JP5918724B2

JP5918724B2 - Optical axis adjusting device and optical axis adjusting method

Info

Publication number: JP5918724B2
Application number: JP2013110053A
Authority: JP
Inventors: 水上　雅人; 雅人水上; 山口　城治; 城治山口; 祐子河尻; 山本　剛; 剛山本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2033-05-24
Also published as: JP2014228788A

Description

本発明は、光軸調整装置及び光軸調整方法に関し、より詳細には、複数の光デバイスを組み合わせる際の光軸調整装置及び光軸調整方法に関する。 The present invention relates to an optical axis adjustment apparatus and an optical axis adjustment method, and more particularly to an optical axis adjustment apparatus and an optical axis adjustment method when a plurality of optical devices are combined.

近年、複数の光デバイスを組み立てて、光モジュールを構成する光デバイスの実装・組立が盛んに行われている。光デバイスとは、例えば、光ファイバ、光導波路、レンズ、プリズム等をいう。光デバイスの実装・組立工程においては、光が伝搬する光ファイバ・光導波路の光学特性を最大限確保し、コア部を伝搬する光の接続損失を最小限に抑えるように光軸調整する光軸調整工程が必要となる。 In recent years, mounting and assembling of optical devices constituting an optical module by actively assembling a plurality of optical devices have been actively performed. An optical device means an optical fiber, an optical waveguide, a lens, a prism, etc., for example. In the mounting and assembly process of optical devices, the optical axis is adjusted so that the optical characteristics of the optical fiber and optical waveguide through which light propagates are maximized and the connection loss of light propagating through the core is minimized. An adjustment process is required.

従来から光軸調整工程においては、良好な光学特性を得るために、光学的結合のため向かい合った光デバイスの接合面同士は、できるだけ近づけておく必要がある。また、光学的に結合する光デバイス同士の接合面を精密に面合せすることが不可欠である。 Conventionally, in the optical axis adjustment step, in order to obtain good optical characteristics, it is necessary to keep the bonding surfaces of the optical devices facing each other as close as possible for optical coupling. In addition, it is essential to precisely match the bonding surfaces of optical devices that are optically coupled.

したがって、光モジュール組立工程における光デバイスの接合面同士の溶接あるいは接着の際には、自動化による作業効率向上のため、基準面に対する光デバイスの接合面のそれぞれの平行度を正確に把握する必要がある。 Therefore, when welding or bonding optical device bonding surfaces in the optical module assembly process, it is necessary to accurately grasp the parallelism of each optical device bonding surface with respect to the reference surface in order to improve work efficiency through automation. is there.

光デバイスの接合面同士を突き合わせる際、光デバイスの接合面同士が接触したまま、さらに接合面同士に圧力が掛かると、光デバイスを傷つけてしまう恐れがある。よって光デバイスの接合面同士の接触位置を把握する必要がある。 When the bonding surfaces of the optical devices are brought into contact with each other, if the bonding surfaces of the optical devices are in contact with each other and pressure is further applied to the bonding surfaces, the optical devices may be damaged. Therefore, it is necessary to grasp the contact position between the joint surfaces of the optical device.

したがって、光デバイスの接合面同士の接触位置を把握するための接触判定は、光モジュール組立工程において必要不可欠な工程の一つとなっている。 Therefore, the contact determination for grasping the contact position between the joint surfaces of the optical device is one of the indispensable processes in the optical module assembling process.

そこで従来技術では、ファイバアレイブロックなどの比較的大きな光デバイスが、光導波路へ接触した際に生じた、光導波路が固定されたホルダと支持台との間に取り付けられたばねの伸びを、変位検出センサで検知し、ばねの伸びにより光デバイスと光導波路との接触を検知する方法などが採用されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, in the conventional technology, the displacement of the spring attached between the holder to which the optical waveguide is fixed and the support base, which is generated when a relatively large optical device such as a fiber array block contacts the optical waveguide, is detected. A method of detecting by a sensor and detecting contact between an optical device and an optical waveguide by extension of a spring is employed (for example, see Patent Document 1).

また、非接触で光デバイス間の微小間隔距離を測定して光軸調整する手段としては、一般的に光ヘテロダイン干渉計による測定方法（例えば、特許文献２参照）による光軸調整方法がある。 Further, as a means for adjusting the optical axis by measuring a minute distance between optical devices in a non-contact manner, there is generally an optical axis adjusting method by a measuring method using an optical heterodyne interferometer (for example, see Patent Document 2).

特許第４１１１３６２号公報Japanese Patent No. 4111362 特公平０８−０１６６０２号公報Japanese Patent Publication No. 08-016602

特許文献１に記載の従来の光軸調整方法は、光デバイスが光導波路へ接触した際の反発力が、ある程度大きくないと機構が接触を検知できないことから、光ファイバアレイブロックのように、光デバイス周辺を構造部材で保護された部品の場合には、適用可能である。しかし、単芯の光ファイバに適用する場合、力が単芯の光ファイバと光デバイスとの接触点に集中してしまい、単芯の光ファイバがダメージを受ける可能性があるという問題があった。 In the conventional optical axis adjustment method described in Patent Document 1, the mechanism cannot detect contact unless the repulsive force when the optical device contacts the optical waveguide is large to some extent. The present invention can be applied to the case where the periphery of the device is protected by a structural member. However, when applied to a single-core optical fiber, there is a problem that the force concentrates on the contact point between the single-core optical fiber and the optical device, and the single-core optical fiber may be damaged. .

一方、特許文献２に記載の従来の光ヘテロダイン干渉計による測定方法では、位相差の検出、偏波面制御、測定対象への入射光がコリメートされていること、変調光の使用が必要とされ、特別な測定系を用意する必要があるという問題があった。よって、測定用装置自体が大掛かりとなり、光軸調整装置に組み込むには光軸調整装置が大型化してしまうことや、非常にコスト高となるという問題があった。 On the other hand, in the measurement method using the conventional optical heterodyne interferometer described in Patent Document 2, phase difference detection, polarization plane control, incident light on the measurement target is collimated, and the use of modulated light is required. There was a problem that it was necessary to prepare a special measurement system. Therefore, the measuring apparatus itself becomes large, and there are problems that the optical axis adjusting apparatus becomes large and is very expensive to be incorporated in the optical axis adjusting apparatus.

本発明は、このような問題点を解消するために創案されたもので、その目的とするところは、光軸調整工程において、特別な光学測定系を別途構築することなしに、簡易に安価かつ高信頼な、光デバイスの接合面同士の接触を判定できる光軸調整装置及び光軸調整方法を提供することにある。 The present invention was devised in order to solve such problems, and the object of the present invention is to easily and inexpensively construct a special optical measurement system in the optical axis adjustment step without separately constructing. An object of the present invention is to provide a highly reliable optical axis adjusting apparatus and optical axis adjusting method capable of determining contact between bonding surfaces of optical devices.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別する状態判別部とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the first fine movement stage on which the first optical device is fixed and the second optical device are fixed. An optical axis adjusting apparatus that adjusts an optical axis of the first optical device and an optical axis of the second optical device by moving a second fine movement stage, the position of the first fine movement stage, and A control unit that adjusts a position of the second fine movement stage; the first fine movement stage includes a first guide pin portion configured of a first piezoelectric element; and the second fine movement stage includes: A first guide pin abutting portion is provided at a position facing the first guide pin portion in the optical axis direction, and when the first guide pin portion contacts the first guide pin abutting portion, A first electrical signal generated from the first piezoelectric element Based on, characterized in that a first state judgment unit for judging the contact between the bonding surface and the bonding surface of the second optical device of the optical device.

請求項２に記載の発明は、第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、前記第３の微動ステージの位置、および前記第４の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別し、前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する状態判別部とを備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the third fine movement stage to which the third optical device is fixed and the fourth fine movement stage to which the fourth optical device is fixed are moved to move the first fine movement stage. The optical axis of the third optical device and the optical axis of the fifth optical device connected between the third optical device and the fourth optical device and fixed to the optical device mounting stage An optical axis adjustment apparatus for adjusting an optical axis of a fourth optical device, comprising: a controller for adjusting a position of the third fine movement stage and a position of the fourth fine movement stage; The stage includes a second guide pin portion configured by a second piezoelectric element, and the fourth fine movement stage includes a third guide pin portion configured by a third piezoelectric element, and the optical device The mounting stage includes the second guide pin portion and the light A second guide pin butting portion at a position facing in the direction, and a third guide pin butting portion at a position facing the third guide pin portion in the direction opposite to the optical axis direction, When the guide pin portion of the third optical device comes into contact with the second guide pin butting portion, based on the second electric signal generated from the second piezoelectric element, the joint surface of the third optical device and the fifth A third state generated from the third piezoelectric element when the third guide pin portion comes into contact with the third guide pin abutting portion. And a state determining unit that determines a contact state between the bonding surface of the fourth optical device and the second bonding surface of the fifth optical device based on the electrical signal.

請求項３に記載の発明は、第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別するステップと、前記第１のガイドピン部と前記第１のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第１の微動ステージを、前記第２の微動ステージから離れる方向に第２の設定位置まで移動させるステップと、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整するステップとを備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the first fine movement stage to which the first optical device is fixed and the second fine movement stage to which the second optical device is fixed are moved to move the first fine movement stage. An optical axis adjustment method by a system for adjusting the optical axis of the optical device and the optical axis of the second optical device, wherein the first fine movement stage is formed of a first piezoelectric element. The second fine movement stage includes a first guide pin abutting portion at a position facing the first guide pin portion in the optical axis direction, and the first guide pin portion is the first guide pin portion. Based on a first electrical signal generated from the first piezoelectric element when contacting the one guide pin butting portion, the bonding surface of the first optical device and the bonding surface of the second optical device Determining the contact state of the first and the first Moving the first fine movement stage to a second set position in a direction away from the second fine movement stage after the guide pin part and the first guide pin abutting part are in contact with each other; and Adjusting the position of the first fine movement stage and the position of the second fine movement stage so that the optical axis of one optical device matches the optical axis of the second optical device. And

請求項４に記載の発明は、第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別する第１のステップと、前記第２のガイドピン部と前記第２のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第３の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第４の設定位置まで移動させる第２のステップと、前記第３の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第３の微動ステージの位置を調整する第３のステップと、前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する第４のステップと、前記第３のガイドピン部と前記第３のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第４の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第６の設定位置まで移動させる第５のステップと、前記第４の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第４の微動ステージの位置を調整する第６のステップとを備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the third fine movement stage on which the third optical device is fixed and the fourth fine movement stage on which the fourth optical device is fixed are moved to move the first fine movement stage. The optical axis of the third optical device and the optical axis of the fifth optical device connected between the third optical device and the fourth optical device and fixed to the optical device mounting stage An optical axis adjustment method by a system for adjusting an optical axis of a fourth optical device, wherein the third fine movement stage includes a second guide pin portion constituted by a second piezoelectric element, and The fine movement stage includes a third guide pin portion formed of a third piezoelectric element, and the optical device mounting stage is positioned at a position facing the second guide pin portion in the optical axis direction. Pin butting portion and the third guide A third guide pin abutting portion at a position opposite to the optical axis direction in the direction opposite to the optical axis direction, and the second guide pin portion contacts the second guide pin abutting portion when the second guide pin abuts on the second guide pin abutting portion. A first step of determining a contact state between the bonding surface of the third optical device and the first bonding surface of the fifth optical device based on a second electrical signal generated from the second piezoelectric element; After the second guide pin portion and the second guide pin abutting portion come into contact, the third fine movement stage is moved to a fourth setting position in a direction away from the optical device mounting stage. 2, a third step of adjusting the position of the third fine movement stage so that the optical axis of the third optical device matches the optical axis of the fifth optical device, and the third step The guide pin portion of the third guide Based on the third electrical signal generated from the third piezoelectric element when contacting the doppin abutting portion, the bonding surface of the fourth optical device and the second bonding surface of the fifth optical device The fourth fine movement stage is moved away from the optical device mounting stage after the fourth step of determining the contact state of the first and third guide pin portions and the third guide pin abutting portion come into contact with each other. A fifth step of moving the fourth fine movement stage in the direction to the sixth setting position, and the position of the fourth fine movement stage so that the optical axis of the fourth optical device is aligned with the optical axis of the fifth optical device. And a sixth step of adjusting.

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の光軸調整方法であって、前記判別するステップは、前記第１の電気信号に基づく電圧値が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面とが接触したと判定するステップを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the optical axis adjustment method according to claim 3, wherein the step of determining is performed when the voltage value based on the first electric signal exceeds a predetermined threshold value. The step of determining that the bonding surface of the first optical device and the bonding surface of the second optical device are in contact with each other is provided.

請求項６に記載の発明は、請求項３または請求項５に記載の光軸調整方法であって、前記判別するステップは、前記第１の電気信号に基づく電圧値の変位量に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との間隔を測定するステップを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the optical axis adjustment method according to claim 3 or claim 5, wherein the step of determining is based on a displacement amount of a voltage value based on the first electric signal, The step of measuring the distance between the bonding surface of the first optical device and the bonding surface of the second optical device is provided.

以上説明したように、本発明によれば、複数の光デバイスの実装・組立を行う際、光デバイス同士のＺ軸方向の光軸調整に関して、光デバイスの接合面同士の接触を簡易に判定することが可能となる。したがって、光デバイスの破損を防ぎ、光デバイス同士の光軸調整を効率化するとともに、複数の光デバイスの組立の際の歩留りを向上して低コスト化をすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, when mounting and assembling a plurality of optical devices, the contact between the joint surfaces of the optical devices is easily determined with respect to the optical axis adjustment in the Z-axis direction between the optical devices. It becomes possible. Therefore, it is possible to prevent damage to the optical device, improve the efficiency of optical axis adjustment between the optical devices, improve the yield when assembling a plurality of optical devices, and reduce the cost.

本発明の第１の実施形態にかかる光軸調整装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical axis adjusting device concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態にかかる光軸調整方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the optical axis adjustment method concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical axis adjustment apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the optical axis adjustment method concerning the 2nd Embodiment of this invention.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１に本発明による第１の実施形態による光軸調整装置構成を示す。本発明の第１の実施形態にかかる光軸調整装置は、第１の光ファイバ１０が固定され、第１の光ファイバ１０の光軸方向に第１の圧電素子付ガイドピン部１７が設置された第１の微動ステージ１２と、第２の光ファイバ１１が固定され、第１の圧電素子付ガイドピン部１７と光軸方向において対向する位置に第１の突き当て部２０が設置された第２の微動ステージ１３と、第１の圧電素子付ガイドピン部１７が第１の突き当て部２０に接触した際に、第１の圧電素子付ガイドピン部１７の圧電素子で発生される第１の電気信号を測定する電圧モニタ部１８と、第１の圧電素子付ガイドピン部１７の圧電素子で発生される第１の電気信号に基づいて、第１の光ファイバ１０が第２の光ファイバ１１と接触しているか否かを判定する状態判別部１９と、状態判別部１９による判定結果に基づいて、第１の微動ステージ１２および第２の微動ステージ１３を移動させる制御部１４とを含む。 (First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of an optical axis adjusting device according to a first embodiment of the present invention. In the optical axis adjusting apparatus according to the first embodiment of the present invention, the first optical fiber 10 is fixed, and the first guide pin portion 17 with a piezoelectric element is installed in the optical axis direction of the first optical fiber 10. The first fine movement stage 12 and the second optical fiber 11 are fixed, and the first abutting portion 20 is installed at a position facing the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 in the optical axis direction. When the second fine movement stage 13 and the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 come into contact with the first abutting portion 20, the first piezoelectric element of the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 generates the first The first optical fiber 10 is a second optical fiber based on a first electrical signal generated by the voltage monitor 18 for measuring the electrical signal of the first electrical signal generated by the piezoelectric element of the first guide pin part 17 with piezoelectric element. 11 for determining whether or not it is in contact with If, based on the determination result by the state determination unit 19, and a control unit 14 for moving the first fine moving stage 12 and the second fine moving stage 13.

第１の微動ステージ１２および第２の微動ステージ１３は、制御部１４により、第１の光ファイバ１０および第２の光ファイバ１１の光軸に平行なＺ軸方向、およびＺ軸方向に直交するＸＹ軸方向に移動することができる。光源１５から入射された光は第１の光ファイバ１０、第２の光ファイバ１１を透過し、第２の光ファイバ１１から出射される光の光強度が受光部１６で測定される。 The first fine movement stage 12 and the second fine movement stage 13 are orthogonal to the Z-axis direction parallel to the optical axes of the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11 and the Z-axis direction by the control unit 14. It can move in the XY axis direction. The light incident from the light source 15 passes through the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11, and the light intensity of the light emitted from the second optical fiber 11 is measured by the light receiving unit 16.

第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端（１ｂ）は、第１の光ファイバ１０の接合面（１ａ）を基準面として、基準面（１ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ているようにあらかじめ、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている。 The tip (1b) of the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 projects a distance of 0 or more in the Z-axis direction from the reference surface (1a) with the joint surface (1a) of the first optical fiber 10 as the reference surface. As shown, the position is set in advance by using a microscope observation system.

また、第１の圧電素子付ピンガイド部１７の先端（１ｂ）が接触する第２の微動ステージ１３の第１の突き当て部２０の面（１ｂ’）側には、接続対象となる第２の光ファイバ１１の接合面（１a’）の位置に合わせた突起があらかじめ設けられてもよい。 In addition, the second fine movement stage 13 with which the tip (1b) of the first piezoelectric element-equipped pin guide portion 17 contacts the surface (1b ′) of the first abutting portion 20 is connected to the second target to be connected. The protrusion corresponding to the position of the joint surface (1a ′) of the optical fiber 11 may be provided in advance.

図２に本発明の第１の実施形態における光軸調整工程フローを示す。第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端（１ｂ）は、第１の光ファイバ１０の接合面（１ａ）を基準面として、基準面（１ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ており、第１の突き当て部２０の面（１ｂ’）と第２の光ファイバ１１の接合面（１ａ’）が同じＸＹ軸平面上にある（Ｂ）場合の例を説明する。 FIG. 2 shows an optical axis adjustment process flow in the first embodiment of the present invention. The tip (1b) of the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 projects a distance of 0 or more in the Z-axis direction from the reference surface (1a) with the joint surface (1a) of the first optical fiber 10 as the reference surface. An example in which the surface (1b ′) of the first butting portion 20 and the joint surface (1a ′) of the second optical fiber 11 are on the same XY axis plane (B) will be described.

第１の光ファイバ１０の接合面と第２の光ファイバ１１の接合面との接続を担当する作業員は、操作する情報端末でＺ軸方向光軸調整命令を制御部１４に送信する。制御部１４は、Ｚ軸方向光軸調整命令を受信する（Ｓ２０１）。 An operator in charge of connection between the joint surface of the first optical fiber 10 and the joint surface of the second optical fiber 11 transmits a Z-axis direction optical axis adjustment command to the control unit 14 at the information terminal to be operated. The control unit 14 receives the Z-axis direction optical axis adjustment command (S201).

制御部１４は、第１の光ファイバ１０が固定される第１の微動ステージ１２を第２の微動ステージ１３に近づく方向に第１の設定位置まで移動させる（Ｓ２０２）。第１の設定位置とは、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１同士が接触しない程度の位置をいう。 The control unit 14 moves the first fine movement stage 12 to which the first optical fiber 10 is fixed to the first setting position in a direction approaching the second fine movement stage 13 (S202). The first set position refers to a position where the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11 are not in contact with each other.

制御部１４は、第１の微動ステージ１２の位置を、さらにＺ軸方向に移動させ、第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端（１ｂ）が第１の突き当て部２０の面（１ｂ’）に接触する状態まで第１の微動ステージ１２を移動させる。電圧モニタ部１８で検出される圧電素子から電圧値が０Ｖからの変化を測定することにより、状態判別部１９は、第１の圧電素子付ガイドピン部１７と第１の突き当て部２０との接触状態を検知する（Ｓ２０３）。状態判別部１９は、電圧モニタ部１８で検出される第１の圧電素子付ガイドピン部１７の圧電素子からの電圧値が所定の閾値を超えた時を、第１の光ファイバ１０の接合面（１ａ）と第２の光ファイバ１１の接合面（１ａ’）とが接触した時と判定し得る。 The control unit 14 further moves the position of the first fine movement stage 12 in the Z-axis direction, and the tip (1b) of the first guide pin portion 17 with the piezoelectric element is the surface (1b) of the first butting portion 20. The first fine movement stage 12 is moved until it comes into contact with '). By measuring a change in voltage value from 0 V from the piezoelectric element detected by the voltage monitor unit 18, the state determination unit 19 determines whether the first piezoelectric element-equipped guide pin unit 17 and the first abutting unit 20. A contact state is detected (S203). When the voltage value from the piezoelectric element of the first guide pin portion 17 with the piezoelectric element detected by the voltage monitoring unit 18 exceeds a predetermined threshold, the state determination unit 19 detects the bonding surface of the first optical fiber 10. It can be determined that (1a) and the joint surface (1a ′) of the second optical fiber 11 are in contact with each other.

制御部１４は、次に、接触後にＺ軸方向に第１の微動ステージ１２を、第２の微動ステージ１３から離れる方向に、第２の設定位置まで移動する（Ｓ２０４）。第２の設定位置とは、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１とが光学的に結合するのに最適な位置をいう。そして、第１の光ファイバ１０の光軸と第２の光ファイバ１１の光軸とを合わせるように、第１の微動ステージ１２の位置を調整する。一連の手順により、Ｚ軸方向の光軸調整が完了する。なお、ＸＹ軸方向光軸調整は、Ｚ軸方向の光軸調整の前後で行われる。 Next, the control unit 14 moves the first fine movement stage 12 in the Z-axis direction after the contact to the second set position in the direction away from the second fine movement stage 13 (S204). The second set position refers to an optimum position for optically coupling the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11. Then, the position of the first fine movement stage 12 is adjusted so that the optical axis of the first optical fiber 10 and the optical axis of the second optical fiber 11 are aligned. The optical axis adjustment in the Z-axis direction is completed by a series of procedures. The XY-axis direction optical axis adjustment is performed before and after the optical axis adjustment in the Z-axis direction.

圧電素子は、圧電素子自身の変位量に応じて電圧を発生させるため、第１の圧電素子付ガイドピン部１７が第１の突き当て部２０と接触するまでは電圧を発生せず、接触状態から少し押し込んだ状態で、電圧を発生することになる。電圧値状態遷移をモニタすることにより、接触状態を感知することができる。 Since the piezoelectric element generates a voltage according to the amount of displacement of the piezoelectric element itself, the piezoelectric element does not generate a voltage until the first guide pin portion 17 with the piezoelectric element comes into contact with the first abutting portion 20, and the contact state A voltage is generated in a state where it is pushed in a little. The contact state can be sensed by monitoring the voltage value state transition.

加えて、第１の圧電素子付ガイドピン部１７を押し込んだ場合に、圧電素子自身の変位量に比例した電圧値が得られ、一般的に市販される圧電素子を用いた場合でもμmオーダ分解能で検出可能である。 In addition, when the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 is pushed in, a voltage value proportional to the displacement amount of the piezoelectric element itself is obtained, and even when a commercially available piezoelectric element is used, the resolution is on the order of μm. Can be detected.

そこで、光デバイスの接合面同士の距離を測定する方法を説明する。第１の圧電素子付ガイドピン部１７の先端を、第１の突き当て部２０と接触する位置関係のときに、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１の接合面が例えば10μmの間隔があいている状態になるよう事前設定しておく。Ｚ軸方向光軸調整の際には、電圧値モニタ部１８で電圧値が０Ｖから有限の値が得られた状態で、第１の圧電素子付ガイドピン部１７と第１の突き当て部２０とが接触したことが分かる。しかし、電圧値が得られた時にはまだ第１の光ファイバ１０、第２の光ファイバ１１はまだ接触しておらず、10μmの間隔に設定されている。さらに第１の微動ステージ１２を第２の微動ステージ１３に近接する方向に押し込んでいくと、押し込み量に相当する電圧値が電圧値モニタ部１８で検出できる。よって、10μm以下の距離で圧電素子の出力が線形の場合、上述したような事前設定をしておくことにより、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１の接合面間距離をμｍオーダで測定することができる。 Therefore, a method for measuring the distance between the joint surfaces of the optical device will be described. When the tip end of the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 is in a positional relationship in contact with the first abutting portion 20, the joint surface of the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11 is, for example, 10 μm. Set in advance so that the interval is open. When adjusting the optical axis in the Z-axis direction, the first guide pin portion with piezoelectric element 17 and the first abutting portion 20 in a state where the voltage value monitor unit 18 obtains a finite value from 0V. It can be seen that contacted with. However, when the voltage value is obtained, the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11 are not yet in contact with each other, and are set at an interval of 10 μm. Further, when the first fine movement stage 12 is pushed in the direction approaching the second fine movement stage 13, a voltage value corresponding to the pushing amount can be detected by the voltage value monitoring unit 18. Therefore, when the output of the piezoelectric element is linear at a distance of 10 μm or less, the distance between the joining surfaces of the first optical fiber 10 and the second optical fiber 11 is set to the μm order by performing the above-described presetting. Can be measured.

なお、本実施形態では、第１の圧電素子付ガイドピン部１７は第１の微動ステージ１２に設置される例で説明したが、第２の微動ステージ１３側に設置されていてもよい。また、第１の光ファイバ１０が固定される第１の微動ステージ１２を移動させる例で説明したが、第１の微動ステージ１２が固定で第２の光ファイバ１１が固定される第２の微動ステージ１３を移動させるようにしてもよい。 In the present embodiment, the first piezoelectric element-equipped guide pin portion 17 has been described as being installed on the first fine movement stage 12, but may be installed on the second fine movement stage 13 side. Moreover, although the example which moves the 1st fine movement stage 12 to which the 1st optical fiber 10 is fixed was demonstrated, the 2nd fine movement by which the 1st fine movement stage 12 is fixed and the 2nd optical fiber 11 is fixed. The stage 13 may be moved.

（第２の実施形態）
図３に本発明による第２の実施形態による光軸調整装置構成を示す。本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整装置は、第３の光ファイバ３０が固定され、第３の光ファイバ３０の光軸方向に第２の圧電素子付ガイドピン部３９が設置された第３の微動ステージ３３と、光導波路（第５の光デバイス）３１が形成された光デバイスが固定され、第２の圧電素子付ガイドピン部３９と光軸方向において対向する位置に第２の突き当て部４３が設置され、第３の圧電素子付ガイドピン部４０と、光軸方向と反対方向において対向する位置に第３の突き当て部４４が設置された光導波路取付台（光デバイス取付ステージ）３４と、第４の光ファイバ３２が固定され、第４の光ファイバ３２の光軸方向と反対方向に第３の圧電素子付ガイドピン部４０が設置された第４の微動ステージ３５とを含む。また、本発明の第２の実施形態にかかる光軸調整装置は、第２の圧電素子付ガイドピン部３９が第２の突き当て部４３に接触した際に第２の圧電素子付ガイドピン部３９の圧電素子で発生される第２の電気信号と、第３の圧電素子付ガイドピン部４０が第３の突き当て部４４に接触した際に第３の圧電素子付ガイドピン部４０の圧電素子で発生される第３の電気信号とを測定する電圧モニタ部４１と、第２の圧電素子付ガイドピン部３９の圧電素子で発生される第２の電気信号に基づいて、第３の光ファイバ３０が光デバイスに形成されている光導波路３１と接触しているか否かを判定し、第３の圧電素子付ガイドピン部４０の圧電素子で発生される第３の電気信号に基づいて、第４の光ファイバ３２が光デバイスに形成されている光導波路３１と接触しているか否かを判定する状態判別部４２と、状態判別部４２による判定結果に基づいて、第３の微動ステージ３３、および第４の微動ステージ３５を移動させる制御部３６とを含む。 (Second Embodiment)
FIG. 3 shows the configuration of an optical axis adjusting device according to the second embodiment of the present invention. In the optical axis adjusting apparatus according to the second embodiment of the present invention, the third optical fiber 30 is fixed, and the second guide pin portion 39 with a piezoelectric element is installed in the optical axis direction of the third optical fiber 30. The third fine movement stage 33 and the optical device on which the optical waveguide (fifth optical device) 31 is formed are fixed, and the second fine adjustment stage 33 is positioned at a position facing the second piezoelectric element-equipped guide pin portion 39 in the optical axis direction. The optical waveguide mounting base (optical device) in which the third abutting portion 44 is disposed at a position facing the third guide pin portion with piezoelectric element 40 in a direction opposite to the optical axis direction. Mounting stage) 34 and the fourth optical fiber 32 are fixed, and the fourth fine movement stage 35 in which the third piezoelectric element-equipped guide pin portion 40 is installed in the direction opposite to the optical axis direction of the fourth optical fiber 32. Including. Further, the optical axis adjusting apparatus according to the second embodiment of the present invention has the second guide pin portion with piezoelectric element when the second guide pin portion with piezoelectric element 39 comes into contact with the second abutting portion 43. The second electrical signal generated by the 39 piezoelectric elements and the piezoelectricity of the third piezoelectric element guide pin portion 40 when the third piezoelectric element guide pin portion 40 comes into contact with the third abutting portion 44. Based on the voltage monitor 41 for measuring the third electrical signal generated by the element and the second electrical signal generated by the piezoelectric element of the second guide pin section 39 with piezoelectric element, the third light It is determined whether or not the fiber 30 is in contact with the optical waveguide 31 formed in the optical device, and based on the third electric signal generated by the piezoelectric element of the third guide pin portion with piezoelectric element 40, Optical waveguide in which the fourth optical fiber 32 is formed in the optical device A state discriminating unit 42 that determines whether or not it is in contact with 1, and a control unit 36 that moves the third fine movement stage 33 and the fourth fine movement stage 35 based on the determination result by the state discriminating unit 42. Including.

第３の微動ステージ３３および第４の微動ステージ３５は、制御部３６により、第３の光ファイバ３０の光軸、光導波路３１の光軸、および第４の光ファイバ３２の光軸に平行なＺ軸方向、およびＺ軸方向に直交するＸＹ軸方向に移動することができる。光源３７から入射された光は第３の光ファイバ３０、光導波路３１、第４の光ファイバ３２を透過し、第４の光ファイバ３２から出射される光の光強度が受光部３８で測定される。 The third fine movement stage 33 and the fourth fine movement stage 35 are parallel to the optical axis of the third optical fiber 30, the optical axis of the optical waveguide 31, and the optical axis of the fourth optical fiber 32 by the control unit 36. It can move in the Z-axis direction and the XY-axis direction orthogonal to the Z-axis direction. The light incident from the light source 37 passes through the third optical fiber 30, the optical waveguide 31, and the fourth optical fiber 32, and the light intensity of the light emitted from the fourth optical fiber 32 is measured by the light receiving unit 38. The

第２の圧電素子付ガイドピン部３９の先端（３ｂ）は、第３の光ファイバ３０の接合面（３ａ）を基準面として、基準面（３ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ているようにあらかじめ、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている。また第３の圧電素子付ガイドピン部４０の先端（３ｄ’）は、第４の光ファイバ３２の接合面（３ｃ’）を基準面として、基準面（３ｃ’）よりＺ軸方向と反対方向に０以上の距離を突き出ているようにあらかじめ、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている。 The tip (3b) of the second guide pin portion with piezoelectric element 39 projects a distance of 0 or more in the Z-axis direction from the reference surface (3a) with the joint surface (3a) of the third optical fiber 30 as the reference surface. As shown, the position is set in advance by using a microscope observation system. The tip (3d ′) of the third piezoelectric element-equipped guide pin portion 40 has a joining surface (3c ′) of the fourth optical fiber 32 as a reference plane, and is opposite to the Z-axis direction from the reference plane (3c ′). The position is set in advance by using a microscope observation system so as to project a distance of 0 or more.

光導波路取付台３４の第１の光導波路接合面（３ａ’）と第２の突き当て部４３の面（３ｂ’）とが同じＸＹ軸平面上にあるように、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている（Ｄ）。光導波路取付台３４の第２の光導波路接合面（３ｃ）と第３の突き当て部４４の面（３ｄ）とが同じＸＹ軸平面上にあるように、顕微鏡観察系を用いることにより、位置が設定されている（Ｅ）。 By using a microscope observation system so that the first optical waveguide joint surface (3a ′) of the optical waveguide mount 34 and the surface (3b ′) of the second butting portion 43 are on the same XY axis plane The position is set (D). By using the microscope observation system so that the second optical waveguide joint surface (3c) of the optical waveguide mount 34 and the surface (3d) of the third butting portion 44 are on the same XY axis plane, Is set (E).

また、第２の圧電素子付ピンガイド部３９の先端（３ｂ）が接触する光導波路取付台３４の第２の突き当て部４３の面（３ｂ’）側には、接続対象となる光導波路３１の第１の光導波路接合面（３ａ’）の位置に合わせた突起があらかじめ設けられてもよい。さらに第３の圧電素子付ピンガイド部４０の先端（３ｄ’）が接触する光導波路取付台３４の第３の突き当て部４４の面（３ｄ）側には、接続対象となる光導波路３１の第２の光導波路接合面（３ｃ）の位置に合わせた突起があらかじめ設けられてもよい。 Further, the optical waveguide 31 to be connected is provided on the surface (3b ′) side of the second abutting portion 43 of the optical waveguide mounting base 34 with which the tip (3b) of the second piezoelectric element-equipped pin guide portion 39 contacts. A protrusion corresponding to the position of the first optical waveguide joint surface (3a ′) may be provided in advance. Further, on the surface (3d) side of the third abutting portion 44 of the optical waveguide mounting base 34 with which the tip (3d ′) of the third piezoelectric element-equipped pin guide portion 40 contacts, the optical waveguide 31 to be connected is connected. A protrusion corresponding to the position of the second optical waveguide joint surface (3c) may be provided in advance.

図４に本発明の第２の実施形態における光軸調整工程フローを示す。第２の圧電素子付ガイドピン部３９の先端（３ｂ）は、第３の光ファイバ３０の接合面（３ａ）を基準面として、基準面（３ａ）よりＺ軸方向に０以上の距離を突き出ており、第３の圧電素子付ガイドピン部４０の先端（３ｄ’）は、第４の光ファイバ３２の接合面（３ｃ’）を基準面として、基準面（３ｃ’）よりＺ軸方向と反対方向に０以上の距離を突き出ており、第２の突き当て部４３の面（３ｂ’）と光デバイスに形成されている光導波路３１の第１の光導波路接合面（３ａ’）が同じＸＹ軸平面上にあり（Ｄ）、第３の突き当て部４４の面（３ｄ）と光デバイスに形成されている光導波路３１の第２の光導波路接合面（３ｃ）が同じＸＹ軸平面上にある（Ｅ）場合の例を説明する。 FIG. 4 shows an optical axis adjustment process flow in the second embodiment of the present invention. The tip (3b) of the second guide pin portion with piezoelectric element 39 projects a distance of 0 or more in the Z-axis direction from the reference surface (3a) with the joint surface (3a) of the third optical fiber 30 as the reference surface. The distal end (3d ′) of the third piezoelectric element-equipped guide pin portion 40 has a bonding surface (3c ′) of the fourth optical fiber 32 as a reference plane, and the Z axis direction from the reference plane (3c ′). The distance of 0 or more protrudes in the opposite direction, and the surface (3b ′) of the second abutting portion 43 and the first optical waveguide joint surface (3a ′) of the optical waveguide 31 formed in the optical device are the same. On the XY axis plane (D), the surface (3d) of the third butting portion 44 and the second optical waveguide joint surface (3c) of the optical waveguide 31 formed in the optical device are on the same XY axis plane An example in the case of (E) will be described.

第３の光ファイバ３０と光導波路３１と第４の光ファイバ３２との接続を担当する作業員は、操作する情報端末でＺ軸方向光軸調整命令を制御部３６に送信する。制御部３６は、Ｚ軸方向光軸調整命令を受信する（Ｓ４０１）。 An operator in charge of connection of the third optical fiber 30, the optical waveguide 31, and the fourth optical fiber 32 transmits a Z-axis direction optical axis adjustment command to the control unit 36 at the operating information terminal. The control unit 36 receives the Z-axis direction optical axis adjustment command (S401).

制御部３６は、第３の光ファイバ３０が固定される第３の微動ステージ３３を光導波路取付台３４に近づく方向に第３の設定位置まで移動させる（Ｓ４０２）。第３の設定位置とは、第３の光ファイバ３０と光デバイスに形成されている光導波路３１とが接触しない程度の位置をいう。 The control unit 36 moves the third fine movement stage 33 to which the third optical fiber 30 is fixed to the third setting position in a direction approaching the optical waveguide mounting base 34 (S402). The third set position refers to a position where the third optical fiber 30 and the optical waveguide 31 formed in the optical device are not in contact with each other.

制御部３６は、さらにＺ軸方向に移動させ、第２の圧電素子付ガイドピン３９の先端が光導波路取付台３４の第２の突き当て部４３に接触する状態まで第３の微動ステージ３３を移動させる。電圧モニタ部４１で検出される圧電素子から電圧値が０Ｖからの変化を測定することにより、状態判別部４２は、第２の圧電素子付ガイドピン３９と第２の突き当て部４３との接触状態を検知する（Ｓ４０３）。状態判別部４２は、電圧モニタ部４１で検出される第２の圧電素子付ガイドピン３９の圧電素子からの電圧値が所定の閾値を超えた時を、第３の光ファイバ３０の接合面（３ａ）と光導波路３１の第１の光導波路接合面（３ａ’）とが接触した時と判定し得る。 The controller 36 further moves in the Z-axis direction, and moves the third fine movement stage 33 until the tip of the second piezoelectric element-equipped guide pin 39 comes into contact with the second abutting portion 43 of the optical waveguide mounting base 34. Move. By measuring a change in voltage value from 0 V from the piezoelectric element detected by the voltage monitor unit 41, the state determination unit 42 makes contact between the second piezoelectric element-equipped guide pin 39 and the second abutting unit 43. A state is detected (S403). The state determination unit 42 detects when the voltage value from the piezoelectric element of the second guide pin 39 with the piezoelectric element detected by the voltage monitor unit 41 exceeds a predetermined threshold value (the bonding surface of the third optical fiber 30 ( It can be determined that 3a) is in contact with the first optical waveguide joint surface (3a ′) of the optical waveguide 31.

制御部３６は、次に、接触後にＺ軸方向に第３の微動ステージ３３を光導波路取付台３４から離れる方向に第４の設定位置まで移動する（Ｓ４０４）。第４の設定位置とは、第３の光ファイバ３０と光デバイスに形成されている光導波路３１とが光学的に結合するのに最適な位置をいう。そして、第３の光ファイバ３０の光軸と光導波路３１の光軸とを合わせるように、第３の微動ステージ３３の位置を調整する。第３の微動ステージ３３の位置の調整により、第３の光ファイバ３０側のＺ軸方向の光軸調整が完了する。 Next, after the contact, the control unit 36 moves the third fine movement stage 33 in the Z-axis direction to the fourth set position in the direction away from the optical waveguide mounting base 34 (S404). The fourth set position refers to an optimum position for optically coupling the third optical fiber 30 and the optical waveguide 31 formed in the optical device. Then, the position of the third fine movement stage 33 is adjusted so that the optical axis of the third optical fiber 30 and the optical axis of the optical waveguide 31 are aligned. By adjusting the position of the third fine movement stage 33, the optical axis adjustment in the Z-axis direction on the third optical fiber 30 side is completed.

制御部３６は、次に、第４の光ファイバ３２が固定される第４の微動ステージ３５を光導波路取付台３４に近づく方向に第５の設定位置まで移動させる（Ｓ４０５）。第５の設定位置とは、第４の光ファイバ３２と光デバイスに形成されている光導波路３１とが接触しない程度の位置をいう。 Next, the control unit 36 moves the fourth fine movement stage 35 to which the fourth optical fiber 32 is fixed to the fifth setting position in a direction approaching the optical waveguide mounting base 34 (S405). The fifth set position refers to a position where the fourth optical fiber 32 and the optical waveguide 31 formed in the optical device are not in contact with each other.

制御部３６は、第４の微動ステージ３５を、さらにＺ軸方向に移動させ、第３の圧電素子付ガイドピン４０の先端が光導波路取付台３４の第３の突き当て部４４に接触する状態まで第４の微動ステージ３５を移動させる。電圧モニタ部４１で検出される圧電素子から電圧値が０Ｖからの変化を測定することにより、状態判別部４２は、第３の圧電素子付ガイドピン４０と第３の突き当て部４４との接触状態を検知する（Ｓ４０６）。状態判別部４２は、電圧モニタ部４１で検出される第３の圧電素子付ガイドピン部４０の圧電素子からの電圧値が所定の閾値を超えた時を、第４の光ファイバ３２の接合面（３ｃ’）と光導波路３１の第２の光導波路接合面（３ｃ）とが接触した時と判定し得る。 The control unit 36 further moves the fourth fine movement stage 35 in the Z-axis direction, and the tip of the third piezoelectric element-equipped guide pin 40 is in contact with the third butting portion 44 of the optical waveguide mounting base 34. Until the fourth fine movement stage 35 is moved. By measuring a change in voltage value from 0 V from the piezoelectric element detected by the voltage monitor unit 41, the state determination unit 42 makes contact between the third piezoelectric element-equipped guide pin 40 and the third abutting unit 44. A state is detected (S406). When the voltage value from the piezoelectric element of the third guide pin portion with a piezoelectric element 40 detected by the voltage monitor unit 41 exceeds a predetermined threshold, the state determination unit 42 detects the bonding surface of the fourth optical fiber 32. It can be determined that (3c ′) and the second optical waveguide joint surface (3c) of the optical waveguide 31 are in contact with each other.

制御部３６は、次に、接触後にＺ軸方向に第３の微動ステージ３３を、光導波路取付台３４から離れる方向に、第６の設定位置までを移動する（Ｓ４０７）。第６の設定位置とは、第４の光ファイバ３２と光デバイスに形成されている光導波路３１とが光学的に結合するのに最適な位置をいう。そして、第４の光ファイバ３２の光軸と光導波路３１の光軸とを合わせるように、第４の微動ステージ３５の位置を調整する。第４の微動ステージ３５の位置の調整によって、第３の光ファイバ３０側のＺ軸方向の光軸調整が完了する。一連の手順により、Ｚ軸方向の全光軸調整が完了する。なお、ＸＹ軸方向光軸調整は、Ｚ軸方向の光軸調整の前後で行われる。 Next, after the contact, the control unit 36 moves the third fine movement stage 33 in the Z-axis direction to the sixth set position in the direction away from the optical waveguide mounting base 34 (S407). The sixth set position refers to an optimum position for optically coupling the fourth optical fiber 32 and the optical waveguide 31 formed in the optical device. Then, the position of the fourth fine movement stage 35 is adjusted so that the optical axis of the fourth optical fiber 32 and the optical axis of the optical waveguide 31 are aligned. By adjusting the position of the fourth fine movement stage 35, the optical axis adjustment in the Z-axis direction on the third optical fiber 30 side is completed. The entire optical axis adjustment in the Z-axis direction is completed by a series of procedures. The XY-axis direction optical axis adjustment is performed before and after the optical axis adjustment in the Z-axis direction.

なお、本実施形態では、第２の圧電素子付ガイドピン３９が第３の微動ステージ３３に設置される例で説明したが、光導波路取付台３４側に設置されていてもよい。また、第３の光ファイバ３０が固定される第３の微動ステージ３３を移動させる例で説明したが、第３の微動ステージ３３が固定で光導波路３１が形成された光デバイスが固定される光導波路取付台３４を移動させるようにしてもよい。また、本実施形態では、第３の圧電素子付ガイドピン４０が第４の微動ステージ３５に設置される例で説明したが、光導波路取付台３４側に設置されていてもよい。また、第４の光ファイバ３２が固定される第４の微動ステージ３５を移動させる例で説明したが、第４の微動ステージ３５が固定で光導波路３１が形成された光デバイスが固定される光導波路取付台３４を移動させるようにしてもよい。 In the present embodiment, the second guide pin 39 with a piezoelectric element has been described as being installed on the third fine movement stage 33, but may be installed on the optical waveguide mounting base 34 side. In addition, the example in which the third fine movement stage 33 to which the third optical fiber 30 is fixed is moved has been described, but the optical device in which the third fine movement stage 33 is fixed and the optical waveguide 31 is formed is fixed. The waveguide mount 34 may be moved. In the present embodiment, the third guide pin 40 with the piezoelectric element is described as being installed on the fourth fine movement stage 35, but it may be installed on the optical waveguide mounting base 34 side. Further, the fourth fine movement stage 35 to which the fourth optical fiber 32 is fixed has been described as an example. However, the optical device in which the optical device in which the optical waveguide 31 is formed with the fourth fine movement stage 35 fixed is fixed. The waveguide mount 34 may be moved.

本実施形態によれば、複数の光デバイスの実装・組立を行う際、光デバイス同士のＺ軸方向の光軸調整に関して、光デバイスの接合面同士の接触を簡易に判定することが可能となる。したがって、光デバイスの破損を防ぎ、光デバイス同士の光軸調整を効率化するとともに、複数の光デバイスの組立の際の歩留りを向上して低コスト化をすることが可能となる。 According to this embodiment, when mounting and assembling a plurality of optical devices, it is possible to easily determine the contact between the joint surfaces of the optical devices with respect to the optical axis adjustment in the Z-axis direction between the optical devices. . Therefore, it is possible to prevent damage to the optical device, improve the efficiency of optical axis adjustment between the optical devices, improve the yield when assembling a plurality of optical devices, and reduce the cost.

１０第１の光ファイバ
１１第２の光ファイバ
１２第１の微動ステージ
１３第２の微動ステージ
１４、３６制御部
１５、３７光源
１６、３８受光部
１７第１の圧電素子付ガイドピン部
１８、４１電圧モニタ部
１９、４２状態判別部
２０第１の突き当て部
３０第３の光ファイバ
３１光導波路
３２第４の光ファイバ
３３第３の微動ステージ
３４光導波路取付台
３５第４の微動ステージ
３９第２の圧電素子付ガイドピン部
４０第３の圧電素子付ガイドピン部
４３第２の突き当て部
４４第３の突き当て部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st optical fiber 11 2nd optical fiber 12 1st fine movement stage 13 2nd fine movement stage 14, 36 Control part 15, 37 Light source 16, 38 Light-receiving part 17 1st guide pin part 18 with a piezoelectric element, 41 Voltage monitor unit 19, 42 State determination unit 20 First abutting unit 30 Third optical fiber 31 Optical waveguide 32 Fourth optical fiber 33 Third fine movement stage 34 Optical waveguide mounting base 35 Fourth fine movement stage 39 Second guide pin portion with piezoelectric element 40 Third guide pin portion with piezoelectric element 43 Second abutment portion 44 Third abutment portion

Claims

第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、
前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、
前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、
前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、
前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別する状態判別部と
を備えたことを特徴とする光軸調整装置。 By moving the first fine movement stage to which the first optical device is fixed and the second fine movement stage to which the second optical device is fixed, the optical axis of the first optical device and the first optical device are moved. An optical axis adjustment device for adjusting the optical axis of the optical device of 2,
A controller for adjusting the position of the first fine movement stage and the position of the second fine movement stage;
The first fine movement stage includes a first guide pin portion composed of a first piezoelectric element,
The second fine movement stage includes a first guide pin abutting portion at a position facing the first guide pin portion in the optical axis direction,
Based on a first electrical signal generated from the first piezoelectric element when the first guide pin portion comes into contact with the first guide pin butting portion, the bonding surface of the first optical device An optical axis adjustment apparatus comprising: a state determination unit that determines a contact state with the joint surface of the second optical device.

第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整する光軸調整装置であって、
前記第３の微動ステージの位置、および前記第４の微動ステージの位置を調整する制御部を備え、
前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、
前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、
前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、
前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別し、前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する状態判別部と
を備えたことを特徴とする光軸調整装置。 By moving the third fine movement stage to which the third optical device is fixed and the fourth fine movement stage to which the fourth optical device is fixed, the third optical device and the fourth fine movement stage are moved. An optical axis of the third optical device and an optical axis of the fourth optical device with respect to an optical axis of the fifth optical device connected between the optical device and fixed to the optical device mounting stage. An optical axis adjusting device for adjusting,
A controller that adjusts the position of the third fine movement stage and the position of the fourth fine movement stage;
The third fine movement stage includes a second guide pin portion composed of a second piezoelectric element,
The fourth fine movement stage includes a third guide pin portion composed of a third piezoelectric element,
The optical device mounting stage opposes the second guide pin abutting portion at a position opposed to the second guide pin portion in the optical axis direction, and opposes the third guide pin portion in a direction opposite to the optical axis direction. A third guide pin butting portion at the position;
Based on a second electrical signal generated from the second piezoelectric element when the second guide pin portion comes into contact with the second guide pin butting portion, the bonding surface of the third optical device and Generated from the third piezoelectric element when the contact state with the first joint surface of the fifth optical device is determined and the third guide pin portion contacts the third guide pin abutting portion A state determining unit that determines a contact state between the bonding surface of the fourth optical device and the second bonding surface of the fifth optical device based on the third electrical signal Optical axis adjustment device.

第１の光デバイスが固定されている第１の微動ステージと、第２の光デバイスが固定されている第２の微動ステージを移動させることで、前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第１の微動ステージは、第１の圧電素子で構成された第１のガイドピン部を備え、前記第２の微動ステージは、前記第１のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第１のガイドピン突き当て部を備え、
前記第１のガイドピン部が前記第１のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第１の圧電素子から発生する第１の電気信号に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との接触状態を判別するステップと、
前記第１のガイドピン部と前記第１のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第１の微動ステージを、前記第２の微動ステージから離れる方向に第２の設定位置まで移動させるステップと、
前記第１の光デバイスの光軸と前記第２の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第１の微動ステージの位置および前記第２の微動ステージの位置を調整するステップと
を備えることを特徴とする光軸調整方法。 By moving the first fine movement stage to which the first optical device is fixed and the second fine movement stage to which the second optical device is fixed, the optical axis of the first optical device and the first optical device are moved. An optical axis adjustment method using a system for adjusting the optical axis of the second optical device, wherein the first fine movement stage includes a first guide pin portion formed of a first piezoelectric element, and the second fine movement stage includes: The fine movement stage includes a first guide pin abutting portion at a position facing the first guide pin portion in the optical axis direction,
Based on a first electrical signal generated from the first piezoelectric element when the first guide pin portion comes into contact with the first guide pin butting portion, the bonding surface of the first optical device Determining a contact state with the bonding surface of the second optical device;
A step of moving the first fine movement stage to a second set position in a direction away from the second fine movement stage after the first guide pin part and the first guide pin butting part are in contact with each other; When,
Adjusting the position of the first fine movement stage and the position of the second fine movement stage so that the optical axis of the first optical device and the optical axis of the second optical device are aligned. An optical axis adjustment method characterized by the above.

第３の光デバイスが固定されている第３の微動ステージと、第４の光デバイスが固定されている第４の微動ステージとを移動させることで、前記第３の光デバイスと前記第４の光デバイスとの間に接続され、光デバイス取付ステージに固定されている第５の光デバイスの光軸に対して、前記第３の光デバイスの光軸と前記第４の光デバイスの光軸を調整するシステムによる光軸調整方法であって、前記第３の微動ステージは、第２の圧電素子で構成された第２のガイドピン部を備え、前記第４の微動ステージは、第３の圧電素子で構成された第３のガイドピン部を備え、前記光デバイス取付ステージは、前記第２のガイドピン部と光軸方向において対向する位置に第２のガイドピン突き当て部と、前記第３のガイドピン部と光軸方向と反対方向において対向する位置に第３のガイドピン突き当て部とを備え、
前記第２のガイドピン部が前記第２のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第２の圧電素子から発生する第２の電気信号に基づいて、前記第３の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第１の接合面との接触状態を判別する第１のステップと、
前記第２のガイドピン部と前記第２のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第３の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第４の設定位置まで移動させる第２のステップと、
前記第３の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第３の微動ステージの位置を調整する第３のステップと、
前記第３のガイドピン部が前記第３のガイドピン突き当て部に接触した場合に前記第３の圧電素子から発生する第３の電気信号に基づいて、前記第４の光デバイスの接合面と前記第５の光デバイスの第２の接合面との接触状態を判別する第４のステップと、
前記第３のガイドピン部と前記第３のガイドピン突き当て部とが接触した後に、前記第４の微動ステージを、前記光デバイス取付ステージから離れる方向に第６の設定位置まで移動させる第５のステップと、
前記第４の光デバイスの光軸と前記第５の光デバイスの光軸とを合わせるように、前記第４の微動ステージの位置を調整する第６のステップと
を備えることを特徴とする光軸調整方法。 By moving the third fine movement stage to which the third optical device is fixed and the fourth fine movement stage to which the fourth optical device is fixed, the third optical device and the fourth fine movement stage are moved. An optical axis of the third optical device and an optical axis of the fourth optical device with respect to an optical axis of the fifth optical device connected between the optical device and fixed to the optical device mounting stage. An optical axis adjustment method using an adjustment system, wherein the third fine movement stage includes a second guide pin portion configured by a second piezoelectric element, and the fourth fine movement stage includes a third piezoelectric movement stage. A third guide pin portion configured by an element, wherein the optical device mounting stage has a second guide pin abutting portion at a position facing the second guide pin portion in the optical axis direction; Opposite to the optical axis direction And a third guide pin abutting portion at a position facing at,
Based on a second electrical signal generated from the second piezoelectric element when the second guide pin portion comes into contact with the second guide pin butting portion, the bonding surface of the third optical device and A first step of determining a contact state with the first bonding surface of the fifth optical device;
After the second guide pin portion and the second guide pin abutting portion contact each other, the second fine movement stage is moved to a fourth setting position in a direction away from the optical device mounting stage. And the steps
A third step of adjusting the position of the third fine movement stage so that the optical axis of the third optical device matches the optical axis of the fifth optical device;
Based on a third electrical signal generated from the third piezoelectric element when the third guide pin portion contacts the third guide pin abutting portion, the bonding surface of the fourth optical device A fourth step of determining a contact state with the second bonding surface of the fifth optical device;
After the third guide pin portion and the third guide pin abutting portion come into contact, the fourth fine movement stage is moved to the sixth setting position in the direction away from the optical device mounting stage. And the steps
And a sixth step of adjusting the position of the fourth fine movement stage so that the optical axis of the fourth optical device matches the optical axis of the fifth optical device. Adjustment method.

前記判別するステップは、
前記第１の電気信号に基づく電圧値が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面とが接触したと判定するステップ
を備えることを特徴とする請求項３に記載の光軸調整方法。 The step of determining includes
Determining that the bonding surface of the first optical device is in contact with the bonding surface of the second optical device when a voltage value based on the first electric signal exceeds a predetermined threshold value. The optical axis adjustment method according to claim 3.

前記判別するステップは、
前記第１の電気信号に基づく電圧値の変位量に基づいて、前記第１の光デバイスの接合面と前記第２の光デバイスの接合面との間隔を測定するステップ
を備えることを特徴とする請求項３または請求項５に記載の光軸調整方法。 The step of determining includes
Measuring a distance between a bonding surface of the first optical device and a bonding surface of the second optical device based on a displacement amount of a voltage value based on the first electric signal. The optical axis adjusting method according to claim 3 or 5.