(57)【要約】      （修正有）【課題】アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後においても、光結合効率の最大値を保持できるアレイ型光デバイスおよび光ファイバ接続部品を提供する。【解決手段】光ファイバアレイまたは他のアレイ型光デバイスと光学的に結合されるアレイ型光デバイス１０２において、圧電素子からなるアクチュエータ１０３ａ、１０３ｂであって、アレイ型光デバイスの光素子１０２ａ〜１０２ｄの光軸に垂直であり、光素子のアレイ方向の両端部において、アレイ型光デバイスを支持台１０１に固定する２つのアクチュエータを備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバアレイまたは他のアレイ型光デバイスと光学的に結合されるアレイ型光デバイスにおいて、
圧電素子からなるアクチュエータであって、前記アレイ型光デバイスの光素子の光軸に垂直であり、前記光素子のアレイ方向の両端部において、前記アレイ型光デバイスを支持台に固定する２つのアクチュエータ
を備えたことを特徴とするアレイ型光デバイス。
【請求項２】
前記光素子は、フォトダイオード、半導体レーザ、光変調器、光スイッチ、光増幅器、光導波路のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のアレイ型光デバイス。
【請求項３】
アレイ型光デバイスと光学的に結合される光ファイバアレイを固定する光ファイバ接続部品において、
圧電素子からなるアクチュエータであって、前記光ファイバアレイの光ファイバの光軸に垂直であり、前記光ファイバのアレイ方向の両端部において、前記光ファイバアレイを支持台に固定する２つのアクチュエータ
を備えたことを特徴とする光ファイバ接続部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ型光デバイスおよび光ファイバ接続部品に関し、より詳細には、両者をアレイ型光デバイスモジュールに組み立てた後においても、光結合効率の最大値を保つことができるアレイ型光デバイスおよび光ファイバ接続部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いた光ファイバ通信システムにおいては、光の広帯域性を用いた大容量の通信が実現されている。１本の光ファイバに複数の波長の光を合波して伝送する波長多重通信により、さらに大容量の通信を実現している。波長多重通信においては、複数の波長の光を合波・分波するためにアレイ導波路格子などのアレイ型光デバイスが使われている。また、複数の光を出射するレーザアレイ、複数の光を受光するフォトダイオードアレイなどのアレイ型光デバイスにも注目が集まっている。
【０００３】
アレイ型デバイスからの出射光は、光ファイバアレイ、マイクロレンズアレイを介して出射され、光ファイバへ光学結合される。アレイ型デバイスへの入射光も、光ファイバアレイ、マイクロレンズアレイを介して光ファイバから入射される。このように光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとを光学的に結合したアレイ型光デバイスモジュールが用いられている。例えば、特許文献１には、半導体レーザアレイからの出射光を光結合させる光ファイバアレイの支持台への固定方法の例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に、従来の光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光学的結合の方法を示す。図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は上面図である。支持台１１に固定されたアレイ型光デバイス１２である半導体レーザアレイの光軸Ａと、光ファイバ接続部品２１に固定された光ファイバアレイ２２の光軸Ａ’とを合わせて、両者を溶接または接着剤により固定する。例えば、支持台１１を固定しておき、光ファイバ接続部品２１を光学調心用の治具に固定しておく。治具をｚ軸方向に移動させ、アレイ型光デバイス１２の半導体レーザアレイの端面と光ファイバアレイ２２の端面とを突き合わせる。その後、半導体レーザアレイの出射光を、光ファイバアレイ２２の他方の端部でモニターしながら、治具をｘ軸、ｙ軸方向に移動させる。モニターしている出射光の光強度が最大となる位置において、アレイ型光デバイス１２と光ファイバ接続部品２１とを固定する。
【０００６】
しかしながら、支持台の固定に溶接、接着剤を用いているが、固定時における位置ずれや経時変化により、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後の光結合効率は、光学調心時の光結合効率よりも低くなる。この現象は、半導体レーザ、端面入射型フォトダイオードなどの半導体基板垂直方向、すなわちｘ-ｙ平面内での光結合トレランスが小さい光デバイスでは顕著である。
【０００７】
例えば、接着剤の劣化による上下方向（ｙ軸方向）の光軸ずれに加えて、両支持台間のねじれ、すなわちｘ-ｙ平面内での回転方向のずれも、光結合効率の低下を招く。その結果、光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光結合は、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後においても、光結合効率の最大値を保つことが困難であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後においても、光結合効率の最大値を保つことができるアレイ型光デバイス、光ファイバ接続部品を提供することにある。
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、第１の実施態様は、光ファイバアレイまたは他のアレイ型光デバイスと光学的に結合されるアレイ型光デバイスにおいて、圧電素子からなるアクチュエータであって、前記アレイ型光デバイスの光素子の光軸に垂直であり、前記光素子のアレイ方向の両端部において、前記アレイ型光デバイスを支持台に固定する２つのアクチュエータを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、第２の実施態様は、アレイ型光デバイスと光学的に結合される光ファイバアレイを固定する光ファイバ接続部品において、圧電素子からなるアクチュエータであって、前記光ファイバアレイの光ファイバの光軸に垂直であり、前記光ファイバのアレイ方向の両端部において、前記光ファイバアレイを支持台に固定する２つのアクチュエータを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後においても、アレイ型光デバイスと光ファイバアレイとの間の光軸ずれを補正することができるため、光結合効率の最大値を保つことができる。
【００１２】
また、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後に光軸の補正をすることを前提に、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てる際の光学調心を簡素化し、製造時間の短縮を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光学的結合の方法を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光学的結合の方法を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかるアレイ型光デバイスを示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態にかかるアレイ型光デバイスを示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光学的結合の方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、光ファイバアレイの接続部品またはアレイ型光デバイスの支持台の少なくとも一方に、上下方向および回転の微調整機構を設ける。本実施形態は、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後における微小位置の変位に対して、光結合効率が最大となるように、微調整機構により位置補正が可能な構成を具備する。
【００１５】
図２に、本発明の第１の実施形態にかかる光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光学的結合の方法を示す。図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は上面図である。アレイ型光デバイス１０２は、フォトダイオードアレイであり、前端面から光を入射する端面入射型フォトダイオード１０２ａ-１０２ｄが、内部に４つ格納されている。アレイ型光デバイス１０２は、フォトダイオード（光素子）の光軸Ａに垂直でフォトダイオードのアレイ方向（ｘ軸方向）の両端部において、アクチュエータ１０３ａ，１０３ｂを介して、支持台１０１に固定されている。
【００１６】
アクチュエータ１０３ａ，１０３ｂは、圧電素子を用いた圧電アクチュエータであり、図２（ｃ）に示したように、電圧を印加すると印加方向に伸張する素子である。第１の実施形態に用いた圧電素子は、１５０Ｖの電圧を印加すると、印加方向に約１０μｍ膨張する。
【００１７】
アレイ型光デバイスモジュールを組立てる際は、支持台１０１を固定しておき、アクチュエータ１０３ａ，１０３ｂの圧電素子に７５Ｖを印加し、約５μｍの高さに設定しておく。光ファイバアレイ２２が固定された光ファイバ接続部品２１を光学調心用の治具に固定し、治具をｚ軸方向に移動させ、アレイ型光デバイス１０２のフォトダイオードの端面と光ファイバアレイ２２の端面とを突き合わせる。その後、光ファイバアレイ２２の他方の端部からモニター光を入射し、光ファイバアレイ２２からの入射光を、フォトダイオードアレイでモニターしながら、治具をｘ軸、ｙ軸方向に移動させる。モニターしている入射光の光強度が最大となる位置において、アレイ型光デバイス１０２と光ファイバ接続部品２１とを溶接または接着剤により固定する。
【００１８】
図３は、第１の実施形態にかかるアレイ型光デバイスを示す斜視図である。アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後に上下方向（ｙ軸方向）に光軸ずれが生じた場合、アクチュエータ１０３ａ，１０３ｂの圧電素子の双方に、同時に７５Ｖ以上の電圧を印加することにより上方向へ、または、７５Ｖ以下の電圧を印加することにより下方向へ光軸を補正することができる。
【００１９】
図４に、アレイ型光デバイスモジュールを組み立てた後に、ｘ-ｙ平面内での回転方向の光軸ずれが生じた場合を示す。アクチュエータ１０３ａの圧電素子に７５Ｖ以上の電圧を印加し、アクチュエータ１０３ｂの圧電素子に７５Ｖ以下の電圧を印加することにより、反時計回り（左回転）方向へ光軸を補正することができる（図４参照）。一方、アクチュエータ１０３ａの圧電素子に７５Ｖ以下の電圧を印加し、アクチュエータ１０３ｂの圧電素子に７５Ｖ以上の電圧を印加することにより、時計回り（右回転）方向光軸を補正することができる。
【００２０】
図５に、本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバアレイとアレイ型光デバイスとの光学的結合の方法を示す。アレイ型光デバイス１２は、半導体レーザアレイ（光素子）であり、半導体レーザが内部に４つ格納されている。光ファイバアレイ１２２は、光ファイバ接続部品１２１に固定され、光ファイバの光軸Ａ’に垂直で光ファイバのアレイ方向（ｘ軸方向）の両端部において、アクチュエータ１２３を介して、支持台１２４に固定されている。アクチュエータ１２３は、第１の実施形態と同じ圧電素子を用いた圧電アクチュエータである。
【００２１】
アレイ型光デバイスモジュールを組立てる際は、支持台１１を固定しておき、支持台１２４を光学調心用の治具に固定しておく。アクチュエータ１２３の圧電素子に７５Ｖを印加し、約５μｍの高さに設定しておく。治具をｚ軸方向に移動させ、アレイ型光デバイス１２の半導体レーザアレイの端面と光ファイバアレイ１２２の端面とを突き合わせる。その後、半導体レーザアレイの出射光を、光ファイバアレイ１２２の他方の端部でモニターしながら、治具をｘ軸、ｙ軸方向に移動させる。モニターしている出射光の光強度が最大となる位置において、両者を溶接または接着剤により固定する。
【００２２】
なお、光ファイバアレイとアレイ型光デバイスの両方を、アクチュエータを介して支持台に固定しておき、いずれか一方、または両方の圧電素子の電圧を制御するようにしてもよい。
【００２３】
本実施形態では、アレイ型光デバイスとして、フォトダイオードアレイ、半導体レーザアレイを例に説明したが、光変調器アレイ、光スイッチアレイ、光増幅器アレイ、光導波路アレイなどにも適用できることは明らかである。また、これらアレイ型光デバイスと光ファイバアレイとの光学的結合のみならず、アレイ型光デバイス同士の結合、光ファイバアレイ同士の結合にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１１，１０１，１２４  支持台
１２，１０２  アレイ型光デバイス
２１，１２１  光ファイバ接続部品
２２，１２２  光ファイバアレイ
１０３，１２３  アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017003620.tif 000006
【図５】
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