JPH0693052B2 - Optical power adjustment method - Google Patents
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光通信等に用いられる発光素子又は受光素子
等の光半導体素子と光ファイバを光学的に結合させる光
パワーの調整方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical power adjustment method for optically coupling an optical fiber with an optical semiconductor element such as a light emitting element or a light receiving element used in optical communication and the like. Is.
(従来の技術) 従来、光通信装置等に用いられる発光ダイオード(LE
D)、半導体レーザダイオード(LD)等の発光素子や、
フォトダイオード(PIN−PD,APD)等の受光素子は、伝
送媒体である光ファイバと最大の光学的結合効率が得ら
れるように、通常光学レンズ(以下、レンズと称す)や
集束性ロッドレンズ及び球レンズを介して調整を行うよ
うにしている。(Prior Art) Conventionally, a light emitting diode (LE
D), a light emitting element such as a semiconductor laser diode (LD),
Photodetectors such as photodiodes (PIN-PD, APD) usually use optical lenses (hereinafter referred to as lenses), converging rod lenses, and converging rod lenses in order to obtain maximum optical coupling efficiency with the optical fiber that is the transmission medium. The adjustment is made via a ball lens.
第8図は係る光パワー調整装置の全体構成図、第9図は
光半導体素子と光コネクタ部の断面図、第10図及び第11
図は従来の光パワーの調整方法を示すフローチャートで
ある。FIG. 8 is an overall configuration diagram of the optical power adjusting device, FIG. 9 is a cross-sectional view of an optical semiconductor element and an optical connector portion, FIGS. 10 and 11.
The figure is a flowchart showing a conventional optical power adjustment method.
以下、これらの図に基づいて従来の光学的結合のための
光パワー調整方法について説明する。Hereinafter, a conventional optical power adjusting method for optical coupling will be described with reference to these drawings.
まず、第8図に示される光パワー調整装置に光半導体素
子1を治具(図示なし)を介してクランプ又はホールド
する。そして、その治具は調整装置と連動するように構
成されており、この調整装置の操作により治具を介して
光半導体素子1の位置を所望の位置へ移動できるように
なっている。First, the optical semiconductor device 1 is clamped or held in the optical power adjusting device shown in FIG. 8 via a jig (not shown). The jig is configured to interlock with the adjusting device, and the position of the optical semiconductor element 1 can be moved to a desired position through the jig by operating the adjusting device.
一方、光ファイバ5側は、レンズ2を固着剤により固定
したレンズホルダ3とコリメータ4とを螺合し接続され
る。そこで、このコリメータ4を含むレンズホルダ3は
治具を介し(図示なし)強固に固定する。On the other hand, on the optical fiber 5 side, a lens holder 3 in which the lens 2 is fixed by a fixing agent and a collimator 4 are screwed and connected. Therefore, the lens holder 3 including the collimator 4 is firmly fixed via a jig (not shown).
以下、光半導体素子として発光素子が用いられる場合に
ついて説明する。Hereinafter, a case where a light emitting element is used as an optical semiconductor element will be described.
この状態において、光ファイバ5の端点は、光学的結合
状態を表示する測定器と接続されており、レンズ2を介
して入射する光パワーの状態を常時表示できるようにし
ている。In this state, the end point of the optical fiber 5 is connected to a measuring instrument for displaying the optical coupling state so that the state of the optical power incident through the lens 2 can be constantly displayed.
そこで、発光素子のアノード6とカソード7の間に電圧
を印加し、順バイアスで通電することで発光素子は発光
する。尚、この電源として、定電流源を用いて一定電流
を供給する。Therefore, a voltage is applied between the anode 6 and the cathode 7 of the light emitting element, and the light emitting element emits light by energizing with a forward bias. Note that a constant current source is used as this power source to supply a constant current.
また、第8図おいて、8はレンズホルダ保持治具、9は
固定治具及び治具を固定するハンドル、10は光半導体素
子クランプ治具、10−1は凹部、11−1は押さえレバ
ー、11−2はロックレバー、11−3はバイアスバネ、12
はZ軸駆動用の精密モータ、13はX軸駆動用の精密モー
タ、14はY軸駆動用の精密モータ、15はZステージ、17
は電子制御装置である。Further, in FIG. 8, 8 is a lens holder holding jig, 9 is a fixing jig and a handle for fixing the jig, 10 is an optical semiconductor element clamping jig, 10-1 is a concave portion, 11-1 is a holding lever. , 11-2 is a lock lever, 11-3 is a bias spring, 12
Is a precision motor for Z-axis drive, 13 is a precision motor for X-axis drive, 14 is a precision motor for Y-axis drive, 15 is a Z stage, 17
Is an electronic control unit.
ここで、光パワーを調整するための制御装置について説
明する。Here, a control device for adjusting the optical power will be described.
セットされた光半導体素子1をX軸方向に移動させるた
めには精密モータ13、同じくY軸方向に移動させるため
に精密モータ14、同じくZ軸方向に移動するために精密
モータ12をそれぞれ用いる。そして、これらのモータは
CPU(中央処理装置)18を具備する電子制御装置17によ
って制御される。この点を更に詳細に説明すると、電子
制御装置17はCPU18、メモリ19、I/Oインターフェース2
0、KB/CRT21、プリンタ22等からなる。又、この電子制
御装置17は、光ファイバ5の端点に接続される光測定器
16からの測定値が読み込まれるようになっている。更
に、I/Oインターフェース20からの出力は各精密モータ1
2,13,14へ接続されている。A precision motor 13 is used to move the set optical semiconductor element 1 in the X-axis direction, a precision motor 14 is also used to move the optical semiconductor element 1 in the Y-axis direction, and a precision motor 12 is also used to move it in the Z-axis direction. And these motors
It is controlled by an electronic control unit 17 having a CPU (central processing unit) 18. To explain this point in more detail, the electronic control unit 17 includes a CPU 18, a memory 19, and an I / O interface 2
0, KB / CRT21, printer 22, etc. The electronic control unit 17 is an optical measuring device connected to the end point of the optical fiber 5.
Measured values from 16 are read. Furthermore, the output from the I / O interface 20 is
It is connected to 2,13,14.
そこで、まず、電子制御装置17に接続されている精密モ
ータ13,14を駆動して、第8図に示されるレンズホルダ
3が固定された位置の上方へクランプされた光半導体素
子1が位置するように移動させる。Therefore, first, the precision motors 13 and 14 connected to the electronic control unit 17 are driven to position the clamped optical semiconductor element 1 above the position where the lens holder 3 shown in FIG. 8 is fixed. To move.
次に、この調整治具を用いた調整手順を第10図のメイン
ルーチンのフローチャートに則って説明する。Next, the adjustment procedure using this adjustment jig will be described with reference to the flowchart of the main routine of FIG.
まず、初期設定を行い(ステップ)、次いで、部品セ
ット確認を行う(ステップ)。次に、精密モータ12を
駆動し、徐々にZステージ15を下降させる(ステップ
)。その時、レンズ2より入射する光パワーが目標値
(規格値)に近いか否かを測定し(ステップ)、既に
目標値に近ければ、移動ピッチが1桁小さい微動ルーチ
ンに移行する。次に、光半導体素子の良否を判定する
(ステップ)。これは、その光半導体素子に通電を行
いレンズ2付近に近づければ、光測定器16に最小限入る
値は予め検知できるので、その値に達しているか否かに
よって判定できる。もし、発光又は受光を行っていない
と判定すれば、その光半導体素子の異常をCRT21又はプ
リンタ22に表示する(ステップ)。そして、もう一
度、規格値に近い値を示しているかどうかを判断し(ス
テップ)、NOであれば、粗動ルーチンを飛び越し、微
動ルーチンに移行する。もし、光パワーが規格値に対し
て離れているようであれば、そのまま粗動ルーチン(ス
テップ)に入る。First, the initial setting is performed (step), and then the parts set is confirmed (step). Next, the precision motor 12 is driven to gradually lower the Z stage 15 (step). At that time, it is measured whether or not the optical power incident from the lens 2 is close to the target value (standard value) (step), and if it is already close to the target value, the process moves to a fine movement routine in which the movement pitch is one digit smaller. Next, the quality of the optical semiconductor element is determined (step). This is because if the optical semiconductor device is energized and brought close to the vicinity of the lens 2, the minimum value that can be entered in the optical measuring device 16 can be detected in advance, and it can be determined by whether or not the value has been reached. If it is determined that light emission or light reception is not performed, the abnormality of the optical semiconductor element is displayed on the CRT 21 or the printer 22 (step). Then, it is again judged whether or not the value is close to the standard value (step). If NO, the coarse movement routine is skipped and the fine movement routine is performed. If the optical power is far from the standard value, the coarse movement routine (step) is directly started.
ここで、粗動サブルーチンについて第11図を用いて詳細
に説明する。Here, the coarse movement subroutine will be described in detail with reference to FIG.
まず、粗動ルーチンに入ると内蔵されているカウンタが
+1し、これが、+4となり、粗動を4回繰り返し(ス
テップ)ても、なお、規格値に近くならない場合は、
その光半導体素子を不良と判断し、異常表示(ステップ
)を行う。次に、粗動が4回繰り返されていない場合
は、+X方向に1パルスを発生させ、精密モータ13を駆
動し、+X方向に1ピッチ移動する(ステップ)。こ
の場合、光測定器16からの測定値を電子制御装置17に読
み込み(ステップ)、前回読み込んだ値との比較を行
い、判断(ステップ)し、その結果、その値が向上す
る場合には、更に、+X方向に進み、順次ピッチ移動さ
せていき、比較結果が低下したら、その位置から−X方
向に+1ピンチ移動し(ステップ)、その位置を調整
位置とする。このような調整方法で−X方向、+Y、−
Y、+Z、−Zのそれぞれの方向について調整を行い、
各々の方向でパワーが最大となる位置で調整を終了し、
粗動調整を終了する。First, when the coarse movement routine is entered, the built-in counter increments by 1 and becomes +4. Even if the coarse movement is repeated 4 times (steps), the value still does not come close to the standard value.
The optical semiconductor element is determined to be defective, and an abnormality is displayed (step). Next, if the coarse movement is not repeated four times, one pulse is generated in the + X direction, the precision motor 13 is driven, and one pitch is moved in the + X direction (step). In this case, the measured value from the optical measuring device 16 is read into the electronic control unit 17 (step), compared with the previously read value, judged (step), and as a result, if the value improves, Furthermore, the pitch is moved in the + X direction, and the pitch is sequentially moved. When the comparison result decreases, the position is moved by +1 pinch in the -X direction (step), and the position is set as the adjustment position. With such adjustment method, -X direction, + Y,-
Adjust for each direction of Y, + Z, -Z,
Finish the adjustment at the position where the power is maximum in each direction,
Finish coarse adjustment.
そして、粗動調整を終了したら、再び、第10図に示すメ
インソルーチンに戻る。そして、この時の光半導体素子
1の光パワーがレンズ2より十分に入射し、規格値に近
くならない時、もう一度粗動調整(ステップ)を行
う。規格値に十分近い時は、微動ルーチン(ステップ
)に移行する。この微動ルーチン(ステップ)の調
整方法は、前の粗動ルーチンと同様であるが、光半導体
素子1を移動させるピッチ幅を粗動調整におけるピッチ
幅の1/10に設定する点が相違する。この微動調整を粗動
調整の場合と同様にX、Y、Z方向に繰り返す事によ
り、規格値をクリアすることができる。When the coarse adjustment is completed, the process returns to the main routine shown in FIG. Then, when the optical power of the optical semiconductor element 1 at this time is sufficiently incident from the lens 2 and is not close to the standard value, the coarse movement adjustment (step) is performed again. When the value is sufficiently close to the standard value, the control moves to the fine movement routine (step). The method of adjusting the fine movement routine (step) is the same as the previous coarse movement routine, except that the pitch width for moving the optical semiconductor element 1 is set to 1/10 of the pitch width in the coarse movement adjustment. By repeating this fine adjustment in the X, Y, and Z directions as in the case of coarse adjustment, the standard value can be cleared.
更に、超微動調整においては、前回の微動調整における
ピッチ幅の1/10、粗動調整の1/100とピッチ幅を狭くし
て、光測定器16から得られる光パワーが最大となる位置
を探し出す。Furthermore, in the ultra-fine movement adjustment, the pitch width is narrowed to 1/10 of the pitch width in the previous fine movement adjustment and 1/100 of the coarse movement adjustment, and the position where the optical power obtained from the optical measuring instrument 16 is maximized is set. Find out.
以上、光半導素子1が発光素子の場合について説明した
が、次に、その光半導体素子が受光素子の場合の調整方
法について説明する。The case where the optical semiconductor element 1 is a light emitting element has been described above. Next, an adjusting method when the optical semiconductor element is a light receiving element will be described.
受光素子の調整方法も上記発光素子の場合と概略同様で
あるが、以下の点が異なる。The method of adjusting the light-receiving element is similar to that of the light-emitting element, except for the following points.
まず、前記した発光素子が受光素子に代わりセットされ
る。即ち、安定化光源(図示せず)と光ファイバ5とが
対となる光コネクタとをねじ込みにより接続し、その安
定化光源が発した光が光ファイバ5へと伝播されレンズ
2を介して受光素子へと光が入射される。するとアノー
ド6とカソード7との間に起電力が誘起され、電流が発
生し、その電流値を測定回路を介し、電流計、又は、電
圧計などの測定器で読み取ってその値が最大となる様に
セットする。受光素子がセットされた後は発光素子の調
整方法と同様であるが、光パワーを読み込むための光測
定器16が電流計又は電圧計となる。First, the above-mentioned light emitting element is set instead of the light receiving element. That is, a stabilizing light source (not shown) is connected to an optical connector in which the optical fiber 5 is paired by screwing, and the light emitted from the stabilizing light source is propagated to the optical fiber 5 and received via the lens 2. Light is incident on the element. Then, an electromotive force is induced between the anode 6 and the cathode 7 to generate a current, and the current value is read through a measuring circuit with a measuring instrument such as an ammeter or a voltmeter to maximize the value. Set. After the light receiving element is set, the light measuring element 16 for reading the optical power becomes an ammeter or a voltmeter in the same manner as the method for adjusting the light emitting element.
そして、同様にX、Y、Z方向の粗動調整、次いで微動
調整を行い、最大の電流値又は電圧が得られる位置へ最
終調整し、光学的結合効率が最大になる様に調整する。Then, similarly, coarse movement adjustment in the X, Y, and Z directions and then fine movement adjustment are performed, and final adjustment is performed to a position where the maximum current value or voltage is obtained, so that the optical coupling efficiency is maximized.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、以上述べた従来の調整方法では、無駄な
ステップが多く、同じ座標上を繰り返し通り、調整のた
めの作業時間が長くなり、更に、このような調整方法に
おいては光半導体素子の光パワーを規格値まで調整でき
ずに終了してしまうという問題点があった。また、それ
とは逆に、規格値を十分満足しているにもかかわらず、
調整工程が全て終了しないため、無駄なステップを費や
し時間を浪費するといった問題点もあった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional adjustment method, there are many useless steps, and the work time for adjustment is prolonged by repeatedly passing on the same coordinate, and further, such adjustment In the method, there is a problem that the optical power of the optical semiconductor element cannot be adjusted to the standard value and the processing ends. On the contrary, despite satisfying the standard value sufficiently,
Since all adjustment processes are not completed, there is a problem in that unnecessary steps are spent and time is wasted.
更に、これらとは別に、発光又は受光パターンが従来と
は全く異なる光半導体素子に対しては調整を行えないな
どの問題があり、技術的に満足できるものではでかっ
た。Further, apart from these, there is a problem that adjustment cannot be performed for an optical semiconductor element whose emission or light receiving pattern is completely different from the conventional one, which is not technically satisfactory.
本発明は、上記問題点を除去し、光学的結合の調整作業
をより迅速、かつ的確に行える光パワー調整方法を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned problems and provide an optical power adjusting method capable of more quickly and accurately adjusting optical coupling.
(問題点を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するために、光伝送媒体を
有する光コネクタを固定し、該光伝送媒体に光半導体素
子の位置合わせを行う光パワー調整方法において、初動
設定し、次に、100μmオーダーの粗動段階から、10μ
mオーダーの微動階段、1μmオーダーの超微動段階へ
と多段階に切り換えてX軸、Y軸及びZ軸方向に光半導
体素子からの光パワーが最大になる位置を探索するにあ
たり、前記初動設定において、光パワー値が規格値に十
分近い場合には、前記超微動段階へ移行させ、前記粗動
段階、微動段階及び超微動段階の探索における調整中の
光パワー値を逐次読み取り、その都度各段階における目
標値又は規格値に対する調整状態を判断し、前記粗動段
階及び微動段階において各目標値に達した場合には、中
間の過程を飛び越して次の調整段階へ移行させ、前記粗
動段階において光パワー値が規格値に十分近い場合には
前記超微動段階へ移行させ、前記各段階における各軸方
向への探索において、ある軸の一方への1ピッチの歩進
により目標値へ接近しないと判断される場合は、該軸の
他方への探索に移行させ、かつ前記超微動段階における
光パワーを読みZ軸を下降させる工程においては、規格
値からの光パワーの差に比例してZ軸の下げ幅を変える
ようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention adjusts an optical power having an optical connector having an optical transmission medium and aligning an optical semiconductor element with the optical transmission medium. In the method, the initial motion is set, then 10μ from the coarse motion stage of 100μm order.
In order to search for a position where the optical power from the optical semiconductor element is maximized in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by switching the m-order fine movement stairs to the 1 μm-order ultrafine movement stage in multiple stages, , If the optical power value is sufficiently close to the standard value, the process is moved to the ultrafine movement stage, the optical power value being adjusted in the search of the coarse movement stage, the fine movement stage and the ultrafine movement stage is sequentially read, and each stage is read. When the adjustment state for the target value or the standard value in is determined, and when each target value is reached in the coarse movement stage and the fine movement stage, the intermediate process is skipped and the process proceeds to the next adjustment stage. When the optical power value is sufficiently close to the standard value, the step is moved to the ultrafine movement step, and in the search in each axis direction in each step, the step is moved to one of the axes by one pitch to reach the target value. If it is judged not to be done, in the step of shifting to the search for the other axis, and reading the optical power in the ultrafine movement stage to lower the Z axis, in proportion to the difference in optical power from the standard value, The reduction width of the Z axis is changed.
(作用) 本発明によれば、上記のように、初動設定し、次に、10
0μmオーダーの粗動段階、10μmオーダーの微動段
階、1μmオーダーの超微動段階へと多段階に切り換え
てX軸、Y軸及びZ軸方向に光半導体素子からの光パワ
ーが最大になる位置を探索するにあたり、まず、前記初
動設定において、光パワー値が規格値に十分近い場合に
は、前記超微動段階へ移行させるようにしたので、Zス
テージを下降させた時点でごく稀に起こり得る調整が不
要な、強いパワーの座標上に降りた時に、粗動ルーチン
にて行う100μmピッチでの移動ではピッチ幅が広いた
め、光パワー値が少し劣化した場合、再び元の座標に戻
るのに多大な時間を要してしまうことになるが、このよ
うな無駄な探索時間の浪費をなくすことができる。(Operation) According to the present invention, as described above, the initial setting is performed, and then 10
Search for the position where the optical power from the optical semiconductor element is maximum in the X-axis, Y-axis, and Z-axis by switching to multiple stages from coarse movement stage of 0 μm order, fine movement stage of 10 μm order, and ultra fine movement stage of 1 μm order. In doing so, first, in the initial setting, when the optical power value is sufficiently close to the standard value, the process is moved to the superfine movement stage, so that adjustment that may occur only rarely when the Z stage is lowered is performed. When getting on the coordinates of unnecessary and strong power, the pitch width is wide in the movement of 100 μm pitch performed in the coarse movement routine, so if the optical power value deteriorates a little, it will take a lot of time to return to the original coordinates again. Although it takes time, it is possible to eliminate such a waste of search time.
更に、前記初動設定において、光パワー値が規格値に十
分近い場合には、前記超微動段階へ移行させる工程を有
しているので、Zステージを下降させた時点でごく稀に
起こり得る調整が不要な、強い光パワーの座標上にセッ
トされた時に、粗動ルーチンにて行う100μmピッチで
の移動ではピッチ幅が広いため、光パワー値が少し劣化
した場合、再び元の座標に戻るのに多大な時間を要して
しまうことになるが、このような無駄な探索時間の浪費
をなくすことができる。Further, in the initial setting, when the optical power value is sufficiently close to the standard value, there is a step of shifting to the ultrafine movement stage, so that adjustment that may occur only rarely when the Z stage is lowered is performed. When it is set on the coordinates of unnecessary and strong optical power, the pitch width is wide in the movement of 100 μm pitch performed in the coarse movement routine, so if the optical power value deteriorates a little, it may be necessary to return to the original coordinates again. Although it takes a lot of time, it is possible to eliminate such a waste of search time.
また、前記粗動段階、微動段階及び超微動段階の探索に
おける調整中の光パワー値を逐次読み取り、その都度各
段階における目標値又は規格値に対する調整状態を判断
し、前記粗動段階及び微動段階において各目標値に達し
た場合には、中間の過程を飛び越して次の調整段階へ移
行させる工程を有しているので、無駄な調整ステップを
省くことができ、前記光半導体素子と前記光伝送媒体と
の光学的結合の調整作業をより迅速、かつ的確に達成す
ることができる。Further, the optical power value being adjusted in the search of the coarse movement stage, the fine movement stage and the ultrafine movement stage is sequentially read, and the adjustment state with respect to the target value or the standard value at each stage is judged each time, and the coarse movement stage and the fine movement stage are determined. In the case where each target value is reached in step 1, there is a step of skipping an intermediate step and shifting to the next adjustment step, so that an unnecessary adjustment step can be omitted, and the optical semiconductor element and the optical transmission The work of adjusting the optical coupling with the medium can be achieved more quickly and accurately.
更に、前記粗動段階において光パワー値が規格値に十分
近い場合には前記超微動段階へ移行させる工程を有して
いるので、微動段階における多くの調整ステップを省略
することができ、前記光半導体素子と前記光伝送媒体と
の光学的結合の調整作業をより迅速、かつ的確に達成す
ることができる。Further, when the optical power value is sufficiently close to the standard value in the coarse movement stage, there is a step of shifting to the ultrafine movement stage, so that many adjustment steps in the fine movement stage can be omitted, The work of adjusting the optical coupling between the semiconductor element and the optical transmission medium can be achieved more quickly and accurately.
また、前記各段階における各軸方向への探索において、
ある軸の一方への1ピッチの歩進により目標値へ接近し
ないと判断される場合は、該軸の他方への探索に移行さ
せる工程を有しているので、−X、−Y、−Z方向へ移
行する際のステップの重複を避けることにより、前記光
半導体素子と前記光伝送媒体との光学的結合の調整作業
をより迅速、かつ的確に達成することができる。Also, in the search in each axial direction in each of the above steps,
If it is determined that the target value is not approached by stepping one axis to one of the axes, the step of shifting to the other of the axis is included. Therefore, -X, -Y, -Z is included. By avoiding the duplication of steps when shifting to the direction, the adjustment work of the optical coupling between the optical semiconductor element and the optical transmission medium can be achieved more quickly and accurately.
更に、前記超微動段階における光パワーを読みZ軸を下
降させる工程においては、規格値からの光パワーの差に
比例してZ軸の下げ幅を変える工程を有しているので、
この超微動段階では1ステップ当たりのピッチ幅が1μ
mと細かいために、光パワーの変化も、これまでの粗
動、微動に比べ小さくなり、通常のステップを順次遂行
したのでは、なかなか規格値に達しない。そこで、これ
までの粗動段階及び微動段階でのZ軸について多いステ
ップ数をかけて調整を行っており、その調整の際の光パ
ワーのデータに基づいて、強制的に数μm下げることに
より、このX、Y方向とのステップ数の差を取り除くこ
とができ、超微動段階でのZ方向で使用する膨大なステ
ップ数を減らすことができる。Furthermore, in the step of reading the optical power in the ultrafine movement stage and lowering the Z axis, there is a step of changing the amount of reduction of the Z axis in proportion to the difference in the optical power from the standard value.
In this ultra-fine movement stage, the pitch width per step is 1μ
Since it is as small as m, the change in the optical power is smaller than the coarse movement and the fine movement that have been performed so far, and it is difficult to reach the standard value when the normal steps are sequentially performed. Therefore, adjustment is performed by taking a large number of steps on the Z axis in the coarse movement stage and the fine movement stage up to now, and by forcibly lowering it by several μm based on the optical power data at the time of the adjustment, This difference in the number of steps between the X and Y directions can be eliminated, and the number of huge steps used in the Z direction at the ultrafine movement stage can be reduced.
また、ここで、初期の調整開始座標のZ軸を下げること
も可能だが、予め下げるとレンズと接触し、どちらかを
破損する恐れがあり、これを行うことは非常に危険であ
る。It is also possible to lower the Z axis of the initial adjustment start coordinates here, but if it is lowered in advance, there is a risk of contact with the lens and either one being damaged, and doing this is extremely dangerous.
このように、このサブルーチンを使用することで、Z方
向で使用する膨大なステップ数を減らすことができる。Thus, by using this subroutine, it is possible to reduce the huge number of steps used in the Z direction.
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail, referring drawings.
第1図は本発明の光パワー調整方法を示すメインルーチ
ンフローチャート、第2図はその粗動調整サブルーチン
のフローチャート、第3図は各方向ヘピッチ移動させる
サブルーチンのフローチャート、第4図は光パワーを読
みZ軸を下げるサブルーチンのフローチャート、図5図
はXY面をサーチするサブルーチンのフローチャートを示
す。なお、光パワー調整装置の構成は第8図に示す従来
のものと同じであり、また、光半導体素子1とそのクラ
ンプ治具10への取り付け、及びレンズホルダ3とその保
持治具8との取り付け方法及び精密モータ12、13、14と
電子制御装置17の構成は従来と同様であるのでそれらの
説明は省略する。FIG. 1 is a flow chart of a main routine showing the optical power adjusting method of the present invention, FIG. 2 is a flow chart of its coarse adjustment subroutine, FIG. 3 is a flow chart of a subroutine for moving the pitch to each direction, and FIG. FIG. 5 shows a flowchart of a subroutine for lowering the Z axis, and FIG. 5 shows a flowchart of a subroutine for searching the XY plane. The configuration of the optical power adjusting device is the same as that of the conventional one shown in FIG. 8, and the optical semiconductor device 1 and its attachment to the clamp jig 10, and the lens holder 3 and its holding jig 8 are Since the mounting method and the configurations of the precision motors 12, 13, 14 and the electronic control unit 17 are the same as the conventional ones, their description will be omitted.
そこで、この本発明の光パワー調整方法を第1図のメイ
ンルーチンのフローチャートに則って説明する。Therefore, the optical power adjusting method of the present invention will be described with reference to the flowchart of the main routine of FIG.
まず、初期設定を行い(ステップ)、次いで原点復帰
を行い(ステップ)、部品セットの確認を行う(ステ
ップ)。次いで精密モータ12を駆動して、徐々にZス
テージ(Z軸)15を下降させる(ステップ)。その
時、レンズ2より入射する光パワーが規格値に十分近い
か否かを判定する(ステップ)。First, the initial setting is performed (step), then the origin return is performed (step), and the parts set is confirmed (step). Then, the precision motor 12 is driven to gradually lower the Z stage (Z axis) 15 (step). At that time, it is determined whether or not the optical power incident from the lens 2 is sufficiently close to the standard value (step).
この初動設定において、既に規格値に十分近い場合は、
移動ピッチが2桁小さい超微動ルーチンに移行する。こ
れは、Zステージ15を下降させた時点でごく稀に起こり
得る調整が不要な強いパワーの座標上に降りた時に、粗
動ルーチンにて行う100μmピッチでの移動ではピッチ
幅が広いため、光パワー値が少し劣化した場合、再び元
の座標に戻るのに多大な時間を要してしまうことになる
が、このような無駄な探索時間の浪費をなくすためのも
のである。In this initial setting, if it is already close to the standard value,
The process moves to the ultrafine movement routine in which the moving pitch is two orders of magnitude smaller. This is because when the Z stage 15 is moved down to a coordinate of strong power that does not require adjustment that may occur very rarely when the Z stage 15 is moved down, the pitch width is wide in the movement of 100 μm pitch performed in the coarse movement routine. When the power value deteriorates a little, it takes a lot of time to return to the original coordinates again, but this is to eliminate such waste of search time.
次に、光半導体素子の良否を判定する(ステップ)。
これは、その光半導体素子に通電を行いレンズ2付近に
近付ければ、光測定器16に最低限入る値は予め検知でき
るので、その値(−50〜60dBm程度)に達しているかに
よって簡単に判定できる。もし、発光又は受光を行って
いなければ、その光半導体素子の異常をCRT21若しく
は、プリンタ22に表示する(ステップ)。そして、そ
の光半導体素子が正常であれば、次のステップに移る。
そして、もう一度規格値から離れているかどうかを判断
し(ステップ)、もし、NOであれば粗動ルーチンを飛
び越し、微動ルーチンに移行する。もし、光パワーが規
格値に対して離れているようであれば、そのまま粗動ル
ーチン(ステップ)に入る。Next, the quality of the optical semiconductor element is determined (step).
This is because if the optical semiconductor element is energized and brought close to the lens 2, the minimum value that can be entered into the optical measuring device 16 can be detected in advance. Therefore, depending on whether or not the value has reached (-50 to 60 dBm), it is easy. You can judge. If light emission or light reception is not performed, the abnormality of the optical semiconductor element is displayed on the CRT 21 or the printer 22 (step). If the optical semiconductor element is normal, the next step is performed.
Then, it is again judged whether or not it is away from the standard value (step), and if NO, the coarse movement routine is skipped and the fine movement routine is started. If the optical power is far from the standard value, the coarse movement routine (step) is directly started.
ここで、粗動ルーチンについて第2図を用いて詳細に説
明する。Here, the coarse movement routine will be described in detail with reference to FIG.
まず、この粗動ルーチンに入ると内蔵されているカウン
タが+1し、もし、このカウンタが+4になり粗動を4
回繰り返して(ステップ)も、なお、粗動サブルーチ
ンに入る前の光パワーの値であった時は異常表示(ステ
ップ)を行う。First, when this coarse movement routine is entered, the built-in counter increments by 1, and if this counter becomes +4, the coarse movement becomes 4
Even after repeating the step (step), when the value of the optical power before the coarse movement subroutine is entered, an abnormal display (step) is displayed.
ここで、+X方向へ移動するために各方向へ1ピッチ移
動させるサブルーチンに入る(ステップ)。この1ピ
ッチ移動させるサブルーチンについて第3図を用いて詳
細に説明する。Here, a subroutine for moving one pitch in each direction to move in the + X direction is entered (step). This subroutine for moving one pitch will be described in detail with reference to FIG.
まず、このサブルーチンに入ると、現在の光パワーの値
がその段階での目標値に達しているか否か判断する(ス
テップ)。もし、NOであれば、通常の読み込みとな
り、+X方向に1パルスを発生させ、X軸駆動用精密モ
ータ13を駆動し、+X方向に1ピッチ、つまり、100μ
m移動し(ステップ)、光測定器16からの測定値を電
子制御装置17に送り(ステップ)、このサブルーチン
を抜ける。この時、光パワーのより大きい値を示した
時、そのMAX値座標値を記憶する(ステップ)。一
方、ステップにおいて、YESの時は、この1ピッチ移
動サブルーチンを飛び越して粗動サブルーチンを終了さ
せてしまう。これは調整開始時点ではあまり有効とはい
えないが、調整が中盤に入り、光パワーの値が十分目標
値に達しており、これ以上、粗動サブルーチンを続けて
も光パワーの向上は見込めないと判断される場合、次の
微動サブルーチンに移行させるためのものである。従来
では粗動、微動の各サブルーチンは一通り全てのステッ
プを踏まなければ完了することができなかったが、これ
により光パワーが目標値に達すると、ただちに現在実行
中のサブルーチンを終了させることができる。First, when entering this subroutine, it is judged whether or not the current value of the optical power has reached the target value at that stage (step). If NO, normal reading is performed, one pulse is generated in the + X direction, the precision motor 13 for driving the X-axis is driven, and one pitch in the + X direction, that is, 100 μ.
After moving by m (step), the measurement value from the optical measuring device 16 is sent to the electronic control unit 17 (step), and this subroutine is exited. At this time, when a larger value of the optical power is shown, the MAX value coordinate value is stored (step). On the other hand, if YES in the step, the coarse pitch subroutine is ended by skipping the 1-pitch moving subroutine. This is not very effective at the start of the adjustment, but the adjustment has entered the middle stage and the optical power value has reached the target value sufficiently, and further improvement of the optical power cannot be expected even if the coarse movement subroutine is continued. If it is determined that the value is to be transferred to the next fine movement subroutine. In the past, each coarse and fine subroutine could not be completed without going through all the steps, but as a result, when the optical power reaches the target value, the subroutine currently being executed can be immediately terminated. it can.
ここで、再び、第2図の粗動サブルーチンのフローチャ
ートに戻って説明を続ける。Here, the description will be continued by returning to the flowchart of the coarse movement subroutine of FIG. 2 again.
次のステップでは、今回移動後に測定した光パワーの値
が前回の光パワーの値よりも大きくなったか(ステップ
)を判断して、もし、YESであれば、+X方向の繰り
返し数のカウンタを+1した後(ステップ)、再び、
+X方向へ1ピッチ移動するサブルーチンに入る。も
し、ここで、NOであれば、この方向では光パワーは向上
しないとして−X方向に進む。In the next step, it is judged whether the value of the optical power measured after the movement this time is larger than the value of the previous optical power (step), and if YES, the counter of the number of repetitions in the + X direction is set to +1. After (step), again,
Enter a subroutine that moves one pitch in the + X direction. If NO here, the optical power is not improved in this direction and the process proceeds in the -X direction.
次に、前回の+X方向のカウンタが2以上であるかどう
かを判断し(ステップ)、もし、YESであれば−X方
向に1ピッチ移動させ(ステップ)、+Y方向へ移動
方向を移す。もし、NOであれば、−X方向へ1ピッチ移
動させるサブルーチンに入り(ステップ)、次に、前
回の光パワーの測定値と今回測定した値とを比較し(ス
テップ)、もし、前回よりも向上すれば、もう一度1
ピッチ移動させるルーチンに入り、光パワーの測定値が
劣化するまで続ける。それが終了すると、今まで進んだ
方向とは逆の+X方向へ1ピッチ進む(ステップ)。
従来方法では、全ての方向(+X,−X,+Y,−Y,+Z,−
Z)について光パワーが劣化したらその方向とは逆の方
向に1ピッチ戻って、次の軸方向に移るようにしていた
が、−側の各方向では、前の調整軸中において、2回以
上1ピッチずつ移動しているとすれば、既に通ったはず
の座標であり、もし、光パワーが移動量2回以上で向上
したとすれば、測定誤差の範囲であり、意味のない調整
行為となる。Next, it is judged whether or not the previous counter in the + X direction is 2 or more (step), and if YES, it is moved one pitch in the -X direction (step), and the moving direction is moved to the + Y direction. If NO, enter a subroutine that moves one pitch in the -X direction (step), then compare the previous optical power measured value with the value measured this time (step). If it improves, 1 again
Enter the routine to move the pitch and continue until the measured value of the optical power deteriorates. When that is completed, it advances one pitch in the + X direction, which is the opposite of the direction it has been so far (step).
In the conventional method, all directions (+ X, −X, + Y, −Y, + Z, −
With respect to Z), if the optical power deteriorates, it is moved back one pitch in the direction opposite to that direction and moved to the next axial direction, but in each direction on the-side, it is twice or more in the previous adjustment axis. If it moves 1 pitch at a time, it means the coordinates that should have already passed, and if the optical power improves by more than 2 movements, it is in the range of measurement error, and there is no meaningful adjustment action. Become.
以上、+Xから−X方向の調整方法についてステップ
〜ステップまでに説明したが、これと同様に+Yから
−Y方向についてステップからステップまでに示
し、この調整は前記したX軸の調整と同様であるので、
ここで詳細な説明は省略する。The adjustment method in the + X to −X direction has been described above from step to step. Similarly, the adjustment method is shown from step to step in the + Y to −Y direction, and this adjustment is the same as the adjustment of the X axis described above. So
Detailed description is omitted here.
そして、次のステップでは、もう一度、光半導体素子の
発光又は受光の有無を判定する(ステップ)。ここで
は、光測定器16と光ファイバ5が接続されないままで、
誤って調整が開始した場合、メインルーチンの最初の検
出で感知されない時の予備的なステップである。ここで
も、前回と同様、その光半導体素子に異常が認められれ
ば、異常表示を行い(ステップ)、今回の調整を停止
させる。Then, in the next step, the presence or absence of light emission or light reception of the optical semiconductor element is determined again (step). Here, the optical measuring device 16 and the optical fiber 5 are not connected,
If the adjustment is started by mistake, it is a preliminary step when it is not detected by the first detection of the main routine. Also here, as in the previous time, if an abnormality is recognized in the optical semiconductor element, an abnormality display is made (step) and the present adjustment is stopped.
次のステップでは、これまで調整した+X,−X,+Y,−Y,
+Z,−Zの各方向に対する調整を一通り終了して、これ
で目標値に達したかどうかを判定する(ステップ)。
ここで、もし、目標値に達していない場合には、このサ
ブルーチンの使用回数を+1した(ステップ)後に最
初のステップに戻る。In the next step, the adjusted + X, −X, + Y, −Y,
The adjustment for each direction of + Z and -Z is completed, and it is determined whether or not the target value is reached (step).
Here, if the target value is not reached, the number of times of use of this subroutine is incremented by 1 (step), and then the process returns to the first step.
ここで、ステップは、後のルーチンでのみ用いるので
無視する。Here, the step is ignored because it is used only in the subsequent routine.
もし、光パワー値が目標値に達した場合には、粗動サブ
ルーチンを終了する。そして、粗動サブルーチンを終了
したら、再び、第1図に示されるメインルーチンに戻
る。そして、戻った時の光半導体素子1の光パワーがレ
ンズ2に入射し、光ファイバ5を伝播し、光測定器16へ
と伝わり、粗動サブルーチン中の目標値に対し10dB程高
い出力であれば(ステップ)、微動サブルーチン(ス
テップ)を飛び越えて、超微動サブルーチン(ステッ
プ)へと移行する。もし、そうでなければ、微動サブ
ルーチン(ステップ)へ移行する。この、微動サブル
ーチンでは、その調整方法は、これまで説明した粗動ル
ーチンと同様であるが、光半導体素子1を移動させるピ
ッチ幅が粗動調整におけるピッチ幅の1/10、即ち、10μ
mに設定する点が相違する。また、ここでの目標値も、
粗動サブルーチンで使用した目標値より10dB高い値を用
いる。この微動調整を粗動調整の場合と同様にX,Y,Z方
向に繰り返すことにより、目標値をクリアすることがで
きる。If the optical power value reaches the target value, the coarse movement subroutine is ended. When the coarse movement subroutine is completed, the process returns to the main routine shown in FIG. Then, the optical power of the optical semiconductor device 1 when returning returns to the lens 2, propagates through the optical fiber 5 and is transmitted to the optical measuring device 16, and the output is about 10 dB higher than the target value in the coarse movement subroutine. If (step), it jumps over the fine movement subroutine (step) and shifts to the ultrafine movement subroutine (step). If not, the process moves to the fine movement subroutine (step). In this fine movement subroutine, the adjustment method is the same as the coarse movement routine described so far, but the pitch width for moving the optical semiconductor element 1 is 1/10 of the pitch width in the coarse movement adjustment, that is, 10 μm.
The difference is that it is set to m. Also, the target value here is
Use a value 10 dB higher than the target value used in the coarse movement subroutine. The target value can be cleared by repeating this fine movement adjustment in the X, Y, and Z directions as in the case of coarse movement adjustment.
更に、超微動調整(ステップ)においては、前回の微
動調整におけるピッチ幅の1/10、粗動調整の1/100、即
ち、1μmと、ピッチ幅を狭くして、光測定器16から得
られる光パワーが最大となる位置を探し出す。また、こ
こでの目標値は、規格値となり、微動調整の目標値に対
し5〜7dB高い値となる。ここで、第2図に点線で囲ま
れた枠内に示すルーチン(ステップ)が超微動サブル
ーチンには付加される。Further, in the ultra fine movement adjustment (step), the pitch width is narrowed to 1/10 of the pitch width in the previous fine movement adjustment and 1/100 of the coarse movement adjustment, that is, 1 μm, and is obtained from the optical measuring device 16. Find the position where the optical power is maximum. Further, the target value here is a standard value, which is 5 to 7 dB higher than the target value of the fine adjustment. Here, a routine (step) shown in a frame surrounded by a dotted line in FIG. 2 is added to the hyperfine movement subroutine.
この光パワーを読みZ軸を下降させるサブルーチンにつ
いて第4図を用いて詳細に説明する。A subroutine for reading the optical power and lowering the Z-axis will be described in detail with reference to FIG.
まず、現在の光半導体素子1の光パワーが規格値に対し
4dB以上離れている(ステップ)場合は、Z軸を現在
の座標よりも50μm下げる(ステップ)。そして、も
し、3dB程度離れている時は(ステップ)、Z軸を30
μm下降させて(ステップ)、超微動サブルーチンへ
と戻る。そして、これらと同様に2dB離れていれば(ス
テップ)、Z軸を20μm下げる(ステップ)。そし
て、超微動サブルーチンへと戻る。このサブルーチン
は、1ステップ当たりのピッチ幅が1μmと細かいため
に、光パワーの変化も、これまでの粗動、微動に比べ小
さくなり、なかなか、規格値に達しない。そこで、これ
までの調整データからZ軸について、即ち、Z方向につ
いて、その他の方向に比べ多いステップ数をかけて調整
を行っていることがわかっており、このZ方向につい
て、強制的に下げて、このX,Y方向とのステップ数の差
を取り除こうとしたものである。また、ここで、初期の
調整開始座標のZ軸を下げることも可能だが、予め下げ
るとレンズと接触し、どちらかを破損する恐れがあり、
これを行うことは非常に危険である。このように、この
サブルーチンを使用することで、Z方向で使用する膨大
なステップ数を減らすことができる。First, the current optical power of the optical semiconductor element 1 is
If the distance is 4 dB or more (step), lower the Z axis by 50 μm from the current coordinate (step). If the distance is about 3 dB (step), set the Z axis to 30
It descends by μm (step) and returns to the ultrafine movement subroutine. Then, if they are separated by 2 dB (step), the Z axis is lowered by 20 μm (step). Then, the process returns to the ultrafine movement subroutine. Since this subroutine has a fine pitch width of 1 μm per step, the change in the optical power is smaller than the coarse movement and the fine movement so far, and does not easily reach the standard value. Therefore, it is known from the adjustment data so far that the Z axis, that is, the Z direction is adjusted by taking a larger number of steps than the other directions, and the Z direction is forcibly lowered. This is to remove the difference in the number of steps from the X and Y directions. It is also possible to lower the Z axis of the initial adjustment start coordinates here, but if it is lowered in advance, there is a risk of contact with the lens and damaging either of them.
Doing this is very dangerous. Thus, by using this subroutine, it is possible to reduce the huge number of steps used in the Z direction.
超微動サブルーチンでは、度々、このZ軸を下げるサブ
ルーチンを使用し、調整の短時間化を実現している。そ
して、再び、第1図に示すメインルーチンに戻る。そこ
では、いままでの調整を行った座標点のうち、最大値の
光パワーを示した座標に移動させる(ステップ)。こ
れは、第3図のステップで施した処理により、より大
きい光パワーを示した座標はメモリ19に記憶してあり、
この座標から、現在の座標からどれだけ離れているかを
算出して、最大値を示した座標へと移動する。これは通
常の前回の光パワーの値と比較して大きい値の座標へと
移動する方法だけでも良いが、仮に、次の値が今回より
も小さい値の時には、前回の座標に戻るが、ここで、誤
差が生じる場合がある。つまり、正確に前の光パワーの
値に戻らない。これを調整が終了するまでには最大値と
比較して約0.5dB低くなることがあり、これを補正する
目的で付加したものである。In the ultra-fine movement subroutine, the subroutine for lowering the Z-axis is often used to realize a short adjustment time. Then, the process again returns to the main routine shown in FIG. There, it is moved to the coordinate showing the maximum optical power among the coordinate points adjusted so far (step). This is because the coordinates showing a larger optical power are stored in the memory 19 by the processing performed in the step of FIG.
From this coordinate, the distance from the current coordinate is calculated, and the coordinate is moved to the coordinate showing the maximum value. This can be done only by moving to a coordinate with a larger value compared to the previous optical power value, but if the next value is smaller than this time, it will return to the previous coordinate. Therefore, an error may occur. That is, it does not exactly return to the previous optical power value. This may be about 0.5 dB lower than the maximum value by the end of the adjustment, and it is added for the purpose of correcting this.
以上で、光パワーの調整を終了し、作業が終了したこと
を表示する。なお、上記光半導体素子1の光パワー調整
後に、X,Y方向の移動量と光パワーの損失を測定し、プ
ロットすると、例えば、第6図に示されるような放物線
の頂点が探し出されることになる。As described above, the adjustment of the optical power is completed and the work is displayed. After the optical power of the optical semiconductor device 1 is adjusted, the movement amount in the X and Y directions and the optical power loss are measured and plotted. For example, the apex of a parabola shown in FIG. 6 can be found. become.
また、今まで光半導体素子が発光素子の場合について述
べたが、受光素子、特に、PIN−フォトダイオードなど
の光半導体素子では、第6図と同様にプロットすると、
第7図に示されるようになる。この場合、発光素子の時
に使用した粗動サブルーチンは使えなくなる。何故な
ら、発光素子の場合の損失曲線は放物線であり、X,Y,Z
方向のいずれの場所に移動しても光パワーの変化を生
じ、その変化量から調整を行うことができた。Further, the case where the optical semiconductor element is a light emitting element has been described so far, but in the case of a light receiving element, particularly an optical semiconductor element such as a PIN-photodiode, when plotted in the same manner as in FIG.
It becomes as shown in FIG. In this case, the coarse movement subroutine used for the light emitting element cannot be used. Because the loss curve in the case of the light emitting element is a parabola, X, Y, Z
The optical power changed regardless of the position in the direction, and the amount of change could be adjusted.
しかし、受光素子では座標の変化とは全く関係なく、光
パワーの一定の場所が存在し、ここでは粗動サブルーチ
ンは全く効力を失う。そこで、第5図に示されるように
XY面を探査するサブルーチンを考案した。However, in the light receiving element, there is a certain place of the optical power regardless of the change of the coordinates, and the coarse movement subroutine is completely ineffective here. Therefore, as shown in FIG.
We devised a subroutine to search the XY plane.
ここで、XY面を探査するサブルーチンについて第5図を
用いて詳細に説明する。Here, the subroutine for exploring the XY plane will be described in detail with reference to FIG.
まず、このサブルーチンに入ると+Y方向へ、1ピッチ
進ませる(ステップ)。そして、この時の光パワーの
値を記憶する。First, when this subroutine is entered, it is advanced by one pitch in the + Y direction (step). Then, the value of the optical power at this time is stored.
以下、同様に、+X方向へ1ピッチ(ステップ)、+
Y方向へ2ピッチ(ステップ)、−X方向へ2ピッチ
(ステップ)、+Y方向へ3ピッチ(ステップ)、
+X方向へ3ピッチ(ステップ)、−Y方向へ4ピッ
チ(ステップ)それぞれ移動した後に、これらのすべ
ての座標上で最大となった光パワーの値を示す座標へ移
動する(ステップ)。Similarly, 1 pitch (step) in the + X direction, +
2 pitches (steps) in the Y direction, 2 pitches (steps) in the -X direction, 3 pitches (steps) in the + Y direction,
After moving by 3 pitches (steps) in the + X direction and 4 pitches (steps) in the -Y direction, the coordinates are moved to the coordinates showing the maximum optical power value on all of these coordinates (steps).
これにより、第7図中の光パワーが全く変化し1い部分
を抜けることができる。以上でXY面を探査するサブルー
チンを終了する。次いで、メインルーチンに戻るが、こ
れ以降は発光素子の場合と同様に微動、超微動のサブル
ーチンを用いることができる。これにより、光半導体素
子が受光素子の場合でも、光パワーの調整を行うことが
できる。As a result, the optical power in FIG. 7 changes completely, and it is possible to pass through a portion where the optical power does not change. This is the end of the subroutine for exploring the XY plane. Then, the process returns to the main routine, but thereafter, the sub-routines of fine movement and ultra-fine movement can be used as in the case of the light emitting element. Thereby, even when the optical semiconductor element is a light receiving element, the optical power can be adjusted.
以上で、光半導体素子が発光素子の場合、受光素子の場
合いずれでも光パワーが最大になる位置を探し出すこと
が可能となった。As described above, it is possible to find the position where the optical power is maximum regardless of whether the optical semiconductor element is a light emitting element or a light receiving element.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
(発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved.
(1)初動設定し、次に、100μmオーダーの粗動段
階、10μmオーダーの微動段階、1μmオーダーの超微
動段階へと多段階に切り換えてX軸、Y軸及びZ軸方向
に光半導体素子からの光パワーが最大になる位置を探索
するにあたり、まず、前記初動設定において、光パワー
値が規格値に十分近い場合には、前記超微動段階へ移行
させるようにしたので、Zステージを下降させた時点で
ごく稀に起こり得る調整が不要な、強いパワーの座標上
にセットされた時に、粗動ルーチンにて行う100μmピ
ッチでの移動ではピッチ幅が広いため、光パワー値が少
し劣化した場合、再び元の座標に戻るのに多大な時間を
要してしまうことになるが、このような無駄な探索時間
の浪費をなくすことができる。(1) Initial setting, then switch from multistage to 100μm-order coarse movement, 10μm-order fine movement, and 1μm-order ultrafine movement, and from the optical semiconductor device in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. In searching for the position where the optical power of the above becomes maximum, first, in the initial setting, when the optical power value is sufficiently close to the standard value, the stage is moved to the ultrafine movement stage, so the Z stage is lowered. If the optical power value is slightly deteriorated because the pitch width is wide in the movement at the 100 μm pitch that is performed in the coarse movement routine when it is set on the coordinate of strong power that does not require adjustment that may occur rarely at the time However, it takes a lot of time to return to the original coordinates again, but it is possible to eliminate such a waste of search time.
(2)前記粗動段階、微動段階及び超微動段階の探索に
おける調整中の光パワー値を逐次読み取り、その都度各
段階における目標値又は規格値に対する調整状態を判断
し、前記粗動段階及び微動段階において各目標値に達し
た場合には、中間の過程を飛び越して次の調整段階へ移
行させようにしたので、無駄な調整ステップを省くこと
ができ、前記光半導体素子と前記光伝送媒体との光学的
結合の調整作業をより迅速、かつ的確に達成することが
できる。(2) The optical power value during the adjustment in the search of the coarse movement stage, the fine movement stage and the ultrafine movement stage is sequentially read, and the adjustment state with respect to the target value or the standard value at each stage is determined each time, and the coarse movement stage and the fine movement are performed. When each target value is reached in the stage, the intermediate process is skipped and the process is moved to the next adjustment stage, so that unnecessary adjustment steps can be omitted, and the optical semiconductor element and the optical transmission medium can be omitted. The optical coupling adjustment work can be achieved more quickly and accurately.
(3)前記粗動段階において光パワー値が規格値に十分
近い場合には前記超微動段階へ移行させるようにしたの
で、微動段階における多くの調整ステップを省略するこ
とができ、前記光半導体素子と前記光伝送媒体との光学
的結合の調整作業をより迅速、かつ的確に達成すること
ができる。(3) When the optical power value is sufficiently close to the standard value in the coarse movement stage, the process is shifted to the ultrafine movement stage, so that many adjustment steps in the fine movement stage can be omitted, and the optical semiconductor element can be omitted. The adjustment work of the optical coupling between the optical transmission medium and the optical transmission medium can be achieved more quickly and accurately.
(4)前記各段階における各軸方向への探索において、
ある軸の一方への1ピッチの歩進により目標値へ接近し
ないと判断される場合は、該軸の他方への探索に移行さ
せるようにしたので、−X、−Y、−Z方向へ移行する
際のステップの重複を避けることにより、前記光半導体
素子と前記光伝送媒体との光学的結合の調整作業をより
迅速、かつ的確に達成することができる。(4) In the search in each axial direction in each of the above steps,
When it is determined that the target value is not approached by stepping one pitch to one of the axes, the search is moved to the other of the axis. Therefore, it moves in the -X, -Y, -Z directions. By avoiding the duplication of the steps in performing the process, the adjustment work of the optical coupling between the optical semiconductor element and the optical transmission medium can be achieved more quickly and appropriately.
(5)前記超微動段階における光パワーを読みZ軸を下
降させる工程においては、規格値からの光パワーの差に
比例してZ軸の下げ幅を変えるようにしたので、この超
微動段階では1ステップ当たりのピッチ幅が1μmと細
かいために、光パワーの変化も、これまでの粗動、微動
に比べ小さくなり、通常のステップを順次遂行したので
は、なかなか規格値に達しない。そこで、これまでの粗
動段階及び微動段階でのZ軸について多いステップ数を
かけて調整を行っており、その調整の際の光パワーのデ
ータに基づいて、強制的に数μm下げることにより、こ
のX,Y方向とのステップ数の差を去り除くことができ、
超微動段階でのZ方向で使用する膨大なステップ数を減
らすことができる。(5) In the step of reading the optical power in the ultrafine movement stage and lowering the Z axis, the reduction width of the Z axis is changed in proportion to the difference in the optical power from the standard value. Since the pitch width per step is as small as 1 μm, the change in the optical power is smaller than the coarse movement and the fine movement so far, and it is difficult to reach the standard value when the normal steps are sequentially performed. Therefore, adjustment is performed by taking a large number of steps on the Z axis in the coarse movement stage and the fine movement stage up to now, and by forcibly lowering it by several μm based on the optical power data at the time of the adjustment, This difference in the number of steps between the X and Y directions can be removed,
It is possible to reduce the huge number of steps used in the Z direction in the ultrafine movement stage.
従って、従来のような無駄なステップを極力排除し、調
整自体が簡素化され、調整時間を短縮することができ
る。また、従来あった光半導体素子のばらつき等によ
り、調整が途中で終了して、調整できなくなる等の不具
合点がなくなり、全ての光半導体素子について調整可能
となり、迅速、かつ、確実な調整を行うことが可能とな
った。Therefore, it is possible to eliminate the conventional useless steps as much as possible, simplify the adjustment itself, and shorten the adjustment time. In addition, due to the conventional dispersion of optical semiconductor elements, there is no problem that adjustment can be stopped midway and adjustment becomes impossible, and it becomes possible to perform adjustment for all optical semiconductor elements, making quick and reliable adjustment. It has become possible.
また、上記(5)により、光半導体素子の損失曲線が異
なる場合でも、光パワーの調整を行うことができる。Further, according to the above (5), the optical power can be adjusted even when the loss curve of the optical semiconductor element is different.
更に、本発明は主に光モジュール等の組立に用いられる
が、更に、光ファイバ同士の光パワー調整後の融着等に
も適用可能である。Furthermore, although the present invention is mainly used for assembling optical modules and the like, it is also applicable to fusion bonding of optical fibers after optical power adjustment.
第1図は本発明の光パワー調整方法を示すメインルーチ
ンフローチャート、第2図はその粗動調整サブルーチン
のフローチャート、第3図は各方向へ1ピッチ移動させ
るサブルーチンのフローチャート、第4図は光パワーを
読み込みZ軸を下げるサブルーチンのフローチャート、
第5図はXY面をサーチするサブルーチンのフローチャー
ト、第6図は半導体素子の距離に関する損失特性図(そ
の1)、第7図は半導体素子の距離に関する損失特性図
(その2)、第8図は光パワー調整装置の全体構成図、
第9図は光半導体素子と光コネクタ部の断面図、第10図
及び第11図は従来の光パワーの調整方法を示すフローチ
ャートである。FIG. 1 is a flowchart of a main routine showing an optical power adjusting method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of a coarse adjustment subroutine thereof, FIG. 3 is a flowchart of a subroutine for moving one pitch in each direction, and FIG. 4 is an optical power. Of the subroutine to read in and lower the Z-axis,
FIG. 5 is a flowchart of a subroutine for searching the XY plane, FIG. 6 is a loss characteristic diagram relating to the distance of the semiconductor element (No. 1), FIG. 7 is a loss characteristic diagram relating to the distance of the semiconductor element (No. 2), and FIG. Is an overall configuration diagram of the optical power adjustment device,
FIG. 9 is a sectional view of an optical semiconductor element and an optical connector portion, and FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing a conventional optical power adjusting method.
Claims (1)
該光伝送媒体に光半導体素子の位置合わせを行う光パワ
ー調整方法において、 初動設定し、次に、100μmオーダーの粗動段階から、1
0μmオーダーの微動段階、1μmオーダーの超微動段
階へと多段階に切り換えてX軸、Y軸及びZ軸方向に光
半導体素子からの光パワーが最大になる位置を探索する
にあたり、前記初動設定において、光パワー値が規格値
に十分近い場合には、前記超微動段階へ移行させ、前記
粗動段階、微動段階及び超微動段階の探索における調整
中の光パワー値を逐次読み取り、その都度各段階におけ
る目標値又は規格値に対する調整状態を判断し、前記粗
動段階及び微動段階において各目標値に達した場合に
は、中間の過程を飛び越して次の調整段階へ移行させ、
前記粗動段階において光パワー値が規格値に十分近い場
合には前記超微動段階へ移行させ、前記各段階における
各軸方向への探索において、ある軸の一方への1ピッチ
の歩進により目標値へ接近しないと判断される場合は、
該軸の他方への探索に移行させ、かつ前記超微動段階に
おける光パワーを読みZ軸を下降させる工程において
は、規格値からの光パワーの差に比例してZ軸の下げ幅
を変えるようにしたことを特徴とする光パワー調整方
法。1. An optical connector having an optical transmission medium is fixed,
In the optical power adjusting method for aligning an optical semiconductor element with the optical transmission medium, firstly set, and then from the coarse movement stage of 100 μm order,
In searching for a position where the optical power from the optical semiconductor element is maximized in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by switching from 0 μm order fine movement stage to 1 μm order ultra fine movement stage, , If the optical power value is sufficiently close to the standard value, the process is moved to the ultrafine movement stage, the optical power value being adjusted in the search of the coarse movement stage, the fine movement stage and the ultrafine movement stage is sequentially read, and each stage is read. Judge the adjustment state for the target value or standard value in, when each target value is reached in the coarse movement stage and the fine movement stage, skip the intermediate process and shift to the next adjustment stage,
When the optical power value is sufficiently close to the standard value in the coarse movement stage, the process is moved to the ultrafine movement stage, and in the search in each axis direction in each stage, the target is made by stepping one pitch to one of the axes. If it is judged that the value does not approach,
In the step of shifting to the other search of the axis and reading the optical power in the ultrafine movement stage and lowering the Z axis, the reduction width of the Z axis is changed in proportion to the difference of the optical power from the standard value. An optical power adjusting method characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295084A JPH0693052B2 (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Optical power adjustment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295084A JPH0693052B2 (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Optical power adjustment method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137205A JPH01137205A (en) | 1989-05-30 |
| JPH0693052B2 true JPH0693052B2 (en) | 1994-11-16 |
Family
ID=17816105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62295084A Expired - Lifetime JPH0693052B2 (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Optical power adjustment method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693052B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118508218A (en) * | 2024-04-08 | 2024-08-16 | 湖南浩敏光电科技有限公司 | Laser frequency multiplication position compensation method and device, electronic equipment and storage medium |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6261014A (en) * | 1985-09-12 | 1987-03-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optical power adjusting device and its adjusting method |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP62295084A patent/JPH0693052B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137205A (en) | 1989-05-30 |
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