JPH02203307A

JPH02203307A - 発光素子と光ファイバの光軸合わせ機構

Info

Publication number: JPH02203307A
Application number: JP2242689A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ashina; 芦名　淳
Original assignee: Ando Electric Co Ltd
Current assignee: Ando Electric Co Ltd
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-08-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）発明の技術分野この発明は、エリアセンサを使用して発光素ｒと光ファ
イバの光軸合わせをする機構についてのものである。

（ｂ）従来技術と問題点次に、第８図を参照して従来技術の構成を説明する。

第８図の１１は発光素子、１２は駆動機構、１３は光フ
ァイバ、１４は光パワーメータ、１５は制御回路である
。

第８図では、発光素子１１と光ファイバ１３の先端１３
Ａを向かい合わせ、制御回路１５の指示で駆動機構１２
を駆動し、光ファイバ１３の端部１３ＡをＸ軸・Ｙ軸方
向に移動させる。

この場合、端部１３Ａを移動させた状態で発光素子１１
の光が光ファイバ１３に入る状態をそれぞれ光パワーメ
ータ１４で測定し、各測定値を制御回路１５に記憶させ
る。

光ファイバ１３への入射量が多（なれば、パワーメータ
１４の指示が多くなるので、各測定値の中で、光パワー
メータ１４の指示が最も多くなる位置に端部１３Ａが（
るように、制御回路１５が指令を出し、駆動機構１２を
駆動して発光素子１１と光ファイバ１３の軸合わせを完
了する。

しかし、複数の発光素子を交換して特性を測定する場合
、この方法では光ファイバ１３の端部１３Ａを動かし、
各発光素子に対し、端部１３Ａのそれぞれの位置のデー
タを取らなければならいので、次のような問題がある。

（Ｆ）各発光素子に対し、端部１３Ａを移動し、各位置
の入射量データをすべて取るため、軸合わせが完了する
までに時間がかかる。

（イ）精度を上げようとすると、端１！Ｂ１３Ａの移動
間隔を狭くするために、測定回数が多くなり、さらに軸
合わせが完了するまでに時間がかかる。

（つ）Ｘ軸、Ｙ軸方向の他に、２軸方向を合わせるには
、端部１３Ａの移動が三次元となり、さらに軸合わせを
完了するまでの時間がかかる。

（ｃ）発明の目的この発明は、エリアセンサを採用し、光ファイバへ最も
効率よく入射できる最初の発光素子の位置を記憶し、そ
の位置に二番目以降の発光素子がくるように駆動機構で
移動させて軸合わせをし、Ｚ軸については、光軸のスポ
ットの広がりを利用して、スポットの広がりが最小にな
るように発光素子の位置を調整する発光素子と光ファイ
バの光軸合わせ機構の提供を目的とする。

（ｄ）発明の実施例次に、この発明による実施例の構成を第１図を参照して
説明する。

第１図の１は発光素子、２はレンズ、３はビームスプリ
ッタ、４はセンサ、５は制御回路、６は駆動機構、７は
光ファイバ、８はコネクタ、９は光パワーメータである
。

第１図では、発光素子１の光がレンズ２とビームスプリ
ッタ３を通して、光ファイバ７の端部７Ａに焦点が結ぶ
ようにしている。

また、発光素子１の光の一部は、ビームスプリッタ３で
分岐され、センサ４へ導かれる。

次に、第２図を参照して、センサ４の概要を説明する。

センサ４はエリアセンサであり、センサ４の表面には多
（の受光素子４Ａが格子状に並んでいる。

センサ４に入射した光は、受光素子４Ａで受光されるの
で、受光素子４Ａの出力から入射光の位置を知ることが
できる。

第１図のビームスプリッタ３から光）１イバ７の端部７
Ａまでの距離と、ビームスプリッタ３からセンサ４まで
の距離は、同じ距離にする。

これにより、ビームスプリブタ３から端部７Ａまでの光
軸の動きと、ビームスプリッタ３からセンサ４までの光
軸の動きは常に一対一で対応する。

次に、第１図の使用方法を説明する。

コネクタ８を光パワーメータ９に接続し、手動で発光素
子ｌと光ファイバ７の光軸を合わせる。

最も多く入射されたセンサ４の位置を制御回路５に記憶
する。

次に、第３図を参照して別の発光素子１の特性を測定す
る場合を説明する。

第３図は、センサ４、制御回路５及び駆動機構６の詳細
構成図である。

発光素子１を交換した場合では、二番目の発光素子１の
光は、最初の発光素子ｌで記憶したセンサ４の位置とは
違う位置になることが多い。

第３図のＣＰ０５Ｂが駆動機構６を動かして、ＲＡＭ５
Ｄに記憶している最初の発光素子１の光の位置に二番目
の発光素子１の光の位置を移動させると、二番目の発光
素子１の光が光ファイバ７に最も効率よく入射できる位
置になる。

次に、第４図を参照して、発光素子１が移動したときに
、端部７Ａとセンサ４に当たる光の移動状態を説明する
。

第４図に示すように、発光素子１がＡからＢに移動する
と、センサ４の光の移動はＡ１から８１になり、端部７
Ａの光の移動はＡ２から８２になる。

最初の発光素子１の位置をＡとし、ＲＡＭ５Ｄは、セン
サ４のＡ１の位置を記憶する。

二番目の発光素子１の位置がＢの位置とすると、端部７
Ａの光の位置はＢ２になり、光ファイバ７には光が入射
しない。

そこで、センサ４のＢ１をＡ１へ移動するように、二番
目の発光素子１の位置をＢからＡに移動すると、端部７
Ａの光の位置はＢ２からＡ２へ移動し、発光素子１と光
フ１イパ７の軸合わせが完了する。

つまり、二番目の発光素子１の発光位置がＢのとき、最
初の発光素子１の発光位置Ａに移動させたことになる。

次に、２軸の調整Ｉｌ横について説明する。

Ｘ軸と７輪は光ファイバ７の光軸に対し垂直方向であり
、２軸は水平方向である。いいかえると、Ｚ軸方向に移
動するとは、光ファイバ７に近づけたり遠ざけたりする
ことである。

２輪の調整については、センサ４上に集光される光のス
ポット径で、最適値が判断される。

次に、２軸のＪｌ！Ｉが完全でないときの波形図を第５
図に示す。

第５図から分かるように、２輪の調整が完全でないとき
は、波形のすそが広がる形状になる。

次に、Ｚ軸の調整が完了したときの波形図を第６図に示
す。

第６図から分かるように、調整が完了したときは、光の
スポット径が小さくなるので、Ｘ輪とＹ軸はせまい波形
になる。

ビームスプリッタ３からセンサ４までの距離と、ビーム
スプリッタ３から端部７Ａまでの距離は同じなので、セ
ンサ４に対して２輪の調整が完了すれば、光ファイバ７
の端部７Ａについても光軸合わせが完了したことになる
。

例えば、　−ｓ１票８μｍＸ８μｍのセンサ４を使、用
した場合の例を第７図を参照して説明する。

第７図のア〜ケは、第２図の受光素子４Ａと同じ受光素
子であり、それぞれが一画素を構成する。

シングルモード光ファイバのコア径は、１０μｍである
。したがって、発光素子１の光の径を１０μｍ以下に絞
り込まれなければならない。

ここで、ＲＡＭ５Ｄに記憶した第７図の受光素子ア〜ケ
が、例えば受光素子オの入射パワーの１７２より低い入
射パワーとなる２輪の位置を探すことにより、２軸の輪
合わせは完了する。

（・）発明の効果この発明によれば、エリアセンサを採用し、光ファイバ
へ最も効率よく入射できる最初の発光素子の位置を記憶
し、その位置に二番目以降の発光素子が（るように駆動
機構で移動させて軸合わせをし、２軸については、光軸
のスポットの広がりを利用して、スポットの広がりが最
小になるように発光素子の位置を２輪方向に移動させて
いるので、次のような効果がある。

（ア）交換した発光素子を早く位置決めするととができ
る。

（イ）最初に位置決めをした後は、位置決めのための光
パワーメータ等の測定器を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による実施例の構成図、第２図は第１
図のセンサ４の概要説明図、第３図は第１図のセンサ４
、制御回路５及び駆動機構６の詳細構成図、第４図は第
１図の発光素子１が移動したときの端部７Ａとセンサ４
に当たる光の移動状態説明図、第５図は２軸方向の調整
が完全でないときの波形図、第６図は２軸方向の調整が
完了したときの波形図、第７図はセンサ４に光が当たっ
た状態の説明図、第８図は従来技術による構成図である
。１・・・・・・発光素子、２・・・・・・レンズ、３−
−−−・・ビームスプリブタ、４・・・・・・センサ、
４Ａ・・・・・・受光素子、５・・・・・・制御回路、
６・・・・・・駆動機構、７・・・・・・光ファイバ、
７Ａ・・・・・・端部、８・・・・・・コネクタ、９・
・・・・・光パワーメータ、１１・・・・・・発光素子
、１２・・・・・・駆動機構、１３・・・・・・光ファイバ、１４・・・・・・光パワーメータ、３Ａ・・・・・・端部、５・・・・・・制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、発光素子（１）の光の一部を取り出すビームスプリ
ッタ（３）と、ビームスプリッタ（３）で取り出した光の位置を検出す
るセンサ（４）と、センサ（４）の出力を記憶する制御回路（５）と、制御回路（５）の指令で発光素子（１）をＸ方向とＹ方
向に移動させ、発光素子（１）と光ファイバ（７）の端
部（７Ａ）との光軸を合わせる駆動機構（６）とを備え
ることを特徴とする発光素子と光ファイバの光軸合わせ
機構。２、発光素子（１）の光の一部を取り出すビームスプリ
ッタ（３）と、ビームスプリッタ（３）で取り出した光の位置を検出す
るセンサ（４）と、センサ（４）の出力を記憶する制御回路（５）と、制御回路（５）の指令で発光素子（１）をＺ軸方向に移
動させ、センサ（４）を照射した光のスポット径を最小
にする駆動機構（６）とを備えることを特徴とする発光
素子と光ファイバの光軸合わせ機構。