JPS6412362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は誘電体光学導波管の結合に関するもの
である。

（従来技術及び問題点） 光学フアイバの形で備えた誘電体光学導波管は
通常クラツデイングで囲まれたコア領域から成つ
ている。光はこのコアに沿つて伝達する。周知の
光学フアイバ結合器の大半はフアイバコアを整列
させるために光学フアイバのクラツデイング表面
を使用する。通常結合器は各々のフアイバのクラ
ツデイングを共通外部素子に参照させることによ
り正確に整列させようとすることで動作する。こ
のような方法では２本のフアイバのコアが結果と
して、特に単一モードのフアイバを結合させる場
合に、光学的フアイバ接続における主な目的であ
るはずの正確な整列状態に必ずしもならない。

（本発明の目的） 本発明の目的は、コアの周囲に所定の角度間隔
で複数の光感知装置を設けることにより、容易な
構成で短時間でミスアライメントの調整を行う方
法と装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明はフアイバ結合個所における２本のフア
イバのコアを整列させる結合方法を提供する。こ
の方法では２本のフアイバをほぼ整列させ、この
フアイバの一方に沿つて光を伝達させ、他方のフ
アイバのコアへ結合されなかつた光を検出してこ
の検出された光が最少になるまでフアイバの相対
的な位置を調整する。

この明細書では専門用語の「光」は可視領域と
して知られている電磁スペクトルの一部とともに
誘電体光学導波管により伝送できる可視領域の各
各の端部における電磁スペクトルの各部分を意味
するものとする。

本発明の１つの特徴により誘電体光学導波管を
結合させる方法が与えられ、この方法は各々の光
学導波管を少なくとも一方は光に対し透明なもの
にした結合素子内へ配置することと、前記導波管
がほぼ軸方向に整列するように前記結合素子を配
置することと、光が透明の結合素子内の導波管に
より受け取られるように前記導波管の１つに沿つ
て光を伝送することと、前記光を受け取る導波管
のコアへ結合されなかつた光をその導波管の周囲
の複数の異なる角度位置において感知し前記導波
管のミスアラインメントの方向の表示を与えるこ
とと、感知された光のレベルが最低になるまで前
記導波管の相対的な位置を調整することと、その
位置に前記結合素子を固定することから成つてい
る。

この方法を実行するための装置は第１の結合素
子内の第１の誘電体光学導波管を取り付けるため
の第１の取り付け手段と、第２の結合素子内の第
２の誘電体光学導波管を前記第１の導波管とほぼ
軸方向に整列するように取り付けるための第２の
取り付け手段とを備え、該取り付け手段の一方は
他方に対して他方の取り付け手段の軸に垂直な平
面内の垂直な軸に沿つて可動にし、光が一方の導
波管から伝送される時他方の導波管へ結合されな
かつた光を検出するための検出装置を備え、該検
出装置は導波管の周囲に光感知装置を所定の角度
間隔で複数個配置することで構成し、前記光感知
装置の出力から前記導波管のミスアラインメント
の方向を表示できるようにし、さらに前記感知装
置からの信号に応じて作動し前記可動取り付け手
段の位置を前記垂直な軸の一方か他方に沿つて移
動させるための装置を備えている。

可動取り付け手段はステツパー電動機により可
動である線形並進台を備えればよい。

感知装置は直角位相ダイオードから成つている
とよい。この直角位相ダイオードは対を成して２
つの差動増幅器へ接続される４個の出力を有し、
該各々の増幅器からの出力はマイクロプロセツサ
ーへ送られ該マイクロプロセツサーは前記ステツ
パー電動機が前記ダイオードの出力が減少して最
小となるように前記並進台を移動させるように前
記ステツパー電動機を作動させるための信号を発
生するようにする。

（効果） 光感知装置を導波管の周囲に所定の角度間隔で
複数個配置することによりミスアライメントの方
向が導波管を動かさなくても検出できるため、自
動調整を行う場合、簡単且つ短時間で行なうこと
が出来る。

（実施例） 以下本発明を添付図面を詳細に説明して例示的
にのみ説明する。

第１図を参照すると誘電体光学導波管を結合さ
せるための装置はステツパー電動機１１，１２、
及び１４によりＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に沿つて可
動な線形並進台１０を含んでいる。この並進台は
光学フアイバ１６用の結合素子１５を支持する。
この結合素子は光学フアイバを収容するための穴
を中央に有する全体として円筒形フエルールであ
る。同様の結合素子１８は図示されていない適切
な取り付け手段で結合素子１５とほぼ同軸となる
ように取り付けられる。結合素子１８は光学フア
イバ１９を収容するための穴を中央に有する。直
角位相ダイオード２０はフアイバ１９の周囲で結
合素子１８から軸方向に間隔をあけた位置に配置
される。直角位相ダイオード２０は対向する対の
４分円をそれぞれの増幅器２３，２４へ結合させ
る出力２１，２２を有する。増幅器２３及び２４
はマイクロプロセツサー２５への出力を有しマイ
クロプロセツサー２５は電動機１１，１２，１４
の各々への出力を有する。

操作に際しては結合されるべき２本の光学フア
イバの端部を公知の方法で準備してそれぞれの結
合素子１５，１８中に配置する。光はフアイバ１
６に沿つて伝送されフアイバ１９により受け取ら
れる。フアイバ１９のコアへ結合されなかつた光
は直角位相ダイオード２０により感知されこれに
よりライン２１，２２に出力が発生する。これら
の出力は増幅器２３および２４により増幅されて
からマイクロプロセツサー２５へ送られる。

第３図を参照すると１つの差動増幅器は４分円
Ａ１及びＡ２から、他方の差動増幅器はＢ１及び
Ｂ２から出力を受け取る。差動増幅器からの出力
はミスアラインメントの程度だけでなくその方向
も示す。例えば図面においてもしA1−A2＜０な
らばこの場合フアイバ１６は下方へ移動させなけ
ればならず逆にA1−A2＞０ならば上方へ移動さ
せなければならない。もしB1−B2＜０ならばこ
の場合フアイバ１６を右側へ移動させなければな
らず逆にB1−B2＞０ならば左側へ移動させなけ
ればならない。

マイクロプロセツサー２５は上述のように増幅
器からの出力を判断しダイオード２０からの出力
が減少して最小となるように並進台１０上の結合
素子１５を結合素子１８に対して移動させるよう
にステツパー電動機１１，１２、及び１４を作動
させるための信号を発生する。ダイオードが光を
検出していない時は最適の結合が達成されたこと
になる。次に接着剤を用いてその位置で２つの結
合素子１５及び１８を接着させる。この接着プロ
セスの間プロセツサー２５は結合個所の状態を監
視し続ける。

２つの結合素子のより詳細な図面は第２図に示
されている。パースペクス（perspex）またはプ
ラスチツクでできている結合素子１８は光がこれ
を透過してダイオード２０へ届くことができるよ
うに透明である。光学的に透明な結合素子１８は
フアイバのクラツデイングよりも屈折率が高いこ
とが好ましい。クラツデイングとフエルールの間
の光学的接触は捕えられなかつた光の大部分がフ
エルール中へ屈折するのを確実にするために良く
なければならない。ダイオードに面しているフエ
ルール１８の端部は第２図に図示されているよう
に放射された光がさらに屈折せずに空間へ抜け出
るように、すなわち光がその面をほぼ垂直に当た
るように傾斜しているとよい。

第３図に図示されているようなダイオードアレ
イは中にスロツト３０を有し接合がなされた後フ
アイバ１９を取りはずせるようになつている。そ
の代りにフアイバ１９はフエルール１８とダイオ
ードアレイの間で曲げてダイオードから取りはず
せばよい。

説明した機能を実行するためのマイクロプロセ
ツサーのプログラミングは比較的すんなり進むも
のである。第４図はマイクロプロセツサー用のプ
ログラムの基礎を与えるフローチヤートである。
光感知装置は第３図と異なつた配置の例である。
最初光感知装置からの出力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを読み
取り、Ａ＋ＢとＣ＋Ｄの大小を比較する。Ａ＋Ｂ
＞Ｃ＋Ｄなら導波管を−Ｘ方向に動かし、Ａ＋Ｂ
＜Ｃ＋Ｄなら＋Ｘ方向に動かす。

次にＡ＋ＤとＢ＋Ｃの大小を比較する。Ａ＋Ｄ
＞Ｂ＋Ｃなら導波管を＋Ｙ方向に動かし、Ａ＋Ｄ
＜Ｂ＋Ｃなら−Ｙ方向に動かす。

このサイクルを繰り返し、光感知装置からの出
力全てがゼロになつた時最適な結合状態が得られ
る。

本発明の装置は位置の微細調整をするために圧
電変換器を電動機駆動式並進台とともに用いると
0.2μｍのアラインメント分解能を与える程感度の
高いものであることがわかつている。フアイバ１
８のコアへ結合されなかつた光はそのフアイバの
周囲の複数の異なる角度位置において感知される
ため、本発明の方法はミスアラインメントの程度
だけでなく方向の表示も与える。この結合方法は
アラインメントの公差が決定的である場合に単一
モードのフアイバを結合するのに特に適してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の概略的
説明図、第２図は第１図の装置の一部の詳細図、
第３図は本発明の装置の動作の説明図、第４図は
マイクロプロセツサー用プログラムの基礎を形成
しているフローチヤートである。 参照番号の説明、１０……線形並進台、１１，
１２，１４……ステツパー電動機、１５，１８…
…結合素子、１６，１９……光学フアイバ、２０
……直角位相ダイオード、２３，２４……差動増
幅器、２５……マイクロプロセツサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体光学導波管結合方法であつて、各々の
   光学導波管を少なくとも一方は光に対し透明なも
   のにした結合素子内へ配置することと、前記導波
   管がほぼ軸方向に整列するように前記結合素子を
   配置することと、光が透明の結合素子内の導波管
   により受け取られるように前記導波管の１つに沿
   つて光を伝送することと、前記光を受け取る導波
   管の周囲に光感知装置を所定の角度間隔で複数個
   配置することと、前記光感知装置の出力から前記
   導波管のミスアライメントの方向の表示を与える
   ことと、感知された光のレベルが最低になるまで
   前記導波管の相対的な位置を前記光感知装置の出
   力にもとづいて調整することと、その位置に前記
   結合素子を固定することを含むことを特徴とする
   前記誘電体光学導波管結合方法。 ２ 誘電体光学導波管を結合するための装置であ
   つて、第１の結合素子内の第１の誘電体光学導波
   管を取り付けるための第１の取り付け手段と、第
   ２の結合素子内の第２の誘電体光学導波管を前記
   第１の導波管とほぼ軸方向に整列するように取り
   付けるための第２の取り付け手段とを備え、該取
   り付け手段の一方は他方に対して他方の取り付け
   手段の軸に垂直な平面内の垂直な軸に沿つて可動
   にし、光が一方の導波管から伝送される時他方の
   導波管へ結合されなかつた光を検出するための検
   出装置を備え、該検出装置は導波管の周囲に所定
   の角度間隔で配置された複数個の光感知素子を含
   み、前記光感知装置の出力にもとづいて前記導波
   管のミスアラインメントの方向を含む信号を作成
   し、さらに前記検出装置からの前記信号に応じて
   作動し前記可動取り付け手段の位置を前記垂直な
   軸の一方か他方に沿つて移動させるための装置を
   備えたことを特徴とする前記誘電体光学導波管結
   合装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記可動取
   り付け手段はステツパー電動機により可動である
   線形並進台を備えたことを特徴とする前記誘電体
   光学導波管結合装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、前記感知装
   置は直角位相ダイオードから成つていることを特
   徴とする前記誘電体光学導波管結合装置。 ５ 特許請求の範囲第４項において、前記直角位
   相ダイオードは対を成して２つの差動増幅器へ接
   続される４個の出力を有し、該各々の増幅器から
   の出力はマイクロプロセツサーへ送られ該マイク
   ロプロセツサーは前記ステツパー電動機が前記ダ
   イオードの出力が減少して最小となるように前記
   並進台を移動させるように前記ステツパー電動機
   を作動させるための信号を発生するようにしたこ
   とを特徴とする前記誘電体光学導波管結合装置。