KR970011916A

KR970011916A - 광축조심방법, 광축조심장치, 광학소자의 검사방법, 광학소자의 검사장치, 광학모듈의 제조방법 및 광학모듈의 제조장치

Info

Publication number: KR970011916A
Application number: KR1019960033838A
Authority: KR
Inventors: 야스시 후지무라; 요시유키 쿠하라; 나오유키 야마바야시
Original assignee: 쿠라우찌 노리타카; 스미도모덴기고오교오 가부시기가이샤
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1997-03-27
Also published as: SG85081A1; DE69632371D1; TW366613B; EP0762170B1; KR100227259B1; EP0762170A1; DE69632371T2; JPH0961752A; US5666450A

Abstract

본 발명은 광통신이나 광계측에 사용되는 반도체레이저나 수광소자, 광도파로 등의 광학부품과 광파이버 또는 이들의 어레이를 조합할 때에 불가결한 광축조심방법과 그 장치, 이 조심방법을 이용한 검사방법과 검사 장치, 또 이 조심 방법을 이용한 광학모듈의 제조방법, 제조장치에 과한 것으로서 반도체레이저의 광을 렌즈에 의해서 집광하고, 집광점을 찾아서 여기에 광파이버 단부면을 합치시키는 조심조작의 개량을 가져다 준다. 종래에는 파워미터에 연결된 광파이버의 단부면을 광이 존재하지 않는 점에서 주사를 시작하고, 반도체레이저의 광을 찾고, 광의 일부를 발견한 후에는 광량이 증가하는 방향으로 광파이버를 움직이고 있었다. 광을 발견할 때까지 시간이 너무 걸려서 조심코스트가 높아진다. 반도체레이저의 광을 발견하는 시간을 단축하여 전체로서의 조심시간을 짧게하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 반도체위치검출기와 광파이버를 1개의 지지대에 고정하고, 반도체위치검출기를 처음에 반도체레이저, 렌즈계에 대향시켜서, 집광점의 위치검출기수광면에서의 위치를 결정한다. 집광점위치와 광파이버위치의 차를 계산할 수 있으며, 그 만큼 반도체레이저와 광파이버를 상대이동시킨다. 이에 의해서 오차의 범위에서, 반도체레이저집광점과 광파이버단부면이 일치한다. 또 광파이버, 반도체레이저를 상대이동시켜서 광??최대점을 구하는 것을 특징으로 한다.

Description

광축조심방법, 광축조심장치, 광학소자의 검사방법, 광학소자의 검사장치, 광학모듈의 제조방법 및 광학모듈의 제조장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제7도는 본 발며으이 조심방법의 원리를 표시한 개략구성도.

Claims

일점에 집광하는 광을 발생하는 제1광학소자와, 좁은 입사면을 가진 제2광학소자를 광학적으로 조심하는 방법에 있어서 제2광학소자와 반도체위치검출기를 광축이 평행하고 단부면이 거의 동일 높이가 되도록 지지대에 의해서 지지하고, 제1광학소자에 위치검출기를 대향시켜서, 위치검출기의 수광면에 제1광학소자의 광을 집광시키고, 제1광학소자의 집광점을 위치검출기에 의해서 검지하고, 집광점과 제2광학소자의 위치의 차를 구하고, 제2광학소자의 위치검출기를 일체로 해서 제1광학소자에 대해서 상대적으로 이동시켜서, 제1광학소자의 집광점에 제2광학소자를 대향시키고, 그 후, 제2광학소자를 제1광학소자에 대해서 광량이 증대하는 방향으로 상대이동시킴으로써 광학적으로 조심하는 것을 특징으로 하는 광축조심방법.
제1항에 있어서, 제1광학소자가 집광렌즈를 가진 반도체레이저인 것을 특징으로 하는 광축조심방법.
제1항에 있어서, 제1광학소자가 그 일단부에 집광렌즈를 가진 광파이버로듈이고, 그 타단부로부터 광을 입사시킴으로써 집광점을 형성한 것을 특징으로 하는 광축조심방법.
제1항∼제3항의 어느 한 항에 있어서, 제2광학소자가 광파이버인 것을 특징으로 하는 광축조심방법.
제1항∼제3항의 어느 한 항에 있어서, 제2광학소자가 광도파로인 것을 특징으로 하는 광축조심방법.
제1항에 있어서, 제1광학소자가 복수의 반도체레이저와 집광계로 이루어진 반도체 레이저어페이이고, 제2광학소자가 제1광학소자와 동일 개수이고 동일 배치된 광파이버의 어레이로 이루러지고, 제1광학소자의 어레이의 하나의 반도체레이저를 발광시켜 그 위치를 대향하는 위치에 있는 위치검출기에 의해서 검출하고, 다음에 어레이의 다른 반도체레이저를 발광시켜 그 위치를 위치검출기에 의해서 검출하고, 그 후 검출된 2개의 반도체레이저의 위치정보에 의해서 반도체레이저어레이와 광학이버어레이를 상대이동시키고 양자의 대응하는 반도체레이저와 광파이버를 각각 대향시킨 후에, 반도체레이저어레이와 광파이버어레이를 광학적으로 미세조심하는 것을 특징으로 하는 광축조심법.
제1항∼제6항의 어느 한 항에 있어서, 제1광학소자가 방사하는 광의 파장이 0.9㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 광축조심법.
일점에 집광하는 광을 발생하는 제1광학소자와, 좁은 입사면을 가진 제2광학소자를 광학적으로 조심하는 방법에 있어서, 수광면에 복수의 전극을 가지고 각 전극에 흐르는 광전류를 측정하고 입사점의 좌표를 구할수 있는 반도체위치검출기와, 제2광학소자와 반도체위치검출기를 일체로 유지하는 센서지지대와, 센서지지대와 제1광학소자를 XYZ방향으로 상대적으로 구동하는 XYZ구동계와, 발광시키는 구동전원과, 제2광학소자에 들어간 광의 강도를 검출하는 광파워미터와, 위치검출기의 수광면에 있어서의 광의 입사점을 연산하는 위치연산장치와, 위치연산장치의 수광면에 있어서의 광의 입사점을 연산하는 위치연산장치와, 위치연산장치의 신호에 의거해서 입사점과 제2광학소자의 차를 구해서 XYZ구동계를 움직이고 제1광학소자의 집광점에 제2광학소자를 이동시키고 또 광파워미터의 신호에 의해서 광량이 증대하는 방향으로 제2광학소자를 이동시키는 콘트롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 광축조심장치.
제8항에 있어서, 위치검출기가 2차원의 반도체위치검출기인 것을 특징으로 하는 광축조심장치.
제9항에 있어서, 반도체위치검출기칩이, 제1도전형을 가진 반돛기판과, 상기 기판상에 형성된 제1도 전형에피택셜성장층과, 기판의 이면에 형성된 제1전극과, 상기 에피택셜성장층의 일부에 선택적으로 형성된 제2도전형의 영역과, 이 제2도전형의 영역의 4개소에 형성된 제2로부터 제5전극과, 에피택셜성장층의 pn접표면에 형성된 보호막과, 수광층면위에 형성된 반사방지막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광축조심장치.
제10항에 있어서, 제1광학소자의 방사하는 광의 파장이 0.9∼1.7㎛의 범위에 있고, 위치검출기의 제1도 전형기판이 n형 InP 기판으로 이루어지고, 제1도전형의 에피텍셜성장층이 n형 InP 버퍼층, n형 InGaA 수광층, n형 InP 창층으로 이루어지고, n형 InP 창층과 n형 InGaA 수광층에 걸쳐서 칩중앙부에 아연확산에 의한 P형영역이 형성되고, p형 영역의 4변에 4개의 전극이 형성되어 있고, 각 p 쪽 전극과 바닥면의 n쪽 전극의 사이에 흐르는 광전류 X₁, X₂, Y₁, Y₂의 차를 합에 의해서 나눈 값에 의해서 X 좌표, Y 좌표를 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 광축조심장치
일점에 집광하는 광을 발생하는 제1광학소자와 광학특성을 검사하는 방법에 있어서, 좁은 입사단부면을 가지고 타단부면이 광파워미터에 접속된 제2광학소자와, 반도체위치검출기를 광축이 평행하고 단부면이 거의 동일 높이가 되도록 지지대에 의해서 지지하고, 제1광학소자에 위치검출기를 대향시켜서, 의치검출기의 수광면에 제1광학소자의 광을 집광시키고, 제1광학소자의 집광점을 위치검출기에 의해서 검지하고, 집광점과 제2광학소자의 위치의 차를 구하고, 제2광학소자와 위치검출기를 일체로 해서 제1광학 소자에 대해서 상대적으로 이동시켜서, 제1광학소자의 집광점에 제2광학소자를 대향시키고, 그 후, 제2광학소자를 제1광학소자에 대해서 광량이 증대하는 방향으로 상대이동시킴으로써 광학적으로 조심하고, 제1광학소자의 최대광량이 제2광학소자에 입사하는 최적위치에 있어서 제1광학소자의 광량을 측정하는 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사방법.
제12항에 있어서, 제1광학소자가 집광렌즈를 가진 반도체레이저인 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사방법.
제12항에 있어서, 제1광학소자가 그 일단부에 집광렌즈를 가진 광파이버모듈이고, 그 타단부에 광원을 가지고, 광원으로부터 타단부에 광을 입사시킴으로써 집광렌즈의 앞쪽에 집광점을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사방법.
제12항에 있어서, 제1광학소자가 복수의 반도체레이저와 집광계로 이루어진 반도체어레이이고, 제2광학소자가 제1광학소자와 동일 개수이고 동일배치인 광파이버의 어레이로 이루어지고, 제1광학소자의 어레이의 하나의 반도체어레이를 발광시켜 그 위치를 대향하는 위치에 있는 위치검출기에 의해서 검출하고, 다음에 어레이의 다른 반도체레이저를 발광시켜 그 위치를 위치검출기에 의해서 검출하고, 그후 검출된 2개의 반도체레이저의 위치정보에 의해서 반도체레이저어레이와 광파이버어레이를 상대이동시키고 양자의 대응하는 반도체레이저와 광파이버를 각각 대향시킨 후에, 반도체레이저어레이와 광파이버어레이를 광학적으로 미세조심하고 최적 위치에 있어서 제1광학소자의 광량을 제2광학소자의 종단부에 설치한 광파워미터에 의해서 측정하는 것을 특징으로 하는 광학소자 검사방법.
제12항∼제15항의 어느 한 항에 있어서, 제1광학소자의 광량의 외에 , 제1광학 소자의 발광파장을 측정하도록 한 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사방법.
일점에 집광하는 광을 발생하는 제1광학소자의 광학특성을 검사하는 장치에 있어서, 좁은 입사면을 가지고 제1광학소자에 조심되어야할 제2광학소자와, 수광면에 복수의 전극을 가지고 간 전극에 흐르는 광전류를 측정하고 입사점의 좌표를 구할 수 있는 반도체위치검출기와, 제2광학소자와 반도체위치검출기를 일체로 유지하는 센서지지대와 제1광학소자를 XYZ 방향으로 상대적으로 구동하는 XYZ 구동제와, 제1광학소자를 발광시키는 구동전원과, 제2광학소자에 들어간 광의 강도를 검출하는 광파워미터와, 위치검출기의 수광면에 있어서의 광의 입사점을 연산하는 위치연산장치와, 위치연산장치의 신호에 의거해서 입사점과 제2광학소자의 차를 구해서 XYZ 구동계를 움직이고 제1광학소자의 집광점에 제2광학소자를 이동시키고 또 광파워미터의 신호에 의해서 광량이 증대하는 방향으로 제2광학소자를 이동시키는 콘트롤러로 이루어지고, 제1광학소자와 제2광학소자를 조심시킨 후, 제1광학소자를 발광시키고, 제2광학소자에 연결된 파워미터에 의해서 제1광학소자의 광량을 측정하는 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사장치.
제17항에 있어서, 위치검출기가 2차원의 반도체위치검출기인 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사장치.
제18항에 있어서, 반도체 위치검출기 칩이, 제1도전형을 가진 반도체기판과, 상기 기판상에 형성된 제1도전형 에피텍셜성장층과, 기판의 이면에 형성된 제1전극과, 상기 에피택셜성장층의 일부에 선택적으로 형성된 제2도전형의 영역과 이 제2도전형의 영역의 4개소에 형성된 제2로부터 제5전극과, 에피택셜성장층의 pn 접합의 표면에 형성된 보호막과, 수광층면위에 형성된 반사방지막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사장치.
제19항에 있어서, 제1광학소자의 방사하는 광의 파장이 0.9∼1.7㎛의 범위에 있고, 위치검출기의 제1도 전형기판이 n형 InP 기판으로 이루어지고, 제1도전형의 에피텍셜성장층이 n형 InP 버퍼층, n형 InGaA 수광층, n형 InP 창층으로 이루어지고, n형 InP 창층과 n형 InGaA 수광층에 걸쳐서 칩중앙부에 아연확산에 의한 P형영역이 형성되고, p형 영역의 4변에 4개의 전극이 형성되어 있고, 각 p 쪽 전극과 바닥면의 n쪽 전극의 사이에 흐르는 광전류 X₁, X₂, Y₁, Y₂의 차를 합에 의해서 나눈 값에 의해서 X 좌표, Y 좌표를 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학소자의 검사장치.
일점에 집광하는 광을 발생하는 제1광학소자와, 좁은 입사면을 가진 제2광학소자를 광학적으로 조심하고 일체로 결합해서 광학모듈고 하는 방법에 있어서, 제2광학소자와 반도체위치검출기를 광축이 평행하도록 단부면이 거의 동일높이가 되도록 지지대에 의해서 지지하고, 제1광학소자에 위치검출기를 대향시켜서, 위치검출기의 수광면에 제1광학소자의 광을 집광시키고, 제1광학소자의 집광범을 위치검출기에 의해서 검지하고, 집광점과 제2광학소자의 위치의 차를 구하고, 제1광학소자와 위치검출기를 일체로해서 제1광학소자에 대해서 상대적으로 이동시켜서, 제1광학소자의 집광점에 제2광학소자를 대향시키고, 그후, 제2광학소자를 제1광학소자에 대해서 광량이 증대하는 방향으로 상대이동시킴으로써 광학적으로 조심하고, 최적위치에 있어서 제1광학소자와 제2광학소자를 결합해서 광학모듈을 제조하는 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
제21항에 있어서, 제1광학소자가 집광렌즈를 가진 반도체레이저인 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
제21항에 있어서, 제1광학소자가 그 일단부에 집광렌즈를 가진 광파이버 모듈이고, 그 타단부로부터 광을 입사시킴으로써 집광점을 형성한 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
제21항∼제23항의 어느 한항에 있어서, 제2광학소자가 광파이버인 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
제21항∼제23항의 어느 한항에 있어서, 제2광학소자가 광도파로인 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
제21항에 있어서, 제1광학소자가 복수의 반도체레이저와 집광계로 이루어진 반도체어레이이고, 제2광학소자가 제1광학소자와 동일 개수이고 동일배치인 광파이버의 어레이로 이루어지고, 제1광학소자의 어레이의 하나의 반도체어레이를 발광시켜 그 위치를 대향하는 위치에 있는 위치검출기에 의해서 검출하고, 다음에 어레이의 다른 반도체레이저를 발광시켜 그 위치를 위치검출기에 의해서 검출하고, 그후 검출된 2개의 반도체레이저의 위치정보에 의해서 반도체레이저어레이와 광파이버어레이를 상대이동시키고 양자의 대응하는 반도체레이저와 광파이버를 각각 대향시킨 후에, 반도체레이저어레이와 광파이버어레이를 광학적으로 미세조심하는 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
제21항∼제26항의 어느 한 항에 있어서, 제1광학소자가 방사하는 광의 파장이 0.9㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조방법.
일점에 집광하는 광을 발생하는 제1광학소자와, 좁은 입사면을 가진 제2광학소자를 광학적으로 조심하고 양자를 결합하여일체로 하는 광학모듈의 제조장치에 있어서, 수광면에 복수의 전극을 가지고 각 전극에 흐르는 광전류를 측정하고 입사점의 좌표를 구할수 있는 반도체위치검출기와, 제2광학소자와 반도체위치검출기를 일체로 유지하는 센서지지대와, 센서지지대와 제1광학소자를 XYZ방향으로 상대적으로 구동하는 XYZ구동계와, 발광시키는 구동전원과, 제2광학소자에 들어간 광의 강도를 검출하는 광파워미터와, 위치검출기의 수광면에 있어서의 광의 입사점을 연산하는 위치연산장치와, 위치연산장치의 수광면에 있어서의 광의 입사점을 연산하는 위치연산장치와, 위치연산장치의 신호에 의거해서 입사점과 제2광학소자의 차를 구해서 XYZ구동계를 움직이고 제1광학소자의 집광점에 제2광학소자를 이동시키고 또 광파워미터의 신호에 의해서 광량이 증대하는 방향으로 제2광학소자를 이동시키는 콘트롤러와 제1광학소자와 제2광학소자를 조심시킨 위치에 의해서 광량이 용접하고 양자를 결합하는 용접장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조장치.
제28항에 있어서, 위치검출기가 2차원의 반도체위치검출기인 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조장치.
제29항에 있어서, 반도체 위치검출기 칩이, 제1도전형을 가진 반도체기판과, 상기 기판상에 형성된 제1도전형 에피텍셜성장층과, 기판의 이면에 형성된 제1전극과, 상기 에피택셜성장층의 일부에 선택적으로 형성된 제2도전형의 영역과 이 제2도전형의 영역의 4개소에 형성된 제2로부터 제5전극과, 에피택셜성장층의 pn 접합의 표면에 형성된 보호막과, 수광층면위에 형성된 반사방지막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조장치.
제30항에 있어서, 제1광학소자의 방사하는 광의 파장이 0.9∼1.7㎛의 범위에 있고, 위치검출기의 제1도 전형기판이 n형 InP 기판으로 이루어지고, 제1도전형의 에피텍셜성장층이 n형 InP 버퍼층, n형 InGaA 수광층, n형 InP 창층으로 이루어지고, n형 InP 창층과 n형 InGaA 수광층에 걸쳐서 칩중앙부에 아연확산에 의한 P형영역이 형성되고, p형 영역의 4변에 4개의 전극이 형성되어 있고, 각 p 쪽 전극과 바닥면의 n쪽 전극의 사이에 흐르는 광전류 X₁, X₂, Y₁, Y₂의 차를 합에 의해서 나눈 값에 의해서 X 좌표, Y 좌표를 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학모듈의 제조장치.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.