここで得られた強度積算値を用いてクロストーク性能やトレランス性能を評価してもよい。このように、光源の位置を変えても同様の評価を行うことができる。なお、この場合、光源の位置を変えながら近視野像を複数撮像しておき、これら複数の近視野像に対し領域積算値算出処理を繰り返し行うことにより、光源と光導波路の入射端との相対位置をずらしたときにおける関心領域内の強度積算値を相対位置ごとに算出してもよい。
【００６７】
また上記実施形態では、光源及び測定ユニットの姿勢をそれぞれの光軸が入射コア部の光軸と平行になるように設定したが、本発明はこれに限らない。例えば、入射コア部の光軸に対して所定の角度で傾斜するように光源や測定ユニットの姿勢を設定してもよい。例えば、光源の位置を基準位置及び基準姿勢に固定し、一方で測定ユニットの光軸と入射コア部の光軸との成す角度を変えながら、複数回にわたっての近視野像の撮像（例えば、図３のＳ４参照）と、領域積算値算出処理（例えば、図３のＳ５参照）とを繰り返し行うことにより、関心領域内の強度積算値を撮像角度ごとに算出し、ここで得られた強度積算値を用いて角度ずれに対するトレランス性能を評価してもよい。
【００６８】
また上記実施形態では、関心領域の形状を指定半径Ｄ／２で特定される真円状としたが、本発明はこれに限らない。上述のように、本発明において関心領域の形状は、従来の検査装置において光導波路の端面に突き当てて用いられる受光デバイスの受光面の形状に相当する。従って、関心領域の形状は、受光デバイスの受光面の形状として従来から採用されていた形状はもちろんのこと、従来にはない形状であってもよい。
【００６９】
また上記実施形態では、コア部の出射端面から直接出射する光の近視野像を撮像する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、コア部の出射端面に設けられたミラーから出射する光の近視野像を撮像し、これを用いてクロストーク性能やトレランス性能を評価してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…光導波路
１１，１２…クラッド層
１３…コア層
１４…コア部
１４ｃ…入射コア部
１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅ…近傍コア部
１５…クラッド部
２…検査装置
３…センターステージ
４…光源
４１…発光装置
４２…光ファイバ
５…光源ステージ
５２…クランプ
６…測定ユニット
６１…ＮＰＦ用光学系
６２…コデジタルカメラ
６３…対物レンズ
７…測定ステージ
９…コンピュータ
９１…コンピュータ本体
９２…入力装置
９３…表示装置
ＲＯＩ…関心領域
ＯR…関心領域の中心
Ｏａ…近傍コア部の中心
Ｏｃ…入射コア部の中心
Ｗ…コア部の幅
Ｐ…隣接するコア部の中心間の距離
Ｄ…関心領域の直径
【図１】
0006398608.tif 000002
【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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