JPH09274160A - Optical isolator assembling method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an assembling method capable of easily and precisely adjusting an optical axis and manufacturing a high equality isolator. SOLUTION: In this method, the optical isolator consisting of an isolator main body 1 in which a polarizer 1b and a Faraday rotator 1d are alternately arranged and a fiber collimator 2 in which a lens 2b and an end part of a fiber 2e are coarially arranged is assembled. By using a light image recognized by an image recognition means, the distance between the lens 2b and the fiber 2f and the twist between the isolator main body 1 and the fiber collimator 2 in the fiber collimator 2 are adjusted respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光アイソレータの
組立方法および光アイソレータに関するものであり、詳
しくは、部品間の光軸の調整を容易に且つ一層高精度に
行うことが出来る光アイソレータの組立方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical isolator assembling method and an optical isolator, and more particularly, to an optical isolator assembling an optical axis between parts easily and with higher accuracy. It is about the method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光学部品の１つである光アイソレータ
は、偏光子とファラデー回転子が交互に且つ同軸状に配
置されたアイソレータ本体と、当該アイソレータ本体の
両端に取り付けられ且つ各々にレンズとファイバーの端
部が同軸状に配置されたファイバーコリメータとから構
成される。光アイソレータの組立では、各部品間の光軸
の調整が極めて重要であるが、斯かる光軸調整は、２軸
の３次元位置合わせであり、３座標軸方向の位置決めに
加え、少なくとも２つの回転方向を調整する必要があ
る。2. Description of the Related Art An optical isolator, which is one of optical components, includes an isolator main body in which polarizers and Faraday rotators are alternately and coaxially arranged, and a lens and a fiber attached to both ends of the isolator main body. And a fiber collimator whose ends are coaxially arranged. In the assembly of the optical isolator, adjustment of the optical axis between the respective parts is extremely important. Such optical axis adjustment is two-dimensional three-dimensional alignment, and in addition to the positioning in the three coordinate axis directions, at least two rotations are required. The direction needs to be adjusted.

【０００３】上記の光軸調整は、移動ステージと回転ス
テージとを含む位置決め機構に光学部品を搭載し、光パ
ワーメータを使用して行われる。例えば、ファイバーコ
リメータの組立では、ファイバーとレンズを通過させた
光の強度を光パワーメータで測定しつつこれらの距離を
調整している。同様に、アイソレータ本体へのファイバ
ーコリメータの接続では、予め一方のファイバーコリメ
ータを取り付けたアイソレータ本体と他方のファイバー
コリメータを通過させた光の強度を光パワーメータで測
定しつつ双方のファイバーコリメータの捩れ調整を行っ
ている。The above optical axis adjustment is carried out by using an optical power meter by mounting an optical component on a positioning mechanism including a moving stage and a rotating stage. For example, in the assembly of a fiber collimator, the distance between the fiber and the lens is adjusted while measuring the intensity of the light that has passed through the optical power meter. Similarly, when connecting a fiber collimator to the isolator body, adjust the twist of both fiber collimators while measuring the intensity of light that has passed through the isolator body with one fiber collimator attached in advance and the other fiber collimator with an optical power meter. It is carried out.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の調整
においては、ミクロンオーダーの移動や０．１〜０．０
１ｍＲａｄといった精密な回転を光強度を指標として行
うため、高い熟練度が要求され、従って、生産性も低い
という問題がある。また、光軸調整を自動化した場合に
は、光パワーメータにて得られる光強度がアナログ値で
あるため、部品間の最適位置の検出において十分な精度
が得られず、高精度の調整が難しい。By the way, in the above adjustment, movement of the order of microns or 0.1 to 0.0
Since precise rotation such as 1 mRad is performed using the light intensity as an index, a high degree of skill is required, and therefore, there is a problem that productivity is low. Further, when the optical axis adjustment is automated, since the light intensity obtained by the optical power meter is an analog value, sufficient accuracy cannot be obtained in detecting the optimum position between components, and high-precision adjustment is difficult. .

【０００５】本発明は、上記の実情に鑑みなされたもの
であり、その目的は、光軸の調整を容易に且つ一層高精
度に行うことが出来、一層高品位な光アイソレータを製
造することが出来る光アイソレータの組立方法を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to manufacture an optical isolator having a higher quality by which the optical axis can be adjusted easily and with higher accuracy. An object of the present invention is to provide a method of assembling an optical isolator.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、調整すべき構
成部品の光軸を画像として検出することにより部品間の
位置決めを容易化せんとするものであり、次の３つの要
旨からなる。本発明の第１の要旨は、偏光子とファラデ
ー回転子が交互に且つ同軸状に配置されたアイソレータ
本体と、当該アイソレータ本体の両端に取り付けられ且
つ各々にレンズとファイバーの端部が同軸状に配置され
たファイバーコリメータとから成る光アイソレータの組
立方法において、ファイバーコリメータを作製するにあ
たり、ファイバーとレンズを通過させて画像認識手段で
認識した光の画像に基づき、レンズとファイバーとの離
間距離を調整することを特徴とする光アイソレータの組
立方法に存する。The present invention is intended to facilitate positioning between components by detecting the optical axis of the component to be adjusted as an image, and comprises the following three points. A first aspect of the present invention is to provide an isolator main body in which polarizers and Faraday rotators are alternately and coaxially arranged, and a lens and an end of a fiber are coaxially attached to both ends of the isolator main body. In the method of assembling an optical isolator consisting of arranged fiber collimators, when manufacturing a fiber collimator, the separation distance between the lens and the fiber is adjusted based on the image of the light passing through the fiber and the lens and recognized by the image recognition means. The present invention resides in a method for assembling an optical isolator.

【０００７】本発明の第２の要旨は、偏光子とファラデ
ー回転子が交互に且つ同軸状に配置されたアイソレータ
本体と、当該アイソレータ本体の両端に取り付けられ且
つ各々にレンズとファイバーの端部が同軸状に配置され
たファイバーコリメータとから成る光アイソレータの組
立方法において、アイソレータ本体にファイバーコリメ
ータを取り付けるにあたり、ファイバーコリメータを通
過させて画像認識手段で認識した光の画像を座標データ
として記憶するとともに、当該ファイバーコリメータを
位置決めした後、予め一端に他のファイバーコリメータ
が取り付られたアイソレータ本体を通過させて画像認識
手段で認識した光の画像を前記座標データに一致させる
様に当該アイソレータ本体の捩れ調整を行い、次いで、
位置決めしたファイバーコリメータに対してアイソレー
タ本体の他端を接続することを特徴とする光アイソレー
タの組立方法に存する。A second aspect of the present invention is to provide an isolator main body in which a polarizer and a Faraday rotator are alternately and coaxially arranged, and a lens and an end of a fiber attached to both ends of the isolator main body. In the method of assembling an optical isolator consisting of a coaxially arranged fiber collimator, when attaching the fiber collimator to the isolator body, while storing the image of the light recognized by the image recognition means through the fiber collimator as coordinate data, After positioning the fiber collimator, adjust the twist of the isolator body so that the image of the light recognized by the image recognition means is passed through the isolator body having the other fiber collimator attached to one end in advance and the coordinate data is matched. And then
An optical isolator assembling method is characterized in that the other end of the isolator main body is connected to the positioned fiber collimator.

【０００８】そして、本発明の第３の要旨は、偏光子と
ファラデー回転子が交互に且つ同軸状に配置されたアイ
ソレータ本体と、当該アイソレータ本体の両端に取り付
けられ且つ各々にレンズとファイバーの端部が同軸状に
配置されたファイバーコリメータとから成る光アイソレ
ータの組立方法において、ファイバーコリメータを作製
するにあたり、ファイバーとレンズを通過させて画像認
識手段で認識した光の画像に基づき、レンズとファイバ
ーとの離間距離を調整し、しかも、アイソレータ本体に
ファイバーコリメータを取り付けるにあたり、ファイバ
ーコリメータを通過させて画像認識手段で認識した光の
画像を座標データとして記憶するとともに、当該ファイ
バーコリメータを位置決めした後、予め一端に他のファ
イバーコリメータが取り付られたアイソレータ本体を通
過させて画像認識手段で認識した光の画像を前記座標デ
ータに一致させる様に当該アイソレータ本体の捩れ調整
を行い、次いで、位置決めしたファイバーコリメータに
対してアイソレータ本体の他端を接続することを特徴と
する光アイソレータの組立方法に存する。A third gist of the present invention is to provide an isolator main body in which polarizers and Faraday rotators are alternately and coaxially arranged, and a lens and a fiber end attached to both ends of the isolator main body. In the method of assembling an optical isolator, which comprises a fiber collimator whose parts are coaxially arranged, in producing the fiber collimator, the lens and the fiber are passed through the fiber and the lens and based on the image of the light recognized by the image recognition means. In addition to adjusting the separation distance of, and when attaching the fiber collimator to the isolator main body, the image of the light passed through the fiber collimator and recognized by the image recognition means is stored as coordinate data, and the fiber collimator is positioned in advance. Another fiber collimator at one end Twist adjustment of the isolator main body is performed so that the image of the light passed through the attached isolator main body and recognized by the image recognition means coincides with the coordinate data. An optical isolator assembling method is characterized by connecting the ends.

【０００９】また、上記の第２又は第３の要旨における
好ましい態様では、アイソレータ本体の捩れ調整におい
て微小回転ステージを使用するアイソレータ本体の組立
方法であって、前記微小回転ステージは、２又は３基の
十字ばね機構を備え、前記各十字ばね機構は、２枚の同
一長さの板ばねがそれらの長手方向の一辺側を互いに干
渉なく隣接させる状態で且つ側面視した場合に相似な２
等辺三角形の斜辺を形成する状態で立体的に交差させら
れ、しかも、これらの各一端を剛体に固定され且つ各他
端を他の剛体に固定されて構成され、前記２又は３基の
十字ばね機構は、これら各機構における前記２等辺三角
形の頂点を通る垂線が互いに直交する状態で且つ２基の
各機構における前記頂点を通るこれら板ばねの配列方向
に沿った仮想線が交わる状態で何れかの前記剛体を介し
て順次に接続されている。In a preferred embodiment of the above-mentioned second or third aspect, there is provided a method of assembling an isolator main body using a fine rotary stage for adjusting the twist of the isolator main body, wherein the fine rotary stage comprises 2 or 3 units. Each of the cross spring mechanisms is similar to two cross spring mechanisms in a state where two leaf springs having the same length are adjacent to each other on one side in the longitudinal direction without interference and when viewed from the side.
The two or three cross springs are configured so that they are three-dimensionally intersected with each other to form the hypotenuse of an equilateral triangle, and that one end of each of these is fixed to a rigid body and each other end is fixed to another rigid body. The mechanism is either in a state in which perpendicular lines passing through the vertices of the isosceles triangle in each of these mechanisms are orthogonal to each other and in a state where imaginary lines along the arrangement direction of these leaf springs passing through the vertices in each of the two mechanisms intersect. Are sequentially connected through the rigid body.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光アイソレー
タの組立方法の実施形態を図面に基づいて説明する。図
１は、偏光無依存型の光アイソレータの構造例を示す一
部破断の平面図である。図２は、光アイソレータの組立
に使用される光軸の調整機構の基本構成を示す平面的な
説明図である。図３〜図７は、各々、図２の調整機構を
使用した光アイソレータの組立工程を示す平面的な説明
図である。図８は、ファイバーコリメータの作製におけ
るレンズとファイバー端部の位置関係の調整状態を示す
画像の説明図である。図９は、順方向に光を通した場合
の偏光子の調整状態を示す画像の説明図である。図１０
は、逆方向に光を通した場合の偏光子の調整状態を示す
画像の説明図である。図１１は、アイソレータ本体の捩
れ関係の調整状態を示す画像の説明図である。図１２
は、捩れ調整に使用される微小回転ステージの構成要素
である十字ばね機構の一例を示す斜視図である。図１３
は、図１２の十字ばね機構を２基備えた微小回転ステー
ジの基本構造の一例を示す斜視図である。図１４は、ア
クチュエータを取り付けた状態の２軸の微小回転ステー
ジの一例を示す正面図である。図１５は、図１２におけ
る側面図である。図１６は、図１２の十字ばね機構を３
基備えた３軸の微小回転ステージの基本構造の一例を示
す斜視図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an optical isolator assembling method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway plan view showing a structural example of a polarization-independent optical isolator. FIG. 2 is a plan view showing a basic configuration of an optical axis adjusting mechanism used for assembling the optical isolator. 3 to 7 are plan explanatory views showing the assembling steps of the optical isolator using the adjusting mechanism of FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of an image showing the adjustment state of the positional relationship between the lens and the fiber end portion in the production of the fiber collimator. FIG. 9 is an explanatory diagram of an image showing the adjustment state of the polarizer when light is transmitted in the forward direction. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an image showing a state of adjustment of the polarizer when light is transmitted in the opposite direction. FIG. 11 is an explanatory diagram of an image showing a twisted adjustment state of the isolator main body. FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a cross spring mechanism which is a constituent element of a minute rotary stage used for twist adjustment. FIG.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a basic structure of a minute rotation stage including two cross spring mechanisms of FIG. 12. FIG. 14 is a front view showing an example of a biaxial micro-rotation stage with an actuator attached. FIG. 15 is a side view of FIG. FIG. 16 shows the cross spring mechanism of FIG.
It is a perspective view which shows an example of the basic structure of the triaxial micro rotation stage provided with the base.

【００１１】先ず、光アイソレータの基本構造について
偏光無依存型の光アイソレータを一例として説明する。
光アイソレータは、図１に示す様に、アイソレータ本体
（１）と当該アイソレータ本体の両端に取り付けられた
２つのファイバーコリメータ（２）、（２）とから構成
される。アイソレータ本体（１）は、通常、長軸の略半
円筒状に形成されたホルダー（１ａ）に対し、３つの円
柱状の偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…と、それぞれドーナ
ツリング状の永久磁石（１ｄ）、（１ｄ）に保持された
２つの端軸円柱状のファラデー回転子（１ｃ）、（１
ｃ）とを交互に且つ同軸状に収容して構成される。First, the basic structure of the optical isolator will be described by taking a polarization-independent optical isolator as an example.
As shown in FIG. 1, the optical isolator comprises an isolator body (1) and two fiber collimators (2) and (2) attached to both ends of the isolator body. The isolator main body (1) is usually composed of three cylindrical polarizers (1b), (1b), ... Two end-shaft cylindrical Faraday rotators (1c), (1) held by magnets (1d), (1d)
and c) are alternately and coaxially housed.

【００１２】一方、各ファイバーコリメータ（２）、
（２）は、各々、円筒状のレンズホルダー（２ａ）に対
し、略円柱状のレンズ（２ｂ）と、ファイバー（２ｆ）
のファイバー端部（２ｅ）とを同軸状に収容して構成さ
れる。具体的には、円筒状のフェルールホルダー（２
ｃ）内においてファイバー（２ｆ）がフェルール（２
ｄ）によって固定され、フェルールホルダー（２ｃ）か
ら突出するファイバー端部（２ｅ）の先端側がレンズホ
ルダー（２ａ）に挿入されている。そして、斯かるファ
イバーコリメータ（２）は、上記アイソレータ本体
（１）のホルダー（１ａ）に対し、レンズホルダー（２
ａ）及びフェルールホルダー（２ｃ）の各先端側を固定
リング（１ｅ）、（１ｅ）によって固定されている。On the other hand, each fiber collimator (2),
(2) shows a substantially cylindrical lens (2b) and a fiber (2f) with respect to a cylindrical lens holder (2a).
And a fiber end (2e) of the same are accommodated coaxially. Specifically, the cylindrical ferrule holder (2
In (c), the fiber (2f) is attached to the ferrule (2f).
The tip end side of the fiber end (2e) fixed by d) and protruding from the ferrule holder (2c) is inserted into the lens holder (2a). Further, such a fiber collimator (2) has a lens holder (2) with respect to the holder (1a) of the isolator body (1).
The respective tip sides of a) and the ferrule holder (2c) are fixed by fixing rings (1e) and (1e).

【００１３】偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…としては、例
えば、それぞれの選択偏波光と不要偏波光の分離幅の比
が順次に１：２：１となる様に、所定の値の分離幅を有
するルチル複屈折平板が使用される。入射光を回転させ
るファラデー回転子（１ｃ）、（１ｃ）としては、ビス
マス置換希土類鉄ガーネットファラデー回転子が使用さ
れる。回転角の設定は、一方のファラデー回転子（１
ｃ）の回転角が＋４５度の場合、他方のファラデー回転
子（１ｃ）の回転角を−４５度または＋１３５度とさ
れ、また、一方のファラデー回転子（１ｃ）の回転角が
−４５度の場合、他方のファラデー回転子（１ｃ）の回
転角を＋４５度または−１３５度とされる。ファラデー
回転子（１ｃ）、（１ｃ）の回転角は、永久磁石（１
ｄ）、（１ｄ）によって与えられる飽和磁場の印加方向
により決定される。The polarizers (1b), (1b), ... Are separated by a predetermined value, for example, so that the ratio of the separation width of each of the selected polarized light and the unnecessary polarized light is sequentially 1: 2: 1. A rutile birefringent slab having a width is used. A bismuth-substituted rare earth iron garnet Faraday rotator is used as the Faraday rotators (1c) and (1c) that rotate the incident light. The Faraday rotator (1
When the rotation angle of c) is +45 degrees, the rotation angle of the other Faraday rotator (1c) is -45 degrees or +135 degrees, and the rotation angle of one Faraday rotator (1c) is -45 degrees. In this case, the rotation angle of the other Faraday rotator (1c) is +45 degrees or -135 degrees. The rotation angles of the Faraday rotators (1c) and (1c) are
d), determined by the direction of application of the saturation magnetic field given by (1d).

【００１４】上記の光アイソレータにおいて、一端側の
ファイバーコリメータ（２）のファイバー端部（２ｅ）
を出射し、レンズ（２ｂ）でコリメートされた光は、偏
光状態で２つの偏光子（１ｂ）、（１ｂ）と２つのファ
ラデー回転子（１ｄ）、（１ｄ）を伝播し、３番目の偏
光子（１ｂ）で合波された後、他端側のファイバーコリ
メータ（２）のレンズ（２ｂ）によりファイバー（２
ｆ）に結合する。従って、アイソレータ本体（１）の一
端側から他端側へ進行する光は、その偏光方向に無関係
に且つ殆ど損失なく通過することが出来る。他方、光フ
ァイバーの接続点や光回路部品などで反射し、上記の光
アイソレータの他端側から光源方向へ逆行する光は、２
つのファラデー回転子（１ｄ）、（１ｄ）で上記とは逆
方向に回転させられるため、３番目の偏光子（１ｂ）で
合波されることがなく、一端側のファイバーコリメータ
（２）のファイバー（２ｆ）に結合することがない。従
って、上記と逆の方向に進行する光は、当該光アイソレ
ータを通過することが出来ない。In the above optical isolator, the fiber end portion (2e) of the fiber collimator (2) on the one end side.
The light that has exited and is collimated by the lens (2b) propagates through the two polarizers (1b), (1b) and the two Faraday rotators (1d), (1d) in the polarization state, and the third polarized light After being multiplexed by the child (1b), the fiber (2b) is made by the lens (2b) of the fiber collimator (2) on the other end side.
bind to f). Therefore, the light traveling from one end side to the other end side of the isolator main body (1) can pass regardless of its polarization direction and with almost no loss. On the other hand, the light reflected from the connection point of the optical fiber or the optical circuit component and traveling backward from the other end of the optical isolator to the light source is 2
The two Faraday rotators (1d) and (1d) are rotated in the opposite direction to each other, so that they are not multiplexed by the third polarizer (1b), and the fiber of the fiber collimator (2) on one end side It does not bind to (2f). Therefore, the light traveling in the opposite direction cannot pass through the optical isolator.

【００１５】上記の機能により、光アイソレータは、光
回路部品などからの反射光が光源の半導体レーザーに戻
るのを防止し、半導体レーザーの安定した発振動作を保
証する。従って、光ファイバー通信などに光アイソレー
タを使用した場合には、大容量のデータを高精度に且つ
低損失で伝送することが出来る。特に、図１に示す偏光
無依存型の光アイソレータは、広い温度範囲において高
いアイソレーションを発揮する。斯かる光アイソレータ
の構造は公知であり、例えば、特開平５−２２４１５１
号に開示されている。With the above-mentioned function, the optical isolator prevents the reflected light from the optical circuit components from returning to the semiconductor laser of the light source and guarantees a stable oscillation operation of the semiconductor laser. Therefore, when an optical isolator is used for optical fiber communication or the like, a large amount of data can be transmitted with high accuracy and low loss. In particular, the polarization-independent optical isolator shown in FIG. 1 exhibits high isolation in a wide temperature range. The structure of such an optical isolator is known, and for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-224151.
Issue.

【００１６】次に、本発明の組立方法について、図１に
示される光アイソレータを挙げて説明する。本発明の組
立方法は、調整すべき構成部品の光軸を画像として認識
することにより、部品間の高精度な位置決めを可能にし
たものであり、その第１の特徴は、ファイバーコリメー
タ（２）を作製するにあたり、ファイバー（２ｆ）とレ
ンズ（２ｂ）を通過させて画像認識手段で認識した光の
画像に基づき、レンズ（２ｂ）とファイバー端部（２
ｅ）との離間距離を調整する点にある。Next, the assembling method of the present invention will be described with reference to the optical isolator shown in FIG. The assembling method of the present invention enables highly accurate positioning between the components by recognizing the optical axis of the component to be adjusted as an image, and the first feature thereof is the fiber collimator (2). In producing, the lens (2b) and the fiber end (2) are made based on the image of the light which is passed through the fiber (2f) and the lens (2b) and recognized by the image recognition means.
The point is to adjust the separation distance from e).

【００１７】そして、第２の特徴は、ファイバーコリメ
ータ（２）、（２）とアイソレータ本体（１）を結合す
るにあたり、ファイバーコリメータ（２）を通過させて
画像認識手段で認識した光の画像を座標データとして記
憶するとともに、当該ファイバーコリメータを位置決め
した後、予め一端に他のファイバーコリメータ（２）が
取り付られたアイソレータ本体（１）を通過させて画像
認識手段で認識した光の画像を前記座標データに一致さ
せる様に当該アイソレータ本体の捩れ調整を行う点にあ
る。The second feature is that when the fiber collimators (2), (2) and the isolator body (1) are combined, the image of the light which is passed through the fiber collimator (2) and recognized by the image recognition means is detected. After storing the coordinate data and positioning the fiber collimator, the image of the light recognized by the image recognition means is passed through the isolator body (1) having the other fiber collimator (2) attached to one end in advance. The point is to adjust the twist of the isolator body so as to match the coordinate data.

【００１８】光アイソレータの組立においては、図２に
示す様な光軸の調整機構が使用される。図示した調整機
構は、光学要素（４）と操作要素（３）とから主として
構成される。光学要素（４）としては、光源（４ａ）、
ビームベンダー（４ｂ）及び画像認識手段としての赤外
カメラ（４ｃ）を含む。また、操作要素（３）として
は、並進ステージ（３ａ）、直動テーブル（３ｃ）及び
当該直動テーブル上に設けられた回転ステージ（３ｂ）
を含む。そして、こららの各要素（４）及び（３）は、
通常、水平に設置された架台（図示せず）上に構成され
る。In assembling the optical isolator, an optical axis adjusting mechanism as shown in FIG. 2 is used. The illustrated adjusting mechanism is mainly composed of an optical element (4) and an operating element (3). The optical element (4) includes a light source (4a),
It includes a beam bender (4b) and an infrared camera (4c) as image recognition means. Further, as the operation element (3), a translation stage (3a), a translation table (3c), and a rotation stage (3b) provided on the translation table.
including. And each of these elements (4) and (3) is
Usually, it is constructed on a frame (not shown) installed horizontally.

【００１９】光源（４ａ）としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ
ー等の単一波長の光を照射可能な光源が使用される。赤
外カメラ（４ｃ）は、調整機構自体の光軸調整を最初に
行うため、手動によってＹ・Ｚの２方向に移動可能で且
つＺ軸周りに回転可能な調整ステージ（３ｆ）上に固定
され、そして、別途に設けられた演算処理機能を含む画
像解析装置に接続される。ビームベンダー（４ｂ）は、
互いに向き合う方向に４５°傾斜する角度で配置された
一対のミラーを備え、その入口から入射した光を同一方
向に２度反射し、入射光に平行な反射光を出口から出射
する公知の光路変更器である。斯かるビームベンダー
（４ｂ）は、架台上の一層小さなスペースに光源（４
ａ）及び赤外カメラ（４ｃ）を配置するために使用され
る。As the light source (4a), a light source capable of irradiating light of a single wavelength such as He-Ne laser is used. The infrared camera (4c) is fixed on an adjustment stage (3f) that can be manually moved in two directions Y and Z and rotatable around the Z axis in order to adjust the optical axis of the adjustment mechanism itself first. , And is connected to an image analysis device including a separately provided arithmetic processing function. Beam bender (4b)
A known optical path change that includes a pair of mirrors arranged at an angle of inclination of 45 ° in a direction facing each other, reflects light incident from its entrance twice in the same direction, and emits reflected light parallel to the incident light from the exit It is a vessel. Such a beam bender (4b) can be used as a light source (4
a) and used to position the infrared camera (4c).

【００２０】並進ステージ（３ａ）及び回転ステージ
（３ｂ）は、各々にチャック治具（図示せず）を備え、
ワークとしてのアイソレータ部品を固定し得る様に構成
されている。その中、並進ステージ（３ａ）はＸ・Ｙ・
Ｚの３方向に移動可能に構成され、また、Ｙ方向に移動
可能な直動テーブル（３ｃ）上の回転ステージ（３ｂ）
は、Ｙ・Ｚの２軸周りに回転可能に構成される。しか
も、回転ステージ（３ｂ）は、最初に当該調整機構の光
軸に対する高さ調整を行い且つ２つのファイバーコリメ
ータ（２）、（２）の光軸合わせ等を行うため、Ｚ方向
に移動可能な調整ステージ（３ｅ）を介して直動テーブ
ル（３ｃ）に取り付けられる。なお、Ｘ・Ｙ・Ｚの方向
は、互いに直交する方向であり、図２において、例え
ば、図面の左右方向をＸの方向、図面の上下方向をＹの
方向、図面に対して垂直な方向をＺの方向とする。The translation stage (3a) and the rotation stage (3b) are each provided with a chuck jig (not shown),
It is configured so that an isolator component as a work can be fixed. Among them, the translation stage (3a) is XY
A rotary stage (3b) on a translation table (3c) that is movable in three Z directions and movable in the Y direction.
Is configured to be rotatable around the Y and Z axes. Moreover, since the rotary stage (3b) first adjusts the height of the adjusting mechanism with respect to the optical axis and adjusts the optical axes of the two fiber collimators (2) and (2), it is movable in the Z direction. It is attached to the translation table (3c) via the adjustment stage (3e). Note that the directions X, Y, and Z are directions orthogonal to each other. In FIG. 2, for example, the horizontal direction of the drawing is the X direction, the vertical direction of the drawing is the Y direction, and the direction perpendicular to the drawing is the vertical direction. Z direction.

【００２１】上記の光学要素（４）及び操作要素（３）
の平面的配置においては、直動テーブル（３ｃ）の一側
方に当該直動テーブルから離間する方向に並進ステージ
（３ａ）及び光源（４ａ）が順次に直線的に配列され
る。また、赤外カメラ（４ｃ）は、並進ステージ（３
ａ）及び光源（４ａ）と同様に、直動テーブル（３ｃ）
の一側方で且つこれらと並列に配置される。そして、ビ
ームベンダー（４ｂ）は、直動テーブル（３ｃ）に対
し、並進ステージ（３ａ）等と反対側の側方に配置され
る。The above optical element (4) and operating element (3)
In the planar arrangement, the translation stage (3a) and the light source (4a) are sequentially and linearly arranged on one side of the translation table (3c) in a direction away from the translation table. In addition, the infrared camera (4c) includes a translation stage (3
a) and the light source (4a) as well as the translation table (3c)
Are arranged on one side and in parallel with them. The beam bender (4b) is arranged on the side opposite to the translation stage (3a) with respect to the translation table (3c).

【００２２】光アイソレータの組立は、上記の調整機構
における光軸調整を予め行った後、主に、ファイバーコ
リメータ（２）、（２）の作製、アイソレータ本体
（１）の作製および作製したファイバーコリメータ
（２）、（２）とアイソレータ本体（１）の結合の３つ
の工程を経て行われる。In the assembly of the optical isolator, after the optical axis is adjusted in advance by the above adjusting mechanism, the fiber collimators (2) and (2) are mainly produced, the isolator main body (1) is produced and the produced fiber collimator is produced. This is performed through three steps of connecting (2) and (2) to the isolator body (1).

【００２３】〔光軸調整機構の光軸調整〕上記の調整機
構における光軸の調整では、先ず、図２に示す様に、架
台上に固定された直動テーブル（３ｃ）の本体に対し、
照射する光が略直交して横切る様に、直動テーブル（３
ｃ）の一側方に光源（４ａ）を固定する。次いで、光源
（４ａ）からの光を捕え且つ内部の２つのミラー間の光
路が直動テーブル（３ｃ）の移動方向に対して略平行と
なる様にビームベンダー（４ｂ）の位置を調整する。そ
して、ビームベンダー（４ｂ）からの出射光が赤外カメ
ラ（４ｃ）のレンズの中心に位置する様に、直動テーブ
ル（３ｃ）の一側方において赤外カメラ（４ｃ）の位置
を調整する。[Optical Axis Adjustment of Optical Axis Adjustment Mechanism] In the adjustment of the optical axis in the above adjustment mechanism, first, as shown in FIG. 2, with respect to the main body of the linear motion table (3c) fixed on the mount,
Move the linear table (3
Fix the light source (4a) to one side of c). Next, the position of the beam bender (4b) is adjusted so that the light from the light source (4a) is captured and the optical path between the two internal mirrors is substantially parallel to the moving direction of the linear motion table (3c). Then, the position of the infrared camera (4c) is adjusted at one side of the translation table (3c) so that the light emitted from the beam bender (4b) is located at the center of the lens of the infrared camera (4c). .

【００２４】赤外カメラ（４ｃ）の調整は、赤外カメラ
（４ｃ）の画像を確認しつつ調整ステージ（３ｆ）のＹ
・Ｚ方向の移動およびＺ軸周りの回転によって行い、赤
外カメラ（４ｃ）で捕えた光の画像が歪のない円形とな
り且つレンズの中心に位置する様に調整する。光学要素
（４）における上記の様な調整により、光源（４ａ）か
らビームベンダー（４ｂ）までの光路とビームベンダー
（４ｂ）から赤外カメラ（４ｃ）までの光路とを平行か
つ並列な状態とすることが出来る。The adjustment of the infrared camera (4c) is performed by checking the image of the infrared camera (4c) while the Y of the adjustment stage (3f) is being adjusted.
-Adjustment is performed by moving in the Z direction and rotating around the Z axis so that the image of the light captured by the infrared camera (4c) becomes a circle without distortion and is located at the center of the lens. By the above-mentioned adjustment in the optical element (4), the optical path from the light source (4a) to the beam bender (4b) and the optical path from the beam bender (4b) to the infrared camera (4c) are set in a parallel and parallel state. You can do it.

【００２５】〔ファイバーコリメータの作製〕各ファイ
バーコリメータ（２）の作製にあたり、予め、図１に示
すレンズホルダー（２ａ）内にレンズ（２ｂ）を固定
し、また、フェルール（２ｄ）によって保持したファイ
バー（２ｆ）をフェルールホルダー（２ｃ）に挿通して
固定しておく。レンズ（２ｂ）とレンズホルダー（２
ａ）の固定は、熱可塑性樹脂などからなる接着剤をレン
ズホルダー（２ａ）周面に設けられた小孔に注入するこ
とによって行う。ファイバー（２ｆ）の固定は、ファイ
バー端部（２ｅ）を突出させた状態にて、フェルールホ
ルダー（２ｃ）の周面の設けられた小孔を利用し、フェ
ルール（２ｄ）とフェルールホルダー（２ｃ）を溶接す
ることによって行う。[Production of Fiber Collimator] In producing each fiber collimator (2), the lens (2b) is previously fixed in the lens holder (2a) shown in FIG. 1 and the fiber held by the ferrule (2d). Insert (2f) into the ferrule holder (2c) and fix. Lens (2b) and lens holder (2
The fixing of a) is performed by injecting an adhesive made of a thermoplastic resin or the like into a small hole provided on the peripheral surface of the lens holder (2a). For fixing the fiber (2f), the ferrule (2d) and the ferrule holder (2c) are used by using the small hole provided on the peripheral surface of the ferrule holder (2c) with the fiber end (2e) protruding. By welding.

【００２６】次いで、レンズホルダー（２ａ）にファイ
バー端部（２ｅ）を接続するため、先ず、図３に示す様
に、レンズ（２ｂ）が固定されたレンズホルダー（２
ａ）を光源（４ａ）からの光路に沿わせて回転ステージ
（３ｂ）上に固定した後、赤外カメラ（４ｃ）で捕えら
れる光源（４ａ）からの光の画像が最初に光軸調整した
状態と同様の画像となる様に、直動テーブル（３ｃ）及
び調整ステージ（３ｅ）の操作によって回転ステージ
（３ｂ）をＹ方向およびＺ方向に移動調整し、かつ、回
転ステージ（３ｂ）をＺ軸周りに回転調整する。Next, in order to connect the fiber end portion (2e) to the lens holder (2a), first, as shown in FIG. 3, the lens holder (2b) to which the lens (2b) is fixed is attached.
After fixing a) on the rotating stage (3b) along the optical path from the light source (4a), the image of the light from the light source (4a) captured by the infrared camera (4c) was first adjusted in optical axis. The rotary stage (3b) is moved and adjusted in the Y and Z directions by operating the translation table (3c) and the adjustment stage (3e) so that the same image as the state is obtained, and the rotary stage (3b) is moved to the Z direction. Adjust the rotation around the axis.

【００２７】ファイバーコリメータ（２）の作製では、
ファイバー（２ｆ）を通じて送られ、ファイバー端部
（２ｅ）にて発散する光がレンズ（２ｂ）によって平行
光となる様に、または、レンズ（２ｂ）に入射した光が
ファイバー端部（２ｅ）で焦点を結ぶ様に調整する必要
がある。すなわち、レンズ（２ｂ）とファイバー端部
（２ｅ）を同軸状に配置し、かつ、レンズ（２ｂ）の焦
点にファイバー端部（２ｅ）の端面を位置させるため、
レンズ（２ｂ）とファイバー（２ｆ）のファイバー端部
（２ｅ）の離間距離を調整する。In the production of the fiber collimator (2),
The light sent through the fiber (2f) and diverging at the fiber end (2e) is collimated by the lens (2b), or the light incident on the lens (2b) is at the fiber end (2e). It is necessary to adjust it so that it will be in focus. That is, since the lens (2b) and the fiber end (2e) are arranged coaxially and the end face of the fiber end (2e) is located at the focal point of the lens (2b),
The distance between the lens (2b) and the fiber end (2e) of the fiber (2f) is adjusted.

【００２８】具体的には、フェルールホルダー（２ｃ）
内に固定されたファイバー（２ｆ）の開放端部を光源
（４ａ）に接続すると共に、フェルールホルダー（２
ｃ）から突出するファイバー端部（２ｅ）をレンズホル
ダー（２ａ）に僅かに挿入して並進ステージ（３ａ）上
に固定する。そして、赤外カメラ（４ｃ）で捕えられる
光源（４ａ）からの光の画像を観察しつつ、その画像が
最も小さな面積の円形画像となる様に並進ステージ（３
ａ）をＸ方向に微動させてレンズ（２ｂ）とファイバー
（２ｆ）との距離を調整する。Specifically, the ferrule holder (2c)
The open end of the fiber (2f) fixed inside is connected to the light source (4a), and the ferrule holder (2
The fiber end (2e) protruding from c) is slightly inserted into the lens holder (2a) and fixed on the translation stage (3a). Then, while observing the image of the light from the light source (4a) captured by the infrared camera (4c), the translation stage (3
A) is finely moved in the X direction to adjust the distance between the lens (2b) and the fiber (2f).

【００２９】すなわち、ファイバー（２ｆ）とレンズ
（２ｂ）を通過させて画像認識手段で認識した光の画像
に基づき、レンズ（２ｂ）の焦点がファイバー（２ｆ）
のファイバー端部（２ｅ）の端面上に位置する様に、換
言すれば、ファイバー端部（２ｅ）にて拡散した光がレ
ンズ（２ｂ）を通過することによって平行光となる様に
ファイバー（２ｆ）とレンズ（２ｂ）の離間距離を調整
する。That is, the focus of the lens (2b) is the fiber (2f) based on the image of the light which is passed through the fiber (2f) and the lens (2b) and recognized by the image recognition means.
Of the fiber (2f) so that the light diffused at the fiber end (2e) passes through the lens (2b) to become parallel light so that it is positioned on the end face of the fiber end (2e) of ) And the lens (2b) are adjusted.

【００３０】上記の調整において、画像認識手段で認識
される光の画像は、レンズ（２ｂ）を通過した光が平行
光となる場合、図８の（ｂ）に示す様に、赤外カメラ
（４ｃ）のレンズが撮像面に焦点を結ぶか又はこれに近
い状態となるため、最も小さな面積の画像となる。これ
に対し、ファイバー（２ｆ）とレンズ（２ｂ）の距離が
離れ過ぎているために又は接近し過ぎているためにレン
ズ（２ｂ）を通過した光が平行光とならない場合は、図
８の（ａ）又は（ｂ）に示す様に、赤外カメラ（４ｃ）
のレンズが撮像面に焦点を結ばない状態となるため、画
像認識手段で認識される光の画像が大きな面積の円形と
なる。In the above adjustment, the image of the light recognized by the image recognizing means is an infrared camera (as shown in FIG. 8B) when the light passing through the lens (2b) becomes parallel light. Since the lens of 4c) is focused on the image pickup surface or is in a state close to this, the image has the smallest area. On the other hand, when the light passing through the lens (2b) is not parallel light because the distance between the fiber (2f) and the lens (2b) is too far away or too close to each other, (in FIG. As shown in a) or (b), an infrared camera (4c)
Since the lens is not focused on the image pickup surface, the image of the light recognized by the image recognition means becomes a circle having a large area.

【００３１】上記の様に、ファイバー（２ｆ）とレンズ
（２ｂ）の離間距離を調整した後、フェルールホルダー
（２ｃ）から突出したファイバー端部（２ｅ）をレンズ
ホルダー（２ａ）に固定する。レンズホルダー（２ａ）
への固定は、図１に示すレンズホルダー（２ａ）の周面
に設けられた小孔を利用し、フェルール（２ｄ）を溶接
することによって行う。また、上記の操作を繰り返すこ
とにより、２組のファイバーコリメータ（２）、（２）
を作製する。After the distance between the fiber (2f) and the lens (2b) is adjusted as described above, the fiber end (2e) protruding from the ferrule holder (2c) is fixed to the lens holder (2a). Lens holder (2a)
Is fixed to the lens holder (2a) shown in FIG. 1 by welding a ferrule (2d) using a small hole provided on the peripheral surface of the lens holder (2a). By repeating the above operation, two sets of fiber collimators (2), (2)
Is prepared.

【００３２】なお、フェルール（２ｄ）先端側とレンズ
ホルダー（２ａ）とを接続するにあたり、レンズホルダ
ー（２ａ）とフェルールホルダー（２ｃ）との間に固定
リング（１ｅ）を環装しておく。固定リング（１ｅ）
は、孔が所定距離だけ偏心して形成されたドーナツリン
グであり、ファイバーコリメータ（２）をホルダー（１
ａ）に固定する際に使用する部材である。When connecting the tip side of the ferrule (2d) and the lens holder (2a), a fixing ring (1e) is mounted between the lens holder (2a) and the ferrule holder (2c). Fixed ring (1e)
Is a donut ring in which the holes are formed eccentric by a predetermined distance, and the fiber collimator (2) is attached to the holder (1
It is a member used when fixing to a).

【００３３】〔アイソレータ本体の作製〕続いて、アイ
ソレータ本体（１）を組み立てる。アイソレータ本体
（１）の組立においては、３つの偏光子（１ｂ）、（１
ｂ）…の偏光角の調整と１つのファイバーコリメータ
（２）の取付を行う。[Production of Isolator Main Body] Subsequently, the isolator main body (1) is assembled. In assembling the isolator body (1), three polarizers (1b), (1
b) ... Adjusting the polarization angle and attaching one fiber collimator (2).

【００３４】先ず、図４に示す様に、光軸を最初の状態
に設定した上記の調整機構において、回転ステージ（３
ｂ）上にホルダー（１ａ）を固定する。また、その際、
略半円筒状のホルダー（１ａ）に対し、図１に示す様
に、偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…及び永久磁石（１
ｄ）、（１ｄ）を交互に配置しておく。そして、固定し
たホルダー（１ａ）を通じ、光源（４ａ）からの光の画
像を赤外カメラ（４ｃ）で捕えられる様に、直動テーブ
ル（３ｃ）及び調整ステージ（３ｅ）の操作によって回
転ステージ（３ｂ）をＹ方向およびＺ方向に移動調整
し、かつ、回転ステージ（３ｂ）をＺ軸周りに回転調整
する。First, as shown in FIG. 4, in the adjusting mechanism in which the optical axis is set to the initial state, the rotary stage (3
b) Fix the holder (1a) on it. At that time,
As shown in FIG. 1, a substantially semi-cylindrical holder (1a) is provided with polarizers (1b), (1b) ...
d) and (1d) are arranged alternately. Then, through the fixed holder (1a), the rotary stage (3c) and the adjusting stage (3e) are operated so that the image of the light from the light source (4a) can be captured by the infrared camera (4c). 3b) is moved and adjusted in the Y and Z directions, and the rotary stage (3b) is rotationally adjusted about the Z axis.

【００３５】次いで、先に作製した１つのファイバーコ
リメータ（２）のレンズホルダー（２ａ）側をホルダー
（１ａ）に挿入した状態で、斯かるファイバーコリメー
タ（２）を並進ステージ（３ａ）上に固定する。その
際、ファイバーコリメータ（２）の軸線がホルダー（１
ａ）内の偏光子（１ｂ）に対して幾分偏心した状態と
し、そして、ファイバーコリメータ（２）に連なるファ
イバー（２ｆ）を光源（４ａ）に接続する（図４はァイ
バーコリメータ（２）をホルダー（１ａ）に挿入する前
の状態を示す）。Then, with the lens holder (2a) side of the one fiber collimator (2) prepared previously inserted in the holder (1a), the fiber collimator (2) is fixed on the translation stage (3a). To do. At that time, the axis of the fiber collimator (2) is aligned with the holder (1
The polarizer (1b) in (a) is made slightly eccentric, and the fiber (2f) connected to the fiber collimator (2) is connected to the light source (4a) (FIG. 4 shows the fiber collimator (2). The state before insertion in the holder (1a) is shown).

【００３６】上記の様な配置において、光源（４ａ）か
ら照射した光の画像を赤外カメラ（４ｃ）で確認しつ
つ、光の画像が１つの円形画像となる様に、ホルダー
（１ａ）内で３つの偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…を回転
させ、これら偏光子の偏光角をそれぞれ所定の角度に調
整する。斯かる調整において、例えば、３つの偏光子
（１ｂ）、（１ｂ）…の偏光角を正確に４５°づつ順次
に位相ずれさせた場合、光源（４ａ）から出射されてフ
ァイバーコリメータ（２）のレンズ（２ｂ）でコリメー
トされた光は、２つの偏光子（１ｂ）、（１ｂ）及び２
つのファラデー回転子（１ｃ）、（１ｃ）を伝播する間
に偏光・分波された後、３番目の偏光子（１ｂ）で合波
する。In the above arrangement, while confirming the image of the light emitted from the light source (4a) with the infrared camera (4c), the inside of the holder (1a) is arranged so that the image of the light becomes one circular image. The three polarizers (1b), (1b) ... Are rotated to adjust the polarization angles of these polarizers to predetermined angles. In such adjustment, for example, when the polarization angles of the three polarizers (1b), (1b), ... Are sequentially phase-shifted by exactly 45 °, they are emitted from the light source (4a) and output from the fiber collimator (2). The light collimated by the lens (2b) is reflected by the two polarizers (1b), (1b) and 2
After being polarized and demultiplexed while propagating through the two Faraday rotators (1c) and (1c), they are multiplexed by the third polarizer (1b).

【００３７】すなわち、偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…の
偏光角が適切な場合は、図９（ａ）で示す様に、アイソ
レータ本体（１）の開放側端部から出射した光を赤外カ
メラ（４ｃ）により１つの画像として捕えることが出来
る。これに対し、偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…の偏光角
が適切でない場合は、図９（ｂ）又は（ｃ）で示す様に
複数の画像となる。That is, when the polarization angles of the polarizers (1b), (1b) ... Are suitable, the light emitted from the open end of the isolator body (1) is red as shown in FIG. 9 (a). It can be captured as one image by the outer camera (4c). On the other hand, when the polarization angles of the polarizers (1b), (1b), ... Are not appropriate, a plurality of images are formed as shown in FIG. 9 (b) or (c).

【００３８】上記の偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…の調整
は、アイソレータ本体（１）に対して光を順方向に通過
させる場合であるが、アイソレータ本体（１）に対して
逆方向に通過させる場合は、画像が上記とは逆の状態と
なる様に調整する。すなわち、偏光子（１ｂ）、（１
ｂ）…の偏光角が適切な場合、レンズ（２ｂ）でコリメ
ートされた光は、偏光子（１ｂ）、（１ｂ）及びファラ
デー回転子（１ｃ）、（１ｃ）を伝播し、３番目の偏光
子（１ｂ）を通過して完全に分波するため、図１０
（ａ）で示す様に、赤外カメラ（４ｃ）で捕えた画像が
２つの略同面積の円形画像であり、かつ、これらの画像
が最も離間した状態となる。これに対し、偏光子（１
ｂ）、（１ｂ）…の偏光角が不適切な場合、図１０
（ｂ）又は（ｃ）で示す様に、２つの画像が接近してい
たり、または、２つの画像の面積が異なる状態となる。The above-mentioned adjustment of the polarizers (1b), (1b), ... Is a case where light is allowed to pass through the isolator body (1) in the forward direction, but in the opposite direction to the isolator body (1). When passing, adjust so that the image is in the opposite state. That is, the polarizers (1b), (1
b) When the polarization angle is appropriate, the light collimated by the lens (2b) propagates through the polarizers (1b), (1b) and the Faraday rotators (1c), (1c), and the third polarization Since it is completely demultiplexed after passing through the child (1b),
As shown in (a), the images captured by the infrared camera (4c) are two circular images having substantially the same area, and these images are in the most distant state. In contrast, the polarizer (1
When the polarization angles of b), (1b) ...
As shown in (b) or (c), the two images are close to each other, or the areas of the two images are different.

【００３９】調整した偏光子（１ｂ）、（１ｂ）…は、
ホルダー（１ａ）に対し、接着剤を使用して固定する。
次いで、回転ステージ（３ｂ）をＹ・Ｚ軸周りに微小回
転させることにより、回転ステージ（３ｂ）上に固定し
たホルダー（１ａ）の光軸をアイソレータ本体（１）の
光軸に対して略平行且つ並列な状態に調整する。斯かる
調整は、赤外カメラ（４ｃ）で捕えられる光の画像が略
円形となる様に画像を確認しつつ行う。そして、ファイ
バーコリメータ（２）をホルダー（１ａ）に固定する。The adjusted polarizers (1b), (1b) ...
The holder (1a) is fixed with an adhesive.
Next, the optical axis of the holder (1a) fixed on the rotary stage (3b) is made substantially parallel to the optical axis of the isolator body (1) by slightly rotating the rotary stage (3b) around the Y and Z axes. And adjust in parallel. Such adjustment is performed while confirming the image of the light captured by the infrared camera (4c) so that the image becomes substantially circular. Then, the fiber collimator (2) is fixed to the holder (1a).

【００４０】ファイバーコリメータ（２）の固定は、図
１に示す様に、２つの固定リング（１ｅ）、（１ｅ）を
使用して行う。すなわち、先に環装した固定リング（１
ｅ）をホルダー（１ａ）の端部に溶接し且つ当該固定リ
ングにフェルールホルダー（２ｃ）の端部を溶接する。
そして、同形状の他の固定リング（１ｅ）を偏光子（１
ｂ）近傍のホルダー（１ａ）の内方に溶接し且つ当該固
定リングにレンズホルダー（２ａ）の先端を溶接する。The fiber collimator (2) is fixed by using two fixing rings (1e) and (1e) as shown in FIG. That is, the fixed ring (1
e) is welded to the end of the holder (1a) and the fixing ring is welded to the end of the ferrule holder (2c).
Then, another fixing ring (1e) having the same shape is attached to the polarizer (1
b) Weld inward of the holder (1a) in the vicinity and weld the tip of the lens holder (2a) to the fixing ring.

【００４１】〔ファイバーコリメータとアイソレータ本
体の結合（図５〜図７参照）〕 続いて、アイソレータ
本体（１）の他方の端部に先に作製した他のファイバー
コリメータ（２）を結合する。斯かるファイバーコリメ
ータ（２）の結合においては、アイソレータ本体（１）
に先に接続したファイバーコリメータ（２）との光軸合
わせを行う。[Coupling of Fiber Collimator and Isolator Main Body (Refer to FIGS. 5 to 7)] Subsequently, the other fiber collimator (2) prepared above is connected to the other end of the isolator main body (1). In coupling the fiber collimator (2), the isolator body (1) is used.
The optical axis is aligned with the fiber collimator (2) previously connected.

【００４２】先ず、図５に示す様に、光軸を最初の状態
に設定した上記の調整機構において、予め作製したファ
イバーコリメータ（２）を並進ステージ（３ａ）上に固
定し、当該ファイバーコリメータのファイバー（２ｆ）
を光源（４ａ）に接続する。そして、ファイバーコリメ
ータ（２）から出射し、ビームベンダー（４ｂ）を介し
て入射した光源（４ａ）の光が赤外カメラ（４ｃ）に対
して最初の状態と略同様の位置に入射する様に、画像を
確認しつつ並進ステージ（３ａ）を調整する。更に、別
途設けられた画像解析装置により、赤外カメラ（４ｃ）
への光の入射位置を座標データに変換し、斯かる座標デ
ータをファイバーコリメータ（２）からの出射角度とし
て記憶する。First, as shown in FIG. 5, in the adjusting mechanism in which the optical axis is set to the initial state, the fiber collimator (2) prepared in advance is fixed on the translation stage (3a), and the fiber collimator of the fiber collimator is fixed. Fiber (2f)
To the light source (4a). Then, the light of the light source (4a) emitted from the fiber collimator (2) and incident through the beam bender (4b) is incident on the infrared camera (4c) at substantially the same position as in the initial state. , The translation stage (3a) is adjusted while checking the image. Furthermore, an infrared camera (4c) can be used by an image analysis device that is separately provided.
The incident position of light on is converted into coordinate data, and the coordinate data is stored as the output angle from the fiber collimator (2).

【００４３】次いで、先の工程により一端にファイバー
コリメータ（２）が接続されたアイソレータ本体（１）
を回転ステージ（３ｂ）に固定し、当該アイソレータ本
体に連なる上記ファイバーコリメータ（２）のファイバ
ー（２ｆ）を他の光源（４ｄ）に接続する。光源（４
ｄ）としては光源（ａ）と同一の器材を使用する。そし
て、図６に示す様に、直動テーブル（３ｃ）の操作によ
り、赤外カメラ（４ｃ）の直前に回転ステージ（３ｂ）
を移動させる。Next, the isolator main body (1) having the fiber collimator (2) connected to one end in the previous step
Is fixed to the rotary stage (3b), and the fiber (2f) of the fiber collimator (2) connected to the isolator body is connected to another light source (4d). Light source (4
As d), the same equipment as the light source (a) is used. Then, as shown in FIG. 6, by operating the translation table (3c), the rotary stage (3b) is placed immediately before the infrared camera (4c).
To move.

【００４４】続いて、他の光源（４ｄ）を作動させるこ
とにより、回転ステージ（３ｂ）上のアイソレータ本体
（１）を通じ、赤外カメラ（４ａ）に光を照射する。そ
の際、アイソレータ本体（１）から赤外カメラ（４ｃ）
に入射した光の入射位置を座標データに変換する。そし
て、斯かる座標データが先に記憶した座標データ、すな
わち、並進ステージ（３ａ）上のファイバーコリメータ
（２）からの光の座標データに一致する様にアイソレー
タ本体（１）の捩れ調整を行う。斯かる捩れ調整は、直
動テーブル（３ｃ）のＹ軸方向の微小な移動調整、直動
テーブル（３ｃ）と回転ステージ（３ｂ）の間に介装さ
れた調整ステージ（３ｅ）のＺ軸方向の移動調整、およ
び、回転ステージ（３ｂ）のＹ軸・Ｚ軸周りの回転調整
によって行う。Then, by operating the other light source (4d), the infrared camera (4a) is irradiated with light through the isolator main body (1) on the rotary stage (3b). At that time, from the isolator body (1) to the infrared camera (4c)
The incident position of the light incident on is converted into coordinate data. Then, the twist adjustment of the isolator main body (1) is performed so that the coordinate data matches the previously stored coordinate data, that is, the coordinate data of the light from the fiber collimator (2) on the translation stage (3a). Such twist adjustment is performed by finely adjusting the movement of the translation table (3c) in the Y-axis direction and in the Z-axis direction of the adjustment stage (3e) interposed between the translation table (3c) and the rotary stage (3b). And the rotation of the rotary stage (3b) around the Y and Z axes.

【００４５】上記の調整において赤外カメラ（４ａ）で
認識される光の画像は、例えば、図１１に示す様な画像
である。すなわち、最初に並進ステージ（３ａ）上のフ
ァイバーコリメータ（２）からの光の座標データをｘｙ
座標（０，０）としたとき、捩れなく正確に調整された
アイソレータ本体（１）からの光の画像は、図１１の
（ｂ）に示す通り、ｘｙ座標（０，０）に一致する小さ
な円形画像となる。一方、捩れ調整が不正確な場合は図
１１の（ａ）又は（ｃ）に示す様な画像となる。The light image recognized by the infrared camera (4a) in the above adjustment is, for example, an image as shown in FIG. That is, first, the coordinate data of the light from the fiber collimator (2) on the translation stage (3a) is xy
When the coordinates are (0, 0), the image of the light from the isolator main body (1) that is accurately adjusted without twist is a small image that matches the xy coordinates (0, 0), as shown in FIG. It becomes a circular image. On the other hand, when the twist adjustment is inaccurate, an image as shown in FIG. 11A or 11C is obtained.

【００４６】図１１の（ａ）〜（ｃ）の画像の相違は、
赤外カメラ（４ａ）のレンズに対する光の入射角度の違
いによって生じるものであり、図１１の（ｂ）の様に画
像の座標が一致する場合は、並進ステージ（３ａ）に固
定されたファイバーコリメータ（２）の光軸の傾きと回
転ステージ（３ｂ）に固定されたアイソレータ本体
（１）の光軸の傾きとが一致する、すなわち、２つの光
軸が平行かつ並列な状態にあることを意味する。The difference between the images in FIGS. 11A to 11C is that
This is caused by the difference in the incident angle of light with respect to the lens of the infrared camera (4a). When the image coordinates match as shown in FIG. 11 (b), the fiber collimator fixed to the translation stage (3a). It means that the inclination of the optical axis of (2) and the inclination of the optical axis of the isolator body (1) fixed to the rotary stage (3b) match, that is, the two optical axes are parallel and parallel. To do.

【００４７】上記の捩れ調整は、回転ステージ（３ｂ）
のＹ軸およびＺ軸周りの微小回転を伴う調整である。斯
かる調整においては、回転ステージ（３ｂ）として後述
する微小回転ステージを使用することにより、予め、粗
動調整を手動にて行った後、マイコンを使用した制御に
より自動微調整を行うことが出来る。自動微調整におけ
る制御は、例えば、赤外カメラ（４ａ）の画像から得ら
れる座標データに基づき、山登り法などのＯＲの手法を
利用して行われる。すなわち、上記の微調整における制
御では、基準となるｘｙ座標（０，０）に対し、アイソ
レータ本体（１）からの光によって得られる画像のｘｙ
座標（ｎ_x ，ｎ_y ）の離間距離が漸次縮小される様に、
アイソレータ本体（１）からの光の画像の座標上におけ
る移動方向の最適値を演算し、上記の微小回転ステージ
を作動させる。The above-mentioned twist adjustment is performed by the rotary stage (3b).
Is an adjustment involving a minute rotation about the Y axis and the Z axis. In such adjustment, by using a fine rotary stage described later as the rotary stage (3b), after performing coarse adjustment manually in advance, automatic fine adjustment can be performed by control using a microcomputer. . The control in the automatic fine adjustment is performed, for example, based on the coordinate data obtained from the image of the infrared camera (4a) using an OR method such as a hill climbing method. That is, in the control in the above fine adjustment, the xy of the image obtained by the light from the isolator main body (1) with respect to the reference xy coordinates (0, 0).
As the separation distance of the coordinates (n _x , n _y ) is gradually reduced,
The optimum value of the moving direction on the coordinates of the image of the light from the isolator main body (1) is calculated, and the minute rotation stage is operated.

【００４８】上記の捩れ調整を行った後、図７に示す様
に、直動テーブル（３ｃ）の操作により、並進ステージ
（３ａ）の直前にアイソレータ本体（１）を移動させ、
そして、アイソレータ本体（１）に先に接続されたファ
イバーコリメータ（２）のファイバー（２ｆ）を光パワ
ーメータ（４ｅ）に接続する。次いで、最初に使用した
光源（４ａ）を作動させ、並進テーブル（３ａ）上に固
定したファイバーコリメータ（２）を通じ、傾転テーブ
ル（３ｂ）上のアイソレータ本体（１）に光を照射す
る。そして、光パワーメータ（４ｅ）によって光強度を
確認しつつ、光強度が最も大きな値となる様に並進テー
ブル（３ａ）を移動調整する。After the above-mentioned twist adjustment, as shown in FIG. 7, by operating the translation table (3c), the isolator body (1) is moved immediately before the translation stage (3a),
Then, the fiber (2f) of the fiber collimator (2) previously connected to the isolator body (1) is connected to the optical power meter (4e). Then, the light source (4a) used for the first time is operated to irradiate the isolator body (1) on the tilting table (3b) with light through the fiber collimator (2) fixed on the translation table (3a). Then, while confirming the light intensity with the optical power meter (4e), the translation table (3a) is moved and adjusted so that the light intensity has the largest value.

【００４９】上記の一連の調整においては、光の画像を
利用してアイソレータ本体（１）と結合すべきファイバ
ーコリメータ（２）の光軸の捩れ、すなわち、アイソレ
ータ本体（１）に先に固定したファイバーコリメータ
（２）と他方のファイバーコリメータ（２）との光軸の
捩れを無くした後、光強度の確認によって双方の光軸を
一致させている。従って、従来の様に光パワーメータ
（４ｅ）だけで光軸の捩れと中心を一致させる方法に比
べ、光軸の調整が極めて容易であり、かつ、一層高精度
に調整することが出来る。In the above series of adjustments, the optical axis of the fiber collimator (2) to be coupled with the isolator body (1) is twisted by utilizing the image of light, that is, it is first fixed to the isolator body (1). After the optical axes of the fiber collimator (2) and the other fiber collimator (2) are not twisted, the optical axes are made coincident by checking the light intensity. Therefore, as compared with the conventional method in which the optical axis is aligned with the twist of the optical axis only by the optical power meter (4e), the optical axis can be adjusted extremely easily and the adjustment can be performed with higher accuracy.

【００５０】上記の様に２つのファイバーコリメータ
（２）、（２）の光軸を一致させた後、並進テーブル
（３ａ）をＸ軸方向に操作することにより、並進テーブ
ル（３ａ）上のファイバーコリメータ（２）の端部をア
イソレータ本体（１）に挿入する。ファイバーコリメー
タ（２）の固定は、先の工程と同様に、ホルダー（１
ａ）にレンズホルダー（２ａ）を挿入し、２つの固定リ
ング（１ｅ）、（１ｅ）を使用して行う。After the optical axes of the two fiber collimators (2) and (2) are aligned as described above, the translation table (3a) is operated in the X-axis direction, so that the fibers on the translation table (3a) are moved. Insert the end of the collimator (2) into the isolator body (1). Fix the fiber collimator (2) in the same way as in the previous step.
Insert the lens holder (2a) in a) and use two fixing rings (1e), (1e).

【００５１】本発明の組立方法によれば、各部品間の移
動調整や回転調整を画像に基づいて行うため、特に熟練
度を必要とすることがなく、生産性を高めることが可能
である。また、光軸調整を自動化した場合には、光軸の
捩れ調整をデジタル値によって制御し、高精度の調整が
出来るため、一層高品位な光アイソレータを製造するこ
とが出来る。According to the assembling method of the present invention, the movement adjustment and the rotation adjustment between the respective parts are performed based on the image, so that it is possible to improve the productivity without requiring special skill. Further, when the optical axis adjustment is automated, the twist adjustment of the optical axis is controlled by a digital value, and the adjustment can be performed with high accuracy, so that a higher quality optical isolator can be manufactured.

【００５２】なお、図２〜図７に示す並進ステージ（３
ａ）、回転ステージ（３ｂ）、直動テーブル（３ｃ）等
の操作要素（３）としては、通常、圧電素子などを含む
リニアアクチュエータ、ステッピングモータ、サーボモ
ータ等を備えた微動ステージが使用され、上記のアクチ
ュエータ等は、手動操作によって正確に微小作動させる
ため、８軸コントローラを含む所謂ジョイスティックコ
ントローラ等によって制御される。It should be noted that the translation stage (3
As the operation element (3) such as a), the rotary stage (3b), and the linear movement table (3c), a fine movement stage including a linear actuator including a piezoelectric element, a stepping motor, a servomotor, etc. is usually used. The actuators and the like described above are controlled by a so-called joystick controller or the like including an 8-axis controller in order to perform a minute operation accurately by a manual operation.

【００５３】次に、図２に示す回転ステージ（３ｂ）と
して好適な微小回転ステージについて説明する。斯かる
微小回転ステージは、上述したアイソレータ本体（１）
へのファイバーコリメータ（２）の接続、および、２つ
のファイバーコリメータ（２）、（２）の捩れ調整にお
いて使用される。Next, a fine rotary stage suitable as the rotary stage (3b) shown in FIG. 2 will be described. Such a minute rotary stage includes the above-mentioned isolator main body (1).
Used in the connection of the fiber collimator (2) to and the twist adjustment of the two fiber collimators (2), (2).

【００５４】先ず、上記の微小回転ステージの構成要素
である十字ばね機構について説明する。十字ばね機構
は、図１２に符号（Ａ１）にて示す様に、概略、２枚の
板ばね（１１）、（１２）を交差させ且つこれら板ばね
（１１）、（１２）の各端部を剛体（１３）、（１４）
に固定して構成される。具体的には、２枚の板ばね（１
１）、（１２）としては、同一長さの板ばねが使用され
る。同一長さとは、板ばね（１１）及び（１２）の各々
において、剛体（１３）、（１４）に対する各固定端の
間の長さが同一であることをいう。そして、これらは、
各長手方向の一辺側を互いに隣接させる状態、すなわ
ち、双方の板ばねの板面に垂直な任意の何れの仮想線も
互いに交わることのない状態（幾何学的ねじれの位置に
ある状態）で立体的に交差させられる。その場合、隣接
する各一辺は、板ばね（１１）、（１２）が互いに干渉
し合うことのないように離間している状態とされる。し
かも、これらの板ばね（１１）、（１２）は、側面視し
た場合に相似な２等辺三角形の斜辺を形成する状態で交
差させられる。First, the cross spring mechanism, which is a constituent element of the above-described minute rotary stage, will be described. The cross spring mechanism roughly intersects two leaf springs (11), (12) and each end portion of these leaf springs (11), (12) as indicated by reference numeral (A1) in FIG. Rigid body (13), (14)
It is fixedly configured. Specifically, two leaf springs (1
Leaf springs of the same length are used as 1) and (12). The same length means that in each of the leaf springs (11) and (12), the length between the fixed ends with respect to the rigid bodies (13) and (14) is the same. And these are
Three-dimensional in a state where one side of each longitudinal direction is adjacent to each other, that is, any virtual line perpendicular to the plate surface of both leaf springs does not intersect with each other (geometrical twist position) Be crossed. In that case, the adjacent sides are separated from each other so that the leaf springs (11) and (12) do not interfere with each other. Moreover, these leaf springs (11) and (12) are made to intersect each other in a state of forming the hypotenuse of an isosceles triangle which is similar when viewed from the side.

【００５５】更に、２枚の板ばね（１１）、（１２）
は、各一端が固定体としての剛体（１３）に固定され且
つ各他端が移動体としての他の剛体（１４）に固定され
る。固定体とは、後述の回転ステージなどにおける装置
の基体側を意味し、また、移動体とは、外力を加えた際
に各板ばね（１１）、（１２）が湾曲することにより実
際に回動する部材を意味する。Further, two leaf springs (11), (12)
Has one end fixed to a rigid body (13) as a fixed body and the other end fixed to another rigid body (14) as a moving body. The fixed body means the substrate side of the device in a rotary stage described later, and the moving body means that the leaf springs (11) and (12) are actually rotated when an external force is applied. It means a moving member.

【００５６】十字ばね機構（Ａ１）において、回転中心
としての仮想の交点（上記の２等辺三角形の頂点）
（Ｐ）の移動量を最少とする観点から、２枚の板ばね
（１１）、（１２）は、通常、９０°で交差させられる
のがよい。更に、各板ばね（１１）、（１２）において
は、上記の交点（Ｐ）までの長さａと交点（Ｐ）から各
他端までの長さｂとの関係が次の何れかの比率で設定さ
れることにより、異なる性質が付与される。In the cross spring mechanism (A1), a virtual intersection point as the center of rotation (the apex of the above-mentioned isosceles triangle).
From the viewpoint of minimizing the amount of movement of (P), it is usually preferable that the two leaf springs (11) and (12) intersect at 90 °. Furthermore, in each of the leaf springs (11) and (12), the relationship between the length a to the intersection point (P) and the length b from the intersection point (P) to each of the other ends is one of the following ratios. Different properties are given by setting in.

【００５７】[0057]

【数１】 ａ：ｂ＝１：１ …（１） ａ＋ｂ：ａ＝１：（３＋５^1/2 ）／６ …（２） ａ＋ｂ：ａ＝１：（３−５^1/2 ）／６ …（３）## EQU1 ## a: b = 1: 1 (1) a + b: a = 1: (3 + 5 ^1/2 ) / 6 (2) a + b: a = 1: (3-5 ^1/2 ) / 6 (3)

【００５８】すなわち、上記の式（１）の関係を満たす
様に板ばね（１１）、（１２）を配置した場合には、回
転範囲を最大にすることが出来る。また、上記の式
（２）の関係を満たす様に配置した場合には、交点
（Ｐ）の移動量を最も少なくすることが出来る。そし
て、上記の式（３）の関係を満たす様に配置した場合に
は、式（１）、式（２）の関係における各性質の中間的
な性質を与えることが出来る。That is, when the leaf springs (11) and (12) are arranged so as to satisfy the relationship of the above expression (1), the rotation range can be maximized. Further, when the arrangement is made so as to satisfy the relation of the above expression (2), the moving amount of the intersection (P) can be minimized. When the arrangement is made so as to satisfy the relationship of the above expression (3), an intermediate property of each property in the relationships of the expression (1) and the expression (2) can be given.

【００５９】上記の十字ばね機構（Ａ１）においては、
板ばね（１１）又は（１２）の板面に対向する方向から
他方の剛体（１４）に外力を加えた場合、２枚の板ばね
（１１）、（１２）の交点（Ｐ）を通るこれら板ばねの
配列方向に沿った仮想線（Ｐ１）をほぼ中心に当該他方
の剛体が回動する。斯かる十字ばねの解析は、Bulletin
of The Tokyo Institute of Technology Number 95,19
69に報告されている。すなわち、十字ばね機構（Ａ１）
において、回転中心（仮想の交点）（Ｐ）の移動量は極
めて微小であり、特定の大きさの外力を加えた場合の上
記の他の剛体（１４）の変位を予め特定することが出来
る。なお、図１２中、符号（Ｌ１）は、外力が加えられ
ていない状態の十字ばね機構（Ａ１）において２枚の板
ばね（１１）、（１２）によって形成される２等辺三角
形の頂点（上記の交点（Ｐ））を通る垂線を示す。In the above-described cross spring mechanism (A1),
When an external force is applied to the other rigid body (14) from the direction opposite to the plate surface of the leaf spring (11) or (12), those passing through the intersection (P) of the two leaf springs (11) and (12). The other rigid body rotates about an imaginary line (P1) along the arrangement direction of the leaf springs. The analysis of such a cross spring is based on Bulletin
of The Tokyo Institute of Technology Number 95,19
Reported in 69. That is, the cross spring mechanism (A1)
In, the amount of movement of the rotation center (virtual intersection) (P) is extremely small, and the displacement of the other rigid body (14) when an external force of a specific magnitude is applied can be specified in advance. In FIG. 12, reference numeral (L1) denotes the apex of the isosceles triangle formed by the two leaf springs (11) and (12) in the cross spring mechanism (A1) in the state where no external force is applied (above-mentioned. Shows a perpendicular line passing through the intersection (P).

【００６０】本発明に好適な微小回転ステージは、上記
の十字ばね機構を２又は３基組み合わせるならば、回転
中心を空間に位置させ且つこれを特定し得るという知見
に基づき完成されたものである。すなわち、微小回転ス
テージは、２軸回転または３軸回転を行なうため、上記
の構造の十字ばね機構を２又は３基接続して構成され
る。各十字ばね機構は、これら各機構における２等辺三
角形の頂点を通る垂線が互いに直交する状態で何れかの
前記剛体を介して順次に接続される。しかも、その場
合、各機構における２つの板ばねの交点を通るこれら板
ばねの配列方向に沿った仮想線が交わる状態で接続され
る。斯かる構成においては、剛体の回転量が当該剛体の
直線的移動量に略比例し、また、１つの十字ばね機構を
駆動させた場合の他の十字ばね機構への干渉量が極めて
少なくなるため、回転量を容易に制御することが出来
る。The micro-rotating stage suitable for the present invention has been completed based on the finding that the rotation center can be located in the space and can be specified by combining two or three of the above-mentioned cross spring mechanisms. . That is, since the minute rotation stage performs two-axis rotation or three-axis rotation, it is configured by connecting two or three cross spring mechanisms having the above structure. The cross spring mechanisms are sequentially connected via any of the rigid bodies in a state in which perpendicular lines passing through the vertices of an isosceles triangle in each of the mechanisms are orthogonal to each other. Moreover, in that case, the connection is made in a state in which virtual lines passing through the intersections of the two leaf springs in each mechanism and along the arrangement direction of these leaf springs intersect. In such a configuration, the amount of rotation of the rigid body is substantially proportional to the amount of linear movement of the rigid body, and when one cross spring mechanism is driven, the amount of interference with other cross spring mechanisms is extremely small. , The amount of rotation can be easily controlled.

【００６１】図１３には、十字ばね機構を２基使用した
微小回転ステージが示されている。図１３に示す微小回
転ステージは、第１の十字ばね機構（Ａ１）と第２の十
字ばね機構（Ａ２）とから主として構成される。第１の
十字ばね機構（Ａ１）および第２の十字ばね機構（Ａ
２）は、各々、上記の十字ばね機構（Ａ１）と同様の構
成とされる。そして、これら第１の十字ばね機構（Ａ
１）と第２の十字ばね機構（Ａ２）の結合は、剛体（１
４）と剛体（２３）を介してなされる。FIG. 13 shows a fine rotary stage using two cross spring mechanisms. The micro rotation stage shown in FIG. 13 is mainly composed of a first cross spring mechanism (A1) and a second cross spring mechanism (A2). The first cross spring mechanism (A1) and the second cross spring mechanism (A1)
Each of 2) has the same structure as the cross spring mechanism (A1). The first cross spring mechanism (A
1) and the second cross spring mechanism (A2) are connected by a rigid body (1
4) and through the rigid body (23).

【００６２】しかも、これらの配置関係において、第２
の十字ばね機構（Ａ２）における２等辺三角形の頂点
（板ばね（２１）、（２２）の仮想の交点）（Ｑ）を通
る垂線（Ｌ２）は、第１の十字ばね機構（Ａ１）におけ
る２等辺三角形の頂点（板ばね（１１）、（１２）の仮
想の交点）（Ｐ）を通る垂線（Ｌ１）に直交する状態に
なされている。また、回転ステージとしての第２の十字
ばね機構（Ａ２）の剛体（２４）には、図示しないが、
通常、位置決めのなされるワークの保持手段が設けられ
る。Moreover, in the arrangement relation of these, the second
The perpendicular line (L2) passing through the vertices (virtual intersections of the leaf springs (21) and (22)) (Q) of the isosceles triangle in the cross spring mechanism (A2) of No. 2 is 2 in the first cross spring mechanism (A1). The state is orthogonal to the perpendicular (L1) passing through the vertices of the equilateral triangle (the virtual intersection of the leaf springs (11) and (12)) (P). Although not shown, the rigid body (24) of the second cross spring mechanism (A2) as the rotary stage
Usually, a means for holding the work to be positioned is provided.

【００６３】各十字ばね機構（Ａ１）、（Ａ２）におい
ては、板ばね（１１）、（１２）又は（２１）、（２
２）の板面に対向する方向からこれら板ばね他端側の剛
体（１４）又は（２４）に外力を加えると、２つの板ば
ねの交点（Ｐ）又は（Ｑ）を通るこれら板ばねの配列方
向に沿った仮想線（Ｐ１）又は（Ｐ２）を中心として他
端側の剛体（１４）又は（２４）が回動する。換言すれ
ば、末端に位置する剛体（２４）においては、２つの十
字ばね機構（Ａ１）、（Ａ２）の仮想線（Ｐ１）、（Ｐ
２）の交点（Ｏ）を中心とする２方向の回転量が特定さ
れる。In each of the cross spring mechanisms (A1) and (A2), the leaf springs (11), (12) or (21), (2) are used.
When an external force is applied to the rigid body (14) or (24) on the other end side of these leaf springs from the direction facing the leaf surface of 2), these leaf springs pass through the intersection (P) or (Q) of the two leaf springs. The rigid body (14) or (24) on the other end side rotates about the virtual line (P1) or (P2) along the arrangement direction. In other words, in the rigid body (24) located at the end, the imaginary lines (P1), (P2) of the two cross spring mechanisms (A1), (A2) are
The amount of rotation in two directions about the intersection (O) of 2) is specified.

【００６４】すなわち、微小回転ステージにおいては、
微小回転させるワークの回転中心（交点（Ｏ））を空間
において特定することが可能なため、３次元移動を伴う
ワークの取り扱いに極めて便利であり、しかも、回転量
を特定し得るため、ワークの位置決めを一層精密に行な
うことが出来る。従って、自動制御による位置決め機構
を容易に構築することが出来、精密な回転調整を簡便に
実施することが出来る。That is, in the fine rotation stage,
Since the center of rotation (intersection (O)) of the work to be minutely rotated can be specified in space, it is extremely convenient for handling the work involving three-dimensional movement, and the amount of rotation can be specified. Positioning can be performed more precisely. Therefore, a positioning mechanism by automatic control can be easily constructed, and precise rotation adjustment can be easily performed.

【００６５】上記の２軸の微小回転ステージの更に具体
的な一例が図１４及び図１５に示されており、斯かる回
転ステージは、フレームを構成する基体（５）に設けら
れ、２つのアクチュエータ（７）、（８）によって駆動
する様になされている。具体的には、基体（５）は、例
えば、方形状のブロック（５１）の平行な両縁部に側壁
（５２）、（５３）を立設して構成される。第１の十字
ばね機構（Ａ１）は、一方の側壁（５２）の上端に水平
方向に向け、剛体（１３）を介して取り付けられ、そし
て、第２の十字ばね機構（Ａ２）は、その剛体（２３）
を介し、第１の十字ばね機構（Ａ１）の先端側の剛体
（１４）に吊持される。更に、第２の十字ばね機構（Ａ
２）の下端側の剛体（２４）には、適宜なチャッキング
機構などにて構成されたワークの保持手段（９）が設け
られ、位置決めのなされるワークは、ほぼ回転中心
（Ｏ）に保持される。A more specific example of the above-mentioned two-axis micro rotary stage is shown in FIGS. 14 and 15, and the rotary stage is provided on the base body (5) which constitutes the frame and has two actuators. It is designed to be driven by (7) and (8). Specifically, the base body (5) is configured, for example, by vertically arranging side walls (52) and (53) on both parallel edges of a rectangular block (51). The first cross spring mechanism (A1) is attached to the upper end of one side wall (52) in the horizontal direction via a rigid body (13), and the second cross spring mechanism (A2) is attached to the rigid body. (23)
It is hung by the rigid body (14) on the tip side of the first cross spring mechanism (A1) via the. Furthermore, the second cross spring mechanism (A
The rigid body (24) on the lower end side of 2) is provided with a work holding means (9) constituted by an appropriate chucking mechanism or the like, and the work to be positioned is held substantially at the center of rotation (O). To be done.

【００６６】また、アクチュエータ（７）は側壁（５
３）に取り付けられ、アクチュエータ（８）は第１の十
字ばね機構（Ａ１）の剛体（１４）に伴って挙動するプ
レート（６）に取り付けられる。プレート（６）は、略
Ｌ字状に形成され且つその基部が第１の十字ばね機構
（Ａ１）の剛体（１４）と第２の十字ばね機構（Ａ２）
の剛体（２３）との間に介装され、そして、第２の十字
ばね機構（Ａ２）の伸長方向に沿って配置されている。
上記の構造において、一方のアクチュエータ（７）は、
第１の十字ばね機構（Ａ１）の剛体（移動体）（１４）
を加圧してθｘ方向の回転を行ない、他方のアクチュエ
ータ（８）は、第２の十字ばね機構（Ａ２）の剛体（移
動体）（２４）を加圧してθｘと直交するθｙ方向の回
転を行なう。なお、アクチュエータ（７）、（８）とし
ては、例えば、ＤＣサーボモータ・リニアエンコーダ等
が使用される。Further, the actuator (7) has a side wall (5
3), the actuator (8) is mounted on a plate (6) which behaves with the rigid body (14) of the first cross spring mechanism (A1). The plate (6) is formed in a substantially L shape, and its base portion is the rigid body (14) of the first cross spring mechanism (A1) and the second cross spring mechanism (A2).
Is interposed between the rigid body (23) and the rigid body (23), and is arranged along the extension direction of the second cross spring mechanism (A2).
In the above structure, one actuator (7) is
Rigid body (moving body) of the first cross spring mechanism (A1) (14)
To rotate in the θx direction, and the other actuator (8) pressurizes the rigid body (moving body) (24) of the second cross spring mechanism (A2) to rotate in the θy direction orthogonal to θx. To do. As the actuators (7) and (8), for example, a DC servo motor / linear encoder or the like is used.

【００６７】また、図１６には、十字ばね機構を３基使
用した微小回転ステージが示されている。図１６に示す
微小回転ステージは、上記の第１の十字ばね機構（Ａ
１）及び第２の十字ばね機構（Ａ２）に更にこれらと同
様に構成された第３の十字機構（Ａ３）を加えて構成さ
れる。第３の十字ばね機構（Ａ３）は、例えば、その一
方の剛体（３４）が上記の第１の十字ばね機構（Ａ１）
の剛体（１３）に接続されており、この場合には、他方
の剛体（３３）が固定体として基体側に取り付けられ
る。Further, FIG. 16 shows a fine rotary stage using three cross spring mechanisms. The micro rotary stage shown in FIG. 16 is the same as the first cross spring mechanism (A
In addition to 1) and the second cross spring mechanism (A2), a third cross mechanism (A3) configured similarly to these is further added. In the third cross spring mechanism (A3), for example, one rigid body (34) is the first cross spring mechanism (A1) described above.
Of the rigid body (13), and in this case, the other rigid body (33) is attached to the base body side as a fixed body.

【００６８】図示を省略するが、上記の回転ステージに
おいて、第２の十字ばね機構（Ａ２）における２等辺三
角形の頂点を通る垂線は、第１の十字ばね機構（Ａ１）
における２等辺三角形の頂点を通る垂線に直交する状態
になされ、かつ、第３の十字ばね機構（Ａ３）における
２等辺三角形の頂点を通る垂線は、第１の十字ばね機構
（Ａ１）における上記の垂線および第２の十字ばね機構
（Ａ２）における上記の垂線の両方に直交する状態にな
される。すなわち、各２等辺三角形の頂点を通る３つの
垂線は、所定空間において互いに直交する状態とされて
いる。Although not shown, in the above rotary stage, the perpendicular line passing through the apex of the isosceles triangle in the second cross spring mechanism (A2) is the first cross spring mechanism (A1).
In the state orthogonal to the perpendicular line passing through the apex of the isosceles triangle in the above, and the perpendicular line passing through the apex of the isosceles triangle in the third cross spring mechanism (A3), the above-mentioned in the first cross spring mechanism (A1). It is made perpendicular to both the perpendicular and the above-mentioned perpendicular in the second cross spring mechanism (A2). That is, the three perpendiculars passing through the vertices of each isosceles triangle are in a state of being orthogonal to each other in the predetermined space.

【００６９】しかも、第１の十字ばね機構（Ａ１）にお
ける板ばね（１１）、（１２）の仮想の交点を通るこれ
ら板ばねの配列方向に沿った仮想線（Ｐ１）と、第２の
十字ばね機構（Ａ２）における板ばね（２１）、（２
２）の仮想の交点を通るこれら板ばねの配列方向に沿っ
た仮想線（Ｐ２）とが交わる状態に配置される。そし
て、回転ステージとしての第２の十字ばね機構（Ａ２）
の剛体（２４）には、通常、上記と同様にワークの保持
手段が設けられ、ワークは、上記の仮想線（Ｐ１）と
（Ｐ２）の交点（Ｏ）にほぼ位置させられる。Moreover, an imaginary line (P1) passing through an imaginary intersection of the leaf springs (11) and (12) in the first cross spring mechanism (A1) along the arrangement direction of these leaf springs, and the second cross. Leaf springs (21), (2 in the spring mechanism (A2)
It is arranged in a state where it intersects with an imaginary line (P2) along the arrangement direction of these leaf springs that passes through the imaginary intersection of 2). Then, the second cross spring mechanism (A2) as a rotary stage
The rigid body (24) is usually provided with a work holding means similar to the above, and the work is almost positioned at the intersection (O) of the virtual lines (P1) and (P2).

【００７０】図１６に示す微小回転ステージにおいて
は、上記の交点（Ｏ）を中心とする剛体（２４）の２方
向の回転量が特定される他、第３の十字ばね機構（Ａ
３）を駆動させることにより、当該第３の十字ばね機構
の回転中心（２枚の板ばねの仮想の交点（Ｒ）を通るこ
れら板ばねの配列方向に沿った仮想線）を軸として十字
ばね機構（Ａ１）及び（Ａ２）の全体の回転、すなわ
ち、ワークの公転を行なうことが出来る。In the fine rotation stage shown in FIG. 16, the rotation amount of the rigid body (24) about the intersection (O) in two directions is specified, and the third cross spring mechanism (A) is used.
By driving 3), the cross spring is centered on the rotation center of the third cross spring mechanism (a virtual line passing through a virtual intersection (R) of the two leaf springs and extending along the arrangement direction of these leaf springs). The entire rotation of the mechanisms (A1) and (A2), that is, the revolution of the work can be performed.

【００７１】上記の各形態の微小回転ステージは、ワー
クの回転中心と回転量を空間において特定でき、一層精
密な位置決めを行うことが出来るため、本発明の光アイ
ソレータの組立方法において使用される回転ステージと
して好適である。なお、本発明に使用される微小回転ス
テージにおいて、各十字ばね機構を接続する剛体は、一
体的に形成されていてもよい。The micro-rotating stage of each of the above-mentioned forms can specify the center of rotation and the amount of rotation of the work in space and can perform more precise positioning. Therefore, the rotation stage used in the method for assembling the optical isolator of the present invention. Suitable as a stage. In the micro rotary stage used in the present invention, the rigid body connecting the cross spring mechanisms may be integrally formed.

【００７２】[0072]

【発明の効果】本発明に係る光アイソレータの組立方法
によれば、画像に基づいて部品間の移動調整および回転
調整を行うため、光軸の調整を容易に且つ一層高精度に
行うことが出来、一層高品位な光アイソレータを製造す
ることが出来る。According to the method of assembling the optical isolator of the present invention, since the movement and rotation of the parts are adjusted based on the image, the optical axis can be adjusted easily and with higher accuracy. It is possible to manufacture a higher quality optical isolator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】偏光無依存型の光アイソレータの構造例を示す
一部破断の平面図である。FIG. 1 is a partially cutaway plan view showing a structural example of a polarization-independent optical isolator.

【図２】光アイソレータの組立に使用される光軸の調整
機構の基本構成を示す平面的な説明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view showing a basic configuration of an optical axis adjusting mechanism used for assembling an optical isolator.

【図３】図２の調整機構を使用した光アイソレータの組
立工程を示す平面的な説明図である。FIG. 3 is a plan explanatory view showing an assembling process of an optical isolator using the adjusting mechanism of FIG.

【図４】図２の調整機構を使用した光アイソレータの組
立工程を示す平面的な説明図である。FIG. 4 is a plan explanatory view showing an assembling process of an optical isolator using the adjusting mechanism of FIG.

【図５】図２の調整機構を使用した光アイソレータの組
立工程を示す平面的な説明図である。5A and 5B are plan explanatory views showing a process of assembling an optical isolator using the adjusting mechanism of FIG.

【図６】図２の調整機構を使用した光アイソレータの組
立工程を示す平面的な説明図である。FIG. 6 is a plan explanatory view showing an assembling process of an optical isolator using the adjusting mechanism of FIG.

【図７】図２の調整機構を使用した光アイソレータの組
立工程を示す平面的な説明図である。FIG. 7 is a plan explanatory view showing an assembling process of an optical isolator using the adjusting mechanism of FIG.

【図８】ファイバーコリメータの作製におけるレンズと
ファイバー端部の位置関係の調整状態を示す画像の説明
図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an image showing a state of adjusting a positional relationship between a lens and a fiber end portion in manufacturing a fiber collimator.

【図９】順方向に光を通した場合の偏光子の調整状態を
示す画像の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an image showing a state of adjustment of the polarizer when light is transmitted in the forward direction.

【図１０】逆方向に光を通した場合の偏光子の調整状態
を示す画像の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an image showing a state of adjustment of the polarizer when light is passed in the opposite direction.

【図１１】アイソレータ本体の捩れ関係の調整状態を示
す画像の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an image showing an adjustment state of a twist relation of the isolator main body.

【図１２】捩れ調整に使用される微小回転ステージの構
成要素である十字ばね機構の一例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing an example of a cross spring mechanism that is a constituent element of a microscopic rotary stage used for twist adjustment.

【図１３】図１２の十字ばね機構を２基備えた微小回転
ステージの基本構造の一例を示す斜視図である。13 is a perspective view showing an example of a basic structure of a micro-rotation stage including two cross spring mechanisms shown in FIG.

【図１４】アクチュエータを取り付けた状態の２軸の微
小回転ステージの一例を示す正面図である。FIG. 14 is a front view showing an example of a biaxial minute rotation stage with an actuator attached.

【図１５】図１２における側面図である。FIG. 15 is a side view of FIG.

【図１６】図１０の十字ばね機構を３基備えた３軸の微
小回転ステージの基本構造の一例を示す斜視図である。16 is a perspective view showing an example of a basic structure of a triaxial micro-rotation stage including three cross spring mechanisms of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ：アイソレータ本体 １ａ：ホルダー １ｂ：偏光子（ルチル） １ｃ：ファラデー回転子 １ｄ：永久磁石 １ｅ：固定リング ２ ：ファイバーコリメータ ２ａ：レンズホルダー ２ｂ：レンズ ２ｃ：フェルールホルダー ２ｄ：フェルール ２ｅ：ファイバー端部 ２ｆ：ファイバー ３ ：操作要素 ３ａ：並進ステージ ３ｂ：回転ステージ ３ｃ：直動テーブル ４ ：光学要素 ４ａ：光源 ４ｂ：ビームベンダー ４ｃ：赤外カメラ ４ｄ：光パワーメータ Ａ１、Ａ２、Ａ３：十字ばね機構 １１、１２、２１、２２：板ばね １３、１４、２３、２４、３３、３４：剛体 Ｌ１、Ｌ２：２等辺三角形の頂点を通る垂線 Ｐ、Ｑ、Ｒ：２枚の板ばねの仮想の交点 Ｐ１、Ｐ２：板ばねの配列方向に沿った仮想線 Ｏ：回転中心 1: Isolator body 1a: Holder 1b: Polarizer (rutile) 1c: Faraday rotator 1d: Permanent magnet 1e: Fixed ring 2: Fiber collimator 2a: Lens holder 2b: Lens 2c: Ferrule holder 2d: Ferrule 2e: Fiber end 2f: Fiber 3: Operating element 3a: Translation stage 3b: Rotary stage 3c: Linear table 4: Optical element 4a: Light source 4b: Beam bender 4c: Infrared camera 4d: Optical power meter A1, A2, A3: Cross spring mechanism 11, 12, 21, 22: leaf spring 13, 14, 23, 24, 33, 34: rigid body L1, L2: perpendicular line passing through the vertices of an isosceles triangle P, Q, R: virtual intersection of two leaf springs P1, P2: Virtual line along the arrangement direction of leaf springs O: Center of rotation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 偏光子とファラデー回転子が交互に且つ
同軸状に配置されたアイソレータ本体と、当該アイソレ
ータ本体の両端に取り付けられ且つ各々にレンズとファ
イバーの端部が同軸状に配置されたファイバーコリメー
タとから成る光アイソレータの組立方法において、ファ
イバーコリメータを作製するにあたり、ファイバーとレ
ンズを通過させて画像認識手段で認識した光の画像に基
づき、レンズとファイバーとの離間距離を調整すること
を特徴とする光アイソレータの組立方法。1. An isolator main body in which a polarizer and a Faraday rotator are alternately and coaxially arranged, and a fiber attached to both ends of the isolator main body, and a lens and an end of the fiber are coaxially arranged in each isolator main body. In the method of assembling an optical isolator including a collimator, when manufacturing a fiber collimator, the distance between the lens and the fiber is adjusted based on the image of the light that is passed through the fiber and the lens and recognized by the image recognition means. Assembling method of optical isolator. 【請求項２】 偏光子とファラデー回転子が交互に且つ
同軸状に配置されたアイソレータ本体と、当該アイソレ
ータ本体の両端に取り付けられ且つ各々にレンズとファ
イバーの端部が同軸状に配置されたファイバーコリメー
タとから成る光アイソレータの組立方法において、アイ
ソレータ本体にファイバーコリメータを取り付けるにあ
たり、ファイバーコリメータを通過させて画像認識手段
で認識した光の画像を座標データとして記憶するととも
に、当該ファイバーコリメータを位置決めした後、予め
一端に他のファイバーコリメータが取り付られたアイソ
レータ本体を通過させて画像認識手段で認識した光の画
像を前記座標データに一致させる様に当該アイソレータ
本体の捩れ調整を行い、次いで、位置決めしたファイバ
ーコリメータに対してアイソレータ本体の他端を接続す
ることを特徴とする光アイソレータの組立方法。2. An isolator main body in which a polarizer and a Faraday rotator are alternately and coaxially arranged, and a fiber attached to both ends of the isolator main body, and a lens and an end of the fiber are coaxially arranged in each fiber. In the method of assembling the optical isolator consisting of the collimator, when attaching the fiber collimator to the isolator main body, the image of the light which is passed through the fiber collimator and recognized by the image recognition means is stored as coordinate data, and after the fiber collimator is positioned , The twist adjustment of the isolator body is performed so that the image of the light recognized by the image recognition means is passed through the isolator body having the other fiber collimator attached to one end in advance, and then the isolator body is positioned. For fiber collimator A method for assembling an optical isolator, characterized in that the other end of the isolator body is connected. 【請求項３】 偏光子とファラデー回転子が交互に且つ
同軸状に配置されたアイソレータ本体と、当該アイソレ
ータ本体の両端に取り付けられ且つ各々にレンズとファ
イバーの端部が同軸状に配置されたファイバーコリメー
タとから成る光アイソレータの組立方法において、ファ
イバーコリメータを作製するにあたり、ファイバーとレ
ンズを通過させて画像認識手段で認識した光の画像に基
づき、レンズとファイバーとの離間距離を調整し、しか
も、アイソレータ本体にファイバーコリメータを取り付
けるにあたり、ファイバーコリメータを通過させて画像
認識手段で認識した光の画像を座標データとして記憶す
るとともに、当該ファイバーコリメータを位置決めした
後、予め一端に他のファイバーコリメータが取り付られ
たアイソレータ本体を通過させて画像認識手段で認識し
た光の画像を前記座標データに一致させる様に当該アイ
ソレータ本体の捩れ調整を行い、次いで、位置決めした
ファイバーコリメータに対してアイソレータ本体の他端
を接続することを特徴とする光アイソレータの組立方
法。3. An isolator main body in which a polarizer and a Faraday rotator are alternately and coaxially arranged, and a fiber attached to both ends of the isolator main body, and a lens and an end of the fiber are coaxially arranged in each fiber. In the method of assembling the optical isolator consisting of the collimator, in producing the fiber collimator, based on the image of the light passed through the fiber and the lens and recognized by the image recognizing means, the separation distance between the lens and the fiber is adjusted, and When attaching a fiber collimator to the isolator main body, the image of the light that passes through the fiber collimator and is recognized by the image recognition means is stored as coordinate data, and after positioning the fiber collimator, another fiber collimator is attached to one end in advance. Isolated isolator body The isolator main body is twisted so that the image of the light recognized by the image recognition means coincides with the coordinate data, and then the other end of the isolator main body is connected to the positioned fiber collimator. A method for assembling a characteristic optical isolator. 【請求項４】 アイソレータ本体の捩れ調整において微
小回転ステージを使用する請求項２又は３に記載の組立
方法であって、前記微小回転ステージは、２又は３基の
十字ばね機構を備え、前記各十字ばね機構は、２枚の同
一長さの板ばねがそれらの長手方向の一辺側を互いに干
渉なく隣接させる状態で且つ側面視した場合に相似な２
等辺三角形の斜辺を形成する状態で立体的に交差させら
れ、しかも、これらの各一端を剛体に固定され且つ各他
端を他の剛体に固定されて構成され、前記２又は３基の
十字ばね機構は、これら各機構における前記２等辺三角
形の頂点を通る垂線が互いに直交する状態で且つ２基の
各機構における前記頂点を通るこれら板ばねの配列方向
に沿った仮想線が交わる状態で何れかの前記剛体を介し
て順次に接続されている光アイソレータの組立方法。4. The assembly method according to claim 2, wherein a fine rotary stage is used for adjusting the twist of the isolator main body, wherein the fine rotary stage includes two or three cross spring mechanisms. The cruciform spring mechanism is similar to the case where two leaf springs having the same length are placed side by side on one side in the longitudinal direction without interference and when viewed from the side.
The two or three cross springs are configured so that they are three-dimensionally intersected with each other to form the hypotenuse of an equilateral triangle, and that one end of each of these is fixed to a rigid body and each other end is fixed to another rigid body. The mechanism is either in a state in which perpendicular lines passing through the vertices of the isosceles triangle in each of these mechanisms are orthogonal to each other and in a state where imaginary lines along the arrangement direction of these leaf springs passing through the vertices in the two respective mechanisms intersect 2. An assembling method of optical isolators sequentially connected through the rigid body.