JPS5928638A - 光ファイバ結合の検査装置 - Google Patents

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】 接衝分野 本発明は、全体的にいえば、光ファイバを結合てろたぬ
の結合器に関するものである。より詳細にいえば、本発
明は元ファイバ？結合するのに用いられろ光ビーム拡大
形レンズ構造体の光処理量または光効率ヶ検査するだめ
の装置に関するものである。

背景技術 元ファイバ結合器は電気通信装置に用いられているσ）
と同じ素子を有していることはよく知られている。送信
器は電気信号を光信号に変換し、そしてこの光信号が光
ファイバヶ通して伝送されて受信器［？し、そして受信
器で光信号が再び変換されて電気信号になる。光ファイ
バケ接続する結合器は物理的にも光学的にも接触が題で
ブｒければなら−ｆ、また光ファイバとこの装置の送信
部品ま・たけ受信部品の間の関係が固定的で）ｒ　ｕ−
ｉｉ、はならない。

光フアイバ結合器の部品乞接続することは、簡単そつに
見えるけれども、非常に問題の冬いものであって、２つ
の光導体ケ信頼性をもって物理的に接触させればよい電
気的結合の場合とは太いに異なる。光ファイバケ適正に
結合″するには、光ファイバの端が精密に整合していな
ければ′ｔ、「らず、干出１によって１つの光ファイバ
の端からｎ′・た光ビームは、ある範囲内の角度ケもっ
て、もう１つの光ファイバの端に入射することができる
。もしこの整合が正しく行だわわていないｌｒらば、漏
洩が起って、信号σ）大きな損失のノフ！し、：Ｉとな
り、通信用結合器としては実用的でｊｒ　くなる、この
結合器の間順虚を触法して損失ケ許容できろ程度Ｖｃお
さえるために、尚業者は拡大ビーム結合器といわ第１ろ
種類の結合器ヶ開発し１こ、、ごの結合器は、例えは、
米国特許第４１８６，６１８号および第４．１８６，９
９５号や、論ｆｆ、　ｌ’　Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓｔｈ
ａｔ　５ｔｒｅｔｃｈ　ｊ　（０ｐｔｉｃａｌ　５ｐｅ
ｃｔｒａ　１９８０年１０月）に記載されている。

この拡大光ビーム形結合器の不憫的な点は、２部分で構
成さ才′１ろこの結合器の半部分の中のそのレンズの焦
唐の位置ＶＣまたはこの焦点の付置の近傍に正しく配置
された１個または複数個の光ファイバから出た光ビーム
を拡大しそして平行にするまたはほぼ平行にすることで
ある、結合器の他の半部分は同じように設計されている
が実際には少し大きく作られ、子してこの拡大入力光ビ
ーム乞受取って、この結合器半分体の軸上の焦点の位置
にあるまたは焦点の付値の近傍にあるｌＪ４力光ファイ
バ端にこの光ビームケ集光させる。このように、光整合
σう作業は、小さな光ファイバ端を精密な機械的結合器
で整合を実行するのではなく、比較的大きな断面積ケも
った元ビームを機械的に割合させる作業である。

けれども、このようブＬ結合器の場合、光学特性とそｆ
１Ｖｃ関連した機械的形状に対する要求が過大であり、
そ（、て高特性が実用の場において高い信和性をもって
保持されることが保ＮｉＦされなけオ・ばならない。

発明の要約 本発明のコー要ｙ−Ｃ目的は、つＹ゛フアイバ結合する
σ）ＶＣ用いら才する４ν、大ビーム形結合器の特性と
機稠的存度とを、ｉＦ確に、そして高い信頼性ケもって
。

検査１−る検査方法および装置を拵俳−づ−ることであ
る。

本発明の別の目的は、拡大ビーム形結合器のｔｔ効率を
実際の利用と一致した方法で梓鵠１−４）ことができろ
検査方法および装置ケ提供することである。

本発明の他の目的は、一部分は明らかであり、そして一
部分は下記σ）説明てより明らかにｔｘるであ７）う。

したがって、本発明は下記の説明に例示さオ］た素子の
糸＋１−Ｘ：１体および部品の構成体である構造体ケ装
置−１−る色性と、Ｖ￥１１記装若の使用法とで構成さ
λ１．ろ。

本発明は、全体的にいに−ば、光ファイバケ結合するた
めの結合器に関ゴろものて゛ある。より詳細にいえば、
本発明は光ファイバケ結合１ろσ）に用いられる光ビー
ム拡大形１／ンズ構造体の光処理量または光効率′？検
査−ｆ′るだめい装置にと方法に関丁＾もθ）である。

本発明の装置と方法により検査ｊろことが特に這１切な
レンズ構造体は、レンズ構造体の焦点の位置に対して予
め定められた位置に記動さｉまた端乞有し前記端位置に
光ファイバケ数句げろことができる形ケ有し、および前
記レンズ構造体は基準表面ケ有し前記基準表面によって
結合器対を４１り成てろ１つのレンズ４１８造体の中心
４９１１ケ前記結合器対ン構成するもう１つσ）相手レ
ンズ構造体σ）中心軸に船台させることがｔき、前記結
合器対の中の第ルンズ構造体が入力装置として動作し前
記第ルンズ構造体の中に配置酋さ才］た前記光ファイバ
の前記端から放射される光ビームケ拡大しそし、て平行
光ビームＶＣするまたはほぼ平行ブｒ光ビームにし、前
記結合器対の中の第２レンズ構造体が出力装置として動
作しｍｌ　ＭＬ入力レンズ構造体から放射された前記拡
大平行光ビームンダ・取りそして＝＋Ｉ記光ビームを出
力レンズ構造体である前記第２レンズ構造体の中に配置
された光ファイバの端に四元させろことができる）。

本発明による装置は前記レンズ構造体と共に用いられろ
べき光ファイバの端と同じ名目上の形を持った反射表面
を有ｊろ。

本発明による装置は、検査されるレンズ構ｊ′１．体を
保持１〜るためとおよび光ファイバ端がレンズ構造体の
中で実際に用いられろ時に占めるべき名目上の位＠例検
査されるレンズ構造体の６＋ｌ記反射表面を配置ゴーる
ための装置を有′１−る。

本発明による装置は、また、予め定められたスペクトル
内容と直径と？有する平行なまたはほぼ平行な放射光ビ
ームンうるたＭ）の装置ケ有１−ろＣ本発明による装置
皓は、平行ｔ、ｒ　ｒｆｉｌ記放射元ビームと検査さＪ
するレンズ構造体の中心軸との一致と平行σ）彰合ケう
るだめの装置ケ有し、この装置により、前記放射光ビー
ムが名目上適Ｊ］：に接触したレンズ構造体から１１）
たのと回じにイ［有］査さ第１ろ＾ＩＩ記レンズ構造体
に入射し、そしてそＪｌ、　Ｋより、よりυ上の完全さ
ケもっであるし・はより」ソ下の完全さケもってｉ￥ｉ
前記ル射而Ｖ面＠−光し、前記反射表面から反射された
放射光ビームか前記入手ｌ平行放身、１光ビームと逆１
ｉｉ１きにテ（を行（−て（か査さ第１ろ前記レンズ構
造体から放射される、 本発明による装置は、さらに、検査されるＡＩ記レしズ
構造体ケ出た前反射放射光ビーム〉・部分的に地串丁だ
めの装置と、および前記反射放射−）Ｙ−ビームのエネ
ルギ計７前記入射平行於射光ビームのエネルギ量と比較
しそれによって検査さ第１ろ前記レンズ構造体の光効率
が決定される装置とを有する。

好ましい実施例では、本発明による装置の前記整合装置
が、検査されφ前記レンズ構造体の前記基準表面の少／
、（くとも一部分と前記平行放射光ビームが垂直である
時予め定められた干渉パターンを生ずるようＶＣ構成さ
れた干渉側と、予め定めら第１た前記干渉パターンσ）
作成？助成ｆろために前記平行放射光ビームに対して検
査さｔＬろ前記レンズ構造体の配向をネＩｖ械的に操作
するための装置６とン有ｔい 本発明による検査装置の使用法も本発明の範囲内に含ま
れろ。

本発明の新規な特徴は特許請求の範囲に明細に記載さ才
］ている。しかし５、本発明の構成とその操作方法オド
よび仙の目的やその利臓け、例示的実加・例に関でろＦ
市：σ）説明によって、最もよくＪψ解さえフイ）て・
あろう８添付図面において、同じ部品には同じ番号がつ
けｌ”）　ｉｔている。

発明の実か１ｊ態様 本発明は、″）ＹファイバのＩ′ｉ高ケ高台結合だ於に
対で用いら第１４）レンズ構造体σ）光処理能力ま１こ
は効率乞決定″１ろ検漬装僧または棉査法に関てろもの
である。この十全査装置とその使用方法の特１１１４角
＋ｒ−４−るために、まず、本発明の検査装置ケ用いて
イのｌｊｆ性が決定さ才するレンズ構造体ケ全体的に理
解しておくことが必要である、げねとも、ここで説明さ
れるレンズ構造体は本発明の一部分ケ構成−［るもσ）
ではないζ七？断っておく。この説、明は本発明のｔ６
＋査装置の特徴と１ｉｔｌノ作石・よりよく鯉触１ろた
めθ）ものである。

本発明の装置によってその特性が法定されろレンズ構造
体は、全体的には、光結惰゛結合器、またはビー１−拡
大形結合器といわわ２ているものである、このようｔｘ
レンズ構造体の１つの例が第１図の１０で全体的に示さ
れている。第１図に示されたレンズ構造体はこの種のレ
ンズ構造体が有している特徴の大部分を有してし・る。

第１図および第２図に示されているように、レンズ構造
体１０は一体につくられた構造体であり、光学品負のア
クリル樹脂で成形さオ・しることが好ま・しい。レンズ
構ａ体１０は前テーパ部１２と後テーパ部１４を有して
いる。これらのテーパ部は７ランシ１６のところで接合
される。フランジ１６の周縁には平用部１７がある。前
テーパ部１２には円柱形の穴１８があり、その底面が非
球面レンズ面２０になっている。後テーパ部１４にはテ
ーパのつ℃ゾこ穴２２があり、その底面３３の中心にテ
ーパ伺凹所２４がある。銭２２σ）テーパけ、テーパ付
であることケはっきり示すために、図では誇張して示し
である。

テーパ付穴２２にはファイバを弾性でもって保持する３
個のファイバ保持器が入る、図面ではこの６個の保持器
のうち２個３２．３４だけが示されているＣ仰ゼ［体フ
ァイバ保持器３２．３４は重合仰件体の噴出成形でつく
られる。こＪｌ、らの保持器は断面か三角形でｋ）りぞ
してデーパがついていて、６個のこ才１らの７了イパ１
イ持器がテーバ句穴２２σ）中に挿入さノまた時、こＪ
ｌらの間に穴２２の中心軸に沿って小さな穴ができる、
こσ）穴はファイバ保持器３２．３４の各！ｆ：Ｍ而の
ところでテーパを有している。この穴の寸法は、光ファ
ーイノ々に大きな応力ｗ　Ｊジえろことブｆぐフしファ
イバか入るように、わずかに小さく設削される。

チーパイ」凹１’）＋２４のア４）デーパ’ｌ＝Ｊ穴加
部３３とファイバ保持器、１＋１１えば３２，３４．の
前嬬部とσ）間に、小さな空洞３１かある、もしレンズ
構造体がアクリル（☆ＩＪｌｉｉでつくられているｌｆ
らば、このアクリル和１脂と同じ屈ｖｌ率またはほぼ１
目Ｉじ屈折率ケもつムニエｙｌｔ・Ｖシ４１／ｌｌ　Ｉ
ｌｍか、ファイバ保持器３２゜３４の間につくら第１た
穴２通して、この空洞３１σ）中に配置さｉｌ、る。そ
σ）後で、２８で示さＡまた光ファイバかファイバ保持
器３２．３４［よってつくらｉまたり（の中に挿入され
、光〕了イノマ２８θ）端３０か凹ＰＪｒ２４のデーパ
部分に納まるように配置されろ、ファイバ保持器３２．
３４によってつくらｊまた穴はファイバ２８の外径より
も数滴に小さくつくら第１．ろｏ）−〇、ファイバ保持
器３２．３４σ）壁は薯ファイバ２８から応力〉受しｔ
、そして７７′イバ仙５持器は薯：フ了・ｆバフ８に枦
力向のカケ及は一１’−、こσ）槓方間０）力は薯−フ
ァイバ保持器が受けろ変形の量に比例′１′る。圧カケ
受けた仰性体は流体のように振贈１つので、こｔＬらの
力は互いに釣合っており、十オしによりゲＬファイバ２
８の中ノドがレンズ構造体１０　ノ’＞（：　＋ｈ；　
ＯＡ　［ｉ９　っテ配［ｒさＪ’Ｌ　２＋。−）Ｙ。

ファ・ｒバ＠３０σ）レンズオｉ６告体の光ＮＩ＋　Ｏ
Ａに沿っての組方１ｉｉｉのイ装置は、ファイバの直径
と凹Ｔ９ｔ２４のテーバ伺側壁とによつ′Ｃ決定さｉｌ
イ）。

光ファイバｆｆ１１ｍ　３０が凹Ｈ［２４の中に配置さ
才する時、）了イバ端３０がノ１−球面しンズ面２０σ
）軸無点上に；！ｒＮろよりに、テーパ千１凹Ｒ「２４
０寸法が選定さＪする、この非球面レンズ面２０の形は
ＩＱＩＩ上での球面収差が袖正されるように選定さ、１
する。レンズ構造体１００相料の屈折率と整合した屈折
率ケもったエポキシ樹脂が空洞３１内にあることにより
、光、ファイバ流１３０のところでの如まし７ぐない反
引が減り、そしてレンズ面２０から究ファイバ端３０に
向って進む光は、ぞσ）進路［清っての経路内の屈折率
が一定で七・るσ）てまたはほぼ一定であるのて゛、余
分のｍ（ゼ（ケ受Ｈ”ろことけ１ｒ　Ｌ・、（、たかっ
て、１９と２１て示さＪｌているような一対の平行光線
は、非球面表面２０＆で入射した後、ｙｒファイバ端３
０に集光１イ）。この打子は第２図に最もよく示されて
し・る、逆に、バフ了イパ！’ｊＲｉ　３０　カら放射
さＪ］るツ（は、ジ］−球面しンズ面’１Ｉ３Ｖｃ寧っ
た後、イこから平行光束となって・イｆむ、との（とを
別の揃葉でいえば、九ファイバ端３０から放射さ第１る
薯束のｆｉｊＩＩＩ　ＩＩはり１、球面レンズ面２（）
からが７年１された後は小さくなる、といえろ。

レンズ構４１休０）前部穴１８σ）周縁Ｖｃ炉伏σ）基
糸平面２６がある、こび）基獲平面げレンズ構ｊ貴体１
０の光中ＩＩＩ　ＯＡに名目上垂直てＳ）こ）。１　ソ
１θ）この形のレンズ祷造体が、第ろ図ｙｃ示さ才１て
いるＪうに、−ぞれぞ１１の明坏面し・ンズｉ４・１２
０か向き合うように、それぞれの環状基準表面２６が向
き合うように接触されたとする。第６図では、接触され
たレンズ構造体のそれぞれは１０および１０′で示され
ている。入力としての役割ケ果た一ｆ１つのファイバ端
から出た薯ビームは、レンズ構造体１０′中の例で示さ
ねているように、次第に広がり、非球面レンズ面２０′
ニよって平行光ビームになりまたはほぼ平行な光ビーム
になり、子してこσ）平行光ビームがこの結合器対乞構
成しているもう１つのレンズ構造体に入り、そしてこの
レンズ構造体の中にある光ファイバ端に集光する。こθ
）ような１対の結合器の光軸の軸合わせは、このような
構造体は全体的に回転対称性ケもっているのて゛、レン
ズ構造体の外側表面′ｆｒ−和！合わせ基準面として用
いることにより、従来の方法で行ｔ「うことができろ。

この形の仙のレンズ構造体は前記レンズ構造体とは少し
違った特徴をもつけれども、このようなレンズ構造体け
いずｆ’Ｌも、全体的には、同じように動作する。′１
−なわち、１つの光ファイバ端から出た光は、レンズ面
を通った後、平行光ビームになりまたはほぼ平行な光ビ
ームになり、そしてこの光ビームは相手結合器または相
手レンズ構造体に入り、そしてこσ）レンズ構造体によ
って光ビームが相手光ファイバの端に集光さね、こσ）
ようにして２つの光ファイバの結合か児成する。→れぞ
れのレンズ構造体は基準表面を有しており、こ′ｊ′１
らの基準表面により、それぞ第１σ）レンズ構造体は軸
方向にもおよびそれに垂直な方向にも正しく整合さハる
、 この形のレンズ構造体はいくつかのオ１１涜を有してい
る。光ファイバは結合器内部に完全に保護さねており、
そ１てレンズ「重上のゴミや傷は、もしそ才１らがファ
イバ端面上にあった場合に比べて、光ビームの直径が大
きし・のですつと小さな幼芽しか及ぼさｔｘい。さらに
、光ビームの直径が卯花に拡大さ才１．ているので、２
つの結合器間のゲー面における横方向に大きな許容＃を
容易にもっことがで永石。さらに、光ビームが平行ビー
ムであるσ）で、結合器間の距離ン大きくすることがで
き、間σ）４−Ｖ間に佃のうＹ学素子ケ配置することも
０Ｊ訃である、しかし、結合器をこのように設計１−る
ことにより、１−べての許容性が失わｊｌ、るゎけでは
ない。例えば、介ファイバはそわぞれのレンズに対して
、他の光ファイバに対してと同じように、正確に配置さ
れなげればｙｒらない、結合器間に許されろ角度誤差は
、２つのファイバを接触させる場合よりも、実際上厳格
である。けれども、股割を適轟に行なうことにより、こ
のレンズ構造体が製造される＠型ケつくるさいの１つの
工程に、より厳格な許容度ケ要求″′４−るだけで済む
。このことにより、機械的界面での許容度はそれ程厳格
ではない。この結合の場合には、２つのレンズ構造体を
正（〜〈接触させるのに用いられる基糸表面ＶＣ関連し
た中心軸と光軸とが一致していることが重要である。こ
ハらの２つの軸が食い違ってい才１．げ、レンズ構造体
の機械的形が名目−ヒ正しいもしくはＩｔ　’ｙ止しい
と〜にえら才１．るこのレンズ構造体の光効率よりも、
もちろん、悪い効率特性かえら才１．るであろう。

このようなレンズ構造体の光効率を決定することができ
る本発明による装置は第４図、第５図および第６図に示
されている。これらの図面において、本発明による検査
装置は６８で全体的に示されている。

検査装置６８はレーず１０を有している。レーずが生ず
るレーず・ビームの周波数はレーず・ビームがレンズ構
造体の非球面レンズ面２０の焦点に集光するように選定
される。用いられるレーず周波数がレンズ構造体に対し
て用いられるべき周波数と違っていることによる焦点距
離の違いを考えるならば、レーず周波数の選択は厳密で
ある必要はない。場合によっては、ヘリウム・ネオン・
レーデを用いることによって満足すべき結果かえられる
であろう。レーず７０から放射されるレーザ゛・ビーＡ
　ｌま、従来の顕微対物レンズ１２によって、板γ４に
あけられたピンホール７５に集光される。）ｌ！′ンポ
ール７５から出たレーデ・ビームは発散光となり、そし
て従来のコリメータ・レンズ７６に入射する。コリメー
タ・レンズ７６ｔ−通つた後のレーず・ぎ−ムは平行光
線になり、大きな直径をもった平行光束となって、前記
装置の光軸に清って進む。この平行レーず・ビームの光
路内に配置された可変開口部１８によって、平行レーず
・ビームの直径が制御される。平行レーず・ビ′”−ム
の直径を制御する理由は後で説明する。可変開口部７８
を出たレーず・ビームは１対のリレーレンズ８０．８２
から成るリレー光学装置に入射する。このリレー光学装
置は可変開口部の像を非球面レンズ面２０の上につくり
、そして同時に、非球面レンズ２０の位置における光ビ
ームの平行度を制御する。レンズ構造体は次に説明され
る方法によって保持される。

第５図および第６図は検査されるレンズ構造体１０を保
持する装置の機械的構造を示しだものである。この装置
により、レンズ構造体はその機械軸に清って保持され、
そしてこの機械軸が平行レーザ゛・ビームの光軸に平行
でかつ光軸と一致するように配向させることができる。

このことを実行するために、保持装置は取付は用のテー
パ付受は口３６を有している。このテーパ付受は口３６
の寸法はレンズ構造体１０のテーパ付後部穴２２の寸法
と適合しでいて、回転対称性をもつレンズ構造体１０の
中心がその機械軸上にもたらされる。

この結合のさい、取付は用テーパ材受は口３６は検査装
置の他の部品といっしょに垂直方向に向けられ、そして
レンズ構造体１０がそれ自身の重量で自身が取付けられ
る、または予め定められたばねの力を用いてレンズ構造
体１０が取付は用テーパ材受は口３６に取付けられる。

取付は用チーパイ」受は口３６はブロック４０の穴４７
の中に押込められる。ブロックの穴４１０反対側には円
筒体４６が取付けられる。この円筒体は予め定められた
深さまでのねじ利き穴５１が縦方向にある。ねじ付き穴
５１の底の七ころに筒状体４８があり、そして数句けＪ
ｆｌテーパ付受材受３６の中心を通る別の筒状体４４が
ある。筒状体４４と筒状体４８はいずれも縦方向に長い
精密な穴を有しており、この穴の中ヲ精密々ピン３８が
通っている。この精密なビンは精密なねじ５０に取付け
られている。

ピン３８は精密に研磨された端４２を有しており、そし
てこの端はビンの縦軸に精密に垂直であり、そしてとの
ビンの端４２の縦方向の位置は精密ねじ５０を使って調
節することができる。ピン３８の直径はレンズ構造体１
０と共に用いられる光ファイバの直径と同じであるよう
に選定される。ピン端４２の軸上の位置は、実際にレン
ズ構造体１０を使用する条件下で光ファイバ端のある位
置に対応する位置に設定される。

ブロック４０は、ピボット・ピン５２．５４’に用いた
ジンバル構造体によって、回転可能に数句けられる。こ
のジンバル構造体により、レーず・ビームに対するレン
ズ構造体の方位角を制御することができる。ビン５２．
５４は枠５６に取付けられ、そしてこの枠は１対のピン
６０．６２によって腕木５８に回転可能に取付けられる
。この構造体により、レーず・１−ムに対するレンズ構
造体の仰角を制御することができる。

枠５８は従来のＸ−７滑動台装置に数句けられる。との
滑動台装置は水平滑動台６４と垂直滑動台６６とを有し
ている。水平滑動台は下端に切込まれた端を有していて
垂直滑動台に滑動可能に取付けられ、そして垂直滑動台
も下端に切込まれた端を有している。これらの滑動台に
より、レンズ構造体１０のＸ座標とｙ座標が精密に制御
される。

レーザ゛・ビームの中心に対してレンズ構造体の中心を
合わせることおよびレーず・ビームに対して方位角や仰
角を合わせることなどのすべての調節は、この機械構造
体を用いて従来の方法によって行なうことができる。ジ
ンバル軸の交点は、できるだけ、非球面レンズ面２０の
頂点の近くにあることが好ましい。

基準表面２６がレーず・ビームの光軸に対して確実に垂
直であるようにするために、干渉計装置が用いられる。

この干渉計装置は光ビーム分割器８６と、鏡８８と、観
察スクリーン９０とから成る。この干渉口１装置の使い
方は第４図に最もよく示されている。検査装置６８を用
いて基準表面２６がレーザ・ビームの光軸に垂直である
ことを確認する場合、可変絞り開口部７８紮大きくして
、レーず・ビームの直径を環状基準表面の外径に一致さ
せる。環状基準表面２６で反射されたレーず・ビームは
光ビーム分割器８６に返ってきてそこで反射され、観察
スクリーン９０に向って進む。これと同時に、レーザ・
ビームはげ一人分割器８８で反射されて鏡８８に向って
進み、そして鏡８８で反射され、そしてビーム分割器８
６を通って観察スクリーン９０に進む。このようにして
、観察スクリーン上に干渉パターンが生ずるが、この干
渉パターンは従来の光学装置（図示されていない）によ
って観察される。環状基準表面２６がレーず・ビームの
光軸に対し精密に垂直である場合には、観察スクリーン
９０上には傾いていがい干渉縞が観察されるであろう。

レンズ構造体１０の光効率を検査する場合には、可変開
口部の大きさを小さくし、非球面レンズ面２０に入射す
るレーデ・ビームの直径がこの結合器を実際に用いた場
合に結合器から実際に放射される光ビームの直径に同じ
にする。レーデ・ビームは、非球面レンズ面２０によっ
て、Ｖン３８の反射端４２０所にある程度の完全さをも
って集光される。レーず・ビームのビン端４２上への集
光状態はレンズ構造体の機械的形と光学的特性が設計通
りであるかどうかによる。次に、レーず・ビームはビン
端４２で反射され、そして非球面レンズ面２０を通って
進み、そして別のビーム分割器８４に入射してそこで部
分的に反射され、そして従来のレンズ装置９２に向って
進む。このようにして、非球面レンズ面２０から出た光
ビームは受光器９４上に結像する。受光器９４の出力は
従来の電子装置９Ｇに送られる。この電子装置９６によ
り、検査されるレンズ構造体１０に入射するエネルギ量
と、この装置を通ってビン端４２で反射されそしてレン
ズ９２で集められて受光器９４に入射するレーザ・ビー
ムのエネルギ量とが比較される。このようにして、レン
ズ構造体１０の光効率まだは処理能力が電子装置９６に
よって直ちに決定される。この場合、この装置内のビー
ム分割器や鏡によシ生ずる損失は、電子装置９６内にあ
る電子回路を適切に調節することによって、自動的に考
慮することができる。

このように、実際に使用されるのと類似の条件下で、レ
ンズ構造体１０の光効率を測定することによシ、設帽書
との相違から生ずる機械構造的問題または光学的問題を
自動的に考慮に入れて、レンズ構造体１０の特性を決定
することは簡単である。

検査されるレンズ構造体の取付装置の別の実施例が第７
図に示されている。この実施例では、図かられかるよう
に、名目上完全なレンズ構造体の接触表面全模擬する機
械装置を用いることによシ、レンズ構造体１０が取付け
られる。この装置では前記検査装置で用いられた干渉計
や調整の必要がない。

第７図に示されているように、レンズ構造体取付装置の
この別の実施例は、１００で全体的に示されており、そ
して台座１０２を有している。この台の両端から垂直方
向に腕木が立てられている。

この腕木は前壁腕木１０４と後壁腕木１０６とから成る
。前壁腕木１０４内に貫通した穴１１７があけられてお
り、この穴の一方側は穴ぐり部分１１６があって、その
寸法はレンズ構造体１ｏの前端の取付は用基準表面を精
密に表している。検査されるレンズ構造体１０は、従来
のはね付装置（図示されていない）を用いることによっ
て、穴ぐり部分１１６の中に取付けられる。

穴１１８を有するブロック１１４が２本の棒１０８．１
１０に滑動可能に取付けられる。この２本の棒は前腕木
１０４と後腕木１０６との間に取（＝Ｊけられでいる。

穴１１８の前端にはデーパ材受けＤ　１１２があって、
その寸法は検査されるレンズ構造体１０のテーパ付穴２
２の内向と接触しないように定められる。テーパ材受け
Ｄ　１１２は、前記構造体と同じように、その中ＩＬ？
を通り縦方向に長い筒状体４４を有している。穴１１８
の後端には円筒体とねじ調節装置があり、これらは前記
検査装置のものと同じ構造体である。この装置では、ピ
ン端４２の位置は棒１０８，１１０にそれぞれ暇付けら
れた環状つば１２０．１２２を用いて調節される。１対
のつげ１２０，１２２によって、第７図において、ブロ
ック１１４の左方への滑動範囲が定められる。この環状
つげ停止装置と共に、調節用ねじ５０によって、ピン端
４２の精密な位置決めが行なわれる。

この取付は装置を用いた場合、検査されるレンズ構造体
の光効率の測定は前記方法と同じようにして実行するこ
とができる。

本発明の検査装置を用いておよび別の数句は装置を用い
て実行される方法は本発明の範囲を構成するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバを結合するのに用いられる周知のレ
ンズ構造体の斜視図、第２図は第１図のレンズ構造体の
線２−２に沿った拡大断面図であって、光ファイバとそ
の保持装置との断面図、第６図は第２図と同様であるが
縮小された断面図であって、第２図のレンズ構造体が２
個互いに接触して光フアイバ結合器を構成した場合の断
面図、第４図は、縮小されて示された第２図のレンズ構
造体と組合わせて示された、本発明による検査装置の一
部分の平面概要図、第５図は第４図に一部分だけが示さ
れている本発明による検査装置の斜視図、第６図は、縮
小されて示された第、２図のレンズ構造体と組合わせて
示され／ζ、第５図の装置の一部分の線６−６に泊って
の拡大断面図、および第７図は、縮小されて示された第
２図のレンズ構造体と組合わせて示された、本発明によ
る装置の一部分の別の実施例の部分的に断面図で示され
た平面図である。 ４２　　　　　　　　　　反射表面 ３６．５０　　　　　　　　保持装置 ７０．７２．７６　　　　　平行ビーム装置８４．９４
．９６　　　　　比較装置 ８６．９０．８８　　　　　干渉計 ６４．６６　　　　　　　　操作装置 代理人　浅　村　　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　レンズ構造体の焦点の位置に対して予め定め
   られた位置に配置された端を有し前記端位置に光ファイ
   バを取イづけることができる形のレンズ構造体を検査す
   るための装置であって、前記レンズ構造体が基準表面を
   有し前記基準表面によって結合器対を構成する１つの前
   記レンズ構造体の中心軸を前記結合器対を構成するもう
   １つの相手レンズ構造体の中ＩＬ、％軸に整合させるこ
   とができ、前記結合器対の中の第ルンズ構造体が入力装
   置として動作し前記第ルンズ構造体の中に配置された前
   記光ファイバの前記端から放射される光ビームを拡°大
   しそして平行光ビームにするまたはほぼ平行な光ビーム
   にし、前記結合器対の中の第２レンズ構造体が出力装置
   として動作し前記入力レンズ構造体から放射された前記
   拡大平行光ビー１・を受取りそして前記光ビームを出力
   レンズ構造体である前記第２レンズ構造体の中に配置さ
   れた光ファイバの端に集光させ、 前記レンズ構造体と共に用いられるべき光ファイバの端
   と名目上同じ形を有する反射表面と、検査されるレンズ
   構造体を保持するためとおよび光ファイバ端がレンズ構
   造体の中で実際に用いられる時に占めるべき名目上の位
   置に検査されるレンズ構造体の前記反射表面を配置する
   ための装置と、 予め定められたスペクトル内容と直径とを有する平行な
   またはほぼ平行な放射光ビームをうるための装置と、 平行な前記放射光ビームの検査されるレンズ構造体の中
   心軸との一致と平行の整合をうるための装置と、前記装
   置によシ前記放射光ビームが名目上適正に接触したレン
   ズ構造体から出たのと同じに検査される前記レンズ構造
   体に入射しそしてそれによシ前記反射表面によシ以上の
   完全さをもっであるいはよυ以下の完全さをもって集光
   し前記反射表面から反射された放射光ビームが前記入射
   平行放射光ビームと逆向きに進行して検査される前記レ
   ンズ構造体から放射され、 検査される前記レンズ構造体を出た前記反射放射光ビー
   ムを部分的に取出しそして前記反射放射光ビームのエネ
   ルギ量を前記入射平行放射光ビームのエネルギ量と比較
   しそれによって検査される前記レンズ構造体の光効率が
   決定される装置とを有する前記検査装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記整合装置が （イ）検査される前記レンズ構造体の前記基準表面の少
   なくとも一部分と前記平行放射光ビームとが垂直である
   時予め定められた干渉パターンを生ずるように構成され
   た干渉計と、 （ロ）予め定められた前記干渉パターンの作成を助成す
   るために前記平行放射光♂−ムに対して検査される前記
   レンズ構造体の配向を機械的に操作する装置とを有する
   検査装置。 （３）特許請求の範囲第２項において、前記機械操作装
   置が前記平行放射光ビームに対し検査される前記レンズ
   構造体の中心を合わせるために検査される前記レンズ構
   造体の中心軸に垂直な２つの直線方向に検査される前記
   レンズ構造体を独立に移動するためとおよび検査される
   前記レンズ構造体の基準表面の前記部分が前記平行放射
   光１−ムに垂直になるように前記平行放射光ビームに対
   Ｉ７て検査される前記レンズ構造体を回転させその方位
   角と仰角を独立に調節するための機械装置を有する検査
   装置。 （４）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
   記平行放射光ビームがレーずからの光ビームである検査
   装置。 （５）特許請求の範囲第４項において、前記レーずがヘ
   リウム嗜ネオンφレーザである検査装置。 （６）　　レンズ構造体の焦点の位置に対して予め定め
   られた位置に配置された端を有し前記端に光ファイバを
   取付けることができる形のレンズ構造体を検査するため
   の装置であって、前記レンズ構造体が前記レンズ構造体
   の縦方向の中心軸に垂直な基準表面を有し、それによシ
   ２つのレンズ構造体がそれぞれの基準表面が対向して接
   触した時２つの前記レンズ構造体の中心軸が整合して光
   フアイバ結合器対を構成し、前記結合器対の中の第ルン
   ズ構造体が入力装置として動作し前記第ルンズ構造体の
   中に配置された前記光ファイバの前記端から放射された
   光ビームを拡大しそして平行光ビームにするまたはほぼ
   平行な光ビームにし、前記結合器対の中の第２レンズ構
   造体が出力装置として動作し前記入力レンズ構造体から
   放射された拡大平行光ビームを受取シそして前記光ビー
   ムを出力レンズ構造体である前記第２レンズ構造体の中
   の予め定められた位置に配置された光ファイバの端に集
   光させ、 前記レンズ構造体と共に用い゛られるべき光ファイバの
   端と名目上同じ形を有する反射表面と、検査されるレン
   ズ構造体を保持するためとおよび光ファイバ端がレンズ
   構造体の中で実際に用いられる時に占めるべき名目上の
   位置に検査される前記レンズ構造体の前記反射表面を配
   置するための装置と、 予め定められたスペクトル内容と直径とを有する平行な
   またはほぼ平行な放射光ビームをうるための装置と、 平行な前記放射光ビームを検査される前記レンズ構造体
   の前記基準表面に垂直に整合させるためのおよび前記レ
   ンズ構造体の中心軸に整合させるための装置と、前記装
   置によシ前記放射光ビームが名目上適正に接触したレン
   ズ構造体から出たのと同じに検査される前記構造体に入
   射しそしてそれにより前記反射表面によｐ以上の完全さ
   をもっであるいはよυ以下の完全さをもって集光し前記
   反射面から反射された放射光ビームが平行な前記入射光
   ビームと逆向きに進行して検査される前記レンズ構造体
   から放射され、 検査される前記レンズ構造体から出た前記反射放射光ビ
   ームを部分的に取出しそして前記反射放射光ビームのエ
   ネルギ量を前記平行入射放射光ビームのエネルギ量と比
   較しそれによって検査される前記レンズ構造体の光効率
   が決定される装置とを有する前記検査装置。 （力　特許請求の範囲第６項において、前記整合装置が （イ）　検査される前記レンズ構造体の前記基準表面が
   前記平行放射光ビームと垂直でるる時予め定められた干
   渉パターンを生ずるように構成された干渉計と、 （ロ）　予め定められた干渉パターンの作成を助成する
   ために前記平行放射光ビームに対して検査される前記レ
   ンズ構造体の配向を機械的に操作する装置とを有する検
   査装置。 （８）特許請求の範囲第７項において、前記機械操作装
   置が前記平行放射光ビームに対し検査される前記レンズ
   構造体の中心を合わせるために検査される前記レンズ構
   造体の中心軸に垂直な２つの直線方向に検査される前記
   レンズ構造体を独立に移動するためのおよび検査さ、れ
   る前記レンズ構造体の前記基準表面が前記平行放射光ビ
   ームに垂直になるように前記平行放射光ビームに対して
   検査される前記レンズ構造体を回転させてその方位角と
   仰角を独立に調節するための機械装置とを有する検査装
   置。 （９）特許請求の範囲第６項または第７項において、前
   記平行放射光ビームがレーずからの光ビームである検査
   装置。 ００）特許請求の範囲第９項において、前記レーずがヘ
   リウム・ネオン・レーずである検査装置。 αＤ　レンズ構造体の焦点の位置に対して予め定められ
   た位置に配置された端を有し前記端に光ファイバを取付
   けることができる形のレンズ構造体を検査するための装
   置であって、光フアイバ結合器対を構成するために前記
   レンズ構造体が１つのレンズ構造体ともう１つの他のレ
   ンズ構造体とを接触させるための基準表面を有し、前記
   結合器対の中の第ルンズ構造体が入力装置として動作し
   前記第ルンズ構造体の中に配置された前記光ファイバの
   前記端“から放射される光ビームを拡大しそして平行光
   ビームにする１またけほぼ平行な光ビームにし、前記結
   合器対の中の第２レンズ構造体が出力装置として動作し
   前記入力レンズ構造体から放射された拡大平行光ビーム
   を受取シそして前記光ビームを出力レンズ構造体である
   前記第２レンズ構造体の中の予め定められた位負に配置
   された光ファイバの端に集光させ、 名目上の形を有するレンズ構造体の接触表面を模擬する
   ためのおよび検査されるレンズ構造体の前記模擬接触表
   面との接触を保持させるための装置と、 前記レンズ構造体と共に用いられるべき光ファイバの端
   と名目上同じ形をＭする反射表面と、光ファイバ端が前
   記レンズ構造体の中で実際に用いられる時に占めるべき
   名目上の位置に検査される前記レンズ構造体の前記反射
   面を配置するための装置と、 予め定められたスペクトル内容をもった平行な放射光ビ
   ームまたはほぼ平行な放射光ビームを検査される前記レ
   ンズ構造体のレンズの所に進め前記模擬接触表面に接触
   している時それによって前記光ビームが検査される前記
   レンズ構造体に対し名目上完全なレンズから放射された
   ように進める装置と、 予め定められたスペクトル内容をもった平行な放射光ビ
   ームまたはほぼ平行な放射光ビームを検査されるレンズ
   構造体の所に進め前記模擬接触表面に接触している時そ
   れによって前記光ビームが検査される前記レンズ構造体
   に対し名目上完全なレンズ構造体から放射されたように
   進める装置であって、それによって前記光ビームが検査
   される前記レンズ構造体に入射しそして前記反射表面上
   に集光されその後前記入射光ビームと逆向きに進行する
   光ビームとして検査される前記レンズ構造体から放射さ
   せる前記装置と、 前記反射放射光ビームを部分的に取出しそのエネルギ量
   を前記入射平行光ビームのエネルギ量と比較しそれによ
   って検査される前記レンズ構造体の光効率が決定される
   装置とを有する検査装置。 ａ２　　レンズ構造体の焦点の位置に配置された端を有
   し前記端に光ファイバを取付けることができる形の光レ
   ンズ構造体を検査するための装置であって、光ンアイパ
   結合器対を構成するために前記レンズ構造体が１つのレ
   ンズ構造体ともう１つのしンズ構造体とを接触させるた
   めの基準表面を有し、前記結合器対の中の第ルンズ構造
   体が入力装置として動作し前記第ルンズ構造体の中に配
   置された前記光ファイバの前記端から放射される光ビー
   ムの開口を限定するように動作し、前記結合器の中の第
   、２レンズ構造体が出力装置として動作し前記入力レン
   ズ構造体から放射された光ビームを受取って出力レンズ
   構造体である前記第２レンズ構造体の中に配置された光
   ファイバの端に集光させ、 名目上の形を有する光レンズ構造体の接触表面を模擬す
   るためのおよび検査されるレンズ構造体の前記模擬表面
   との接触を保持するための装置と、前記レンズ構造体と
   共に用いられるべき光ファイバの端と名目上同じ形を有
   する反射表面と、光ファイバ端が前記レンズ構造体の中
   で実際に用いられる時に占めるべき名目上の位置に検査
   されるレンズ構造体の前記反射面を配置するための装置
   と、 予め定められたスペクトル内容をもった平行な放射光ビ
   ームまたはほぼ平行な放射光ビームを検査される前記レ
   ンズ構造体のレンズの所に進め前記模擬接触表面に接触
   している時それによって前記光ビームが検査される前記
   レンズ構造体に対し名目上完全なレンズ構造体から放射
   されたように進めおよびそれによって前記光ビームが前
   記反射表面上に集光されその後前記入射光ビームと逆向
   きに進行する光ビームとして検査される前記レンズ構造
   体から構成される装置と、 前記放射光ビームを部分的に取出しそのエネルギ量を前
   記入射平行光ビームのエネルギ量と比較しそれによって
   検査される前記レンズ構造体の光効率が決定される装置
   とを有する検査装置。 側　レンズ構造体の焦点の位置に対して予め定められた
   位置に配置された端を有し前記端位置に光ファイバを数
   句けることができる形のレンズ構造体の検査法であって
   、前記レンズ構造体が基準表面を有し前記基準表面によ
   って結合器対を構成する１つの前記レンズ構造体の中心
   軸を前記結合器対を構成するもう１つの相手レンズ構成
   体の中心軸に整合させることができ、前記結合器対の中
   の第ルンズ構造体が入力装置として動作し前記第ルンズ
   構造体の中に配置された前記光ファイバの前記端から放
   射された光ビームを拡大しそして平行光ビームにするま
   たはほぼ平行な光ビームにし、前記結合器の中の第２レ
   ンズ構造体が出力装置として動作し前記入力レンズ構造
   体から放射された前記拡大平行光ビームを受取りそして
   前記光ビームを出力レンズ構造体である前記第２レンズ
   構造体の中に配置された光ファイバの端に集光させ、 検査されるレンズ構造体を保持することとおよび前記レ
   ンズ構造体と共に用いられる光ファイバの端と同じ名目
   上の形を有する反射表面を光ファイバが前記レンズ構造
   体の中で実際に用いられる時に占めるべき検査される前
   記レンズ構造体の中の名目上の位置に配置することと、 予め定められたスペクトル内容と直径とを有する平行な
   またはほぼ平行な放射光ビームと検査される前記レンズ
   構造体の中心軸との一致と平行の整合を行ない、それに
   よシ前記放射光ビームが名目上適正に接触したレンズ構
   造体から出たのと同じに検査される前記レンズ構造体に
   入射しそしてそれによｐ前記反射表面によシ以上の完全
   さをもっであるいはよｐ以下の完全さをもって集光し前
   記反射表面から反射された放射光ビームが前記入射平行
   放射光ビームと逆向きに進行して検査される前記レンズ
   構造体から放射されることと、検査される前記レンズ構
   造体を出た前記反射放射光ビームを部分的に取出すこと
   と、そして前記反射光ビームのエネルギ量を前記入射平
   行放射光ビームのエネルギ量と比較することと、それに
   よって検査される前記レンズ構造体の光効率が決定され
   ることとの段階を有する検査方法。 Ｏａ　　特許請求の範囲第１６項において、前記整合段
   階が （イ）検査される前記レンズ構造体の前記基準表面の少
   なくとも一部分と前記平行放射光ビームとが垂直である
   時予め定められた干渉パターンを生ずるように干渉計を
   配置することと、 （ロ）　予め定められた干渉パターンの作成を助成する
   ために前記平行放射光ビームに対して検査される前記レ
   ンズ構造体の配向を機械的に操作することとを有す名検
   査方法。 ０５）特許請求の範囲第１４項において、前記機械操作
   段階が前記平行放射光ビームに対し検査される前記レン
   ズ構造体の中心を合わせるために検査される前記レンズ
   構造体の名目上の中心軸に垂直な２つの直線方向に検査
   される前記レンズ構造体を独立に移動することと、およ
   び検査されるレンズ構造体の基準表面の前記部分が前記
   平行放射光ビームに垂直になるように前記平行放射光ビ
   ームに対してその方位角と仰角を独立に調節するために
   検査される前記レンズ構造体を回転することとを有する
   検査方法。 （ｔ６）　　特許請求の範囲第１５項において、前記平
   行放射光ビームがレーずからの光ビームである検査装置
   。 ０７）　　レンズ構造体の焦点の位置に対して予め定め
   られた位置に配置された端を有し前記端位置に光ファイ
   バを取付ける仁とができる形のレンズ構造体の検査法で
   あって、前記レンズ構造体がその縦方向の中心軸に垂直
   な基準表面を有しそれによシ２つのレンズ構造体がそれ
   ぞれの基準表面が接触してそれぞれの中心軸が共通であ
   るように整合した時これらのレンズ構造体が結合器対を
   構成し、前記結合器対の中の第ルンズ構造体が入力装置
   として動作し前記第ルンズ構造体の中に配置された前記
   光ファイバの前記端から放射された光ビームを拡大しそ
   して平行光ビームにするまたはほぼ平行な光ビームにし
   、前記結合器の中の第２レンズ構造体が出力装置として
   動作し前記入力レンズ構造体から放射された前記拡大平
   行光ビームを受取９そして前記光ビームを出力レンズ構
   造体である前記第２レンズ構造体の中に配置された光フ
   ァイバの端に集光させ、 検査されるレンズ構造体を保持することとお・よび光フ
   ァイバが前記レンズ構造体の中で実際に用いられる時に
   占めるべき検査される前記レンズ構造体の中の名目上の
   位置に前記レンズ構造体と共に用いられる光ファイバの
   端と同じ名目上の形を有する反射表面を配置することと
   、 予め定められたスペクトル内容と直径とを有する平行な
   また−２はぼ平行な放射光ビームを検査される前記レン
   ズ構造体の中心軸と一致するようにおよび検査される前
   記レンズ構造体の基準表面に垂直であるように整合を行
   ない、それによシ前記放射光ビームが名目上適正に接触
   したレンズ構造体から出たのと同じに検査される前記レ
   ンズ構造体に入射しそしてそれによｐ前記反射表面によ
   ９以上の完全さをもっであるいはよυ以下の完全さをも
   って集光し前記反射表面から反射された反射光ビームが
   前記入射平行放射光ビームと逆向きに進行して検査され
   る前記レンズ構造体から放射される仁とと、 検査される前記レンズ構造体を出た前記反射放射光ビー
   ムを部分的に取出すことと、そして前記反射放射光ビー
   ムのエネルギ量を前記入射平行放射光ビームのエネルギ
   量と比較することと、それによって検査される前記レン
   ズ構造体の光効率が決定されることとの段階を有する検
   査方法。 α８）特許請求の範囲第１７項において、前記整合段階
   が （イ）　検査される前記レンズ構造体の前記基準表面と
   前記平行放射光ぎ一ムとが垂直である時予め定められた
   干渉パターンを生ずるように干渉計を配置することと、 （ロ）予め定められた干渉パターンの作成を助成するた
   めに前記平行放射光ビームに対しで検査される前記レン
   ズ構造体の配向を機械的に操作することとを有する検査
   方法。 旺　特許請求の範囲第１８項において、前記機械操作段
   階が前記平行放射光ビームに対し検査される前記レンズ
   構造体の中心を合わせるために検査される前記レンズ構
   造体の名目上の中心軸に垂直な２つの直線方向に検査さ
   れる前記レンズ構造体を独立に移動することと、および
   検査される前記レンズ構造体の前記基準表面が前記平行
   放射光ビームに垂直になるように前記平行放射光ビーム
   に対してその方位角と仰角を独立に調節するために検査
   される前記レンズ構造体を回転することとを有する検査
   方法。 （イ）特許請求の範囲第１９項において、前記平行放射
   光ビームがレーずからの光ビーノ・である検査装置。