JPH0693052B2 - 光パワー調整方法 - Google Patents

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、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。