(57)【要約】【課題】コアの中心と先球の中心位置のずれによる損失が大きいものを予め選別することによって、光モジュールの歩留まりを向上させた測定方法である。【解決手段】レーザ光を光ファイバピグテイル１５の先端に照射した状態で光ファイバピグテイル１５をＶ溝基板１４の溝部２０に沿って移動させ、レーザ光の出力が最大となる位置での光出力を計測するとともに、その測定位置における挿入損失を算出したことを特徴とする光ファイバピグテイルの挿入損失測定方法である。【選択図】図１
2005049407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する発光手段と、表面に溝部が形成された測定基板と、先端面が球状に形成され上記測定基板の溝部上に搭載する光ファイバピグテイルと、該光ファイバピグテイルを上記溝部に沿って移動させる移動手段と、上記光ファイバピグテイルの後端面側に配置されるとともに、上記光ファイバピグテイルの先端面のコアに照射したレーザ光を受光して上記レーザ光の出力を測定する測定手段とからなり、上記レーザ光を光ファイバピグテイルの先端に照射した状態で光ファイバピグテイルを上記溝部に沿って移動させ、上記測定手段で測定されるレーザ光の出力が最大となる位置での光出力を計測するとともに、該測定位置における挿入損失を算出することを特徴とする光ファイバピグテイルの挿入損失測定方法。
【請求項２】
上記測定基板に搭載した光ファイバピグテイルに一定の加重をかけながら移動させることを特徴とする請求項１記載の光ピグテイルの挿入損失測定方法。
【請求項３】
上記光ファイバピグテイルを錘により一定の加重をかけたことを特徴とする請求項２記載の光ファイバピグテイルの挿入損失測定方法。
【請求項４】
測定する毎に、上記光ファイバピグテイルと測定基板の溝部の当接面が互いに同一の当接面にて搭載するように、光ファイバピグテイルに同一当接面矯正部材を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光ファイバピグテイルの挿入損失測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール等に搭載される先球（先端面が球状となっていること。以下、同じ）光ファイバを用いた光ファイバピグテイルの挿入損失測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図５のように光ファイバピグテイル６は、光モジュールに搭載されて使用され、レーザダイオード（以下ＬＤという）２から出力される光を効率良くファイバ先端部で結合し、且つ低損失で出力させることが要求される。ＬＤ２から出力される光を効率良く結合させる為に、ファイバ先端７が先球加工されている場合が多い。なお、図において、１はＬＤ２から出射されるレーザ光のパワーをモニタするＰＤ、３は先球ファイバを載せるＶ溝基板、４はＬＤ２を温度制御する温度制御素子、５はＬＤモジュールのパッケージである。
【０００３】
このような光ファイバピグテイルの先球加工は、理想的にはコアの中心と先球の中心が一致していることが望ましいが、実際には先球加工の様々な条件でコアの中心と先球の中心位置がずれている場合が多い。従って、光モジュールにコアの中心と先球の中心位置が大きくずれたものを搭載した場合は、ＬＤ２から出力される光を効率良く結合できなくなるが、簡単に測定できる方法が無かった為、従来は、特許文献１のようにコアの中心と先球の中心位置がずれによる損失を考慮しない方法で挿入損失を測定したものを搭載していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１１８５１号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバピグテイルは、コアの中心と先球の中心位置がずれによる損失を考慮しない方法を用いて挿入損失を測定した場合、光モジュールとして光ファイバピグテイルを組み込んでも、ＬＤと先球の結合損失が大きい為に光出力が低くなり規格外れで不良が発生し、歩留まりが低下するという問題を有していた。
【０００６】
かかる問題点を解決するためにコアの中心と先球の中心位置のずれが大きい光ファイバピグテイルを予め選別することによって、光モジュールの歩留まりを向上させたいという要求があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の要求に応える為、本発明の光ファイバピグテイルの挿入損失測定方法によれば、レーザ光を出射する発光手段と、表面に溝部が形成された測定基板と、先端面が球状に形成され上記測定基板の溝部上に搭載する光ファイバピグテイルと、該光ファイバピグテイルを上記溝部に沿って移動させる移動手段と、上記光ファイバピグテイルの後端面側に配置されるとともに、上記光ファイバピグテイルの先端面のコアに照射したレーザ光を受光して上記レーザ光の出力を測定する測定手段とからなり、上記光レーザ光を光ファイバピグテイルの先端に照射した状態で光ファイバピグテイルを上記溝部に沿って移動させ、上記測定手段で測定されるレーザ光の出力が最大となる位置での光出力を計測するとともに、該測定位置における挿入損失を算出するものである。
【０００８】
本発明の測定方法によれば、光ファイバピグテイルを溝部に沿って移動させているので移動方向は溝部がガイドとなって上下左右にはブレにくくなる。従って、上下左右のブレが原因で挿入損失が悪化するのは無視できるとともに、この測定方法においてレーザ光の出力が最大となる位置で挿入損失が悪化するのはコアの中心と球状の先端面の中心位置がずれるのが原因と容易に判断がつき、簡単にそのような不良品を仕分けることが可能となる。これにより、コア中心と先球中心の位置ずれの大きな光ピグテイルを事前に仕分けることにより、光モジュールの不良発生を防止するとともに有効に歩留まりを向上させることができるものである。
【０００９】
なお、測定基板に搭載した光ファイバピグテイルに一定の加重をかけながら移動させることで、上下左右方向のブレを完全に防止することができ、正確な測定を行うことが可能となる。一定の加重をかける方法としては、例えば錘を載せる方法がある。さらに、測定する毎に、上記光ファイバピグテイルと測定基板の溝部の当接面が互いに同一の当接面にて搭載するように光ファイバピグテイル又は測定基板に同一当接面矯正部材を備える。即ち、例えば、光ファイバピグテイルのファイバスタッブ部にＤカットされた部材（同一当接面矯正部材）を付着することにより、Ｄカットの平坦部分で常に搭載されるので、溝部に搭載する光ファイバピグテイルの溝部との当接面が常に一定とすることができる。従って、光モジュールに組み込んだ際、上記測定時の先球ファイバの回転方向をそのまま維持することができ、同一の測定結果を再現させることが可能となる。
【００１０】
これにより、光ファイバピグテイルのコアの中心と球状の先端面の中心位置が大きくずれているものを仕分けでき、光モジュールの歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は光ファイバピグテイルの挿入損失を測定する測定装置を示し、（ａ）はその中央横断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図２は測定装置の測定手順を示す中央断面図である。
【００１３】
本発明の測定装置は、図１に示すように、ＬＤ１２を駆動させる為のＬＤドライバ１１、Ｖ溝基板１４（測定基板）、光ファイバピグテイル１５、温度制御素子１３、センサ１７及びこれに接続されたパワーメータ１６及びステージ１８からなる。
【００１４】
ＬＤ１２、温度制御素子１３、Ｖ溝基板１４には、実際に光モジュールに使用されるものと同じ一体型のものが用いられ、ＬＤドライバ１１からの駆動信号によってレーザ光を出力させることが可能となっている。
【００１５】
Ｖ溝基板１４はシリコン等からなる板状体の表面にＬＤ１２の搭載位置及び光ファイバピグテイル１５の搭載位置を区画した構成であり、光ファイバピグテイル１５の搭載する領域全域を横切るようにＶ溝２０を形成している。
【００１６】
温度制御素子１３は、ＬＤ１２を温度制御するものである。ＬＤは温度によって特性が敏感に変化するので温度制御が必要である。温度制御素子としては、電流の量と方向で温度を制御するペルチェ素子を使用している。
【００１７】
光ファイバピグテイル１５は先球ファイバ部１５ｃとファイバスタブ１５ａから構成されている。先球ファイバ部１５ｃの中心には光信号を伝達するためのコア（不図示）が配置されており、コアの周囲にからなるクラッド（不図示）が被覆されて光ファイバピグテイルの先球ファイバ部１５ｃを成している。コアとクラッドの材質は石英系ガラスで、コア内部に光信号を閉じ込めて導波させる為に、コアの屈折率をゲルマニア（ＧｅＯ２）等をドープしてクラッドよりも高くしている。また、先端面は先球加工を施して先球状に形成している。
【００１８】
また、ファイバスタブ１５ａは、セラミックからなる円筒状に形成されており、中心に先球ファイバ部１５ｃが挿入されている。このファイバスタブ１５ａの端面には図のようにＤカット金具１９を取着しても良い。Ｄカット金具１９は円筒形の金具をアルファベットのＤの形状にカットされたもので、カットした面を基準として先球の回転方向を定めるものである。即ち、光ファイバピグテイルの先球加工は、理想的にはコアの中心と先球の中心が一致していることが望ましいが、実際には先球加工の様々な条件でコアの中心と先球の中心位置がずれている場合が多く、回転方向にファイバがずれると結合が変化してしまうので、この様に回転方向を固定する必要がある。
【００１９】
これにより、光ファイバピグテイル１５に取り付けたファイバスタブ１５ａの端面にＤカット金具１９を付着することにより、測定する毎に、常にＤカット金具１９の平坦部分で搭載するので、光ファイバピグテイル１５のシリコンプラットホーム１４に形成したＶ溝２０との当接面も常に同一面とすることができる。
【００２０】
パワーメータ１６とセンサ１７はセットで光のパワーを測定するものであり、今回は光ファイバピグテイル１５からの出力を受光して光パワーを測定する。
【００２１】
ステージ１８は図中、左右に移動可能な移動部材１８ａを有しており、Ｄカット金具１９が搭載されて光ファイバピグテイルを移動可能に構成されている。
【００２２】
次に操作手順について説明する。測定手順は、図３（ａ）に示すように光ファイバピグテイル１５の先球ファイバ部１５ｃをＶ溝基板１４上に、Ｄカット金具１９のＤカット面が下になるように載せ、図３（ｂ）の様にＶ溝に沿って光ファイバピグテイル１５を移動させ、図３（ｃ）の様に光ファイバピグテイル１５からの光出力が最大となる光パワーを測定する。そして、次式の様に、予め上記と同じ測定方法で測定した、挿入損失の値が分かっている基準の光ファイバピグテイル１５の測定結果との差から挿入損失を計算する。
【００２３】
挿入損失：ＩＬ＝基準ピグテイルの挿入損失値＋（被測定ピグテイルの測定値−基準ピグテイルの測定値）
以上の様な光ファイバピグテイル１５を溝部に沿って移動させる方法で、光ファイバピグテイル１５の挿入損失の測定を行うことにより、移動方向は溝部がガイドとなって上下左右（図３（ａ）では紙面に垂直方向を左右方向）にはブレにくくなり、上下左右のブレが原因で挿入損失が悪化することを無視できるとともに、この測定方法においてレーザ光の出力が最大となる位置で挿入損失が悪化するのはコアの中心と球状の先端面の中心位置がずれるのが原因と容易に判断がつき、簡単にそのような不良品を仕分けることが可能となる。
【００２４】
従って、従来の測定方法ではできなかった光ファイバピグテイル１５のコアの中心と先球の中心のずれによる挿入損失が大きなものを選別することが可能なり、コアの中心と先球の中心のずれによる損失を含めた本来の挿入損失の測定が可能となる。
【００２５】
また、Ｖ溝２０上の先球ファイバ部１５ｃに一定の加重を加えることにより、先球ファイバ部１５ｃがＶ溝２０に沿ったまま動かず、且つ、先球ファイバ部１５ｃにストレスを与えない安定した調芯が可能となる。一定の加重を加える方法としては、例えば図４の様に錘３９を先球ファイバ部１５ｃの略全域に乗せる方法がある。錘３９の重さは、先球ファイバ部１５ｃをＶ溝２０に沿って駆動したときの先球ファイバ部１５ｃの振れによる測定値のばらつきとファイバへのストレスの両方を考慮した結果、５０ｇ程度が適当であると考えられる。錘３９の材質はアルミやステンレス等が考えられる。先球ファイバ部１５ｃに傷をつけない様に錘の角にＲをつける等の加工も重要となる。
【００２６】
その他、先球ファイバ部１５ｃにコンスタント加重を掛ける方法としては、先球ファイバ部１５ｃをばねやロードセルで押さえる方法等も考えられるが、先球ファイバ部１５ｃがＶ溝２０に固定されて動かず、且つ、先球ファイバ部１５ｃにストレスを与えない安定した調芯が可能となる一定の加重になるような設計をすることが重要である。
【００２７】
次に具体的な実施の形態を、図５を用いて説明する。
【００２８】
本件の基本的な構成は上述のような第１の発明の実施の形態で説明した構成と同じである。具体的には、ＬＤ５４を駆動するＬＤドライバ５７と、光ファイバピグテイル５３を光軸方向（紙面では横の矢印方向）に駆動させるためのステージ５２と光パワーを測定するパワーメータ４４とがＧＰＩＢケーブル４５でパソコン４３接続され、光ファイバピグテイル５３がＶ溝基板５５のＶ溝（不図示）に沿った駆動と光ファイバピグテイル５３からの光出力の測定がパソコン４３により自動でできるようになっている。
【００２９】
また、光ファイバピグテイル５３の先球ファイバ部がＶ溝基板５５のＶ溝で上下左右のブレを完全に防止するために、錘４８を先球ファイバ部に乗せる一定加重がかかるようになっている。
【００３０】
さらに、光ファイバピグテイル５３を固定するホルダ５８にＤカット金具６０のＤカット面が下になるように乗せるようにしたことにより、常に同じ回転方向で安定した測定ができるようになっている。
【００３１】
これにより、発明の実施の形態で説明した手順を、自動でＶ溝に沿って光ファイバピグテイル５３を移動させてピーク位置に先球を停止させ光出力を測定することが可能になった。
【００３２】
また、ＬＤ５４付きＶ溝基板５５のＶ溝上に先球ファイバ部を置く事を容易にするために、低倍率カメラ４７でビデオセレクタ４２とモニタ４１を通して先球ファイバとＶ溝を確認することが可能となっている。更に、ＬＤ５４と先球ファイバ部の先球頂点とをぎりぎりまで近づける為に、高倍率カメラ４６でビデオセレクタ４２とモニタ４１を通してＬＤ５４と先球頂点を観察できるようになっている。高倍率カメラ４６でＬＤ５４と先球頂点を観察する際、錘４８が遮るので、錘４８には穴が開いている。
【００３３】
ステージ５０は錘４８の位置を調整するもので、ステージ５１はＬＤ５４付きＶ溝基板５５の位置を調整するステージである。これらの調整は、最初に錘４８とＬＤ５４付きＶ溝基板５５位置決めする為のもので、測定毎に調整するものではない。ステージ５０、ステージ５１、ステージ５２は、測定時の振動の影響を防ぐ為に、防振台４９に固定されている。
【００３４】
以上の様な方法で、光ファイバピグテイル挿入損失の測定を行うことにより、コアの中心と先球の中心ずれによる損失を含めた本来の挿入損失測定が可能となった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の測定方法によれば、光ファイバピグテイルを溝部に沿って移動させているので移動方向は溝部がガイドとなって上下左右にはブレにくくなる。従って、上下左右のブレが原因で挿入損失が悪化するのは無視できるとともに、この測定方法においてレーザ光の出力が最大となる位置で挿入損失が悪化するのはコアの中心と球状の先端面の中心位置がずれるのが原因と容易に判断がつき、簡単にそのような不良品を仕分けることが可能となる。これにより、コア中心と先球中心の位置ずれの大きな光ピグテイルを事前に仕分けることにより、光モジュールの不良発生を防止するとともに有効に歩留まりを向上させることができるものである。
【００３６】
なお、測定基板に搭載した光ファイバピグテイルに一定の加重をかけながら移動させることで、上下左右方向のブレを完全に防止することができ、正確な測定を行うことが可能となる。一定の加重をかける方法としては、例えば錘を載せる方法がある。さらに、測定する毎に、上記光ファイバピグテイルと測定基板の溝部の当接面が互いに同一の当接面にて搭載するように光ファイバピグテイル又は測定基板に同一当接面矯正部材を形成する。即ち、例えば、光ファイバピグテイルのファイバスタッブ部にＤカットされた部材（同一当接面矯正部材）を付着することにより、Ｄカットの平坦部分で常に搭載されるので、溝部に搭載する光ファイバピグテイルの溝部との当接面が常に一定とすることができる。従って、光モジュールに組み込んだ際、上記測定時の先球ファイバの回転方向をそのまま維持することができ、同一の測定結果を再現させることが可能となる。
【００３７】
これにより、光ファイバピグテイルのコアの中心と球状の先端面の中心位置が大きくずれているものを仕分けでき、光モジュールの歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバピグテイルの挿入損失を測定する測定装置を示し、（ａ）はその中央横断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の測定方法に用いる測定装置を示し、（ａ）（ｂ）はその手順を示す中央断面図、（ｃ）はレーザ光を光ファイバピグテイルに照射した場合の光出力とＬＤ〜光ファイバピグテイルの先球までの距離の関係を示す図である。
【図３】本発明の他の測定方法を示す図である。
【図４】本発明の他の測定方法を示す図である。
【図５】光ファイバピグテイルを光モジュールに組み込んだ使用例を示す図である。
【符号の説明】
１：ＰＤ
２：ＬＤ
３：Ｖ溝基板
４：温度制御素子
５：パッケージ
６：光ファイバピグテイル
７：先球部
１１：ＬＤドライバ
１２：ＬＤ
１３：温度制御素子
１４：Ｖ溝基板
１５：光ファイバピグテイル
１６：パワーメータ
１７：センサ
１８：Ｚステージ
１９：Ｄカット金具
２０：Ｖ溝
３９：錘
４１：モニタ
４２：ビデオセレクタ
４３：パソコン
４４：パワーメータ
４５：ＧＰＩＢケーブル
４６：高倍率カメラ
４７：低倍率カメラ
４８：錘
４９：防振台
５０：ステージ
５１：ステージ
５２：ステージ
５３：光ファイバピグテイル
５４：ＬＤ
５５：Ｖ溝基板
５６：温度制御素子
５７：ＬＤドライバ
５８：ホルダ
５９：Ｄカット金具
【図１】
2005049407.tif 000003
【図２】
2005049407.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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