JP5445324B2 - Alignment device, core position specifying method, core loss measuring method, and crosstalk measuring method between cores - Google Patents
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Description
本発明は、複数のコア、及び複数のコアを覆うクラッドを有する光導波体の両端面におけるコアの位置を特定する調芯装置と、コア位置特定方法と、コアの損失測定方法と、コア間のクロストーク測定方法とに関するものである。 The present invention relates to an alignment device that specifies the positions of cores on both end faces of an optical waveguide having a plurality of cores and a clad covering the plurality of cores, a core position specifying method, a core loss measuring method, The present invention relates to a crosstalk measurement method.
特許文献１には、光結合を行う光部品同士の一方側から他方側に光を通し、最大の光結合が得られるように光部品を微動させて光軸中心を合わせる光部品の光軸調整方法が記載されている。この文献に記載された方法は、光結合を行う光部品の一方又は両方を、光軸に垂直な平面上で互いに直交する二方向に微動させて複数位置での光結合強度を測定し、この測定データに基づいて光結合強度のピーク位置を求め、このピーク位置に光部品の光軸位置を合わせる、というものである。 In Patent Document 1, the optical axis of an optical component is adjusted so that the optical component is finely moved so as to pass light from one side to the other side of the optical components that perform optical coupling and the maximum optical coupling is obtained to align the optical axis center. A method is described. In the method described in this document, one or both of optical components that perform optical coupling are finely moved in two directions orthogonal to each other on a plane perpendicular to the optical axis to measure the optical coupling strength at a plurality of positions. The peak position of the optical coupling strength is obtained based on the measurement data, and the optical axis position of the optical component is aligned with this peak position.
また、特許文献２には、アバランシェフォトダイオード等の半導体素子と光伝送路との光軸を合わせる方法およびその為の装置が記載されている。この文献に記載された方法は、半導体素子と光伝送路の相対位置に対する光学結合率の関係を求めると共に、半導体素子と光伝送路との相対位置に対する光学結合率分布の重心に相当する位置を最適位置として光軸を合わせる、というものである。 Patent Document 2 describes a method of aligning the optical axis of a semiconductor element such as an avalanche photodiode and an optical transmission line, and an apparatus therefor. The method described in this document obtains the relationship of the optical coupling ratio with respect to the relative position of the semiconductor element and the optical transmission path, and determines the position corresponding to the center of gravity of the optical coupling ratio distribution with respect to the relative position of the semiconductor element and the optical transmission path. The optical axis is aligned as the optimum position.
なお、光ファイバの損失を測定する方法は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｓ ６８２３）に定められている。この方法では、光ファイバの片端から光を入射させ、他端における光強度をパワーメータを使用して測定することにより、光ファイバの損失を測定する。そのとき、光ファイバの一端と光源とを光結合するためのダミーファイバ、及び光ファイバの他端とパワーメータとを光結合するためのダミーファイバとが必要となる。一般的に、光ファイバのコアはクラッドの中央に一つだけ設けられているので、これらのダミーファイバと測定対象の光ファイバとを接続する際の光軸調整は容易である。 In addition, the method of measuring the loss of an optical fiber is defined in Japanese Industrial Standard (JIS S 6823). In this method, light is made incident from one end of the optical fiber, and the optical fiber loss is measured by measuring the light intensity at the other end using a power meter. At that time, a dummy fiber for optically coupling one end of the optical fiber and the light source and a dummy fiber for optically coupling the other end of the optical fiber and the power meter are required. In general, since only one optical fiber core is provided at the center of the clad, it is easy to adjust the optical axis when connecting these dummy fibers and the optical fiber to be measured.
近年、複数のコアを有するマルチコア光ファイバが盛んに研究されている。マルチコア光ファイバは、例えば、長手方向に垂直な断面において複数のコアが二次元状に分散配置された構成を有する。しかし、現に存在する調芯装置はマルチコア光ファイバに対応しておらず、マルチコア光ファイバ同士、或いはマルチコア光ファイバと他の光学部品との光軸合わせを行うために好適な装置や方法は未だ存在しない。それは、一つのコアが中央に配置されたシングルマルチコア光ファイバを調芯する場合と異なり、マルチコア光ファイバを調芯する場合、端面における複数のコアそれぞれの位置を特定する必要があるからである。 In recent years, multicore optical fibers having a plurality of cores have been actively studied. The multi-core optical fiber has, for example, a configuration in which a plurality of cores are two-dimensionally distributed and arranged in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. However, existing alignment devices do not support multi-core optical fibers, and there are still no suitable devices or methods for aligning optical axes between multi-core optical fibers or between multi-core optical fibers and other optical components. do not do. This is because, unlike the case of aligning a single multi-core optical fiber in which one core is arranged at the center, when aligning a multi-core optical fiber, it is necessary to specify the position of each of the plurality of cores on the end face.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、マルチコア光ファイバのような複数のコアを有する光導波体の端面における複数のコアの位置を特定することができる調芯装置およびコア位置特定方法、並びにこのコア位置特定方法を使用したコアの損失測定方法およびコア間のクロストーク測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an alignment device capable of specifying the positions of a plurality of cores on an end face of an optical waveguide having a plurality of cores such as a multicore optical fiber, and It is an object of the present invention to provide a core position specifying method, a core loss measuring method using the core position specifying method, and a crosstalk measuring method between cores.
上述した課題を解決するために、本発明による調芯装置は、複数のコアと、該複数のコアを覆うクラッドとを有する光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定する調芯装置であって、光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査するビーム走査手段と、光導波体の他端面において光線の光強度及び出射位置を検出する光位置検出手段と、ビーム走査手段による光線の走査位置、および光位置検出手段により検出される光強度及び出射位置に基づいて、光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定する演算部と、光導波体の両端面における複数のコアの位置に関する位置データを記憶する記憶手段とを備える。 In order to solve the above-described problems, an alignment apparatus according to the present invention is an alignment apparatus that specifies the positions of a plurality of cores on both end faces of an optical waveguide having a plurality of cores and a clad covering the plurality of cores. A beam scanning means for two-dimensionally scanning a light beam with respect to one end face of the optical waveguide, a light position detecting means for detecting the light intensity and the emission position of the light beam on the other end face of the optical waveguide, and a beam. An arithmetic unit that identifies the positions of a plurality of cores on both end faces of the optical waveguide based on the scanning position of the light beam by the scanning means and the light intensity and emission position detected by the optical position detecting means, and both ends of the optical waveguide Storage means for storing position data relating to the positions of the plurality of cores on the surface.
また、調芯装置は、光位置検出手段が、光導波体の他端面において複数のコアから出射される光線を撮像する撮像部を有し、演算部が、ビーム走査手段により光線を走査させたときの撮像部による撮像データに基づいて、光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定してもよい。 In the alignment apparatus, the optical position detection unit has an imaging unit that images the light beam emitted from the plurality of cores on the other end surface of the optical waveguide, and the calculation unit scans the light beam by the beam scanning unit. The positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide may be specified based on the imaging data obtained by the imaging unit at that time.
また、調芯装置は、光導波体の一端面と光結合され、複数のコアのうち少なくとも２つのコアに光を一括して入射させる光入射部を備え、演算部は、ビーム走査手段に代えて光入射部からの光が光導波体の一端面において少なくとも２つのコアに入射したときの撮像部による撮像データに基づいて、光導波体の他端面における少なくとも２つのコアの位置を特定してもよい。 The alignment device includes a light incident unit that is optically coupled to one end face of the optical waveguide, and makes light incident on at least two of the plurality of cores at once. The arithmetic unit is replaced with a beam scanning unit. Based on the imaging data obtained by the imaging unit when light from the light incident unit is incident on at least two cores on one end surface of the optical waveguide, the positions of the at least two cores on the other end surface of the optical waveguide are specified. Also good.
また、調芯装置は、光位置検出手段が、光導波体の他端面と光結合され、複数のコアから出射される光の強度を一括して検出する第１の光検出部と、一端が光導波体の他端面側に配置され、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持された第１の光ファイバと、第１の光ファイバの他端に光結合され、光強度を検出する第２の光検出部とを有し、演算部が、ビーム走査手段により光線を走査させたときの第１の光検出部における光強度の検出結果に基づいて、光導波体の一端面における複数のコアの位置を特定し、光導波体の一端面において複数のコアのそれぞれに光を順に入射させながら第１の光ファイバの一端を光導波体の他端面に対して二次元的に走査させたときの第２の光検出部における光強度の検出結果に基づいて、光導波体の他端面における複数のコアの位置を特定してもよい。 Further, the aligning device includes a first light detection unit in which the optical position detection unit is optically coupled to the other end surface of the optical waveguide, and collectively detects the intensity of light emitted from the plurality of cores, and one end is A first optical fiber disposed on the other end surface side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom is optically coupled to the other end of the first optical fiber to detect light intensity. Based on the detection result of the light intensity in the first light detection unit when the light beam is scanned by the beam scanning means. The position of the plurality of cores is specified, and one end of the first optical fiber is scanned two-dimensionally with respect to the other end surface of the optical waveguide while light is sequentially incident on each of the plurality of cores on the one end surface of the optical waveguide. Based on the detection result of the light intensity in the second light detection unit when It may identify the location of a plurality of cores at the other end face of the wave member.
また、調芯装置は、第１の光検出部が、光導波体の複数のコアを全て包含する太さのコアを有する大口径光ファイバを有し、複数のコアから出射される光の強度を大口径光ファイバを介して検出してもよい。 In the alignment apparatus, the first light detection unit includes a large-diameter optical fiber having a core with a thickness including all of the plurality of cores of the optical waveguide, and the intensity of light emitted from the plurality of cores May be detected through a large-diameter optical fiber.
また、調芯装置は、第１の光検出部が、光導波体の他端面と光結合されるフォトダイオードを有し、複数のコアから出射される光の強度をフォトダイオードによって検出してもよい。 In the alignment apparatus, the first light detection unit includes a photodiode optically coupled to the other end face of the optical waveguide, and the intensity of light emitted from the plurality of cores is detected by the photodiode. Good.
また、調芯装置は、一端が光導波体の他端面側に配置され、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持された第２の光ファイバと、第２の光ファイバの他端に光結合され、光強度を検出する第３の光検出部とを備え、演算部が、位置データに基づいて、ビーム走査手段からの光線を光導波体の一端面における一のコアに入射させるとともに、第２の光ファイバの一端と光導波体の他端面における一のコアとを光結合させ、第３の光検出部により検出された光強度に基づいて一のコアの損失を算出してもよい。 The alignment device includes a second optical fiber having one end disposed on the other end face side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom and the other end of the second optical fiber. And a third light detection unit that detects the light intensity, and the calculation unit causes the light beam from the beam scanning means to enter one core on one end surface of the optical waveguide based on the position data. At the same time, one end of the second optical fiber and one core at the other end face of the optical waveguide are optically coupled, and the loss of the one core is calculated based on the light intensity detected by the third light detection unit. Also good.
また、調芯装置は、一端が光導波体の他端面側に配置され、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持された第２の光ファイバと、第２の光ファイバの他端に光結合され、光強度を検出する第３の光検出部とを備え、演算部が、位置データに基づいて、ビーム走査手段からの光線を光導波体の一端面における一のコアに入射させるとともに、第２の光ファイバの一端と光導波体の他端面における他のコアとを光結合させ、第３の光検出部により検出された光強度に基づいて一のコアと他のコアとの間のクロストークを算出してもよい。 The alignment device includes a second optical fiber having one end disposed on the other end face side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom and the other end of the second optical fiber. And a third light detection unit that detects the light intensity, and the calculation unit causes the light beam from the beam scanning means to enter one core on one end surface of the optical waveguide based on the position data. In addition, one end of the second optical fiber and another core on the other end face of the optical waveguide are optically coupled, and the one core and the other core are connected based on the light intensity detected by the third light detection unit. The crosstalk between them may be calculated.
また、調芯装置は、ビーム走査手段が、一端が光導波体の一端面側に配置され、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持された第３の光ファイバと、第３の光ファイバの他端と光結合され、光線を発生する光源とを有してもよい。 In the alignment apparatus, the beam scanning means includes a third optical fiber, one end of which is disposed on the one end face side of the optical waveguide, and is movably supported with at least three degrees of freedom. A light source that is optically coupled to the other end of the optical fiber and generates a light beam may be included.
また、調芯装置は、ビーム走査手段が、光線を発生する光源と、光源からの光線を光導波体の一端面へ向けて反射する反射面を有し、該反射面の位置及び角度のうち少なくとも一方が可変である反射鏡とを有してもよい。 In the alignment apparatus, the beam scanning unit includes a light source that generates a light beam and a reflection surface that reflects the light beam from the light source toward one end surface of the optical waveguide. You may have the reflector in which at least one is variable.
また、本発明に係るコア位置特定方法は、複数のコアと、該複数のコアを覆うクラッドとを有する光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定する方法であって、光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査させながら、光導波体の他端面において光線の光強度及び出射位置を検出し、光強度及び出射位置に基づいて、光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定する位置特定ステップと、光導波体の両端面における複数のコアの位置に関する位置データを記憶手段に記憶させる記憶ステップとを含む。 The core position specifying method according to the present invention is a method for specifying positions of a plurality of cores on both end faces of an optical waveguide having a plurality of cores and a clad covering the plurality of cores. The light intensity and the emission position of the light beam are detected at the other end surface of the optical waveguide while scanning the light beam two-dimensionally with respect to one end surface of the optical waveguide, and based on the light intensity and the emission position, A position specifying step for specifying the positions of the plurality of cores, and a storing step for storing in the storage means position data relating to the positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide.
また、コア位置特定方法は、位置特定ステップの際に、光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査させながら、光導波体の他端面において複数のコアから出射される光線を撮像し、該撮像データに基づいて、光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定してもよい。 In the core position specifying method, the light beam emitted from a plurality of cores on the other end surface of the optical waveguide is scanned while the light beam is scanned two-dimensionally with respect to the one end surface of the optical waveguide. Images may be taken, and the positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide may be specified based on the imaging data.
また、コア位置特定方法は、位置特定ステップの際に、光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査させながら、光導波体の他端面において複数のコアから出射される光線の強度を一括して検出し、該検出結果に基づいて、光導波体の一端面における複数のコアの位置を特定し、光導波体の一端面において複数のコアのそれぞれに光を入射させながら、第１の光ファイバの一端を光導波体の他端面に対して二次元的に走査させ、第１の光ファイバの他端から出射される光の強度を検出し、該検出結果に基づいて、光導波体の他端面における複数のコアの位置を特定してもよい。 In the core position specifying method, the light beam emitted from a plurality of cores on the other end surface of the optical waveguide is scanned while the light beam is scanned two-dimensionally with respect to the one end surface of the optical waveguide. Intensity is detected collectively, based on the detection result, the position of a plurality of cores on one end face of the optical waveguide is specified, and light is incident on each of the plurality of cores on one end face of the optical waveguide, One end of the first optical fiber is two-dimensionally scanned with respect to the other end surface of the optical waveguide, the intensity of light emitted from the other end of the first optical fiber is detected, and based on the detection result, The positions of the plurality of cores on the other end face of the optical waveguide may be specified.
また、本発明に係るコアの損失測定方法は、上述したいずれか一項に記載されたコア位置特定方法の位置特定ステップ及び記憶ステップと、記憶ステップにより記憶された位置データに基づいて、光導波体の一端面における一のコアに光線を入射させるとともに、第２の光ファイバの一端と光導波体の他端面における一のコアとを光結合させ、第２の光ファイバの他端から出射される光の強度に基づいて一のコアの損失を算出する損失演算ステップとを含む。 The core loss measurement method according to the present invention includes an optical waveguide based on the position specifying step and the storing step of the core position specifying method described in any one of the above and the position data stored in the storing step. A light beam is incident on one core on one end face of the body, and one end of the second optical fiber and one core on the other end face of the optical waveguide are optically coupled to be emitted from the other end of the second optical fiber. And a loss calculating step of calculating a loss of one core based on the intensity of light.
また、本発明に係るコア間のクロストーク測定方法は、上述したいずれか一項に記載されたコア位置特定方法の位置特定ステップ及び記憶ステップと、記憶ステップにより記憶された位置データに基づいて、光導波体の一端面における一のコアに光線を入射させるとともに、第２の光ファイバの一端と光導波体の他端面における他のコアとを光結合させ、第２の光ファイバの他端から出射される光の強度に基づいて一のコアと他のコアとの間のクロストークを算出するクロストーク演算ステップとを含む。 Moreover, the crosstalk measurement method between the cores according to the present invention is based on the position specifying step and the storing step of the core position specifying method described in any one of the above, and the position data stored by the storing step. A light beam is incident on one core on one end face of the optical waveguide, and one end of the second optical fiber and another core on the other end face of the optical waveguide are optically coupled to each other from the other end of the second optical fiber. A crosstalk calculating step of calculating crosstalk between one core and another core based on the intensity of the emitted light.
本発明による調芯装置、コア位置特定方法、コアの損失測定方法およびコア間のクロストーク測定方法によれば、マルチコア光ファイバのような複数のコアを有する光導波体の端面における複数のコアの位置を特定することができる。 According to the aligning device, the core position specifying method, the core loss measuring method, and the inter-core crosstalk measuring method according to the present invention, a plurality of cores on an end face of an optical waveguide having a plurality of cores such as a multi-core optical fiber. The position can be specified.
以下、添付図面を参照しながら本発明による調芯装置、コア位置特定方法、コアの損失測定方法、およびコア間のクロストーク測定方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of an alignment device, a core position specifying method, a core loss measuring method, and a crosstalk measuring method between cores according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る調芯装置１Ａの全体構成を概略的に示す図である。本実施形態の調芯装置１Ａは、複数のコアと、該複数のコアを覆うクラッドとを有する光導波体（本実施形態ではマルチコア光ファイバ１００）の両端面における複数のコアの位置を特定することができる。なお、マルチコア光ファイバ１００の複数のコアは、シングルモードで光を導波するための径を有することが好ましい。また、図１には、理解の容易のため、ＸＹＺ直交座標系が示されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an
図１に示されるように、調芯装置１Ａは、調芯ステージ２０を備える。また、調芯装置１Ａは、２つのレーザダイオード光源（以下、ＬＤ光源とする）１１，１２と、観察カメラ１３と、観察カメラ１３の撮像を表示する表示部（モニタ）１３ａと、赤外カメラ１４と、赤外カメラ１４の撮像を表示する表示部（モニタ）１４ａと、調芯ステージ２０を駆動するステージコントローラ１５と、２つのパワーセンサ１６，１７とを備える。
As shown in FIG. 1, the alignment apparatus 1 </ b> A includes an
また、調芯装置１Ａは、制御コンピュータ１８及びメモリ１９を備える。制御コンピュータ１８は、本実施形態における演算部である。制御コンピュータ１８は、観察カメラ１３、赤外カメラ１４、及びパワーセンサ１６，１７からの信号を入力し、ステージコントローラ１５に制御信号を与えるとともに、マルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置を特定する。メモリ１９は、本実施形態における記憶手段であり、マルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置に関する位置データを記憶する。
The alignment apparatus 1 </ b> A includes a
調芯ステージ２０は、第一側方ステージ２１と、中央ステージ２２と、第二側方ステージ２３とを有する。これらのステージ２１〜２３は、所定方向（Ｚ軸方向）にこの順で並んで配置されている。第一側方ステージ２１及び第二側方ステージ２３は、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持されている。中央ステージ２２上における第一側方ステージ２１寄りの領域には、マルチコア光ファイバ１００の一端部１００ａが固定される。中央ステージ２２上における第二側方ステージ２３寄りの領域には、マルチコア光ファイバ１００の他端部１００ｂが固定される。
The
第一側方ステージ２１上における中央ステージ２２寄りの領域には、シングルコア光ファイバ（第３の光ファイバ）１０１の一端部１０１ａが固定されている。シングルコア光ファイバ１０１としては、シングルモード光ファイバが好適である。シングルコア光ファイバ１０１の一端は、マルチコア光ファイバ１００の一端面側に配置されている。シングルコア光ファイバ１０１の一端部１０１ａは、第一側方ステージ２１によって、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持される。シングルコア光ファイバ１０１の他端部１０１ｂはＬＤ光源１１に接続され、これによりシングルコア光ファイバ１０１の他端とＬＤ光源１１とが光結合される。ＬＤ光源１１及びシングルコア光ファイバ１０１は、本実施形態のビーム走査手段を構成し、マルチコア光ファイバ１００の一端面に対して二次元的に光線を走査する。ＬＤ光源１１は、光線としてのレーザ光を発生する調芯用の光源であり、例えば赤外光を発生する。
One
第二側方ステージ２３上における中央ステージ２２寄りの領域には、シングルコア光ファイバ（第１の光ファイバ）１０２の一端部１０２ａが固定されている。シングルコア光ファイバ１０２としては、シングルモード光ファイバが好適である。シングルコア光ファイバ１０２の他端部１０２ｂはパワーセンサ１６に接続され、これによりシングルコア光ファイバ１０２の他端とパワーセンサ１６とが光結合される。本実施形態において、シングルコア光ファイバ１０２及びパワーセンサ１６は、第２の光検出部を構成し、マルチコア光ファイバ１００の他端面において光線の光強度及び出射位置を検出するための第１の光位置検出手段の一部を構成する。すなわち、シングルコア光ファイバ１０２の一端部１０２ａは、マルチコア光ファイバ１００の他端面側に配置され、第二側方ステージ２３によって、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持されている。また、パワーセンサ１６は、シングルコア光ファイバ１０２の他端面と光結合され、該他端面から出射される光の強度を検出する。
One
また、第二側方ステージ２３上における中央ステージ２２寄りの領域には、大口径光ファイバ１０３の一端部１０３ａが、シングルコア光ファイバ１０２の一端部１０２ａと並んで固定されている。大口径光ファイバ１０３の他端部１０３ｂはパワーセンサ１７に接続され、これにより大口径光ファイバ１０３の他端とパワーセンサ１７とが光結合される。本実施形態において、大口径光ファイバ１０３及びパワーセンサ１７は、第１の光検出部を構成し、マルチコア光ファイバ１００の他端面と光結合されて複数のコアから出射される光の強度を一括して検出する。また、大口径光ファイバ１０３及びパワーセンサ１７は、マルチコア光ファイバ１００の他端面において光線の光強度及び出射位置を検出するための第１の光位置検出手段の他の一部を構成する。
Also, one
また、第二側方ステージ２３上には、光ファイバ１０４の一端部１０４ａが固定されている。一端部１０４ａは、光ファイバ１０４の一端面が上記所定方向（Ｚ軸方向）の外側を向くように固定されている。光ファイバ１０４の他端部１０４ｂはＬＤ光源１２に接続され、これにより光ファイバ１０４の他端とＬＤ光源１２とが光結合される。
On the
観察カメラ１３は、マルチコア光ファイバ１００の端部と、他の光ファイバ（シングルコア光ファイバ１０１及び１０２、大口径光ファイバ１０３）の各端部との相対位置を観察するためのカメラである。観察カメラ１３による撮像データは表示部１３ａ及び制御コンピュータ１８へ送られ、手動もしくは自動的に第一側方ステージ２１が制御されることにより、マルチコア光ファイバ１００の他端面と、シングルコア光ファイバ１０１の一端面とが互いに対向する。或いは、手動もしくは自動的に第二側方ステージ２３が制御されることにより、マルチコア光ファイバ１００の他端面と、シングルコア光ファイバ１０２又は大口径光ファイバ１０３の一端面とが互いに対向する。
The
赤外カメラ（撮像部）１４は、本実施形態における第２の光位置検出手段を構成し、マルチコア光ファイバ１００の他端面において光線の光強度及び出射位置を検出する。本実施形態では、赤外カメラ１４は、マルチコア光ファイバ１００の他端面において複数のコアから出射される光線（レーザ光）を撮像する為に、マルチコア光ファイバ１００の他端部１００ｂに対して所定方向（Ｚ軸方向）に配置されている。なお、赤外カメラ１４がマルチコア光ファイバ１００の他端面を撮像するときには、シングルコア光ファイバ１０２の一端部１０２ａ及び大口径光ファイバ１０３の一端部１０３ａは、マルチコア光ファイバ１００の他端面と対向しない位置に待避される。赤外カメラ１４による撮像データは、表示部１４ａ及び制御コンピュータ１８へ送られる。
The infrared camera (imaging unit) 14 constitutes a second optical position detection unit in the present embodiment, and detects the light intensity and the emission position of the light beam on the other end surface of the multicore
図２は、本実施形態の調芯ステージ２０及びその周辺構造を詳細に示す側面図である。図２に示されるように、調芯ステージ２０は、第一側方ステージ２１を少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持する第一駆動部２４と、第二側方ステージ２３を少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持する第二駆動部２５とを有する。
FIG. 2 is a side view showing in detail the
第一駆動部２４は、第一側方ステージ２１をＺ軸方向に平行移動させるＺステージ２４ａと、第一側方ステージ２１をＸ軸方向に平行移動させるＸステージ２４ｂと、第一側方ステージ２１をＺ軸周りに回転移動させるθｚステージ２４ｃと、第一側方ステージ２１をＹ軸方向に平行移動させるＹステージ２４ｄと、第一側方ステージ２１をＸ軸周りに回転移動させるθｘステージ２４ｅと、第一側方ステージ２１をＹ軸周りに回転移動させるθｙステージ２４ｆとが、基台２６上においてこの順に接続されて成る。θｙステージ２４ｆには、第一側方ステージ２１が固定されている。
The
同様に、第二駆動部２５は、第二側方ステージ２３をＺ軸方向に平行移動させるＺステージ２５ａと、第二側方ステージ２３をＸ軸方向に平行移動させるＸステージ２５ｂと、第二側方ステージ２３をＺ軸周りに回転移動させるθｚステージ２５ｃと、第二側方ステージ２３をＹ軸方向に平行移動させるＹステージ２５ｄと、第二側方ステージ２３をＸ軸周りに回転移動させるθｘステージ２５ｅと、第二側方ステージ２３をＹ軸周りに回転移動させるθｙステージ２５ｆとが、基台２６上においてこの順に接続されて成る。θｙステージ２５ｆには、第二側方ステージ２３が固定されている。
Similarly, the
なお、中央ステージ２２の位置は、基台２６上において固定されている。また、上述した第一駆動部２４及び第二駆動部２５の各ステージは、ステージコントローラ１５（図１を参照）によって駆動される。
The position of the
また、観察カメラ１３は、中央ステージ２２の上方に配置された観察カメラ１３ｂと、中央ステージ２２の側方に配置された観察カメラ１３ｃとを含むことが好ましい。これにより、マルチコア光ファイバ１００と、シングルコア光ファイバ１０１及び１０２、並びに大口径光ファイバ１０３との相対位置をより正確に観察し、精度良く制御することができる。
The
図３は、マルチコア光ファイバ１００の一端部１００ａ及び他端部１００ｂ、シングルコア光ファイバ１０１，１０２の一端部１０１ａ，１０２ａ及び他端部１０１ｂ，１０２ｂ、並びに大口径光ファイバ１０３の一端部１０３ａ及び他端部１０３ｂの構成の一例として、光ファイバ１０５の端部１０５ａを拡大して示す斜視図である。端部１０５ａは、光ファイバ１０５にファイバ保持部材１０６が取り付けられて成る。ファイバ保持部材１０６は、例えば外径２．５ｍｍ程度のガラスキャピラリであり、光ファイバ１０５を実装した後にその端面が研磨される。ファイバ保持部材１０６がこのようなガラスキャピラリである場合、観察カメラ１３によって観察するときに内部の光ファイバ１０５を視認可能なので、光ファイバ同士の相対位置を合わせ易い。また、ファイバ保持部材１０６は、ジルコニアフェルールであってもよく、或いはシングルコア光ファイバアレイに使用されるような角型の部材であってもよい。
3 shows one
続いて、上述した調芯装置１Ａを用いたコア位置特定方法、コアの損失測定方法、およびコア間のクロストーク測定方法について説明する。図４は、本実施形態による方法を示すフローチャートである。また、図５、図６、図８及び図９は、本実施形態による方法の各ステップにおける調芯装置１Ａの状態を概略的に示す図である。
Next, a core position specifying method, a core loss measuring method, and a crosstalk measuring method between the cores using the
まず、マルチコア光ファイバ１００の一端部１００ａと、シングルコア光ファイバ１０１の一端部１０１ａとを近づけ、これらの端面を互いに対向させる（図４のステップＳ１１）。すなわち、図５に示されるように、観察カメラ１３を一端部１００ａ，１０１ａの上方（及び側方）に移動し、表示部１３ａにおいてこれらの光ファイバ１００，１０１の一端面の相対位置を確認しながら、一端部１００ａ，１０１ａを互いに近づける。なお、図１に示した制御コンピュータ１８が画像処理等を行って一端部１００ａ，１０１ａの相対位置を把握した上で、制御コンピュータ１８がステージコントローラ１５に制御信号を送ることにより、一端部１００ａ，１０１ａを互いに近づけてもよい。また、次ステップにおいてマルチコア光ファイバ１００の他端面（他端部１０１ｂ）を赤外カメラ１４により観察できるように、本ステップＳ１１においてワークディスタンス（焦点）を合わせておくとよい。
First, the one
続いて、マルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置を特定する（位置特定ステップ、図４のステップＳ１２）。すなわち、図６に示されるように、マルチコア光ファイバ１００の一端面に対してシングルコア光ファイバ１０１の一端面を近接させた状態で、制御コンピュータ１８が、シングルコア光ファイバ１０１から出射される光線をマルチコア光ファイバ１００の一端面に対して二次元的に走査させる。このとき、マルチコア光ファイバ１００の一端面とシングルコア光ファイバ１０１の一端面との光結合効率を高める為に、これらの端面の間に屈折率マッチングオイルを塗布しておくことが好ましい。また、この走査中、マルチコア光ファイバ１００の他端面における光線の光強度及び出射位置を、第２の光位置検出手段である赤外カメラ１４によって検出する。このとき、赤外カメラ１４から出力される撮像データには、図６の表示部１４ａに示されるように、マルチコア光ファイバ１００の複数のコアに対応する複数の輝点１００ｄが順に出現する。なお、これらの輝点１００ｄの位置は、輝点１００ｄが出現した赤外カメラ１４の画素の位置から特定される。また、輝点１００ｄの光強度は、撮像データにおける当該画素の明るさから特定される。
Subsequently, the positions of a plurality of cores on both end faces of the multi-core
ここで、図７（ａ）は、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃに対するシングルコア光ファイバ１０１の一端面１０１ｃの走査の様子を示す図である。なお、図７（ａ）には、マルチコア光ファイバ１００が有する複数のコア１００ｅと、該複数のコア１００ｅを覆うクラッド１００ｆとが示されている。また、図７（ａ）に示されたＸＹ座標系は、図１に示されたＸＹＺ直交座標系に対応している。
Here, FIG. 7A is a diagram illustrating a state of scanning of the one
図７（ａ）に示されるように、制御コンピュータ１８は、シングルコア光ファイバ１０１のコア１０１ｄを、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃの全面に亘って走査させる。図中の矢印Ａは、コア１０１ｄの移動経路を示している。この例では、コア１０１ｄが、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃの直径に近い長さの間隔でもってＸ軸方向に往復しつつ、Ｙ軸方向に少しずつ移動することによって走査を行っている。なお、コア１０１ｄの走査経路は、図７（ａ）に示されたものに限られず、例えば渦巻き状の経路であってもよい。
As shown in FIG. 7A, the
また、図７（ｂ）は、マルチコア光ファイバ１００の他端面における光強度の分布を示すグラフである。図７（ｂ）において、横軸（Ｘ軸及びＹ軸）は、マルチコア光ファイバ１００の他端面における位置を示しており、図１に示されたＸＹＺ直交座標系に対応する。また、縦軸は、各座標での光強度を示している。図７（ｂ）に示されるように、マルチコア光ファイバ１００の他端面では、シングルコア光ファイバ１０１の走査に応じて複数の光強度ピークＰが順に現れる。これらの光強度ピークＰは赤外カメラ１４からの撮像データに現れるので、光強度ピークＰが観測されたときの第一側方ステージ２１（図２を参照）の座標（すなわち、ビーム走査手段による光線の走査位置）に基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃにおける複数のコア１００ｅの位置座標を特定することができる。
FIG. 7B is a graph showing the light intensity distribution on the other end face of the multi-core
また、図７（ｂ）において、光強度ピークＰが現れた座標は、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの位置を示している。従って、光強度ピークＰが現れた座標（すなわち、第２の光位置検出手段により検出される光強度及び出射位置）に基づいて、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの位置座標（厳密には、赤外カメラ１４における位置座標）を特定することができる。
In FIG. 7B, the coordinates at which the light intensity peak P appears indicate the positions of the plurality of cores on the other end surface of the multi-core
続いて、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの位置座標を、赤外カメラ１４における座標系から調芯ステージ２０における座標系へ変換する（座標系変換ステップ、図４のステップＳ１３）。まず、図８に示されるように、制御コンピュータ１８は、第二側方ステージ２３をＸ軸方向に移動させる。そして、ＬＤ光源１２において光を発生させ、光ファイバ１０４を介して一端部１０４ａから出射されるこの光を、赤外カメラ１４で観察する。ＬＤ光源１２は例えばレーザ光といった光を発生する光源であり、例えば赤外光を発生する。光ファイバ１０４の一端部１０４ａは、前述したように第二側方ステージ２３上に固定されており、赤外カメラ１４へ向けて光を出射することにより座標変換用の基準位置を示す。なお、本ステップにおいて、光ファイバ１０４の一端面と赤外カメラ１４までの距離は、マルチコア光ファイバ１００の他端面と赤外カメラ１４までの距離と等しく設定されることが好ましい。
Subsequently, the position coordinates of the plurality of cores on the other end face of the multi-core
赤外カメラ１４から出力される撮像データには、図８の表示部１４ａに示されるように、シングルコア光ファイバ１０４の一つのコアに対応する一つの輝点１０４ｃが出現する。赤外カメラ１４の座標系における輝点１０４ｃの位置座標は、輝点１０４ｃが出現した赤外カメラ１４の画素の位置から特定される。また、調芯ステージ２０の座標系における輝点１０４ｃの位置座標は、光ファイバ１０４の一端部１０４ａの取り付け位置により既知である。従って、制御コンピュータ１８は、調芯ステージ２０の座標系における輝点１０４ｃの位置座標、及びこの輝点１０４ｃと複数の輝点１００ｄ（図６を参照）との位置関係に基づいて、調芯ステージ２０の座標系における、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの絶対位置座標を算出することができる。
In the imaging data output from the
続いて、制御コンピュータ１８は、前ステップＳ１２及びＳ１３によって特定されたマルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置座標に関するデータ（位置データ）を、メモリ１９（図１を参照）に記憶させる（記憶ステップ、図４のステップＳ１４）。なお、この記憶ステップＳ１４を、位置特定ステップＳ１２及び座標系変換ステップＳ１３の途中において各コアの位置座標（絶対位置座標）を特定する毎に行っても良い。
Subsequently, the
続いて、記憶ステップＳ１４により記憶された位置データに基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアのうち一つのコアに光線を入射させるとともに、シングルコア光ファイバ１０２の一端と、マルチコア光ファイバ１００の他端面における上記一つのコアとを光結合させる。そして、シングルコア光ファイバ１０２の他端部１０２ｂから出射される光の強度に基づいて、上記一つのコアの損失を算出する（損失演算ステップ、図４のステップＳ１５）。
Subsequently, based on the position data stored in the storing step S <b> 14, a light beam is incident on one of a plurality of cores on one end surface of the multicore
具体的には、制御コンピュータ１８は、メモリ１９に記憶されているマルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアの位置データに基づき、第一側方ステージ２１の位置を制御することでシングルコア光ファイバ１０１（本ステップにおける第２の光ファイバ）のコアの光軸と、マルチコア光ファイバ１００の一端面における一のコアの光軸とを合わせる。また、制御コンピュータ１８は、メモリ１９に記憶されているマルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの位置データに基づき、図９に示されるように、第二側方ステージ２３の位置を制御することでシングルコア光ファイバ１０２のコアの光軸と、マルチコア光ファイバ１００の他端面における一のコアの光軸とを合わせる。
Specifically, the
そして、ＬＤ光源１１からレーザ光を出射させる。このレーザ光は光ファイバ１０１を介してマルチコア光ファイバ１００の一のコアに入射する。その後、このレーザ光はマルチコア光ファイバ１００の該一のコアからシングルコア光ファイバ１０２を介してパワーセンサ１６（本ステップにおける第３の光検出部）に達する。制御コンピュータ１８は、このパワーセンサ１６において検出されるレーザ光の光強度に基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一のコアの損失を算出することができる。
Then, laser light is emitted from the LD
なお、制御コンピュータ１８は、本ステップにおいて一のコアの損失を算出する際に、シングルコア光ファイバ１０２の一端を、マルチコア光ファイバ１００の他端面における上記一のコアの端面に対して二次元的に走査させ、パワーセンサ１６における光強度が最も大きくなるときの上記一のコアの損失を算出してもよい。
When the
続いて、記憶ステップＳ１４により記憶された位置データに基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアのうち一つのコアに光線を入射させるとともに、シングルコア光ファイバ１０２の一端と、マルチコア光ファイバ１００の他端面における他のコアとを光結合させる。そして、シングルコア光ファイバ１０２の他端部１０２ｂから出射される光の強度に基づいて、上記一つのコアと上記他のコアとの間のクロストークを算出する（クロストーク演算ステップ、図４のステップＳ１６）。
Subsequently, based on the position data stored in the storing step S <b> 14, a light beam is incident on one of a plurality of cores on one end surface of the multicore
具体的には、制御コンピュータ１８は、メモリ１９に記憶されているマルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアの位置データに基づき、第一側方ステージ２１の位置を制御することでシングルコア光ファイバ１０１のコアの光軸と、マルチコア光ファイバ１００の一端面における一のコアの光軸とを合わせる。なお、この作業は、本ステップの前に損失演算ステップＳ１５を実施した場合には省略可能である。また、制御コンピュータ１８は、メモリ１９に記憶されているマルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの位置データに基づき、第二側方ステージ２３の位置を制御することでシングルコア光ファイバ１０２のコアの光軸と、マルチコア光ファイバ１００の他端面における他のコアの光軸とを合わせる。
Specifically, the
そして、ＬＤ光源１１からレーザ光を出射させる。このレーザ光は光ファイバ１０１を介してマルチコア光ファイバ１００の一のコアに入射する。その後、このレーザ光の一部は、複数のコア間のクロストークによって他のコアに漏れる。他のコアに漏れたレーザ光は、マルチコア光ファイバ１００の当該コアからシングルコア光ファイバ１０２を介してパワーセンサ１６に達する。制御コンピュータ１８は、このパワーセンサ１６において検出されるレーザ光の光強度に基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一のコアと他のコアとの間のクロストークを算出することができる。
Then, laser light is emitted from the LD
なお、制御コンピュータ１８は、本ステップにおいてクロストークを算出する際に、シングルコア光ファイバ１０２の一端を、マルチコア光ファイバ１００の他端面における上記他のコアの端面に対して二次元的に走査させ、パワーセンサ１６における光強度が最も大きくなるときのクロストークを算出してもよい。
When calculating the crosstalk in this step, the
この後、必要に応じて、マルチコア光ファイバ１００の複数のコアのそれぞれについて、上述した損失演算ステップＳ１５及びクロストーク演算ステップＳ１６を繰り返すとよい。これにより、マルチコア光ファイバ１００の複数のコアのそれぞれに関する損失およびクロストークを得ることができる。
Thereafter, the loss calculation step S15 and the crosstalk calculation step S16 described above may be repeated for each of the plurality of cores of the multi-core
以上に説明したように、本実施形態の調芯装置１Ａ、コア位置特定方法、コアの損失測定方法、およびコア間のクロストーク測定方法によれば、マルチコア光ファイバ１００のような複数のコアを有する光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定することができる。
As described above, according to the
（第１の変形例）
続いて、上記実施形態の第１変形例について説明する。本変形例では、上記実施形態の調芯装置１Ａを使用して、上記実施形態とは異なる方法（動作）によってマルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置を特定する。図１０は、本変形例による方法を示すフローチャートである。
(First modification)
Then, the 1st modification of the said embodiment is demonstrated. In the present modification, the
まず、マルチコア光ファイバ１００の一端部１００ａと、シングルコア光ファイバ１０１の一端部１０１ａとを近づけ、これらの端面を互いに対向させる（図１０のステップＳ２１）。本ステップの方法（動作）は、前述した実施形態のステップＳ１１と同様なので、詳細な説明を省略する。
First, the one
続いて、マルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置を特定する（位置特定ステップ、図１０のステップＳ２２）。すなわち、図１１に示されるように、マルチコア光ファイバ１００の一端面に対してシングルコア光ファイバ１０１の一端面を近接させた状態で、制御コンピュータ１８が、シングルコア光ファイバ１０１から出射される光線をマルチコア光ファイバ１００の一端面に対して二次元的に走査させる（図７（ａ）を参照）。このとき、マルチコア光ファイバ１００の一端面とシングルコア光ファイバ１０１の一端面との光結合効率を高める為に、これらの端面の間に屈折率マッチングオイルを塗布しておくことが好ましい。
Subsequently, the positions of a plurality of cores on both end faces of the multi-core
また、この走査中、マルチコア光ファイバ１００の他端面における光線の光強度及び出射位置を、第１の光位置検出手段である大口径光ファイバ１０３及びパワーセンサ１７によって検出する。すなわち、制御コンピュータ１８は、第二側方ステージ２３の位置を制御することにより、マルチコア光ファイバ１００の他端面に対して大口径光ファイバ１０３の一端面（一端部１０３ａ）を近接させ且つ光結合させる。具体的には、図１１に示されるように、観察カメラ１３を端部１００ｂ及び１０３ａの上方（及び側方）に移動し、表示部１３ａにおいてこれらの光ファイバ１００，１０３の端面の相対位置を確認しながら、端部１００ｂ及び１０３ａを互いに近づける。なお、制御コンピュータ１８が画像処理等を行って端部１００ｂ及び１０３ａの相対位置を把握した上で、制御コンピュータ１８がステージコントローラ１５に制御信号を送ることにより、端部１００ｂ及び１０３ａを互いに近づけてもよい。
Further, during this scanning, the light intensity and the emission position of the light beam on the other end surface of the multi-core
ここで、図１２は、マルチコア光ファイバ１００の他端面１００ｇと、大口径光ファイバ１０３の一端面１０３ｃとが対向した様子を示す側断面図である。図１２に示されるように、マルチコア光ファイバ１００は、複数のコア１００ｅと、該複数のコア１００ｅを覆うクラッド１００ｆとを有する。一方、大口径光ファイバ１０３は、マルチコア光ファイバ１００の複数のコア１００ｅを全て包含する太さのコア１０３ｄと、該コア１０３ｄを覆うクラッド１０３ｅとを有する。大口径光ファイバ１０３のコア１０３ｄは、マルチコア光ファイバ１００の複数のコア１００ｅの全てと光結合される。なお、マルチコア光ファイバ１００の他端部１００ｂ及び大口径光ファイバ１０３の一端部１０３ａは、ファイバ保持部材１００ｈ及び１０３ｆをそれぞれ有する（例えば図３を参照）。
Here, FIG. 12 is a side sectional view showing a state in which the other end surface 100 g of the multi-core
この状態でシングルコア光ファイバ１０１からの光線を走査させると、大口径光ファイバ１０３の他端に取り付けられたパワーセンサ１７では、シングルコア光ファイバ１０１の走査位置に応じて複数回の光強度ピークが観測される。これらの光強度ピークは、シングルコア光ファイバ１０１のコアの光軸と、マルチコア光ファイバ１００の複数のコアのうちいずれかの光軸とが合わさったときに発生する。従って、光強度ピークが観測されたときの第一側方ステージ２１の座標（すなわち、ビーム走査手段による光線の走査位置）に基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃにおける複数のコア１００ｅの位置座標を特定することができる。
When the light beam from the single core
続いて、マルチコア光ファイバ１００の一端面において、複数のコアのそれぞれにシングルコア光ファイバ１０１からのレーザ光を入射させながら、シングルコア光ファイバ１０２の一端をマルチコア光ファイバ１００の他端面に対して二次元的に走査させる。すなわち、制御コンピュータ１８は、シングルコア光ファイバ１０２の他端のコアを、マルチコア光ファイバ１００の他端面の全面に亘って走査させる。このとき、シングルコア光ファイバ１０２の他端のコアの移動経路は、例えば図７（ｂ）に示したものと同様であることができる。マルチコア光ファイバ１００の一端面において或るコアにシングルコア光ファイバ１０１からレーザ光が入射されている場合、マルチコア光ファイバ１００の他端面における当該コアの端面をシングルコア光ファイバ１０２が通過すると、パワーセンサ１６において光強度ピークが観測される。従って、光強度ピークが観測されたときの第二側方ステージ２３の座標に基づいて、マルチコア光ファイバ１００の他端面における当該コアの位置座標を特定することができる。この方法により、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの全てについて位置座標（絶対位置座標）を特定することができる。
Subsequently, at one end surface of the multi-core
続いて、制御コンピュータ１８は、前ステップＳ２２によって特定されたマルチコア光ファイバ１００の両端面における複数のコアの位置座標に関するデータ（位置データ）を、メモリ１９（図１を参照）に記憶させる（記憶ステップ、図１０のステップＳ２３）。なお、この記憶ステップＳ２３を、位置特定ステップＳ２２の途中において各コアの位置座標（絶対位置座標）を特定する毎に行っても良い。
Subsequently, the
続いて、記憶ステップＳ２３により記憶された位置データに基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアのうち一つのコアに光線を入射させるとともに、シングルコア光ファイバ１０２の一端と、マルチコア光ファイバ１００の他端面における上記一つのコアとを光結合させる。そして、シングルコア光ファイバ１０２の他端部１０２ｂから出射される光の強度に基づいて、上記一つのコアの損失を算出する（損失演算ステップ、図１０のステップＳ２４）。なお、本ステップの詳細については上記実施形態と同様なので省略する。
Subsequently, based on the position data stored in the storing step S23, light is incident on one of a plurality of cores on one end face of the multi-core
続いて、記憶ステップＳ２３により記憶された位置データに基づいて、マルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアのうち一つのコアに光線を入射させるとともに、シングルコア光ファイバ１０２の一端と、マルチコア光ファイバ１００の他端面における他のコアとを光結合させる。そして、シングルコア光ファイバ１０２の他端部１０２ｂから出射される光の強度に基づいて、上記一つのコアと上記他のコアとの間のクロストークを算出する（クロストーク演算ステップ、図１０のステップＳ２５）。なお、本ステップの詳細については上記実施形態と同様なので省略する。
Subsequently, based on the position data stored in the storing step S23, light is incident on one of a plurality of cores on one end face of the multi-core
以上に説明したように、本変形例の調芯装置、コア位置特定方法、コアの損失測定方法、およびコア間のクロストーク測定方法によれば、マルチコア光ファイバ１００のような複数のコアを有する光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定することができる。
As described above, according to the alignment device, the core position specifying method, the core loss measuring method, and the crosstalk measuring method between the cores according to the present modification, the multicore
なお、本変形例では、マルチコア光ファイバ１００の一端面における複数のコアの位置を特定する為に、マルチコア光ファイバ１００の他端面から出射される光の強度を一括して検出する構成（大口径光ファイバ１０３及びパワーセンサ１７）を使用したが、このような構成以外にも、例えば図１３に示すように、調芯装置は、マルチコア光ファイバ１００の他端面１００ｇと光結合された受光面３０ａを有するフォトダイオード３０を備えることもできる。そして、マルチコア光ファイバ１００の複数のコアから出射される光の強度をフォトダイオード３０により検出することによって、本変形例の方法（動作）を好適に実施することができる。
In this modification, in order to specify the positions of a plurality of cores on one end face of the multi-core
（第２の変形例）
続いて、上記実施形態の第２変形例について説明する。本変形例では、上記実施形態とは異なる方法（動作）によってマルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコアの位置を特定する。
(Second modification)
Then, the 2nd modification of the said embodiment is demonstrated. In this modification, the positions of the plurality of cores on the other end surface of the multi-core
本変形例の調芯装置は、図１４に示される光入射部４０を更に備える。光入射部４０は、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃと光結合され、複数のコア１００ｅに光を一括して入射させる。光入射部４０は、大口径光ファイバ４１及び光源４２を有する。大口径光ファイバ４１は、一端がマルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃと光結合され、マルチコア光ファイバ１００の複数のコア１００ｅのうち少なくとも２つの（本実施形態では、全ての）コア１００ｅを包含する太さのコア４１ａと、該コア４１ａを覆うクラッド４１ｂと、ファイバ保持部材４１ｃとを有する。光源４２は、大口径光ファイバの他端と光結合され、光線（例えば赤外光線）を発生する。
The alignment device of this modification further includes a
本変形例では、制御コンピュータ１８が、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコア１００ｅの位置を特定する際に、ビーム走査手段（シングルコア光ファイバ１０１及びＬＤ光源１１）に代えて、光入射部４０からの光がマルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃにおいて複数のコア１００ｅに入射したときの赤外カメラ１４による撮像データを用いる。すなわち、赤外カメラ１４の撮像データには、マルチコア光ファイバ１００の他端面において複数のコア１００ｅから出射された光による複数の輝点が含まれるので、これらの輝点の位置座標を特定することにより、マルチコア光ファイバ１００の他端面における複数のコア１００ｅのうち少なくとも２つの（本実施形態では、全ての）コア１００ｅの位置を特定することができる。
In this modification, when the
なお、複数のコア１００ｅのうち少なくとも２つのコア１００ｅに光を一括して入射させる光入射部は、光入射部４０とは異なる構成を有してもよい。例えば、図１５に示される光入射部５０はスポット光源５１を有し、スポット光源５１はマルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃと光結合される。
In addition, the light incident part that makes light incident on at least two
（第３の変形例）
続いて、上記実施形態の第３変形例について説明する。本変形例に係る調芯装置は、上記実施形態とは異なる構成を有するビーム走査手段を備える。
(Third Modification)
Then, the 3rd modification of the said embodiment is demonstrated. The alignment apparatus according to this modification includes beam scanning means having a configuration different from that of the above embodiment.
図１６は、本変形例のビーム調芯装置６０の構成を示す図である。ビーム調芯装置６０は、光源６１及び反射鏡６２を有する。光源６１は、例えば上記実施形態のＬＤ光源１１と同様のものを用いることができる。反射鏡６２は、光源６１からの光線Ｌをマルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃへ向けて反射する反射面６２ａを有する。また、反射鏡６２は、反射面６２ａの位置及び角度のうち少なくとも一方が可変であり、マルチコア光ファイバ１００の一端面１００ｃに対して光線Ｌを二次元的に走査することができる。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a
調芯装置は、上記実施形態のシングルコア光ファイバ１０１及び光源１１に代えて、本変形例のビーム調芯装置６０を備えてもよい。これにより、マルチコア光ファイバ１００のような複数のコアを有する光導波体の両端面における複数のコアの位置を特定することができる。
The alignment apparatus may include the
本発明による調芯装置、コア位置特定方法、コアの損失測定方法、およびコア間のクロストーク測定方法は、上述した実施形態および各変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、光導波体の例としてマルチコア光ファイバを挙げているが、本発明は、複数のコアと、該複数のコアを覆うクラッドとを有するものであれば、他の様々な光導波体に適用できる。 The alignment device, the core position specifying method, the core loss measuring method, and the crosstalk measuring method between the cores according to the present invention are not limited to the above-described embodiment and each modified example, and various other modifications are possible. It is. For example, in the above embodiment, a multi-core optical fiber is cited as an example of an optical waveguide. However, the present invention is not limited to various other types as long as it has a plurality of cores and a clad covering the plurality of cores. It can be applied to an optical waveguide.
１Ａ…調芯装置、１１，１２…ＬＤ光源、１３…観察カメラ、１３ａ…表示部、１４…赤外カメラ、１４ａ…表示部、１５…ステージコントローラ、１６，１７…パワーセンサ、１８…制御コンピュータ、１９…メモリ、２０…調芯ステージ、２１…第一側方ステージ、２２…中央ステージ、２３…第二側方ステージ、２４…第一駆動部、２５…第二駆動部、２６…基台、３０…フォトダイオード、４０…光入射部、４１…大口径光ファイバ、４２…光源、５０…光入射部、５１…スポット光源、６０…ビーム調芯装置、６１…光源、６２…反射鏡、１００…マルチコア光ファイバ、１００ａ…一端部、１００ｂ…他端部、１０１，１０２…シングルコア光ファイバ、１０３…大口径光ファイバ、１０４…シングルコア光ファイバ。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査するビーム走査手段と、
前記光導波体の他端面において前記光線の光強度及び出射位置を検出する光位置検出手段と、
前記ビーム走査手段による前記光線の走査位置、および前記光位置検出手段により検出される前記光強度及び前記出射位置に基づいて、前記光導波体の両端面における前記複数のコアの位置を特定する演算部と、
前記光導波体の両端面における前記複数のコアの位置に関する位置データを記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする、調芯装置。 A centering device that identifies positions of the plurality of cores on both end faces of an optical waveguide having a plurality of cores and a clad that covers the plurality of cores,
Beam scanning means for scanning a light beam two-dimensionally with respect to one end face of the optical waveguide;
A light position detecting means for detecting the light intensity and the emission position of the light beam at the other end face of the light waveguide;
Calculation for identifying the positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide based on the scanning position of the light beam by the beam scanning means and the light intensity and the emission position detected by the optical position detection means And
A centering device comprising: storage means for storing position data relating to positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide.
前記演算部は、前記ビーム走査手段により前記光線を走査させたときの前記撮像部による撮像データに基づいて、前記光導波体の両端面における前記複数のコアの位置を特定することを特徴とする、請求項１に記載の調芯装置。 The optical position detection means includes an imaging unit that images the light beam emitted from the plurality of cores on the other end surface of the optical waveguide,
The computing unit specifies positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide based on imaging data obtained by the imaging unit when the light beam is scanned by the beam scanning unit. The alignment apparatus according to claim 1.
前記演算部は、前記ビーム走査手段に代えて前記光入射部からの光が前記光導波体の一端面において前記少なくとも２つのコアに入射したときの前記撮像部による撮像データに基づいて、前記光導波体の他端面における前記少なくとも２つのコアの位置を特定することを特徴とする、請求項２に記載の調芯装置。 A light incident portion that is optically coupled to one end face of the optical waveguide and that makes light incident on at least two of the plurality of cores at once;
The arithmetic unit replaces the beam scanning unit with the light guide based on imaging data obtained by the imaging unit when light from the light incident unit is incident on the at least two cores at one end surface of the optical waveguide. The alignment apparatus according to claim 2, wherein the position of the at least two cores on the other end face of the wave body is specified.
前記光導波体の他端面と光結合され、前記複数のコアから出射される光の強度を一括して検出する第１の光検出部と、
一端が前記光導波体の他端面側に配置され、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持された第１の光ファイバと、
前記第１の光ファイバの他端に光結合され、光強度を検出する第２の光検出部と
を有し、
前記演算部は、
前記ビーム走査手段により前記光線を走査させたときの前記第１の光検出部における光強度の検出結果に基づいて、前記光導波体の一端面における前記複数のコアの位置を特定し、
前記光導波体の一端面において前記複数のコアのそれぞれに光を入射させながら前記第１の光ファイバの一端を前記光導波体の他端面に対して二次元的に走査させたときの前記第２の光検出部における光強度の検出結果に基づいて、前記光導波体の他端面における前記複数のコアの位置を特定することを特徴とする、請求項１に記載の調芯装置。 The light position detecting means includes
A first light detection unit that is optically coupled to the other end face of the optical waveguide and collectively detects the intensity of light emitted from the plurality of cores;
A first optical fiber having one end disposed on the other end face side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom;
A second light detection unit that is optically coupled to the other end of the first optical fiber and detects light intensity;
The computing unit is
Based on the detection result of the light intensity in the first light detection unit when the light beam is scanned by the beam scanning unit, the position of the plurality of cores on one end surface of the optical waveguide is specified,
When the one end of the first optical fiber is scanned two-dimensionally with respect to the other end surface of the optical waveguide while light is incident on each of the plurality of cores on one end surface of the optical waveguide. 2. The alignment device according to claim 1, wherein positions of the plurality of cores on the other end face of the optical waveguide are specified based on a detection result of light intensity in the two light detection units.
前記第２の光ファイバの他端に光結合され、光強度を検出する第３の光検出部と
を備え、
前記演算部は、前記位置データに基づいて、前記ビーム走査手段からの前記光線を前記光導波体の一端面における一の前記コアに入射させるとともに、前記第２の光ファイバの一端と前記光導波体の他端面における前記一のコアとを光結合させ、前記第３の光検出部により検出された光強度に基づいて前記一のコアの損失を算出することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の調芯装置。 A second optical fiber having one end disposed on the other end face side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom;
A third light detection unit that is optically coupled to the other end of the second optical fiber and detects the light intensity;
The computing unit causes the light beam from the beam scanning unit to enter one core of the one end face of the optical waveguide based on the position data, and one end of the second optical fiber and the optical waveguide. The one core at the other end surface of the body is optically coupled, and the loss of the one core is calculated based on the light intensity detected by the third light detection unit. The alignment device according to any one of claims 6 to 7.
前記第２の光ファイバの他端に光結合され、光強度を検出する第３の光検出部と
を備え、
前記演算部は、前記位置データに基づいて、前記ビーム走査手段からの前記光線を前記光導波体の一端面における一の前記コアに入射させるとともに、前記第２の光ファイバの一端と前記光導波体の他端面における他の前記コアとを光結合させ、前記第３の光検出部により検出された光強度に基づいて前記一のコアと前記他のコアとの間のクロストークを算出することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の調芯装置。 A second optical fiber having one end disposed on the other end face side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom;
A third light detection unit that is optically coupled to the other end of the second optical fiber and detects the light intensity;
The computing unit causes the light beam from the beam scanning unit to enter one core of the one end face of the optical waveguide based on the position data, and one end of the second optical fiber and the optical waveguide. Optically coupling with the other cores on the other end surface of the body, and calculating crosstalk between the one core and the other cores based on the light intensity detected by the third light detection unit The alignment device according to any one of claims 1 to 6, wherein
一端が前記光導波体の一端面側に配置され、少なくとも３軸以上の自由度でもって移動可能に支持された第３の光ファイバと、
前記第３の光ファイバの他端と光結合され、前記光線を発生する光源と
を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の調芯装置。 The beam scanning means includes
A third optical fiber having one end disposed on one end face side of the optical waveguide and supported so as to be movable with at least three degrees of freedom;
The alignment apparatus according to claim 1, further comprising: a light source that is optically coupled to the other end of the third optical fiber and generates the light beam.
前記光線を発生する光源と、
前記光源からの前記光線を前記前記光導波体の一端面へ向けて反射する反射面を有し、該反射面の位置及び角度のうち少なくとも一方が可変である反射鏡と
を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の調芯装置。 The beam scanning means includes
A light source for generating the light beam;
A reflecting surface that reflects the light beam from the light source toward one end surface of the optical waveguide, and at least one of a position and an angle of the reflecting surface is variable. The alignment device according to any one of claims 1 to 8.
前記光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査させながら、前記光導波体の他端面において前記光線の光強度及び出射位置を検出し、前記光強度及び前記出射位置に基づいて、前記光導波体の両端面における前記複数のコアの位置を特定する位置特定ステップと、
前記光導波体の両端面における前記複数のコアの位置に関する位置データを記憶手段に記憶させる記憶ステップと
を含むことを特徴とする、コア位置特定方法。 A method of identifying the positions of the plurality of cores on both end faces of an optical waveguide having a plurality of cores and a clad covering the plurality of cores,
While the light beam is scanned two-dimensionally with respect to the one end surface of the optical waveguide, the light intensity and the emission position of the light beam are detected on the other end surface of the optical waveguide, and based on the light intensity and the emission position. A position specifying step for specifying positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide;
And a storage step of storing in the storage means position data related to the positions of the plurality of cores on both end faces of the optical waveguide.
前記光導波体の一端面に対して二次元的に光線を走査させながら、前記光導波体の他端面において前記複数のコアから出射される前記光線の強度を一括して検出し、該検出結果に基づいて、前記光導波体の一端面における前記複数のコアの位置を特定し、
前記光導波体の一端面において前記複数のコアのそれぞれに光を入射させながら、第１の光ファイバの一端を前記光導波体の他端面に対して二次元的に走査させ、前記第１の光ファイバの他端から出射される光の強度を検出し、該検出結果に基づいて、前記光導波体の他端面における前記複数のコアの位置を特定することを特徴とする、請求項１１に記載のコア位置特定方法。 During the location step,
While detecting the light beam two-dimensionally with respect to the one end face of the optical waveguide, the intensity of the light emitted from the plurality of cores is collectively detected at the other end face of the optical waveguide, and the detection result On the basis of the position of the plurality of cores on one end face of the optical waveguide,
While allowing light to enter each of the plurality of cores at one end face of the optical waveguide, one end of the first optical fiber is scanned two-dimensionally with respect to the other end face of the optical waveguide, The intensity of light emitted from the other end of the optical fiber is detected, and the positions of the plurality of cores on the other end surface of the optical waveguide are specified based on the detection result. The core location method described.
前記記憶ステップにより記憶された前記位置データに基づいて、前記光導波体の一端面における一の前記コアに光線を入射させるとともに、第２の光ファイバの一端と前記光導波体の他端面における前記一のコアとを光結合させ、前記第２の光ファイバの他端から出射される光の強度に基づいて前記一のコアの損失を算出する損失演算ステップと
を含むことを特徴とする、コアの損失測定方法。 The position specifying step and the storing step of the core position specifying method according to any one of claims 11 to 13,
Based on the position data stored in the storing step, a light beam is incident on one of the cores on one end surface of the optical waveguide, and the one end of the second optical fiber and the other end surface of the optical waveguide are And a loss calculation step of calculating a loss of the one core based on an intensity of light emitted from the other end of the second optical fiber. Loss measurement method.
前記記憶ステップにより記憶された前記位置データに基づいて、前記光導波体の一端面における一の前記コアに光線を入射させるとともに、第２の光ファイバの一端と前記光導波体の他端面における他の前記コアとを光結合させ、前記第２の光ファイバの他端から出射される光の強度に基づいて前記一のコアと前記他のコアとの間のクロストークを算出するクロストーク演算ステップと
を含むことを特徴とする、コア間のクロストーク測定方法。 The position specifying step and the storing step of the core position specifying method according to any one of claims 11 to 13,
Based on the position data stored in the storing step, a light beam is made incident on one of the cores on one end face of the optical waveguide, and the other end on the other end face of the second optical fiber and the other end face of the optical waveguide. A crosstalk calculating step of calculating a crosstalk between the one core and the other core based on an intensity of light emitted from the other end of the second optical fiber. A method for measuring crosstalk between cores, comprising: and.
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