KR20000014723A - 정렬마크를가지는광섬유블록및평면광도파로소자와,이광섬유블록과평면광도파로소자의정렬장치및방법 - Google Patents

정렬마크를가지는광섬유블록및평면광도파로소자와,이광섬유블록과평면광도파로소자의정렬장치및방법 Download PDF

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Abstract

정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 평면광도파로소자와 입출력 광섬유블록에 각각의 정렬마킹을 형성하며, 마이크로 컴퓨터, 카메라 및 미세조정부 등을 통하여 상기 정렬마킹의 위치를 영상 검출하고, 상호 비교/판단하여 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 위치로의 초기 정렬을 신속하게 수행하도록 한다. 따라서, 전반적인 생산작업속도를 향상시킬 수 있으며, 작업자의 숙련도에 의존하지 않으므로 숙련자 또는 초보자에 따른 오차 및 작업속도 등에 차이가 발생하지 않고, 그 신속성 및 반복성을 향상시키게 되므로 대량생산의 작업을 가능케 한다.

Description

정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법
본 발명은 평면광도파로소자와 광섬유심선을 수용하는 광섬유블록을 더욱 신속하고 정확하게 정렬/고정시키기 위한 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 하나의 광섬유의 경로를 다수의 경로로 분기시키기 위해서는 여러가지 소자, 장치 및 방법들이 이용되고 있으나, 통상은 평면광도파로소자(Planar Lightwave Circuit)를 이용한 정렬장치 및 제어방법 등이 널리 사용되고 있다. 여기서, 평면광도파로소자는 하나 또는 하나 이상의 입력단과 다수개의 출력단으로 이루어져 광도파로를 형성하는 코어와, 이 코어를 감싸는 클래드로 구성된다. 따라서, 평면광도파로소자의 입력단과 출력단에 각각의 광섬유심선을 고정시킴으로써, 하나 또는 하나 이상의 광도파로를 다수의 경로로 분기시킬 수 있다.
도 1은 상기와 같은 종래의 평면광도파로소자와 광섬유블록의 정렬장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2a 및 2b는 도 1의 제어 순서도이다.
도 1에서, 도면부호 10은 광발생부이고, 부호 20은 광섬유심선이며, 부호 30은 입력측 광섬유블록이다. 이 광섬유심선(20)은 도면에 예시하지는 않았으나, 통상적인 코어와 클래드로 구성된다. 또한, 광섬유심선(20)의 일측은 광발생부(10)에 연결되고, 타측은 입력측 광섬유블록(30)에 수용된다. 광발생부(10)는 광신호를 발생시켜 광섬유심선(20) 내부, 즉 코어(미도시)로 입사시킨다. 광섬유심선(20)은 입사된 광신호를 입력측 광섬유블록(30) 쪽으로 도파시킨다.
도면부호 40은 평면광도파로소자, 50은 렌즈, 51은 적외선 카메라, 52는 CCD 카메라이다. 평면광도파로소자(40)는 그 내부에서 하나의 광신호 입력을 다수개의 경로로 분기시키기 위한 광도파로를 형성하기 위하여, 그 양단에 각각 하나의 입력단(41a)과 다수개의 출력단(41b)이 마련된 코어(41)가 형성된다. 이 평면광도파로소자(40)의 일측에는 입력측 광섬유블록(30)이 정렬된다. 이때, 상기 입력측 광섬유블록(30)에 수용된 광섬유심선(20)과 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 입력단(41a)이 상호 일치되도록 대응시킨다.
CCD 카메라(52)는 상기 평면광도파로소자(40)와 입력측 광섬유블록(30)의 정렬상태를 영상신호로 입력받는다. 렌즈(50) 및 적외선 카메라(51)는 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 출력단(41b)으로 나오는 출력광신호를 검출하여 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)와의 정렬상태를 정밀 검사한다.
부호 60은 출력측 광섬유블록이고, 부호 70은 파워미터이다. 출력측 광섬유블록(60)은 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 출력단(41b)에 일대일 대응하는 다수의 광섬유심선(21)을 수용한다. 파워미터(70)는 출력측 광섬유블록(60)의 광섬유심선(21)으로부터 출력되는 광신호를 측정하여, 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)의 최종 정렬상태를 검사한다.
또한, 도면부호 81, 82는 미세조정부이고, 83은 지지대이다. 지지대(83)는 평면광도파로소자(40)를 고정/지지하고, 미세조정부(81)(82)는, 입력측 및 출력측 광섬유블록(30)(60)을 고정하여, 이들의 위치를 6축 방향으로 구동시켜 상기 평면광도파로소자(40)의 전,후면에 입력측 및 출력측 광섬유블록(30)(60)의 위치 및 각도를 정렬시킨다. 여기서, 6축이라 함은 각각의 광섬유블록(30)(60) 및 평면광도파로소자(40)가 상호 대응되는 면에서의 x, y, z 축과, 각각의 축이 이루는 각도 θx, θy, θz 이다(도면 참조).
도면부호 80은 마이크로 컴퓨터로서, CCD 카메라(52), 적외선 카메라(51) 및 파워미터(70)로부터 입력되는 신호를 처리하고, 이에 따라 미세조정부(81)(82)의 구동상태를 제어한다.
이와 같이 구성된 종래기술의 작용을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광섬유심선(20)의 일측이 광발생부(10)에 연결되고, 타측이 입력측 광섬유블록(30)에 수용된 상태에서, 이 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)를 정위치시킨다. 이때, 상기 입력측 광섬유블록(30)에 수용된 광섬유심선(20)과 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 입력단(41a)이 대략 일직선상에 일치하도록 상호 정렬시킴이 바람직하다(S101).
이러한 상태에서 작업자는 마이크로 컴퓨터(80) 및 CCD 카메라(52)를 통하여 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40) 위치의 영상을 검출/비교하고, 미세조정부(81)를 통하여 입력측 광섬유블록(30)의 초기정렬위치를 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 양호한 위치로 조정한다(S102∼S104).
여기서, 상기 입력측 광섬유블록(30)의 초기정렬위치라 함은 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 정렬위치로서, 통상은 작업자의 목측(目測) 또는 경험에 따른 직감(直感) 등에 의하여 "장님 문고리 잡는 식의 작업(blind search)"이 이루어지고 있다. 따라서, 전체 작업중 이와 같은 초기위치 조정단계에서 대단히 많은 시간을 소모하게 되며, 특히 초보 작업자의 경우 더욱 그러하다.
이후, 작업자는 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 출력단(41b)에 렌즈(50) 및 적외선 카메라(51)를 정렬시키고(S105), 이 적외선 카메라(51)를 통하여 평면광도파로소자(40)로부터 출력되는 광신호를 측정하여, 이에 따라 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)의 정렬상태를 정밀 검사한다(S106∼S108).
이를 보다 상세히 설명하면, 상기 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40), 렌즈(50) 및 적외선 카메라(51)가 거의 일직선상에 위치된 상태에서 광발생부(10)는 광신호를 발생시키고, 이 광신호는 광섬유심선(20) 내부로 입사된 후 입력측 광섬유블록(30) 쪽으로 도파되어 상기 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 입력단(41a)으로 입사된다. 이렇게 코어(41)의 입력단(41a)으로 입사된 광신호는, 상기 코어(41)를 따라 다수의 경로로 분기되어 다수의 출력단(41b)으로 출력된다. 적외선 카메라(50)는 평면광도파로소자(40)의 코어(41) 출력단(41a)을 거쳐 나오는 광신호를 측정하고, 미리 입력된 소정의 기준레벨과 비교한 후, 이에 따라 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)와의 정렬상태를 정밀 검사하게 된다.
따라서, 이와 같이 측정된 광신호가 양호하지 못할 경우 즉, 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 상기 입력측 광섬유블록(30)의 위치를 계속 정밀 재조정한다. 여기서, 미세조정부(81)는, 입력측 광섬유블록(30)을 지지한 상태에서 이를 6축 방향으로 구동시켜 평면광도파로소자(40) 대응면의 위치 및 각도를 정렬시킨다.
이후, 상기와 같이 입력측 광섬유블록(30)과 평면광도파로소자(40)가 상호 정렬된 상태에서 작업자는 출력측 미세조정부(82)를 x축 방향으로 이동시켜, 평면광도파로소자(40)와 출력측 광섬유블록(60)을 정위치시킨다(S109). 이때, 상기 출력측 광섬유블록(60)에 수용된 광섬유심선(21)과 평면광도파로소자(40)의 코어(41)의 출력단(41b)이 대략 일직선상에 일치하도록 상호 정렬시킴이 바람직하다.
이러한 상태에서 작업자는 마이크로 컴퓨터(80) 및 CCD 카메라(52)를 통하여 출력측 광섬유블록(60)과 평면광도파로소자(40)의 영상을 검출/비교하여, 출력측 광섬유블록(60)의 초기위치를 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 양호한 위치로 조정한다(S110∼S112). 여기서, 이와 같은 일련의 작업과정은 검출 대상 및 위치만 상이할 뿐 그 기본적인 작용은 상기 입력측 광섬유블록(30)의 초기정렬위치 조정단계(S102∼S104)와 동일하므로, 이에 따른 세세한 설명은 생략하기로 한다.
이후, 작업자는 파워미터(70)를 사용하여 출력측 광섬유블록(60)의 광섬유심선(21)으로부터 출력되는 광신호를 측정하고, 이에 따라 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)의 최종 정렬상태를 검사한다(S113∼S115).
이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)이 초기 출력을 얻을 수 있도록 정렬된 상태에서, 상기 입력측 광섬유블록(30)을 거쳐 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 입력단(41a)으로 입사된 광신호는 평면광도파로소자(40) 코어(41)의 다수의 출력단(41b)으로 출력되어 출력측 광섬유블록(60)의 다수의 광섬유(21)로 입사된다. 이 광신호는 상기 광섬유(21)의 내부를 따라 도파됨으로써 그 후방의 파워미터(70)로 전달된다. 이 파워미터(70)는 상기 다수의 광섬유(21)로부터 각각의 출력광신호의 세기를 측정하여 마이크로 컴퓨터(80)에 인가하고, 마이크로 컴퓨터(80)는 상기 출력측 광섬유블록(60)의 출력 광신호를 미리 입력된 기준레벨과 비교/판단함으로써, 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)의 최종 정렬상태를 검사하는 것이다.
이와 같이 파워미터(70)로부터 측정된 광신호가 양호하지 못할 경우 즉, 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 상기 평면광도파로소자(40)와 출력측 광섬유블록(60)과의 위치를 계속 재조정한다. 여기서, 미세조정부(81)는, 입력측 광섬유블록(30)을 지지한 상태에서 이를 6축 방향으로 구동시켜 평면광도파로소자(40) 대응면의 위치 및 각도를 정렬시킨다.
이후, 상기 파워미터(70)로부터 양호한 출력 광신호가 검출될 경우 입력측 광섬유블록(30), 평면광도파로소자(40) 및 출력측 광섬유블록(60)을 접착제를 이용하여 상호 고정시킴으로써, 모든 작업이 완료된다(S116).
그러나, 이와 같은 종래의 정렬장치 및 그 제어방법은, 입력측 및 출력측 광섬유블록의 초기정렬위치, 즉 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 위치로 각각을 정렬시키기 위해 작업자의 목측(目測) 또는 경험에 따른 직감(直感) 등에 의하여 "장님 문고리 잡는 식의 작업(blind search)"이 이루어지고, 이에 따라 전체 작업중 이와 같은 초기정렬위치 조정단계에서 대단히 많은 시간을 소모하게 되며, 특히 초보 작업자의 경우 더욱 그러하다. 따라서, 이와 같은 정렬작업이 작업자의 숙련도에 의존하므로, 고급기술인력을 확보하기가 어려워 대량생산의 작업을 실시하는 것이 불가능하며, 숙련자 또는 초보자에 따른 오차 및 작업속도 등에 많은 차이가 발생하여 전반적인 생산작업속도가 저하되는 등의 문제점들이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 작업자의 숙련도에 의존하지 않고, 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자와 광섬유블록을 더욱 신속/정확하게 초기정렬시켜 생산작업속도를 향상시킨 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치를 효율적으로 제어하여 그 신속성 및 반복성을 향상시켜 대량생산의 작업을 가능케 한 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 평면광도파로소자와 광섬유블록의 정렬장치를 나타낸 블록 구성도,
도 2a 및 2b는 도 1의 제어 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 입력측 및 출력측 광섬유블록의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자의 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 광발생부 200, 210 : 광섬유심선
300, 600 : 광섬유블록 310, 610 : 정렬마킹
320, 620 : 광학용유리 340, 640 : 기판
350, 650 : V홈 360, 660 : 접착제 멈춤홈
400 : 평면광도파로소자 410 : 정렬마킹
420 : 코어 430 : 클래드
440 : 기판 500 : 정렬마킹위치검출부
510, 520 : 카메라 700 : 파워미터
800, 810 : 미세조정부 820 : 지지대
900 : 마이크로 컴퓨터 910 : 모니터부
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치의 특징은, 평면광도파로소자를 고정하는 지지대와, 상기 지지대의 전,후면에 위치하여 입력측 및 출력측 광섬유블록을 각각 고정하고 6축 방향으로 그 위치를 조정하여 상기 평면광도파로소자에 정렬시키는 각각의 입력측 및 출력측 미세조정부와, 상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 각각의 정렬마킹의 위치를 검출하는 정렬마킹위치검출부 및 상기 정렬마킹위치검출부로부터 검출된 각각의 정렬마킹이 양호하게 위치하였는가를 상호 비교/판단하고, 상기 입력측 및 출력측 미세조정부의 동작상태를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 포함한다.
또한, 상기 평면광도파로소자는 기판과, 상기 기판상에 형성되고, 상면에서 검출 가능한 상기 정렬마킹을 갖는 클래드 및 상기 클래드 내부에 형성되어 광신호를 도파시키는 코어를 포함한다.
또한, 상기 광섬유블록은 광섬유심선과, 상기 광섬유심선을 수용하는 적어도 하나 이상의 V홈과, 상면에서 검출 가능한 상기 정렬마킹을 갖는 기판 및 상기 기판상에 접착되는 광학용유리를 포함한다.
본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법의 특징은, 입력측 및 출력측 광섬유블록과 평면광도파로소자를 각각 정위치시키는 정위치단계와, 각각의 입력측 정렬마킹의 위치를 검출/비교하고, 상기 입력측 광섬유블록의 초기위치를 조정하는 입력측 초기위치검출 및 조정단계와, 각각의 출력측 정렬마킹의 위치를 검출/비교하고, 상기 출력측 광섬유블록의 초기위치를 조정하는 출력측 초기위치검출 및 조정단계와, 상기 출력측 광섬유블록의 출력 광신호를 검출하여 미리 입력된 기준레벨 이상인가를 비교/판단하고, 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록의 정밀위치를 조정하는 미세조정단계 및 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록과 상기 평면광도파로소자 상호간을 접착/고정시키는 고정단계를 포함한다.
따라서, 입력측 및 출력측 광섬유블록과 평면광도파로소자에 각각 형성된 정렬마킹을 검출/비교함으로써, 입력측 및 출력측 광섬유블록의 초기정렬위치, 즉 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 위치로 신속하게 정렬시켜, 전반적인 생산작업속도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.
도면부호 100은 광발생부이고, 200은 광섬유심선이며, 300은 입력측 광섬유블록이다. 광섬유심선(200)의 일측은 광발생부(100)에 연결되고, 타측은 입력측 광섬유블록(300)에 수용된다. 광발생부(100)는 광신호를 발생시키고 이를 광섬유심선(200) 내부로 입사시킨다. 광섬유심선(200)은 입사된 광신호를 입력측 광섬유블록(300) 쪽으로 도파시킨다.
도면부호 400은 평면광도파로소자이고, 600은 출력측 광섬유블록이며, 700은 파워미터이다. 평면광도파로소자(400)의 일측에는 입력측 광섬유블록(300)이 정렬되고, 타측에는 출력측 광섬유블록(600)이 정렬된다. 이때, 각각의 정렬마킹(310)(410)의 위치를 상호 대응시킴으로써, 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)에 수용된 광섬유심선(200)(210)과 평면광도파로소자(400)의 코어(420)의 입력단(421) 및 출력단(422)이 일치되도록 대응시킨다. 아울러, 출력측 광섬유블록(600)은 평면광도파로소자(400)의 코어(420)의 다수 출력단(422)에 대응하여 정렬/고정되는 다수의 광섬유심선(210)을 수용한다. 파워미터(700)는 상기 출력측 광섬유블록(600)의 출력 광신호를 검출한다.
도면부호 820은 지지대이고, 800 및 810은 입력측 및 출력측 미세조정부이다. 지지대(820)는 평면광도파로소자(400)를 고정하고, 입력측 및 출력측 미세조정부(800)(810)는 상기 지지대(820)의 전,후면에 위치하여 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)을 각각 고정함과 아울러 6축 방향으로 그 위치를 조정하여 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)을 평면광도파로소자(400)에 정렬시킨다.
도면부호 500은 정렬마킹위치검출부이다. 이 정렬마킹위치검출부(500)는 상기 평면광도파로소자(400), 입력측 광섬유블록(300) 및 출력측 광섬유블록(600)의 각각의 정렬마킹(310)(410)(610)의 위치를 검출한다. 여기서, 각각의 정렬마킹(310)(410)(610)은 대략 영문자 "F"의 형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 정렬마킹위치검출부(500)는 상기 평면광도파로소자(400), 입력측 광섬유블록(300) 및 출력측 광섬유블록(600)의 각각의 정렬마킹(310)(410)(610)의 위치를 상면에서 영상 검출하는 상면카메라(510) 및 상기 평면광도파로소자(400)의 정렬마킹(410)과, 입력측 광섬유블록(300) 및 출력측 광섬유블록(600)을 측면에서 영상 검출하는 측면카메라(520)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)는 통상의 CCD 카메라로 구성되고, 이들을 소정위치로 이송시키는 각각의 이송부(511)(521)가 마련된다.
도면부호 900은 마이크로 컴퓨터이고, 910은 모니터부이다. 이 마이크로 컴퓨터(900)는 상기 정렬마킹위치검출부(500)로부터 검출된 각각의 정렬마킹(310)(410)(610)이 양호하게 위치하였는가를 상호 비교/판단하고, 상기 입력측 및 출력측 미세조정부(800)(810)의 동작상태를 제어한다. 모니터부(910)는 상기 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)로부터 검출 입력된 상기 정렬마킹(310)(410)(610)의 위치에 따른 영상을 모니터하도록 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 입력측 및 출력측 광섬유블록의 정면도이다.
여기서, 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)은 그 기본적인 구성이 동일하며, 다만 기판(340)(360)상에 수용되는 광섬유심선(200)(210)의 개수에만 차이가 있다. 즉, 도면부호 200 및 210은 광섬유심선이고, 340 및 640은 기판이다. 상기 기판(340)(360)은 광섬유심선(200)(210)을 수용하는 적어도 하나 이상의 V홈(350)(650)과, 상면에서 검출 가능한 정렬마킹(310)(610)을 갖는다. 또한, 상기 V홈(350)(650)의 양측에 접착제의 넘침을 방지하는 접착제 멈춤홈(360)(660)이 형성된다. 도면부호 320 및 620은 광학용유리로서, 상기 기판(340)(360)상에 접착제 등으로 접착된다.
도 5는 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자의 정면도이다.
도면부호 440은 기판이고, 430은 클래드, 420은 코어이다. 클래드(430)는 상기 기판(440)상에 형성되고, 상면에서 검출 가능한 정렬마킹(410)을 갖는다. 아울러 이 정렬마킹(410)은 상기 클래드(430)의 측면에서도 검출 가능하도록 그 측면으로 노출 형성되는 것이 바람직하다. 코어(420)는 그 내부에서 하나의 광신호 입력을 다수개의 경로로 분기시키기 위한 광도파로를 형성하기 위하여, 그 양단에 각각 하나의 입력단(421)과 다수개의 출력단(422)이 마련되며, 상기 클래드(430) 내부에 형성되어 광신호를 도파시킨다.
도 6은 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법을 나타낸 순서도로서, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
입력측 광섬유블록(300)에 수용된 광섬유심선(200)의 일측이 광발생부(100)에 연결되고, 상기 입력측 광섬유블록(300)은 입력측 미세조정부(800)에 고정된다. 또한, 출력측 광섬유블록(300)에 수용된 광섬유심선(200)의 일측이 파워미터(100)에 연결되고, 상기 출력측 광섬유블록(600)은 출력측 미세조정부(810)에 고정된다. 평면광도파로소자(400)는 지지대(820)에 고정된다.
이러한 상태에서 작업자는 마이크로 컴퓨터(900)를 통하여 입력측 및 출력측 미세조정부(800)(810)를 구동시켜 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)과 평면광도파로소자(400)를 대략적으로 일직선상에 정위치시키는 정위치단계를 수행한다(S201).
이후, 마이크로 컴퓨터(900)는 정렬마킹위치검출부(500)의 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)를 통하여 각각의 입력측 정렬마킹(310)(410)의 위치를 검출/비교하고, 상기 입력측 광섬유블록(300)의 초기정렬위치를 조정하는 입력측 초기위치검출 및 조정단계를 수행한다(S202∼S204).
이를 보다 상세히 설명하면, 상면카메라(510)는 상기 입력측 광섬유블록(300)과 평면광도파로소자(400)의 각각의 정렬마킹(310)(410)의 위치를 상면에서 영상 검출하고, 측면카메라(520)는 입력측 광섬유블록(300)의 기판(340) 측면선과 평면광도파로소자(400)의 측면으로 노출된 정렬마킹(410)을 측면에서 영상 검출하여 마이크로 컴퓨터(900)에 전송한다. 이 마이크로 컴퓨터(900)는 상기 정렬마킹위치검출부(500)로부터 검출된 각각의 정렬마킹(310)(410)이 양호하게 위치하였는가를 상호 비교/판단하고, 입력측 미세조정부(800)의 동작상태를 제어한다. 한편, 마이크로 컴퓨터(900)에서 이 영상을 모니터부(910)에 표시하여 작업자로 하여금 이 영상을 상호 비교/판단하면서, 입력측 미세조정부(800)의 동작상태를 직접 제어하도록 하는 것도 가능하다. 따라서, 각각의 정렬마킹(310)(410)을 상호 대응시킴으로써, 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 초기정렬을 매우 신속/정확하게 수행하게 된다.
이후, 마이크로 컴퓨터(900)는 정렬마킹위치검출부(500)의 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)를 통하여 각각의 출력측 정렬마킹(410)(610)의 위치를 검출/비교하고, 상기 출력측 광섬유블록(600)의 초기정렬위치를 조정하는 출력측 초기위치검출 및 조정단계를 수행한다(S205∼S207).
이 작업과정은 상술한 입력측 초기위치검출 및 조정단계(S202∼S204)와 기본적인 작용이 동일하며, 다만 각각의 이송부(511)(521)를 통하여 상면카메라(510) 및 측면카메라(520)를 평면광도파로소자(400)와 출력측 광섬유블록(600)에 형성된 각각의 정렬마킹(410)(610)의 위치를 영상 검출할 수 있는 소정 위치로 이송시킨 후 작업과정이 수행된다. 따라서, 이 과정에서도 각각의 정렬마킹(610)(410)을 상호 대응시킴으로써, 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 초기정렬을 매우 신속/정확하게 수행하게 된다.
이후, 상기 출력측 광섬유블록(600)의 출력 광신호를 검출하여 미리 입력된 기준레벨 이상인가를 비교/판단하고, 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)의 정밀위치를 재조정하는 미세조정단계를 수행한다(S208∼S210).
이를 보다 상세히 설명하면, 상기 입력측 광섬유블록(300), 평면광도파로소자(400) 및 출력측 광섬유블록(600)이 상술한 바와 같이 정렬마킹(310)(410)(610)을 통한 작업에 의하여 초기 출력을 얻을 수 있도록 정렬된 상태에서, 광발생부(100)는 광신호를 발생시키고, 이 광신호는 광섬유심선(200) 내부로 입사된 후 입력측 광섬유블록(300) 쪽으로 도파되어 상기 평면광도파로소자(400)의 코어(420)의 입력단(421)으로 입사된다. 이렇게 코어(420)의 입력단(421)으로 입사된 광신호는 상기 코어(420)를 따라 다수의 경로로 분기되어 다수의 출력단(422)으로 출력되어 출력측 광섬유블록(600)의 다수의 광섬유(210)로 입사된다. 이 광신호는 상기 광섬유(210)의 내부를 따라 도파됨으로써 그 후방의 파워미터(700)로 전달된다. 이 파워미터(700)는 상기 다수의 광섬유(210)로부터 각각의 광신호의 세기를 측정하여 마이크로 컴퓨터(900)에 인가하고, 마이크로 컴퓨터(900)는 상기 출력측 광섬유블록(600)의 출력 광신호를 미리 입력된 기준레벨과 비교/판단함으로써, 입력측 광섬유블록(300), 평면광도파로소자(400) 및 출력측 광섬유블록(600)의 최종 정렬상태를 검사하는 것이다.
이와 같이 파워미터(700)로부터 측정된 광신호가 양호하지 못할 경우 즉, 소정의 기준레벨 이하일 경우에는 양호한 광신호가 측정될 때까지 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)과의 위치를 계속 재조정한다. 여기서, 입력측 및 출력측 미세조정부(800)(810)는, 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)을 지지한 상태에서 이를 6축 방향으로 구동시켜 평면광도파로소자(400) 대응면의 위치 및 각도를 정렬시킨다.
이후, 상기 파워미터(700)로부터 양호한 출력 광신호가 검출될 경우 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록(300)(600)과 상기 평면광도파로소자(400) 상호간을 접착제를 이용하여 상호 고정시키는 고정단계를 수행함으로써 모든 작업이 완료된다(S211).
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 및 그 제어방법에 의하면, 입력측 및 출력측 광섬유블록과 평면광도파로소자에 각각 형성된 정렬마킹을 검출/비교함으로써, 입력측 및 출력측 광섬유블록의 초기정렬위치, 즉 잡음영역을 넘어서 소정의 출력 광신호를 얻을 수 있는 위치로 신속하게 정렬시켜, 전반적인 생산작업속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 작업자의 숙련도에 의존하지 않으므로 숙련자 또는 초보자에 따른 오차 및 작업속도 등에 차이가 발생하지 않고, 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치를 효율적으로 제어하여 그 신속성 및 반복성을 향상시키게 되므로 대량생산의 작업을 가능케 한 다른 효과도 있다.

Claims (10)

  1. 평면광도파로소자를 고정하는 지지대;
    상기 지지대의 전,후면에 위치하여 입력측 및 출력측 광섬유블록을 각각 고정하고 6축 방향으로 그 위치를 조정하여 상기 평면광도파로소자에 정렬시키는 각각의 입력측 및 출력측 미세조정부;
    상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 각각의 정렬마킹의 위치를 검출하는 정렬마킹위치검출부; 및
    상기 정렬마킹위치검출부로부터 검출된 각각의 정렬마킹이 양호하게 위치하였는가를 상호 비교/판단하고, 상기 입력측 및 출력측 미세조정부의 동작상태를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 정렬마킹위치검출부는
    상기 평면광도파로소자, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록의 각각의 정렬마킹의 위치를 상면에서 영상 검출하는 상면카메라; 및
    상기 평면광도파로소자의 정렬마킹과, 입력측 광섬유블록 및 출력측 광섬유블록을 측면에서 영상 검출하는 측면카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는
    상기 상면카메라 및 측면카메라로부터 검출 입력된 상기 정렬마킹의 영상을 모니터할 수 있도록 하는 모니터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 입력측 광섬유블록에 광신호를 입력하는 광발생부; 및
    상기 출력측 광섬유블록의 출력 광신호를 검출하는 파워미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 평면광도파로소자는,
    기판;
    상기 기판상에 형성되고, 상면에서 검출 가능한 상기 정렬마킹을 갖는 클래드; 및
    상기 클래드 내부에 형성되어 광신호를 도파시키는 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 정렬마킹은,
    상기 클래드의 측면에서도 검출 가능하도록 그 측면으로 노출 형성되는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 광섬유블록은,
    광섬유심선;
    상기 광섬유심선을 수용하는 적어도 하나 이상의 V홈과, 상면에서 검출 가능한 상기 정렬마킹을 갖는 기판; 및
    상기 기판상에 접착되는 광학용유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 기판은,
    상기 V홈의 양측에 접착제의 넘침을 방지하는 접착제 멈춤홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 정렬마킹은 대략 영문자 "F"의 형상인 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치.
  10. 입력측 및 출력측 광섬유블록과 평면광도파로소자를 각각 정위치시키는 정위치단계;
    각각의 입력측 정렬마킹의 위치를 검출/비교하고, 상기 입력측 광섬유블록의 초기위치를 조정하는 입력측 초기위치검출 및 조정단계;
    각각의 출력측 정렬마킹의 위치를 검출/비교하고, 상기 출력측 광섬유블록의 초기위치를 조정하는 출력측 초기위치검출 및 조정단계;
    상기 출력측 광섬유블록의 출력 광신호를 검출하여 미리 입력된 기준레벨 이상인가를 비교/판단하고, 상기 입력측 및 출력측 광섬유블록의 정밀위치를 조정하는 미세조정단계; 및
    상기 입력측 및 출력측 광섬유블록과 상기 평면광도파로소자 상호간을 접착/고정시키는 고정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬마킹을 갖는 평면광도파로소자 및 광섬유블록의 정렬장치 제어방법.
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