(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板がその板面と垂直な軸心に対し、任意の方向に傾斜可能に保持され、その上板上にチャックが取り付けられ、そのチャックに光素子を保持した光素子保持体が着脱自在に取り付けられ、上記光素子の光軸は上記軸心とほぼ平行にその軸心上に位置されて、その光軸が通過する光窓を持つ接合面が上記光素子保持体に形成されており、上記上板の傾斜角を調整して上記光素子保持体の接合面を光ファイバを保持した光ファイバ保持体の接合面と平行とし、かつ上記光素子保持体と光ファイバ保持体とを調芯して、上記光素子保持体の接合面と上記光ファイバ保持体の接合面とをレーザ溶接固定する光ファイバ調芯固定装置において、
上記上板と係合されたステージをそれぞれ具備し、それらステージの移動によって上記上板の傾斜角の調整を行う一対の傾斜調整機構と、
上記レーザ溶接を行うためのレーザ光を出射するレーザ出射ヘッドを、その出射軸を常に上記軸心に向けて上記軸心の回りに回転移動させる回転移動手段と、
上記レーザ出射ヘッドを上記軸心と直交する方向に移動させるＲ軸ステージと、
上記レーザ出射ヘッドを上記軸心と平行方向に移動させるＺ軸ステージと、
メモリを備えた制御部とが設けられ、
上記回転移動手段は回転板とその回転板を回転させるモータとを備え、その回転板上に上記レーザ出射ヘッドが上記Ｒ軸ステージ及びＺ軸ステージを介して搭載され、
上記光ファイバ保持体は上記回転板をまたぐように設けられた支持体によって上記光素子保持体上に位置するようにされており、
上記メモリには上記一対の傾斜調整機構のステージアドレスの組み合わせに対する上記モータのアドレス毎の最適なレーザ照射位置が得られる上記Ｒ軸ステージ及びＺ軸ステージのステージアドレスがデータテーブルとして記憶され、
上記制御部は上記上板の傾斜角を調整した際の上記一対の傾斜調整機構のステージアドレスと上記モータのアドレスとより、上記データテーブルを検索して上記Ｒ軸ステージ及びＺ軸ステージを最適なレーザ照射位置に移動させる構成とされていることを特徴とする光ファイバ調芯固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はレーザダイオードやフォトダイオードあるいは光変調素子などの光素子と光ファイバとの接続において、それらを調芯固定する光ファイバ調芯固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオードやフォトダイオードなどの光素子と光ファイバとの接続は、一般にそれら光素子と光ファイバとをそれぞれ光素子保持体と光ファイバ保持体とに保持させ、それら両保持体を調芯して両保持体の接合面を例えばレーザ溶接により互いに接合固定することによって行われている。
【０００３】
図４Ａ，Ｂは上記のようにして接続される光素子保持体１１に保持された光素子ユニット１２と光ファイバ保持体１３に保持された光ファイバ１４の一例を示したものであり、これらが調芯固定された状態を図４Ｃに示す。
光素子保持体１１は円筒状とされ、その軸心には貫通孔１５が形成されている。光素子１２ａを搭載した光素子ユニット１２は端子１２ｂが植設された円板状のベース１２ｃに、光素子１２ａを覆うようにキャップ１２ｄが取り付けられた構造とされ、キャップ１２ｄの天板の光素子１２ａと対向する中央部には光窓１２ｅが形成されている。
【０００４】
光素子ユニット１２はその光軸が光素子保持体１１の軸心とほぼ一致されて、キャップ１２ｄが貫通孔１５の径大とされた収容部１５ａに収容され、ベース１２ｃが貫通孔１５の一端のさらに径大とされた固定部１５ｂに例えば接着固定されることによって、光素子保持体１１に保持される。
光素子保持体１１の、光素子ユニット１２が取り付けられた端面と反対側の端面は接合面１１ａとされ、この接合面１１ａにおける貫通孔１５の開口部は光素子ユニット１２の光軸が通過する光窓１１ｂとされる。なお、貫通孔１５内には集光用のレンズ１６が取り付けられている。
【０００５】
一方、光ファイバ１４を保持する光ファイバ保持体１３は円筒部１３ｂと、これより外径が大とされた大径円筒部１３ｃと、さらに大径とされた円板部１３ｄとが軸心を一致されて一体に形成されており、その軸心には貫通孔１７が形成されている。光ファイバ１４はこの貫通孔１７に挿通され、その端面１４ａが円板部１３ｄの端面、即ち光素子保持体１１の接合面１１ａと接合される接合面１３ａと一致されて保持される。
【０００６】
図５は上記のような構成とされた光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とを調芯固定するために従来使用されている光ファイバ調芯固定装置の構成を示したものであり、図６はその要部詳細を示したものである。なお、図６は光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３が取り付けられ、調芯固定された状態を示している。
【０００７】
円板状の上板２１は鋼球２２とその中心と軸心が一致されて一体化された丸棒状の鋼棒２３とよりなるリンクボール２４によって支持されている。上板２１の下面中央部には円柱部２５が突設されており、その端面には円錐状の凹部２５ａが形成され、周面にはねじ（図示せず）が形成されている。このねじと螺合する袋ナット２６はその内面に円柱部２５の凹部２５ａと対向する円錐状の凹部２６ａを有するものとされる。
【０００８】
リンクボール２４はその鋼棒２３が袋ナット２６の貫通孔２６ｂに挿通され、かつ袋ナット２６を円柱部２５に螺合させることにより、その鋼球２２が両凹部２５ａ，２６ａの円錐面によって挟持される。鋼棒２３は底板２７上に立設され、上板２１は鋼球２２を支点として底板２７に固定されたリンクボール２４に支持され、鋼球２２の中心を通る上板２１の板面と垂直な軸心に対し、任意の方向に傾斜可能とされる。
【０００９】
上板２１の周縁部の互いに９０°をなす位置には第１傾斜調整機構２８及び第２傾斜調整機構２９がそれぞれ取り付けられている。これら傾斜調整機構２８，２９は同様の構成とされて底板２７上に設置されており、上板２１のＸ軸方向の周縁部に取り付けられている第１傾斜調整機構２８について図６を参照して構成を説明する。
【００１０】
底板２７上にＺ軸方向に移動可能とされたＺ軸ステージ３１が設置される。Ｚ軸ステージ３１はモータ３１ａの駆動により移動される構造とされ、このＺ軸ステージ３１に支持体３２が取り付けられている。支持体３２の先端には円柱部３３が軸心がＺ軸方向とされて上板２１側に突設されており、この円柱部３３と軸心が一致されて対向する円柱部３４が上板２１の周縁部に突設されている。
【００１１】
これら円柱部３３，３４の互いに対向する端面にはそれぞれ円錐状の凹部３３ａ，３４ａが形成されており、かつ周面にそれぞれねじ（図示せず）が形成されている。これらねじと螺合する袋ナット３５は前述の袋ナット２６と同様、その内面に円錐状の凹部３５ａを有するものとされる。
円柱部３３，３４間にダブルリンクボール３６が配される。ダブルリンクボール３６は丸棒状の鋼棒３７の両端にそれぞれ鋼球３８が取り付けられたものであり、ダブルリンクボール３６による両円柱部３３，３４の連結は、ダブルリンクボール３６に係合させた２個の袋ナット３５をそれぞれ円柱部３３，３４に螺合させることによって行われ、両鋼球３８は凹部３４ａ，３５ａの両円錐面及び凹部３３ａ，３５ａの両円錐面によって挟持され、鋼棒３７はその軸心が両円柱部３３，３４の軸心と一致される。
【００１２】
第１傾斜調整機構２８のＺ軸ステージ３１を移動させることによって、リンクボール２４の鋼球２２の中心を通る上板２１の板面と垂直な軸心Ｚｏと交差する鋼球２２の中心を通るＹ軸と平行な線Ｙｏを中心として、上板２１の軸心Ｚｏに対する傾斜角を微調整することができる。
一方、第２傾斜調整機構２９のＺ軸ステージ３１を移動させることによって、軸心Ｚｏ及び線Ｙｏと直交する線Ｘｏを中心として、上板２１の傾斜角を微調整することができる。
【００１３】
上板２１上には荷重センサ３９を介して円錐台状のチャック４１が、その軸心が軸心Ｚｏとほぼ一致されて取り付けられる。チャック４１の先端面の中央部には凹部４１ａが形成されており、この凹部４１ａに、光素子保持体１１が着脱自在に取り付けられる。なお、チャック４１には光素子ユニット１２の端子１２ｂと接続されるケーブルを導出するための、凹部４１ａと連通する切溝（図示せず）が形成されている。
【００１４】
底板２７はＸ軸ステージ４２及びＹ軸ステージ４３を介して基台４４上に設置されている。Ｘ軸ステージ４２及びＹ軸ステージ４３はそれぞれモータ４２ａ，４３ａの駆動により移動される。
基台４４上に支持台４５が設置され、この支持台４５にモータ４６ａの駆動により移動するＺ軸ステージ４６が取り付けられる。Ｚ軸ステージ４６には取り付け板４７を介して円錐台状のチャック４８が、その軸心がＺ軸方向とされ、かつその先端面がチャック４１の先端面と対向するように取り付けられている。チャック４８の先端面には凹部４８ａが形成されており、この凹部４８ａに光ファイバ保持体１３が着脱自在に取り付けられる。チャック４８はモータ４９の駆動によりＺ軸回りに回転する構造となっている。なお、チャック４８には光ファイバ１４の端部を導出するための切溝（図示せず）が形成されている。
【００１５】
基台４４上に設置されている光パワーメータ５１は光素子ユニット１２及び光ファイバ１４の一方から他方へ光を通過させた状態において、受光側の光パワーを測定するものであり、測定に際しては光パワーメータ５１のケーブル（図示せず）が光素子ユニット１２あるいは光ファイバ１４に適宜接続される。
基台４４上には、さらに支柱５２及び取り付け棒５３を介してレーザ出射ヘッド５４が配設されている。レーザ出射ヘッド５４はレーザ光用ファイバ（図示せず）を介してレーザ光出力装置５５と接続されている。
【００１６】
モータ３１ａ，４２ａ，４３ａ，４６ａ，４９及びレーザ光出力装置５５は制御部５６のＩ／Ｏインターフェース５７に接続されており、制御部５６のＣＰＵ５８がメモリ５９のＲＯＭに格納されているプログラムを解読実行することにより、これらモータ３１ａ，４２ａ，４３ａ，４６ａ，４９及びレーザ光出力装置５５が駆動制御される。また、荷重センサ３９の出力ケーブル及び光パワーメータ５１の出力ケーブルもＩ／Ｏインターフェース５７に接続されており、制御部５６は荷重センサ３９の検出荷重及び光パワーメータ５１の検出光パワー値を認識することができる。
【００１７】
上記のような構成を有する光ファイバ調芯固定装置を使用しての調芯固定作業は以下のような手順で行われる。
（１）チャック４１の凹部４１ａに光素子保持体１１を取り付け、チャック４８の凹部４８ａに光ファイバ保持体１３の円筒部１３ｂを挿入して取り付ける。さらに、光素子ユニット１２及び光ファイバ１４に光パワーを測定するために必要な配線を適宜施す。
【００１８】
（２）光パワーメータ５１を作動させ、光パワーを測定しながらＸ軸ステージ４２及びＹ軸ステージ４３を移動させて、光パワーの最大値を探索することにより光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３の光軸を一致させる。そして、Ｚ軸ステージ４６を移動させて光ファイバ保持体１３を光素子保持体１１に近づける。この際、例えばＺ軸ステージ４６を所定のピッチで順次移動させ、その移動毎にＸＹ平面で光パワーの最大値を探索して、光素子保持体１１の光軸と光ファイバ保持体１３の光軸とを常に一致させながら近づけてゆく。この作業は制御部５６を使用して自動的に行われ、この際、荷重センサ３９の検出荷重ｆを制御部５６によって監視し、両保持体１１，１３の接合面１１ａ，１３ａが互いに接触する（ｆ＞０）まで行う。
【００１９】
（３）光ファイバ保持体１３を光素子保持体１１に対して遠ざける方向（以下、−Ｚ方向とし、逆を＋Ｚ方向とする。）に所定量移動させ、両接合面１１ａ，１３ａの接触状態を解除させる。
（４）第１傾斜調整機構２８によって光素子保持体１１の接合面１１ａを線Ｙｏを中心として傾斜させる。この時の傾斜方向を正方向とする。傾斜は荷重センサ３９の検出荷重ｆを監視しながら進行させ、接合面１１ａが接合面１３ａに接触し、ｆ＞０となったところで傾斜動作を停止して、この時のＺ軸ステージ３１のステージアドレスをα1 として制御部５６に記憶させる。
【００２０】
（５）手順（３）を実行し、その後接合面１１ａを線Ｙｏを中心として逆方向に傾斜させ、手順（４）と同様にして傾斜を進行させ、検出荷重ｆがｆ＞０となったところで傾斜動作を停止し、この時のＺ軸ステージ３１のステージアドレスをα2 として制御部５６に記憶させる。
（６）ステージアドレスα1 とα2 とから次式によりαを求め、
α＝（α1 ＋α2 ）／２
求めたステージアドレスαにＺ軸ステージ３１を移動させる。
【００２１】
（７）第２傾斜調整機構２９によって光素子保持体１１の接合面１１ａを線Ｘｏを中心として傾斜させ、手順（４）〜（６）までの作業と同様の作業を行う。（８）手順（４）〜（７）までの作業を繰り返し実行し、実行前の第１，第２傾斜調整機構２８，２９の各Ｚ軸ステージ３１のステージアドレスと演算して求められたステージアドレスとがそれぞれ一致した時点で、この傾斜角調整作業を終了し、両Ｚ軸ステージ３１をその状態に固定する。これにより、光素子保持体１１の接合面１１ａは光ファイバ保持体１３の接合面１３ａと平行状態に固定される。
【００２２】
（９）荷重センサ３９の検出荷重ｆを監視しながら、光ファイバ保持体１３を＋Ｚ方向に移動させ、ｆ＞０となった時点で移動を停止させ、その時のＺ軸ステージ４６のステージアドレスから両接合面１１ａ，１３ａが所定の間隔（例えば１〜２μm 程度）を有するステージアドレスを算出して制御部５６のメモリ５９に記憶させる。
【００２３】
（１０）光ファイバ保持体１３を手順（３）のＺ軸位置に再度移動させた後、手順（９）で記憶したステージアドレスまで、即ち両接合面１１ａ，１３ａが所定の間隔となるまで光ファイバ保持体１３を光素子保持体１１に近づけながら自動調芯を行う。
（１１）光ファイバ保持体１３を＋Ｚ方向に移動させ、荷重センサ３９の検出荷重ｆが所定の値Ｆになった時点で移動を停止させる。これにより、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とは調芯され、かつ接合面１１ａ，１３ａが互いに圧接されて密着される。
【００２４】
（１２）レーザ光出力装置５５を制御し、レーザ出射ヘッド５４により密着された両接合面１１ａ，１３ａの端縁にレーザ光を照射してレーザ溶接する。この例では３台のレーザ出射ヘッド５４が設置されており、これらレーザ出射ヘッド５４により周上の３点がレーザ溶接されて光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とがまず仮固定される。
【００２５】
（１３）手動にてチャック４１を開放し、さらに光素子ユニット１２への配線を取り外して、仮固定された光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とがチャック４８のみによって保持された状態とする。
（１４）モータ４９を駆動し、チャック４８をＺ軸回りに回転させると同時に、レーザ出射ヘッド５４からレーザ光が連続照射されるようレーザ光出力装置５５を制御部５６により制御する。これにより、両接合面１１ａ，１３ａの周縁が全周レーザ溶接され、調芯固定作業が完了する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の光ファイバ調芯固定装置においては調芯固定作業をより作業性良く行うことができ、かつより高い光素子１２ａと光ファイバ１４との結合光量効率が得られるような装置が要望される。
しかるに、図５及び６に示した従来の光ファイバ調芯固定装置においては、制御部５６のメモリ５９に所定のプログラムを格納し、それをＣＰＵ５８に実行させることにより、大部分の作業は自動的に行わせることができるものの、光素子保持体１１の接合面１１ａと光ファイバ保持体１３の接合面１３ａとの全周レーザ溶接を行うためには光素子保持体１１を挟持するチャック４１を手動にて開放しなければならず、この点で調芯固定作業を一環して自動で行うことができないものとなっていた。
【００２７】
また、チャック４１を開放した状態で全周レーザ溶接を行うため、溶接点でのレーザ光による溶融凝固作用により、両接合面１１ａ，１３ａの位置がずれ、即ち光軸のずれが発生するといった問題があり、光素子１２ａと光ファイバ１４との結合光量効率の低下を招いていた。
さらに、レーザ出射ヘッド５４は、そのレーザ光の焦点が両接合面１１ａ，１３ａが密着した時の接合面端縁に結ばれるように設置固定されているが、第１傾斜調整機構２８及び第２傾斜調整機構２９を使用して両接合面１１ａ，１３ａを合わせた後のそれら接合面１１ａ，１３ａが軸芯Ｚｏに対して傾いている場合、レーザ光の照射位置と両接合面１１ａ，１３ａの端縁との位置ずれ及び焦点ずれが発生するため、これが原因でレーザ溶接不良が生じ、その結果両接合面１１ａ，１３ａがずれ、光軸ずれが発生するといった問題があり、この点でも光素子１２ａと光ファイバ１４との結合光量効率の低下を招いていた。
【００２８】
この発明の目的はこれら従来の欠点を解消し、光素子保持体と光ファイバ保持体との調芯固定作業を一環して自動的に行うことができ、かつ光素子と光ファイバとの良好な結合光量効率が得られる光ファイバ調芯固定装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、上板がその板面と垂直な軸心に対し、任意の方向に傾斜可能に保持され、その上板上にチャックが取り付けられ、そのチャックに光素子を保持した光素子保持体が着脱自在に取り付けられ、光素子の光軸は上記軸心とほぼ平行にその軸心上に位置されて、その光軸が通過する光窓を持つ接合面が光素子保持体に形成されており、上板の傾斜角を調整して光素子保持体の接合面を光ファイバを保持した光ファイバ保持体の接合面と平行とし、かつ光素子保持体と光ファイバ保持体とを調芯して、光素子保持体の接合面と光ファイバ保持体の接合面とをレーザ溶接固定する光ファイバ調芯固定装置において、
上記上板と係合されたステージをそれぞれ具備し、それらステージの移動によって上板の傾斜角の調整を行う一対の傾斜調整機構と、レーザ溶接を行うためのレーザ光を出射するレーザ出射ヘッドを、その出射軸を常に上記軸心に向けて上記軸心の回りに回転移動させる回転移動手段と、レーザ出射ヘッドを上記軸心と直交する方向に移動させるＲ軸ステージと、レーザ出射ヘッドを上記軸心と平行方向に移動させるＺ軸ステージと、メモリを備えた制御部とが設けられ、
上記回転移動手段は回転板とその回転板を回転させるモータとを備え、その回転板上に上記レーザ出射ヘッドが上記Ｒ軸ステージ及びＺ軸ステージを介して搭載され、光ファイバ保持体は上記回転板をまたぐように設けられた支持体によって光素子保持体上に位置するようにされており、
上記メモリには上記一対の傾斜調整機構のステージアドレスの組み合わせに対する上記モータのアドレス毎の最適なレーザ照射位置が得られる上記Ｒ軸ステージ及びＺ軸ステージのステージアドレスがデータテーブルとして記憶され、
上記制御部は上記上板の傾斜角を調整した際の上記一対の傾斜調整機構のステージアドレスと上記モータのアドレスとより、上記データテーブルを検索して上記Ｒ軸ステージ及びＺ軸ステージを最適なレーザ照射位置に移動させる構成とされる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。なお、図５及び６と対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図１はこの発明の一実施例を示したものであり、図２はその要部詳細を示したものである。図２においては光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とが取り付けられ、調芯固定された状態を示している。
【００３１】
この例では基台４４上に軸芯Ｚｏの回りに回転するモータ６１が設置される。モータ６１は外形円柱状とされた軸心台（ステータ）６１ａが基台４４上に設置固定され、この軸心台６１ａの外側に位置する円筒状のロータ６１ｂが軸心台６１ａを軸として回転する構造とされている。ロータ６１ｂの上端にはドーナツ板状の回転板６２が、その中心が軸心Ｚｏと一致され、かつその板面がＸＹ平面と平行とされて取り付けられており、回転板６２はロータ６１ｂの回転と共に回転する。
【００３２】
軸心台６１ａは、その上端側が回転板６２の中心孔６２ａを挿通して回転板６２上に突出されており、この軸心台６１ａ上に回転板６２より小径の円形の基板６３が取り付けられ、この例ではこの基板６３上に、従来と同様にリンクボール２４及び第１，第２傾斜調整機構２８，２９が設置された底板２７がＸ軸ステージ４２及びＹ軸ステージ４３を介して設置される。
【００３３】
一方、回転板６２の、基板６３より外側に位置する板面上には回転板６２の径方向、つまり軸心Ｚｏと直交する方向に移動するＲ軸ステージ６４が設置される。Ｒ軸ステージ６４はこの例では周上、１２０°間隔で３台設置されている。
各Ｒ軸ステージ６４にはＺ軸方向に伸長する支柱６５が取り付けられており、この支柱６５の上端に軸心Ｚｏと平行方向に移動するＺ軸ステージ６６がそれぞれ取り付けられている。なお、これらＲ軸ステージ６４及びＺ軸ステージ６６はそれぞれモータ６４ａ，６６ａの駆動により高精度に移動される構造とされている。
【００３４】
レーザ出射ヘッド５４は取り付け棒５３を介してＺ軸ステージ６６に取り付けられており、即ちこの例では１２０°間隔で配置された３台のレーザ出射ヘッド５４を有するものとなっている。各レーザ出射ヘッド５４はレーザ光の焦点が光素子保持体１１の接合面１１ａと光ファイバ保持体１３の接合面１３ａとが密着された時の接合面端縁で結ばれるよう位置されており、さらにその出射軸（レーザ光軸）がＸＹ平面から仰ぎ角４５°程度の角度をなし、かつ軸心Ｚｏと交差するように位置されている。
【００３５】
光ファイバ保持体１３を挟持するチャック４８は取り付け板４７を介してＺ軸ステージ４６に取り付けられており、このＺ軸ステージ４６はこの例では図１に示したように回転板６２をまたぐように基台４４上に立設配置された支持体６７に取り付けられている。
上記のような構成を具備することにより、この例ではモータ６１を回転させることによってレーザ出射ヘッド５４を、その出射軸を常に軸心Ｚｏに向けた状態で軸心Ｚｏの回りに回転移動させることができるものとなっており、またＲ軸ステージ６４及びＺ軸ステージ６６をそれぞれ移動させることによってレーザ出射ヘッド５４を軸心Ｚｏと直交する方向及び軸心Ｚｏと平行な方向にそれぞれ移動させることができるものとなっている。
【００３６】
各Ｒ軸ステージ６４及びＺ軸ステージ６６のモータ６４ａ，６６ａ及び基台４４上に設置されたモータ６１は他のモータと同様、制御部５６のＩ／Ｏインターフェース５７に接続されており、制御部５６によって駆動制御されるものとなっている。
次に、この図１及び２に示した光ファイバ調芯固定装置を用いた光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３との調芯固定作業を図３に示した動作フローチャートを参照して説明する。
【００３７】
まず最初に、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とが従来と同様にしてそれぞれチャック４１及びチャック４８に取り付けられる。フローチャートにおけるステップＳ1 〜Ｓ7 は前述した従来の手順（２）〜（１１）と対応するもの（同一のもの）であり、これらステップＳ1 〜Ｓ7 については簡単に説明する。
まず始めに、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３との光軸を一致させるために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各ステージ４２，４３，４６を使用して３次元調芯を行う（ステップＳ1 ）。
【００３８】
次に、第１，第２傾斜調整機構２８，２９を使用して両保持体１１，１３の接合面１１ａ，１３ａを平行にする作業を行う（ステップＳ2 ）。
次に、Ｚ軸ステージ４６を＋Ｚ方向に両接合面１１ａ，１３ａが接触するまで移動させて、両接合面１１ａ，１３ａが接触するステージアドレスを取得し、そのステージアドレスから両接合面１１ａ，１３ａが所定の間隔（例えば１〜２μm 程度）を有するステージアドレスを算出して制御部５６のメモリ５９に記憶する（ステップＳ3 ）。
【００３９】
次に、両接合面１１ａ，１３ａの接触状態を解除させるために、Ｚ軸ステージ４６を−Ｚ方向に所定量移動させ、その後Ｚ軸ステージ４６を＋Ｚ方向に上記記憶したステージアドレスまで移動させながら３次元調芯を行う（ステップＳ4 ）。
次に、光ファイバ保持体１３を＋Ｚ方向に移動させ（ステップＳ5 ）、荷重センサ３９の検出荷重ｆを判断して（ステップＳ6 ）、検出荷重ｆが所定の値Ｆになったところで移動を停止する（ステップＳ7 ）。これにより、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とは調芯され、かつ接合面１１ａ，１３ａが互いに密着された状態となる。
【００４０】
次に、レーザ照射位置を補正するために、Ｒ軸ステージ６４とＺ軸ステージ６６とを調整する（ステップＳ8 ）。
この調整は例えば次のようにして行われる。
▲１▼  第１傾斜調整機構２８及び第２傾斜調整機構２９のそれぞれのＺ軸ステージ３１のステージアドレスの組み合わせに対するモータ６１のアドレス毎の、つまり回転板６２の回転位置毎の最適なレーザ照射位置が得られるＲ軸ステージ６４のステージアドレスとＺ軸ステージ６６のステージアドレスとをデータテーブルとして予め制御部５６のメモリ５９に記憶させておく。
【００４１】
▲２▼  ステップＳ2 実行後の第１傾斜調整機構２８及び第２傾斜調整機構２９のそれぞれのＺ軸ステージ３１のステージアドレスと、その時のモータ６１のアドレスより、メモリ５９のデータテーブルから最適なレーザ照射位置となるＲ軸ステージ６４のステージアドレスとＺ軸ステージ６６のステージアドレスとを検索し、そのステージアドレスにＲ軸ステージ６４とＺ軸ステージ６６とを移動させる。これにより、レーザ照射位置の補正が完了する。
【００４２】
なお、この例のようにレーザ出射ヘッド５４を３台使用する場合は、それぞれのレーザ出射ヘッド５４毎に、上述したデータテーブルを予め用意しておき、それぞれ最適なレーザ照射位置を検索して移動させる。
次に、制御部５６によりレーザ光出力装置５５を制御してレーザ光を出力させ、両接合面１１ａ，１３ａをレーザ溶接する。この例では３台のレーザ出射ヘッド５４により周上の３点がレーザ溶接されて仮固定される（ステップＳ9 ）。
【００４３】
次に、モータ６１を駆動し、レーザ出射ヘッド５４を軸心Ｚｏ回りに回転させながら、レーザ出射ヘッド５４からレーザ光を連続出力させるようレーザ光出力装置５５を制御部５６により制御することで、両接合面１１ａ，１３ａを連続溶接する（ステップＳ10）。この際、モータ６１のアドレスを逐次取得し、その都度上記ステップＳ8 と同様にしてレーザ照射位置を補正する（ステップＳ11）。
【００４４】
この例では３台のレーザ出射ヘッド５４を使用するものとなっているため、モータ６１を１２０°回転させることで両接合面１１ａ，１３ａの全周レーザ溶接が完了し（ステップＳ12）、モータ６１の回転が停止される（ステップＳ13）。なお、モータ６１の回転速度は例えば１０°〜３０°／sec 程度とされる。
以上の手順により調芯固定作業が完了する。なお、これらステップＳ1 からステップＳ13にいたる作業は、制御部５６のメモリ５９に所定のプログラムを格納し、それをＣＰＵ５８に実行させることにより、全て自動的に行われる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば基台４４上に設置したモータ６１を回転させることにより、レーザ出射ヘッド５４をその出射軸を常に軸心Ｚｏに向けたまま、軸心Ｚｏの回りに回転させることができるため、光素子保持体１１と光ファイバ保持体１３とをそれぞれチャック４１，４８によって挟持した状態で接合面１１ａ，１３ａを全周レーザ溶接することができる。
【００４６】
従って、従来手動にて行っていたチャック４１を開放する作業は不要となり、一環した調芯固定作業の自動化を図ることができ、作業性を大幅に改善することができる。さらに、溶接点での溶融凝固作用に起因する光軸ずれの発生を防止することができる。
また、Ｒ軸ステージ６４及びＺ軸ステージ６６によって、レーザ出射ヘッド５４の位置を調整することにより、レーザ照射位置を補正することができるため、例えば両接合面１１ａ，１３ａを合わせた後のそれら接合面１１ａ，１３ａが軸心Ｚｏに対して傾いている場合でも、レーザ照射位置のずれや焦点ずれのない良好な溶接を行うことができる。よって、溶接不良に起因する光軸ずれの発生を防止することができ、これらの点から極めて良好な結合光量効率が得られるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】図１の要部拡大断面図。
【図３】図１の光ファイバ調芯固定装置を用いた調芯固定作業のフローチャート。
【図４】Ａは光素子保持体の一例を示す断面図、Ｂは光ファイバ保持体の一例を示す断面図，ＣはＡとＢが調芯固定された状態を示す断面図。
【図５】従来の光ファイバ調芯固定装置を示す斜視図。
【図６】図５の要部拡大断面図。
【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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