光通信装置
【課題】保持部材に保持された状態にある光ファイバであっても、ＬＤからの光の入射位置が迅速かつ正確にコアの中心近傍に導くようにする位置調整を行うことができる光通信装置を提供すること。
【解決手段】光通信装置は、光源と、光ファイバと保持部材からなり入射端面におけるコアに入射した光を透過する光伝送手段と、光源と光伝送手段との間に配設される集光レンズと、集光レンズを介した光が入射端面で形成するスポットを第一、第二の方向に移動させる移動手段と、入射端面での反射光を複数の受光エリアで受光する受光手段と、各受光エリアからの出力に基づいて、コア中心を基準としたスポット中心の第一、第二の方向へのずれ量に関する各出力差信号を生成する第一、第二出力差演算手段と、全ての受光エリアからの出力を加算して和信号を生成する和信号生成手段と、各信号に基づいて、移動手段を駆動制御する制御手段と、を有する構成にした。
【解決手段】光通信装置は、光源と、光ファイバと保持部材からなり入射端面におけるコアに入射した光を透過する光伝送手段と、光源と光伝送手段との間に配設される集光レンズと、集光レンズを介した光が入射端面で形成するスポットを第一、第二の方向に移動させる移動手段と、入射端面での反射光を複数の受光エリアで受光する受光手段と、各受光エリアからの出力に基づいて、コア中心を基準としたスポット中心の第一、第二の方向へのずれ量に関する各出力差信号を生成する第一、第二出力差演算手段と、全ての受光エリアからの出力を加算して和信号を生成する和信号生成手段と、各信号に基づいて、移動手段を駆動制御する制御手段と、を有する構成にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報による変調を施された光をＬＤから照射し、集光レンズを介して光ファイバに入射、伝送させる光通信装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報伝送のために光通信装置が多用されている。該光通信装置では、光伝送効率を高めて信号伝送の精度を向上させるために、ＬＤからの光が光ファイバのコアの略中心に集光するようにする必要がある。具体的には、ＬＤ、集光レンズ、光ファイバにおける入射端面の相対的位置を高精度で調整をする必要がある。このような位置調整を可能とする光通信装置は、例えば、以下の特許文献１に開示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２１６６９号公報
【０００４】
特許文献１に記載の光通信装置は、光ファイバの入射端面からの反射光を４分割フォトディテクタで受光する。そして、各受光エリアからの出力が所定の関係を有するようにＬＤ、集光レンズ、光ファイバの相対位置の粗調整および微調整を行っている。
【０００５】
詳しくは、粗調整とは、ＬＤからの光の入射位置をより迅速に光ファイバの入射端面におけるコア近傍に導くために、該光の入射位置を比較的広範囲にわたって低分解能で移動させる調整のことをいう。粗調整は、主として初期調整時に行われる。これに対し、微調整とは、コア近傍にある光の入射位置（スポット中心）を高い精度をもってコア中心に一致させるために、該光の入射位置をコア近傍の限られた範囲内で高分解能で移動させる調整のことをいう。微調整は、初期調整のみならず経時変化にも対応すべく光通信時においてもリアルタイムで行われることもある。
【０００６】
ここで、一般に光ファイバは、非常に細径なものであるため、そのままの状態で使用するよりも、クラッドの外周に取り付けられたキャピラリ等の保持部材によって保持された状態で装置内に配設される。キャピラリを使用すると、クラッド外周に取り付ける際にキャピラリとクラッド間に接着層が必然的に形成される。該接着層があると、該接着層およびその周辺で反射した光によって、上記４分割フォトディテクタにおける出力に変化が生じてしまうおそれがある。また、光ファイバの入射端面加工時に、該接着層を構成する接着剤が一部剥離するなどして、加工後の光ファイバの接着層に微少な溝が形成される可能性もある。該溝は、上記４分割フォトディテクタにおける出力変化の要因の一つとされる。このような出力変化は、主として粗調整の迅速性や正確性の妨げになりかねない。しかし、上記特許文献１では、キャピラリについて想定していなかったため、さらなる改善が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の諸事情に鑑み、本発明は、保持部材に保持された状態にある光ファイバであっても、ＬＤからの光の入射位置が迅速かつ正確に該光ファイバのコアの中心近傍に導くようにする位置調整を行うことができる光通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の光通信装置は、情報により変調された光を照射することができる光源と、光ファイバと、該光ファイバのクラッドとは異なる反射率を有し、光ファイバの少なくとも一端の一部を保持する保持部材とからなり、一端には光が入射する入射端面を有し、該入射端面におけるコアに入射した光を透過する光伝送手段と、光の光路上、光源と光伝送手段との間に配設される集光レンズと、集光レンズを介した光が入射端面で形成するスポットを該入射端面上において互いに非平行な第一の方向および第二の方向に移動させる移動手段と、二本の境界線によって均等に分割された４つの受光エリアを有し、入射端面での反射光を各受光エリアで受光する、コア中心で反射した光が二本の境界線の交点に入射するように配設された受光手段と、各受光エリアからの出力に基づいて、コア中心を基準としたスポット中心の第一の方向へのずれ量に関する第一出力差信号を生成する第一出力差演算手段と、各受光エリアからの出力に基づいて、コア中心を基準としたスポット中心の第二の方向へのずれ量に関する第二出力差信号を生成する第二出力差演算手段と、全ての受光エリアからの出力を加算することにより和信号を生成する和信号生成手段と、第一出力差信号、第二出力差信号、および和信号に基づいて、移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の光通信装置によれば、和信号を用いることにより、材料の反射率の違いに基づいたクラッドと保持部材の判別が容易になされる。そして該和信号と出力差信号を用いることにより、スポットを効率よくかつ正確にコア近傍へ導くことができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の光通信装置によれば、制御手段は、第一出力差信号、第二出力差信号、および和信号に基づいて、現在の入射端面上でのコア中心に対するスポットの相対位置を検出し、かつ該スポットを前記コアに向かわせる移動方向を決定する。
【００１１】
請求項３に記載の光通信装置によれば、和信号生成手段は、全ての受光エリアからの出力を加算する加算回路と、加算回路からの出力を所定の閾値に基づいて第一のレベルと第二のレベルからなる和信号に変換する変換回路と、を有する。
【００１２】
請求項４に記載の光通信装置によれば、制御手段は、和信号が第一のレベルにあって、かつ第一および第二の出力差信号が、入射端面におけるコア中心とスポット中心がほぼ一致しているときに得られる各出力差信号とほぼ同一レベルになるように移動手段を駆動制御する。
【００１３】
請求項５に記載の光通信装置によれば、制御手段は、和信号について第二のレベルである状態が継続した場合、移動手段の移動方向を逆転させること。
【００１４】
また請求項６に記載の光通信装置によれば、制御手段は、移動手段の移動量または移動時間のいずれか一方に基づいて、和信号について第二のレベルである状態が継続したことを判別することができる。
【００１５】
請求項７に記載の光通信装置によれば、所定の閾値は、スポットがクラッドと保持部材間を移動した際に生じる前記受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、和信号は、第一のレベルが入射端面においてスポットがクラッドまたはコアに位置していることを示し、第二のレベルが該スポットがクラッドまたはコアに位置していないことを示す。
【００１６】
または請求項８に記載の光通信装置によれば、所定の閾値は、スポットがクラッドとコア間を移動した際に生じる受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、和信号は、第一のレベルが入射端面においてスポットがコアに位置していることを示し、第二のレベルが該スポットがコアに位置していないことを示す。
【００１７】
請求項９に記載の光通信装置によれば、保持部材は、クラッドと同種の材料であってかつクラッドよりも高い反射率を有することが望ましい。請求項１０に記載の光通信装置によれば、保持部材としてキャピラリが例示される。
【００１８】
請求項１１に記載の光通信装置によれば、移動手段は、集光レンズを光軸に直交する面内で移動させることができる。より具体的には、第一の方向と前記第二の方向は互いに直交するように構成すれば、制御が容易になるため、望ましい（請求項１２）。
【００１９】
制御が容易になるという観点からは、二本の境界線は、それ第一の方向および前記第二の方向に平行に延出していることが望ましい（請求項１３）。
【００２０】
また、請求項１４に記載の光通信装置によれば、入射端面は、コアとクラッド間に前記光が回折するような所定寸法の段差が形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、和信号と各出力差信号を併用しつつ、位置調整を行うことにより、保持部材と光ファイバ（クラッド）とを正確に判別しつつ、コア近傍にスポットを迅速に導くことができる。つまり、本発明によれば、保持部材を有する光伝送手段を用いた場合であっても、迅速かつ正確な粗調整が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態の光通信装置１０の構成を表す図である。図１に示す光通信装置１０は、光ファイバ通信を加入者宅内に引き込むＯＮＵ（Optical Network Unit）として用いられる。例えば光通信装置１０は、一本の光ファイバで上り信号として波長１．３μｍを送信し、下り信号として１．５μｍの信号を受信するように構成された、双方向のＷＤＭ伝送に対応した光通信装置である。
【００２３】
本実施形態の光通信装置１０は、ＬＤ、集光レンズ２、光ファイバ部３、光検出器４、駆動システム５、を備える。なお、実際に使用される光通信装置では、ＬＤから出力され集光レンズ２を介して光ファイバ部３に入射する光束の光ファイバ部３での入射角は極めて小さい。しかし図１では、説明の便宜上、該入射角を実際の角度よりも大きく示している。なお、ＬＤ、集光レンズ２、光ファイバ部３、光検出器４、の各部材は、ＬＤから照射されたレーザー光の主光線が集光レンズ２の光学中心と光ファイバ部３の光学中心を介して光検出器４の中心に入射するような設計の下、装置１０内部に取り付けられる。しかし、取り付け誤差や自重等の個体差が生じるため、必ずしも設計通りにはならない。そこで、以降に詳述する光ファイバ部３の入射端面におけるレーザー光の入射位置（スポット）がコア中心に一致するように調整処理が行われる。
【００２４】
ＬＤで発光された光は、集光レンズ２を介して光ファイバ部３の入射端面３ａに収束し、スポットを形成する。なお、光通信時、図示しない通信制御部の制御の下、通信対象である情報により変調された光がＬＤから照射される。ただし、以下に詳述する光ファイバ入射端面での光の入射位置に関する調整時には、ＬＤから変調されない光を照射する、換言すればＬＤは常時点灯状態にすることもできる。ここで集光レンズ２は、駆動システム５の制御下、光軸に直交する面内において、互いに直交する二つの軸方向（Ｘ’方向、Ｙ’方向）で移動可能な状態にある。つまり、スポットは、該レンズ２の駆動する方向に応じて入射端面３ａ上を移動する。以下、スポットの移動方向のうち、集光レンズ２のＸ’方向、Ｙ’方向への各移動に対応する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向という。
【００２５】
なお、本明細書では上記スポットの駆動方向（Ｘ方向、Ｙ方向）を基準として位置関係および方向を説明する。本実施形態の構成では、ＬＤ側から入射端面３ａを臨んだ場合、コア３１の中心位置を基準として、右方向（図１紙面下方）をＸ（＋）方向、左方向（図１紙面上方）をＸ（−）方向とする。またＬＤ側から入射端面３ａを臨んだ場合、コア３１の位置の上方向（図１紙面から離れる方向）をＹ（＋）方向、下方向（図１紙面に向かう方向をＹ（−）方向とする。
【００２６】
光通信装置１０では、入射端面３ａで反射する光は光検出器４に導かれる。そのため、光通信装置１０は、集光レンズ２から射出された光が入射端面３ａで反射するとき、入射してくる方向とは異なる方向に反射するように構成している。これにより、光ファイバ部３の入射端面３ａに入射する光の光路を妨げることなく、入射端面３ａで反射した反射光の光路上に光検出器４を配設することができる。本実施形態では、光検出器４は、ＬＤから照射されコア中心で反射した光線が中心Ｏに導かれるように配設されている。
【００２７】
なお、本実施形態の光通信装置１０は、各部材に関する粗調整と微調整の双方を実行することができる。各調整をより効果的に実行すべく、本実施形態の光ファイバ部３の入射端面３ａは、以下のように構成される。
【００２８】
図２は、光ファイバ部３における、ＬＤからの光が入射する面（入射端面）３ａ近傍の拡大図である。光ファイバ部３は、コア３１とクラッド３２からなる光ファイバ３５と、光ファイバ３５の外側に配設された円筒状のキャピラリ３４から構成される。光ファイバ３５は、キャピラリ３４の空洞部に挿通され、接着剤によって固定されている。以下、クラッド３２の外周とキャピラリ３４の内周の間に位置し、接着剤が存在する層を接着層３３という。また、光ファイバ部３の入射端面３ａは、コア３１、クラッド３２、接着層３３、キャピラリ３４の各部位の表面が表れる。図２では、各部位に対応する表面を３１ａ〜３４ａで示す。なお、本明細書では、説明の便宜上、コア３１の中心は光ファイバ部３の中心と一致するものとする。
【００２９】
キャピラリ３４は、光ファイバ３５の取扱いを容易にするために少なくとも端部近傍に取り付けられる保持部材である。キャピラリ３４は加工の容易性に鑑み、クラッド３２と同種の材料（例えば、ガラス）により構成されるが同一材料ではない。具体的には、キャピラリ３４は、クラッド３２よりも高い反射率を持つガラス材料によって構成されている。
【００３０】
図２に示すように、入射端面３ａは、コア３１がクラッド３２の面に対して略直交する方向（光ファイバ部３の光軸方向）に突出することにより段差が形成されている。また入射端面３ａは、突出したコア表面３１ａとクラッド表面３２ａとが略平行になるように加工される。本実施形態では、フォトリソ技術を用いることにより入射端面３ａを上記形状に加工している。段差の寸法は、λ／（４ｎ）よりも小さい値、より好適にはλ／（８ｎ）に設定される。但し、λは入射する光の波長で、ｎは媒質の屈折率である。このように段差の寸法を設定することにより、集光レンズ２を介した収束光が、突出したコア表面３１ａとクラッド表面３２ａの双方にまたがるように入射すると、最適な回折現象が起こる。リアルタイム調整は、該回折現象を利用する。なお本実施形態では、上記所定寸法を略λ／８に設定する。
【００３１】
一般的に、ＬＤで発光された光のスポットサイズは、該光の強度分布において、最大強度の１／ｅ２（但し、ｅは自然対数の底）以上の強度を持つ範囲として規定される。また、より大きな強度を持つ光によって回折パタンはより顕著に形成されることが知られている。
【００３２】
つまり、入射端面３ａで形成されるスポット径ｒ１とコア径ｒ２を一致させる時が最も入射効率が大きくなるが、受光面４ａでの光強度分布パタンに回折現象による影響は小さくなる。逆に、該パタンに回折現象が大きく影響するように光通信装置１０を設計しようとすると、入射端面３ａでのスポット径ｒ１は大きくなる。よって、光ファイバ部３内に入射する光量が減少して、ＬＤ〜光ファイバ部３間のカップリング効率は劣化してしまう。
【００３３】
上記の事情に鑑み、回折パタンを明確にする、つまり高精細な微調整を実現するために必要な光強度分布パタンにおける回折現象による影響を大きくすることと、高精度な光通信を実現するために必要なカップリング効率を高めることとのバランスを図るため、本実施形態では、図２に示すように、入射端面３ａで形成されるスポットの径ｒ１が該端面におけるコアの径ｒ２よりもわずかに大きくなるように設計される。そのため、光が入射端面３ａにおいて光伝送効率の最も高い位置、つまりコア３１に入射している場合であっても、該光のスポット周縁部はクラッド３２に入射している。具体的には、本実施形態では、ｒ１＝１１μｍ、ｒ２＝１０μｍに設定される。但し、ｒ１＜ｒ２に設定する、つまり入射端面においてスポットがコア３１内に収まるような構成にしても、スポット中心をコア中心に一致させるためのリアルタイム調整は可能である。
【００３４】
本実施形態では、光検出器４として４分割フォトディテクタを使用する。図３は、第一実施形態の光検出器４の受光面４ａを示す図である。図３は、説明の便宜上、受光面４ａを裏側から臨んだ状態を示している。図３に示すように、受光面４ａにおける方向は、受光面４ａを裏側から臨んだ場合に、中心Ｏを基準として、Ｘ（＋）方向に対応する方向つまり受光エリアＡ、Ｄに向かう方向がＸ”（＋）方向、Ｘ（−）方向に対応する方向つまり受光エリアＢ、Ｃに向かう方向がＸ”（−）方向と定義される。同様に、中心Ｏを基準として、Ｙ（＋）方向に対応する方向つまり受光エリアＡ、Ｂに向かう方向はＹ”（＋）方向、Ｙ（−）方向に対応する方向つまり受光エリアＣ、Ｄに向かう方向はＹ”（−）方向と定義する。
【００３５】
具体的には、図３に示すように、受光面４ａは、該受光面４ａの中心Ｏで互いに直交する２本の境界線４ｂ、４ｃによって４つの格子状の受光エリアＡ〜Ｄに分割されている。光検出器４は、上記２本の境界線４ｂ、４ｃの延出方向が第一集光レンズ２の移動可能な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に対応する方向（Ｘ”方向、Ｙ”方向）と略一致するように配置される。また、光ファイバ部３と光検出器４は、入射端面３ａのコア３１中心で反射した光線が受光面４ａ上における中心Ｏに入射するように、予め、位置決めされた状態で固定されている。なお入射端面３ａと光検出器４との間には、反射光が４つの受光エリアＡ〜Ｄ内に入射するように、所定の光学系（不図示）が配置されている。光検出器４は、受光エリアＡ〜Ｄごとに受光した光の光量に対応する４種類の電圧信号を駆動システム５に出力する。以下の説明では、受光エリアＡ〜Ｄそれぞれから出力される電圧信号を、順に電圧信号ａ〜ｄとする。
【００３６】
図４は、主として駆動システム５の構成を示すブロック図である。光検出器４から出力された各電圧信号ａ〜ｄは、図示しないセンサアンプによって所定レベルまで増幅された後、第一から第五の各加算回路５１１〜５１５に入力する。詳しくは、電圧信号ａは第一加算回路５１１、第三加算回路５１３、第五加算回路５１５に入力する。電圧信号ｂは第二加算回路５１２、第三加算回路５１３、第五加算回路５１５に入力する。電圧信号ｃは第二加算回路５１２、第四加算回路５１４、第五加算回路５１５に入力する。電圧信号ｄは第一加算回路５１１、第四加算回路５１４、第五加算回路５１５に入力する。
【００３７】
第一から第四の各加算回路５１１〜５１４は、入力する二種類の電圧信号を加算し、生成した加算信号を後段の減算回路５２１、５２２に出力する。具体的には、第一加算回路５１１は、電圧信号ａと電圧信号ｄを加算し、電圧信号（ａ＋ｄ）を生成する。第二加算回路５１２は、電圧信号ｂと電圧信号ｃを加算し、電圧信号（ｂ＋ｃ）を生成する。よって、第一減算回路５２１には、上記の電圧信号（ａ＋ｄ）と電圧信号（ｂ＋ｃ）が入力する。同様に、第三加算回路５１３は、電圧信号ａと電圧信号ｂを加算し、電圧信号（ａ＋ｂ）を生成する。第四加算回路５１４は、電圧信号ｃと電圧信号ｄを加算し、電圧信号（ｃ＋ｄ）を生成する。よって、第二減算回路５２２には、上記の電圧信号（ａ＋ｂ）と電圧信号（ｃ＋ｄ）が入力する。
【００３８】
電圧信号（ａ＋ｄ）は、受光面４ａの中心Ｏを基準としてＸ”（＋）側にある受光エリアＡおよびＤでの受光光量に対応する。電圧信号（ｂ＋ｃ）は、Ｘ”（−）側にある受光エリアＢおよびＣでの受光光量に対応する。同様に、電圧信号（ａ＋ｂ）、（ｃ＋ｄ）は、それぞれＹ”（＋）側、Ｙ”（−）側にある受光エリアでの受光光量に対応する。
【００３９】
第一減算回路５２１は、電圧信号（ｂ＋ｃ）から電圧信号（ａ＋ｄ）を減算することにより、Ｘ”方向の出力差信号ｘを生成し、コントローラ５５０に出力する。Ｘ”方向の出力差信号ｘは、受光面４ａ上での中心Ｏに対するスポット中心のＸ”方向のずれ量に対応して変化する。ここで、上記の通り、Ｘ”方向はＸ方向に対応する。従って、Ｘ”方向の出力差信号ｘは、入射端面３ａ上でのコア中心に対するスポット中心のＸ方向のずれ量に対応して変化するとも言える。
【００４０】
第二減算回路５２２は、電圧信号（ｃ＋ｄ）から電圧信号（ａ＋ｂ）を減算することにより、Ｙ”方向の出力差信号ｙを生成し、コントローラ５５０に出力する。上記と同様の理由から、Ｙ”方向の出力差信号ｙは、入射端面３ａ上でのコア中心に対するスポット中心のＹ方向のずれ量に対応して変化すると言える。
【００４１】
また、第五加算回路５１５には、全ての受光エリアからの電圧信号ａ〜ｄが入力する。第五加算回路５１５は、各電圧信号ａ〜ｄを加算することにより生成したＳＵＭ信号を後段の信号変換回路５３０に出力する。信号変換回路５３０は、入力するＳＵＭ信号を所定の閾値により二値化処理してデジタル化された和信号（以下、便宜上コンパレート信号Ｃという）に変換する。図５は、ＳＵＭ信号とコンパレート信号Ｃの一例を示す図である。図５（Ａ）は、光ファイバ部３のコア表面３１ａ中心を通り径方向にスポットを移動させた場合に得られるＳＵＭ信号である。図５（Ｂ）は、二値化処理により得られるコンパレート信号Ｃである。
【００４２】
図５（Ａ）に示すように、ＳＵＭ信号は、入射端面３ａにおける各表面３１ａ〜３４ａの光学性能（特に反射率）の違いよって、互いの境界において大きくレベル変化する。特に、クラッド３２とキャピラリ３４は、上記の通り積極的に異なる反射率の材料を使用しているため、互いの境界は明確に現れる。そこで、予め各部材３２、３４を識別可能なレベルを設定し、メモリ５４０に閾値Ｖｒｅｆとして格納しておく。図５（Ａ）中閾値Ｖｒｅｆを破線で示す。信号変換回路は、ＳＵＭ信号が入力すると、該閾値Ｖｒｅｆをメモリ５４０から読み出す。そして、読み出した閾値Ｖｒｅｆを基準にして該ＳＵＭ信号を二値化処理し、図５（Ｂ）に示すコンパレート信号Ｃを生成する。
【００４３】
なお、閾値Ｖｒｅｆは装置毎の個体差によって必ずしも一定とは限らない。ただし、個体差に起因する変化量は大きくはないため、実機数台に対する実験結果から平均値を算出することによって有効な閾値Ｖｒｅｆが得られる。より高精度な二値化処理をすることが望まれる場合には、初期調整時に各装置を実際に駆動して得られたＳＵＭ信号から装置毎の閾値Ｖｒｅｆを算出、設定しても良い。
【００４４】
各減算回路５２１、５２２で生成された各出力差信号ｘ、ｙおよび信号変換回路５３０で生成されたコンパレート信号Ｃは、それぞれコントローラ５５０に入力する。コントローラ５５０は、各信号を用いて後に詳述する粗調整処理を行い、コア表面３１ａ中心に対するスポット中心のＸ、Ｙの各方向に関するずれ量を算出し、該ずれ量を０にするように後段のＸ’駆動部５６１、Ｙ’駆動部５６２を駆動制御する。各駆動部５６１、５６２は、コントローラ５５０の制御下、集光レンズ２をＸ’、Ｙ’の各方向に移動させる。集光レンズ２の移動に伴い、光ファイバ部３の入射端面３ａにおけるスポットの位置もコア表面３１ａ中心に向かうように移動する。
【００４５】
次に、コントローラ５５０が行う粗調整処理について図６以降を参照しつつ詳述する。なお、以下の説明では便宜上Ｘ方向に関する粗調整処理についてのみ説明するが、実際にはＸ方向の調整処理と同時に、あるいは交互にＹ方向に関しても同様の処理が行われる。
【００４６】
図６（Ａ）は出力差信号ｘのレベルとＸ方向のずれ量との関係を示すグラフである。図６（Ｂ）はコンパレート信号を示す。図６（Ｃ）は光ファイバ部３の入射端面３ａ近傍に関し、光ファイバ３５の光軸を含む面での断面を拡大して示す図である。図６（Ａ）において縦軸が出力差信号ｘのレベルを、横軸がＸ方向のずれ量を、それぞれ表す。図６（Ａ）における信号レベルおよびずれ量、および図６（Ｂ）の信号レベルは、図６（Ｃ）に示す入射端面３ａの位置に対応している。
【００４７】
図６（Ａ）に示すように、出力差信号ｘのレベルは、一部の山や谷を除けば、ずれ量に対して概ねリニアに変化している。図６（Ａ）の原点近傍に生じるＳ字状のレベル変化は、図６（Ｃ）に示すコア表面３１ａとクラッド表面３２ａ間の段差によって反射光に回折現象が生じて強度分布が大きく変化するために起こる。また、図６（Ａ）の両端付近に生じる山または谷は、入射端面３ａを加工する際の影響により、接着層表面３３ａが必ずしもクラッド表面３２ａやキャピラリ表面３４ａと同一平面上に存在しない、つまりクラッド表面３２ａ、接着層表面３３ａ、キャピラリ表面３４ａ間に段差が生じることに起因する。
【００４８】
コントローラ５５０は、第一減算回路５２１から出力される出力差信号ｘのレベルが、Ｘ方向のずれ量が０のときの信号レベルに等しくなるように集光レンズ２の位置を調整する。ここでは、Ｘ方向のずれ量が０のときの信号レベルを０とする。つまり、コントローラ５５０は、出力差信号ｘとずれ量との関係が図６（Ａ）中Ｐ４であるように制御を行う。
【００４９】
仮に、接着層表面３３ａ近傍に段差が発生しなければ、出力差信号ｘの信号レベルが０となる状態、つまり図６（Ａ）中ゼロクロス点はＰ４（つまり原点）のみとなる。しかし、実際生成される出力差信号ｘでは、ゼロクロス点は、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７にも存在する。ゼロクロス点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７は、いずれもずれ量が０でないにも関わらず出力差信号ｘレベルが０である状態である。そのため、該状態を有効に回避して出力差信号ｘとずれ量との関係がＰ４の状態となるように、コントローラ５５０は、図６（Ｂ）に示すコンパレート信号Ｃを利用する。上述した通り、コンパレート信号Ｃは入射端面３ａにおけるスポットの位置がクラッド表面３２ａ（およびコア表面３１ａ）とキャピラリ表面３４ａのいずれに存在しているかを示す。従って、該コンパレート信号Ｃを利用することにより、ゼロクロス点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７ではなく、ゼロクロス点Ｐ４にのみを最終到達点とした調整処理を行うことができる。
【００５０】
なお、図６（Ａ）において、Ａ１は、ゼロクロス点Ｐ１よりも出力差信号ｘのレベルおよびＸ（−）方向のずれ量が大きい範囲を示す。Ａ２は、接着層表面３３ａ近傍の段差に起因する谷のゼロクロス点Ｐ１から頂点Ｐ２までの間の範囲を示す。Ａ３は、頂点Ｐ２とゼロクロス点Ｐ３間の範囲を示す。Ａ４は、二つのゼロクロス点Ｐ３、Ｐ４間の範囲を示す。Ａ５は、二つのゼロクロス点Ｐ４、Ｐ５間の範囲を示す。Ａ６は、接着層表面３３ａ近傍の段差に起因する山のゼロクロス点Ｐ５から頂点Ｐ６までの間の範囲を示す。Ａ７は、頂点Ｐ６とゼロクロス点Ｐ７間の範囲を示す。Ａ８は、ゼロクロス点Ｐ７よりも出力差信号ｘのレベルおよびＸ（＋）方向のずれ量が大きい範囲を示す。
【００５１】
図７〜図１１は、コントローラ５５０の粗調整処理の流れを示すフローチャートである。粗調整処理が開始されると、コントローラ５５０は、まず処理開始時点における入射端面３ａでのスポットの位置を検出する。具体的には、Ｓ１において、第一減算回路５２１から出力された出力差信号ｘのレベルが基準値よりも大きいかどうか判断する。基準値とは、Ｘ方向のずれ量が０のときの出力差信号ｘのレベルのことであり、ここでは０に設定される。出力差信号ｘが基準値よりも大きい場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ１、Ａ４、Ａ６、Ａ７のいずれかに存在すると判断する。そして集光レンズ２の初期移動方向をＸ’（＋）方向に設定する（Ｓ２）。次いでＳ３の処理に進み、コンパレート信号Ｃを参照する。該コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ３：ＮＯ）、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ４かＡ６のいずれかに存在すると判断する。そしてＳ４〜Ｓ６の処理に移行する。
【００５２】
すなわち、コントローラ５５０は、まずＳ４において、集光レンズ２をＳ２で決定した方向、つまりＸ’（＋）方向に所定量移動させる。次いで、Ｓ５において、コンパレート信号を参照する。コンパレート信号Ｃが「Ｌ」であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６を越えてＡ７に存在すると判断し、図９に示すＳ１６以降の処理に移行する。
【００５３】
コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ５：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ４内に存在すると判断する。図６（Ａ）に示すように、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係が範囲Ａ４に存在していると言うことは、Ｘ’（＋）方向に集光レンズを移動（つまりＸ（＋）方向にスポットを移動）し続けることにより、ゼロクロス点Ｐ４を通過することがわかる。従ってコントローラ５５０は、Ｓ６において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になるまで、Ｓ４、Ｓ５の各処理を繰り返す（Ｓ６：ＹＥＳ）。Ｓ６において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になったと判断すると、コントローラ５５０は、入射端面３ａにおけるスポットの位置がコア３１中心近傍に位置したと判断し、粗調整処理を終了する（Ｓ６：ＮＯ）。
【００５４】
Ｓ１において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下であると判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ２、Ａ３、Ａ５、Ａ８のいずれかに存在すると判断する。そして集光レンズ２の初期移動方向をＸ’（−）方向に設定する（Ｓ７）。次いでＳ８の処理に進み、コンパレート信号Ｃを参照する。該コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ８：ＮＯ）、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ３かＡ５のいずれかに存在すると判断する。そしてＳ９〜Ｓ１１の処理に移行する。
【００５５】
すなわち、コントローラ５５０は、まずＳ９において、集光レンズ２をＳ７で決定した方向、つまりＸ’（−）方向に所定量移動させる。次いで、Ｓ１０において、コンパレート信号を参照する。該コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ１０：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ５内に存在すると判断する。図６（Ａ）に示すように、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係が範囲Ａ５に存在していると言うことは、Ｘ’（−）方向に集光レンズを移動（つまりＸ（−）方向にスポットを移動）し続けることにより、ゼロクロス点Ｐ４を通過することがわかる。従ってコントローラ５５０は、Ｓ１１において、出力差信号ｘのレベルが基準値以上になるまで、Ｓ９、Ｓ１０の各処理を繰り返す（Ｓ１１：ＮＯ）。Ｓ１１において、出力差信号ｘのレベルが基準値以上になったと判断すると、コントローラ５５０は、入射端面３ａにおけるスポットの位置がコア３１中心近傍に位置したと判断し、粗調整処理を終了する（Ｓ１１：ＹＥＳ）。
【００５６】
Ｓ３において、コンパレート信号Ｃが「Ｌ」であると判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ１かＡ７のいずれかに存在すると判断する。そしてＳ１２以降の処理に移行する。
【００５７】
Ｓ１２において、コントローラ５５０は、集光レンズ２をＳ２で決定した方向、つまりＸ’（＋）方向に所定量移動させる。そして、コンパレート信号Ｃを参照する（Ｓ１３）。該信号Ｃが「Ｌ」であると判断すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になるまで、Ｓ１２、Ｓ１３の処理を繰り返す（Ｓ１４：ＹＥＳ）。
【００５８】
Ｓ１４において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になったと判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ１またはＡ７からＡ２またはＡ８に移動したと判断する。そして、Ｓ１５において、集光レンズの移動量をチェックする。詳しくは、移動量が所定量（ここでは２０μｍ）以上である場合か否かを判断する。移動量が所定量未満である場合（Ｓ１５：ＮＯ）、Ｓ１２からの処理を繰り返す。なお、本実施形態ではＳ１５での判断基準は集光レンズ２の実移動距離としているが、例えばステッピングモータを使用しているのであればパルス数であってもよいし、さらには移動時間であっても良い。
【００５９】
現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ２内に存在する場合、レンズ移動量が２０μｍ以上になると該関係はほぼ確実にＡ３もしくはＡ４に変化する。換言すれば、Ｓ１４における判定がＮＯからＹＥＳに切り替わる。特に該関係がＡ４に存在するようになった場合には、Ｓ１３における判定もＹＥＳからＮＯに切り替わり、後述のＳ３２以降の処理が行われる。
【００６０】
逆に、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ８内に存在する場合には、移動量がいくら大きくなろうとも該関係はＡ８内に存在し続ける。よって、移動量が所定量より大きいと判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ８に存在していると確定し、図９に示すＳ１６以降の処理を行う。
【００６１】
Ｓ５においてＹＥＳと判断した場合、およびＳ１５においてＹＥＳと判断した場合（コア表面３１ａ近傍から大きく離れている場合）、コントローラ５５０は次いでＳ２で設定された集光レンズ２の移動方向をＸ’（−）方向に逆転させ（Ｓ１６）、該方向に移動させる（Ｓ１７）。
【００６２】
Ｓ１７での移動処理は、コンパレート信号Ｃが「Ｈ」に切り替わるまで継続される（Ｓ１８：ＹＥＳ）。コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であると判断すると（Ｓ１８：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６に存在すると認定する（Ｓ１９）。
【００６３】
次いでコントローラ５５０は、さらに集光レンズ２をＸ’方向に移動させ、スポットのずれ量を低減していく（Ｓ２０）。Ｓ２０での移動処理は、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になるまで継続される（Ｓ２１：ＹＥＳ）。出力差信号ｘのレベルが基準値以下になると（Ｓ２１：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６に存在すると認定する（Ｓ２２）。
【００６４】
次いでコントローラ５５０は、さらに集光レンズ２をＸ’方向に移動させ、スポットのずれ量を低減していく（Ｓ２３）。Ｓ２３での移動処理は、出力差信号ｘのレベルが基準値を超えるまで継続される（Ｓ２４：ＮＯ）。出力差信号ｘのレベルが基準値を越えると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、入射端面３ａにおけるスポットの位置がコア３１中心近傍に位置したと判断し、粗調整処理を終了する。
【００６５】
図７に示すＳ８において、コンパレート信号Ｃが「Ｌ」であると判断された場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、図１０に示すＳ２５からの処理に移行する。Ｓ２５からＳ２８までの処理は、集光レンズ２の移動方向（スポットの移動方向）が異なる以外は図８に示すＳ１２からＳ１５の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６６】
なお、Ｓ２６において、コンパレート信号Ｃが「Ｈ」に切り替わったと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、コントローラ５５０は、上述したＳ１９の処理、つまり現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６（場合によってはＡ５）の範囲内にあると判断する。そしてコントローラ５５０は、Ｓ２０以降の処理を実行する。
【００６７】
Ｓ１０においてＹＥＳと判断した場合、およびＳ２８においてＹＥＳと判断した場合（コア表面３１ａ近傍から大きく離れている場合）、コントローラ５５０は、図１１に示すＳ２９からの処理を実行する。具体的にはコントローラ５５０は、Ｓ７で設定された集光レンズ２の移動方向をＸ’（＋）方向に逆転させ（Ｓ２９）、該方向に移動させる（Ｓ３０）。Ｓ３１からＳ３７迄の処理は、集光レンズ２の移動方向（スポットの移動方向）が異なる以外は図９に示すＳ１８からＳ２４の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６８】
なお、図８に示すＳ１３において、コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であると判断された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、コントローラ５５０は、図１１に示すＳ３２からの処理に移行する。
【００６９】
以上がコントローラ５５０により行われる粗調整処理に関する説明である。上記の粗調整処理をまとめた表を図１２に示す。本実施形態のコントローラ５５０は、出力差信号ｘとコンパレート信号Ｃに基づいて、入射端面３ａ上において現在のスポットがコア表面３１ａ中心からどれだけ離れた位置にあるか、および該スポットを該コア中心に導くためにいずれの方向に移動させればよいかが正確に求められていることが分かる。よって、光ファイバ３５にキャピラリ３４を装着した構成であっても、試行錯誤で初期の移動方向を決定したり、再度移動方向を改めたりする必要がなくなる。すなわち、短時間で正確な粗調整が実現される。
【００７０】
以上の粗調整が完了した段階で、駆動システム５は、微調整を行う。図１３は、図６に示した出力差信号ｘレベルとずれ量の関係におけるＰ４近傍を拡大して示す図である。上記の通り、コア表面３１ａとクラッド表面３２ａ間の段差に起因する回折現象によって光強度分布が変化するため、上記関係は、Ｓ字状に変化する軌跡を描く。上述した粗調整により、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係は、Ｓ字状の軌跡にほぼ対応する範囲Ａ９内にある。
【００７１】
このように、回折現象を利用して、コア表面３１ａ近傍にあるときの出力差信号ｘのレベルを大きく変化させることにより、スポット中心をコア表面３１ａ中心に一致させるためのより高精度な位置調整を実現している。なお、微調整時の移動量は、上記粗調整時の移動量よりも微細に設定される。
【００７２】
以上が本発明の実施形態である。本発明にかかる駆動システムおよび該駆動システムを搭載する光通信装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７３】
上記実施形態の光通信装置１０では、入射端面３ａで形成されるスポットの移動方向を示すＸ方向とＹ方向は互いに直交すると説明した。これは同方向を直交する二軸に移動させる構成がより簡易な制御を可能にするからである。従って、本発明に係る光通信装置においてＸ方向とＹ方向は、必ずしも直交している必要はなく、非平行であればよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、集光レンズ２を駆動させることにより、ＬＤからの光が入射端面３ａにおいて形成するスポットを移動させてコア３１中心に導く調整を行う構成を示した。スポットの移動手段としては、上記の構成以外の構成によるものであっても良い。例えば、集光レンズ２ではなく、ＬＤ自体をＸ’、Ｙ’の各方向にスライドさせて入射端面３ａにおけるスポットの位置を移動させることも可能である。他にも、頂角可変プリズムのような偏向部材をＬＤから入射端面３ａまでの光路中に配設する。そして、第一集光レンズ２を駆動させる代替として、該偏向部材を駆動させるような変形も可能である。このように、偏向部材を配設する変形例は、集光レンズが一体形成されたＬＤを用いたモジュールのように、集光レンズ自体を駆動させることができない構成に非常に好適である。
【００７５】
また上記実施形態では、キャピラリ３４はクラッド３２よりも高い反射率を持つと説明した。しかし、本発明に係る光通信装置におけるキャピラリ３４は、クラッド３２とは異なる反射率を有していればよい。
【００７６】
また上記実施形態では、コンパレート信号ＣにおいてＬ／Ｈが切り替わる位置がちょうどＰ２あるいはＰ６と一致しているが、これはあくまで粗調整処理が簡易化されるより好適な一例であって、必ずしもＬ／Ｈの切り替わり位置と頂点Ｐ２、Ｐ６とが一致している必要はない。
【００７７】
また上記実施形態では、メモリ５４０に格納される閾値Ｖｒｅｆは、キャピラリ３４とクラッド３２を識別可能な値として説明したが、キャピラリ３４とコアを識別可能な値に設定しても良い。
【００７８】
また、上記説明では出力差信号のレベルの比較対象となる基準値は０であると説明したが、必ずしも０に設定する必要はなく、あくまで、スポット中心とコア中心が一致している状態での出力差信号のレベルに設定される。つまり、装置の構成や光検出器４の性能等に応じて基準値は、適切な値に設定される。
【００７９】
なお、上記の実施形態では、光ファイバ部３の入射端面３ａに入射したＬＤからの光が回折するために、該入射端面３ａにおいて、コア表面３１ａをクラッド表面３２ａよりも突出させる構成にしているが、これ以外の構成、例えば、コア表面３１ａをクラッド表面３２ａよりもλ／（８ｎ）分凹ませる構成であっても同様の効果を得ることができる。
【００８０】
さらには、入射端面３ａにおけるコア３１とクラッド３２間に段差を設けなくても良い。この場合、図７に示す第一の出力差（第二の出力差）とずれ量の関係は、ゼロクロス点近傍も含め略リニアになる。そのため、位置調整に関する制御処理が簡易化される利点が得られる。
【００８１】
さらに本発明に係る光通信装置の構成は、光ファイバ部３の入射端面３ａへの光の入射位置を調整することにより、該光の減衰率を調整する可変光減衰装置としても利用することができる。この場合、上記実施形態におけるＬＤの代替として射出端面が二次的な点光源として機能する光ファイバが配設される。
【００８２】
また上記実施形態の光通信装置によれば、光検出器４は、各境界線がＸ’、Ｙ’のいずれかの方向に一致するように配設されているが、対角線がＸ’、Ｙ’のいずれかの方向に一致するように配設されていてもよい。この場合、出力差信号は、二つの受光エリアの出力和の差ではなく、一つの受光エリアの差として求まる。
【００８３】
また、上記実施形態の光通信装置によれば、光検出器４として各受光エリアが均等に分割された４分割ＰＤを使用している。しかし、本発明に係る光通信装置は、必ずしも該実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、４つ以上に分割された受光エリアからなる光検出器であってもよい。この場合、Ｘ方向の調整時には、中心を基準としてＸ”（−）側にある各受光エリアの出力和からＸ”（＋）側にある各受光エリアの出力和の差を求めれば出力差信号ｘを生成することができる。また、各受光エリアは必ずしも均等でなくても良い。例えば、受光面中心近傍はより小さなエリア分割し、端部近傍は比較的大きなエリアに分割された光検出器を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態の光通信装置の概略構成を表す図である。
【図２】本発明の実施形態の光ファイバ部における入射端面近傍の拡大図である。
【図３】本発明の実施形態の光検出器の受光面を裏側から示した図である。
【図４】本発明の実施形態の駆動システムを表すブロック図である。
【図５】実施形態のＳＵＭ信号とコンパレート信号の一例を示す図である。
【図６】実施形態のコントローラが行う粗調整処理について説明するための図である。
【図７】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施形態のコントローラの粗調整処理をまとめた表である。
【図１３】出力差信号ｘレベルとずれ量の関係における原点近傍を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
２ 集光レンズ
３ 光ファイバ
３ａ 入射端面
３１ コア
３２ クラッド
３３ 接着層
３４ キャピラリ
４ 光検出器
５ 駆動システム
１０ 光通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報による変調を施された光をＬＤから照射し、集光レンズを介して光ファイバに入射、伝送させる光通信装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報伝送のために光通信装置が多用されている。該光通信装置では、光伝送効率を高めて信号伝送の精度を向上させるために、ＬＤからの光が光ファイバのコアの略中心に集光するようにする必要がある。具体的には、ＬＤ、集光レンズ、光ファイバにおける入射端面の相対的位置を高精度で調整をする必要がある。このような位置調整を可能とする光通信装置は、例えば、以下の特許文献１に開示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２１６６９号公報
【０００４】
特許文献１に記載の光通信装置は、光ファイバの入射端面からの反射光を４分割フォトディテクタで受光する。そして、各受光エリアからの出力が所定の関係を有するようにＬＤ、集光レンズ、光ファイバの相対位置の粗調整および微調整を行っている。
【０００５】
詳しくは、粗調整とは、ＬＤからの光の入射位置をより迅速に光ファイバの入射端面におけるコア近傍に導くために、該光の入射位置を比較的広範囲にわたって低分解能で移動させる調整のことをいう。粗調整は、主として初期調整時に行われる。これに対し、微調整とは、コア近傍にある光の入射位置（スポット中心）を高い精度をもってコア中心に一致させるために、該光の入射位置をコア近傍の限られた範囲内で高分解能で移動させる調整のことをいう。微調整は、初期調整のみならず経時変化にも対応すべく光通信時においてもリアルタイムで行われることもある。
【０００６】
ここで、一般に光ファイバは、非常に細径なものであるため、そのままの状態で使用するよりも、クラッドの外周に取り付けられたキャピラリ等の保持部材によって保持された状態で装置内に配設される。キャピラリを使用すると、クラッド外周に取り付ける際にキャピラリとクラッド間に接着層が必然的に形成される。該接着層があると、該接着層およびその周辺で反射した光によって、上記４分割フォトディテクタにおける出力に変化が生じてしまうおそれがある。また、光ファイバの入射端面加工時に、該接着層を構成する接着剤が一部剥離するなどして、加工後の光ファイバの接着層に微少な溝が形成される可能性もある。該溝は、上記４分割フォトディテクタにおける出力変化の要因の一つとされる。このような出力変化は、主として粗調整の迅速性や正確性の妨げになりかねない。しかし、上記特許文献１では、キャピラリについて想定していなかったため、さらなる改善が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の諸事情に鑑み、本発明は、保持部材に保持された状態にある光ファイバであっても、ＬＤからの光の入射位置が迅速かつ正確に該光ファイバのコアの中心近傍に導くようにする位置調整を行うことができる光通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の光通信装置は、情報により変調された光を照射することができる光源と、光ファイバと、該光ファイバのクラッドとは異なる反射率を有し、光ファイバの少なくとも一端の一部を保持する保持部材とからなり、一端には光が入射する入射端面を有し、該入射端面におけるコアに入射した光を透過する光伝送手段と、光の光路上、光源と光伝送手段との間に配設される集光レンズと、集光レンズを介した光が入射端面で形成するスポットを該入射端面上において互いに非平行な第一の方向および第二の方向に移動させる移動手段と、二本の境界線によって均等に分割された４つの受光エリアを有し、入射端面での反射光を各受光エリアで受光する、コア中心で反射した光が二本の境界線の交点に入射するように配設された受光手段と、各受光エリアからの出力に基づいて、コア中心を基準としたスポット中心の第一の方向へのずれ量に関する第一出力差信号を生成する第一出力差演算手段と、各受光エリアからの出力に基づいて、コア中心を基準としたスポット中心の第二の方向へのずれ量に関する第二出力差信号を生成する第二出力差演算手段と、全ての受光エリアからの出力を加算することにより和信号を生成する和信号生成手段と、第一出力差信号、第二出力差信号、および和信号に基づいて、移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の光通信装置によれば、和信号を用いることにより、材料の反射率の違いに基づいたクラッドと保持部材の判別が容易になされる。そして該和信号と出力差信号を用いることにより、スポットを効率よくかつ正確にコア近傍へ導くことができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の光通信装置によれば、制御手段は、第一出力差信号、第二出力差信号、および和信号に基づいて、現在の入射端面上でのコア中心に対するスポットの相対位置を検出し、かつ該スポットを前記コアに向かわせる移動方向を決定する。
【００１１】
請求項３に記載の光通信装置によれば、和信号生成手段は、全ての受光エリアからの出力を加算する加算回路と、加算回路からの出力を所定の閾値に基づいて第一のレベルと第二のレベルからなる和信号に変換する変換回路と、を有する。
【００１２】
請求項４に記載の光通信装置によれば、制御手段は、和信号が第一のレベルにあって、かつ第一および第二の出力差信号が、入射端面におけるコア中心とスポット中心がほぼ一致しているときに得られる各出力差信号とほぼ同一レベルになるように移動手段を駆動制御する。
【００１３】
請求項５に記載の光通信装置によれば、制御手段は、和信号について第二のレベルである状態が継続した場合、移動手段の移動方向を逆転させること。
【００１４】
また請求項６に記載の光通信装置によれば、制御手段は、移動手段の移動量または移動時間のいずれか一方に基づいて、和信号について第二のレベルである状態が継続したことを判別することができる。
【００１５】
請求項７に記載の光通信装置によれば、所定の閾値は、スポットがクラッドと保持部材間を移動した際に生じる前記受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、和信号は、第一のレベルが入射端面においてスポットがクラッドまたはコアに位置していることを示し、第二のレベルが該スポットがクラッドまたはコアに位置していないことを示す。
【００１６】
または請求項８に記載の光通信装置によれば、所定の閾値は、スポットがクラッドとコア間を移動した際に生じる受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、和信号は、第一のレベルが入射端面においてスポットがコアに位置していることを示し、第二のレベルが該スポットがコアに位置していないことを示す。
【００１７】
請求項９に記載の光通信装置によれば、保持部材は、クラッドと同種の材料であってかつクラッドよりも高い反射率を有することが望ましい。請求項１０に記載の光通信装置によれば、保持部材としてキャピラリが例示される。
【００１８】
請求項１１に記載の光通信装置によれば、移動手段は、集光レンズを光軸に直交する面内で移動させることができる。より具体的には、第一の方向と前記第二の方向は互いに直交するように構成すれば、制御が容易になるため、望ましい（請求項１２）。
【００１９】
制御が容易になるという観点からは、二本の境界線は、それ第一の方向および前記第二の方向に平行に延出していることが望ましい（請求項１３）。
【００２０】
また、請求項１４に記載の光通信装置によれば、入射端面は、コアとクラッド間に前記光が回折するような所定寸法の段差が形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、和信号と各出力差信号を併用しつつ、位置調整を行うことにより、保持部材と光ファイバ（クラッド）とを正確に判別しつつ、コア近傍にスポットを迅速に導くことができる。つまり、本発明によれば、保持部材を有する光伝送手段を用いた場合であっても、迅速かつ正確な粗調整が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態の光通信装置１０の構成を表す図である。図１に示す光通信装置１０は、光ファイバ通信を加入者宅内に引き込むＯＮＵ（Optical Network Unit）として用いられる。例えば光通信装置１０は、一本の光ファイバで上り信号として波長１．３μｍを送信し、下り信号として１．５μｍの信号を受信するように構成された、双方向のＷＤＭ伝送に対応した光通信装置である。
【００２３】
本実施形態の光通信装置１０は、ＬＤ、集光レンズ２、光ファイバ部３、光検出器４、駆動システム５、を備える。なお、実際に使用される光通信装置では、ＬＤから出力され集光レンズ２を介して光ファイバ部３に入射する光束の光ファイバ部３での入射角は極めて小さい。しかし図１では、説明の便宜上、該入射角を実際の角度よりも大きく示している。なお、ＬＤ、集光レンズ２、光ファイバ部３、光検出器４、の各部材は、ＬＤから照射されたレーザー光の主光線が集光レンズ２の光学中心と光ファイバ部３の光学中心を介して光検出器４の中心に入射するような設計の下、装置１０内部に取り付けられる。しかし、取り付け誤差や自重等の個体差が生じるため、必ずしも設計通りにはならない。そこで、以降に詳述する光ファイバ部３の入射端面におけるレーザー光の入射位置（スポット）がコア中心に一致するように調整処理が行われる。
【００２４】
ＬＤで発光された光は、集光レンズ２を介して光ファイバ部３の入射端面３ａに収束し、スポットを形成する。なお、光通信時、図示しない通信制御部の制御の下、通信対象である情報により変調された光がＬＤから照射される。ただし、以下に詳述する光ファイバ入射端面での光の入射位置に関する調整時には、ＬＤから変調されない光を照射する、換言すればＬＤは常時点灯状態にすることもできる。ここで集光レンズ２は、駆動システム５の制御下、光軸に直交する面内において、互いに直交する二つの軸方向（Ｘ’方向、Ｙ’方向）で移動可能な状態にある。つまり、スポットは、該レンズ２の駆動する方向に応じて入射端面３ａ上を移動する。以下、スポットの移動方向のうち、集光レンズ２のＸ’方向、Ｙ’方向への各移動に対応する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向という。
【００２５】
なお、本明細書では上記スポットの駆動方向（Ｘ方向、Ｙ方向）を基準として位置関係および方向を説明する。本実施形態の構成では、ＬＤ側から入射端面３ａを臨んだ場合、コア３１の中心位置を基準として、右方向（図１紙面下方）をＸ（＋）方向、左方向（図１紙面上方）をＸ（−）方向とする。またＬＤ側から入射端面３ａを臨んだ場合、コア３１の位置の上方向（図１紙面から離れる方向）をＹ（＋）方向、下方向（図１紙面に向かう方向をＹ（−）方向とする。
【００２６】
光通信装置１０では、入射端面３ａで反射する光は光検出器４に導かれる。そのため、光通信装置１０は、集光レンズ２から射出された光が入射端面３ａで反射するとき、入射してくる方向とは異なる方向に反射するように構成している。これにより、光ファイバ部３の入射端面３ａに入射する光の光路を妨げることなく、入射端面３ａで反射した反射光の光路上に光検出器４を配設することができる。本実施形態では、光検出器４は、ＬＤから照射されコア中心で反射した光線が中心Ｏに導かれるように配設されている。
【００２７】
なお、本実施形態の光通信装置１０は、各部材に関する粗調整と微調整の双方を実行することができる。各調整をより効果的に実行すべく、本実施形態の光ファイバ部３の入射端面３ａは、以下のように構成される。
【００２８】
図２は、光ファイバ部３における、ＬＤからの光が入射する面（入射端面）３ａ近傍の拡大図である。光ファイバ部３は、コア３１とクラッド３２からなる光ファイバ３５と、光ファイバ３５の外側に配設された円筒状のキャピラリ３４から構成される。光ファイバ３５は、キャピラリ３４の空洞部に挿通され、接着剤によって固定されている。以下、クラッド３２の外周とキャピラリ３４の内周の間に位置し、接着剤が存在する層を接着層３３という。また、光ファイバ部３の入射端面３ａは、コア３１、クラッド３２、接着層３３、キャピラリ３４の各部位の表面が表れる。図２では、各部位に対応する表面を３１ａ〜３４ａで示す。なお、本明細書では、説明の便宜上、コア３１の中心は光ファイバ部３の中心と一致するものとする。
【００２９】
キャピラリ３４は、光ファイバ３５の取扱いを容易にするために少なくとも端部近傍に取り付けられる保持部材である。キャピラリ３４は加工の容易性に鑑み、クラッド３２と同種の材料（例えば、ガラス）により構成されるが同一材料ではない。具体的には、キャピラリ３４は、クラッド３２よりも高い反射率を持つガラス材料によって構成されている。
【００３０】
図２に示すように、入射端面３ａは、コア３１がクラッド３２の面に対して略直交する方向（光ファイバ部３の光軸方向）に突出することにより段差が形成されている。また入射端面３ａは、突出したコア表面３１ａとクラッド表面３２ａとが略平行になるように加工される。本実施形態では、フォトリソ技術を用いることにより入射端面３ａを上記形状に加工している。段差の寸法は、λ／（４ｎ）よりも小さい値、より好適にはλ／（８ｎ）に設定される。但し、λは入射する光の波長で、ｎは媒質の屈折率である。このように段差の寸法を設定することにより、集光レンズ２を介した収束光が、突出したコア表面３１ａとクラッド表面３２ａの双方にまたがるように入射すると、最適な回折現象が起こる。リアルタイム調整は、該回折現象を利用する。なお本実施形態では、上記所定寸法を略λ／８に設定する。
【００３１】
一般的に、ＬＤで発光された光のスポットサイズは、該光の強度分布において、最大強度の１／ｅ２（但し、ｅは自然対数の底）以上の強度を持つ範囲として規定される。また、より大きな強度を持つ光によって回折パタンはより顕著に形成されることが知られている。
【００３２】
つまり、入射端面３ａで形成されるスポット径ｒ１とコア径ｒ２を一致させる時が最も入射効率が大きくなるが、受光面４ａでの光強度分布パタンに回折現象による影響は小さくなる。逆に、該パタンに回折現象が大きく影響するように光通信装置１０を設計しようとすると、入射端面３ａでのスポット径ｒ１は大きくなる。よって、光ファイバ部３内に入射する光量が減少して、ＬＤ〜光ファイバ部３間のカップリング効率は劣化してしまう。
【００３３】
上記の事情に鑑み、回折パタンを明確にする、つまり高精細な微調整を実現するために必要な光強度分布パタンにおける回折現象による影響を大きくすることと、高精度な光通信を実現するために必要なカップリング効率を高めることとのバランスを図るため、本実施形態では、図２に示すように、入射端面３ａで形成されるスポットの径ｒ１が該端面におけるコアの径ｒ２よりもわずかに大きくなるように設計される。そのため、光が入射端面３ａにおいて光伝送効率の最も高い位置、つまりコア３１に入射している場合であっても、該光のスポット周縁部はクラッド３２に入射している。具体的には、本実施形態では、ｒ１＝１１μｍ、ｒ２＝１０μｍに設定される。但し、ｒ１＜ｒ２に設定する、つまり入射端面においてスポットがコア３１内に収まるような構成にしても、スポット中心をコア中心に一致させるためのリアルタイム調整は可能である。
【００３４】
本実施形態では、光検出器４として４分割フォトディテクタを使用する。図３は、第一実施形態の光検出器４の受光面４ａを示す図である。図３は、説明の便宜上、受光面４ａを裏側から臨んだ状態を示している。図３に示すように、受光面４ａにおける方向は、受光面４ａを裏側から臨んだ場合に、中心Ｏを基準として、Ｘ（＋）方向に対応する方向つまり受光エリアＡ、Ｄに向かう方向がＸ”（＋）方向、Ｘ（−）方向に対応する方向つまり受光エリアＢ、Ｃに向かう方向がＸ”（−）方向と定義される。同様に、中心Ｏを基準として、Ｙ（＋）方向に対応する方向つまり受光エリアＡ、Ｂに向かう方向はＹ”（＋）方向、Ｙ（−）方向に対応する方向つまり受光エリアＣ、Ｄに向かう方向はＹ”（−）方向と定義する。
【００３５】
具体的には、図３に示すように、受光面４ａは、該受光面４ａの中心Ｏで互いに直交する２本の境界線４ｂ、４ｃによって４つの格子状の受光エリアＡ〜Ｄに分割されている。光検出器４は、上記２本の境界線４ｂ、４ｃの延出方向が第一集光レンズ２の移動可能な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に対応する方向（Ｘ”方向、Ｙ”方向）と略一致するように配置される。また、光ファイバ部３と光検出器４は、入射端面３ａのコア３１中心で反射した光線が受光面４ａ上における中心Ｏに入射するように、予め、位置決めされた状態で固定されている。なお入射端面３ａと光検出器４との間には、反射光が４つの受光エリアＡ〜Ｄ内に入射するように、所定の光学系（不図示）が配置されている。光検出器４は、受光エリアＡ〜Ｄごとに受光した光の光量に対応する４種類の電圧信号を駆動システム５に出力する。以下の説明では、受光エリアＡ〜Ｄそれぞれから出力される電圧信号を、順に電圧信号ａ〜ｄとする。
【００３６】
図４は、主として駆動システム５の構成を示すブロック図である。光検出器４から出力された各電圧信号ａ〜ｄは、図示しないセンサアンプによって所定レベルまで増幅された後、第一から第五の各加算回路５１１〜５１５に入力する。詳しくは、電圧信号ａは第一加算回路５１１、第三加算回路５１３、第五加算回路５１５に入力する。電圧信号ｂは第二加算回路５１２、第三加算回路５１３、第五加算回路５１５に入力する。電圧信号ｃは第二加算回路５１２、第四加算回路５１４、第五加算回路５１５に入力する。電圧信号ｄは第一加算回路５１１、第四加算回路５１４、第五加算回路５１５に入力する。
【００３７】
第一から第四の各加算回路５１１〜５１４は、入力する二種類の電圧信号を加算し、生成した加算信号を後段の減算回路５２１、５２２に出力する。具体的には、第一加算回路５１１は、電圧信号ａと電圧信号ｄを加算し、電圧信号（ａ＋ｄ）を生成する。第二加算回路５１２は、電圧信号ｂと電圧信号ｃを加算し、電圧信号（ｂ＋ｃ）を生成する。よって、第一減算回路５２１には、上記の電圧信号（ａ＋ｄ）と電圧信号（ｂ＋ｃ）が入力する。同様に、第三加算回路５１３は、電圧信号ａと電圧信号ｂを加算し、電圧信号（ａ＋ｂ）を生成する。第四加算回路５１４は、電圧信号ｃと電圧信号ｄを加算し、電圧信号（ｃ＋ｄ）を生成する。よって、第二減算回路５２２には、上記の電圧信号（ａ＋ｂ）と電圧信号（ｃ＋ｄ）が入力する。
【００３８】
電圧信号（ａ＋ｄ）は、受光面４ａの中心Ｏを基準としてＸ”（＋）側にある受光エリアＡおよびＤでの受光光量に対応する。電圧信号（ｂ＋ｃ）は、Ｘ”（−）側にある受光エリアＢおよびＣでの受光光量に対応する。同様に、電圧信号（ａ＋ｂ）、（ｃ＋ｄ）は、それぞれＹ”（＋）側、Ｙ”（−）側にある受光エリアでの受光光量に対応する。
【００３９】
第一減算回路５２１は、電圧信号（ｂ＋ｃ）から電圧信号（ａ＋ｄ）を減算することにより、Ｘ”方向の出力差信号ｘを生成し、コントローラ５５０に出力する。Ｘ”方向の出力差信号ｘは、受光面４ａ上での中心Ｏに対するスポット中心のＸ”方向のずれ量に対応して変化する。ここで、上記の通り、Ｘ”方向はＸ方向に対応する。従って、Ｘ”方向の出力差信号ｘは、入射端面３ａ上でのコア中心に対するスポット中心のＸ方向のずれ量に対応して変化するとも言える。
【００４０】
第二減算回路５２２は、電圧信号（ｃ＋ｄ）から電圧信号（ａ＋ｂ）を減算することにより、Ｙ”方向の出力差信号ｙを生成し、コントローラ５５０に出力する。上記と同様の理由から、Ｙ”方向の出力差信号ｙは、入射端面３ａ上でのコア中心に対するスポット中心のＹ方向のずれ量に対応して変化すると言える。
【００４１】
また、第五加算回路５１５には、全ての受光エリアからの電圧信号ａ〜ｄが入力する。第五加算回路５１５は、各電圧信号ａ〜ｄを加算することにより生成したＳＵＭ信号を後段の信号変換回路５３０に出力する。信号変換回路５３０は、入力するＳＵＭ信号を所定の閾値により二値化処理してデジタル化された和信号（以下、便宜上コンパレート信号Ｃという）に変換する。図５は、ＳＵＭ信号とコンパレート信号Ｃの一例を示す図である。図５（Ａ）は、光ファイバ部３のコア表面３１ａ中心を通り径方向にスポットを移動させた場合に得られるＳＵＭ信号である。図５（Ｂ）は、二値化処理により得られるコンパレート信号Ｃである。
【００４２】
図５（Ａ）に示すように、ＳＵＭ信号は、入射端面３ａにおける各表面３１ａ〜３４ａの光学性能（特に反射率）の違いよって、互いの境界において大きくレベル変化する。特に、クラッド３２とキャピラリ３４は、上記の通り積極的に異なる反射率の材料を使用しているため、互いの境界は明確に現れる。そこで、予め各部材３２、３４を識別可能なレベルを設定し、メモリ５４０に閾値Ｖｒｅｆとして格納しておく。図５（Ａ）中閾値Ｖｒｅｆを破線で示す。信号変換回路は、ＳＵＭ信号が入力すると、該閾値Ｖｒｅｆをメモリ５４０から読み出す。そして、読み出した閾値Ｖｒｅｆを基準にして該ＳＵＭ信号を二値化処理し、図５（Ｂ）に示すコンパレート信号Ｃを生成する。
【００４３】
なお、閾値Ｖｒｅｆは装置毎の個体差によって必ずしも一定とは限らない。ただし、個体差に起因する変化量は大きくはないため、実機数台に対する実験結果から平均値を算出することによって有効な閾値Ｖｒｅｆが得られる。より高精度な二値化処理をすることが望まれる場合には、初期調整時に各装置を実際に駆動して得られたＳＵＭ信号から装置毎の閾値Ｖｒｅｆを算出、設定しても良い。
【００４４】
各減算回路５２１、５２２で生成された各出力差信号ｘ、ｙおよび信号変換回路５３０で生成されたコンパレート信号Ｃは、それぞれコントローラ５５０に入力する。コントローラ５５０は、各信号を用いて後に詳述する粗調整処理を行い、コア表面３１ａ中心に対するスポット中心のＸ、Ｙの各方向に関するずれ量を算出し、該ずれ量を０にするように後段のＸ’駆動部５６１、Ｙ’駆動部５６２を駆動制御する。各駆動部５６１、５６２は、コントローラ５５０の制御下、集光レンズ２をＸ’、Ｙ’の各方向に移動させる。集光レンズ２の移動に伴い、光ファイバ部３の入射端面３ａにおけるスポットの位置もコア表面３１ａ中心に向かうように移動する。
【００４５】
次に、コントローラ５５０が行う粗調整処理について図６以降を参照しつつ詳述する。なお、以下の説明では便宜上Ｘ方向に関する粗調整処理についてのみ説明するが、実際にはＸ方向の調整処理と同時に、あるいは交互にＹ方向に関しても同様の処理が行われる。
【００４６】
図６（Ａ）は出力差信号ｘのレベルとＸ方向のずれ量との関係を示すグラフである。図６（Ｂ）はコンパレート信号を示す。図６（Ｃ）は光ファイバ部３の入射端面３ａ近傍に関し、光ファイバ３５の光軸を含む面での断面を拡大して示す図である。図６（Ａ）において縦軸が出力差信号ｘのレベルを、横軸がＸ方向のずれ量を、それぞれ表す。図６（Ａ）における信号レベルおよびずれ量、および図６（Ｂ）の信号レベルは、図６（Ｃ）に示す入射端面３ａの位置に対応している。
【００４７】
図６（Ａ）に示すように、出力差信号ｘのレベルは、一部の山や谷を除けば、ずれ量に対して概ねリニアに変化している。図６（Ａ）の原点近傍に生じるＳ字状のレベル変化は、図６（Ｃ）に示すコア表面３１ａとクラッド表面３２ａ間の段差によって反射光に回折現象が生じて強度分布が大きく変化するために起こる。また、図６（Ａ）の両端付近に生じる山または谷は、入射端面３ａを加工する際の影響により、接着層表面３３ａが必ずしもクラッド表面３２ａやキャピラリ表面３４ａと同一平面上に存在しない、つまりクラッド表面３２ａ、接着層表面３３ａ、キャピラリ表面３４ａ間に段差が生じることに起因する。
【００４８】
コントローラ５５０は、第一減算回路５２１から出力される出力差信号ｘのレベルが、Ｘ方向のずれ量が０のときの信号レベルに等しくなるように集光レンズ２の位置を調整する。ここでは、Ｘ方向のずれ量が０のときの信号レベルを０とする。つまり、コントローラ５５０は、出力差信号ｘとずれ量との関係が図６（Ａ）中Ｐ４であるように制御を行う。
【００４９】
仮に、接着層表面３３ａ近傍に段差が発生しなければ、出力差信号ｘの信号レベルが０となる状態、つまり図６（Ａ）中ゼロクロス点はＰ４（つまり原点）のみとなる。しかし、実際生成される出力差信号ｘでは、ゼロクロス点は、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７にも存在する。ゼロクロス点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７は、いずれもずれ量が０でないにも関わらず出力差信号ｘレベルが０である状態である。そのため、該状態を有効に回避して出力差信号ｘとずれ量との関係がＰ４の状態となるように、コントローラ５５０は、図６（Ｂ）に示すコンパレート信号Ｃを利用する。上述した通り、コンパレート信号Ｃは入射端面３ａにおけるスポットの位置がクラッド表面３２ａ（およびコア表面３１ａ）とキャピラリ表面３４ａのいずれに存在しているかを示す。従って、該コンパレート信号Ｃを利用することにより、ゼロクロス点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７ではなく、ゼロクロス点Ｐ４にのみを最終到達点とした調整処理を行うことができる。
【００５０】
なお、図６（Ａ）において、Ａ１は、ゼロクロス点Ｐ１よりも出力差信号ｘのレベルおよびＸ（−）方向のずれ量が大きい範囲を示す。Ａ２は、接着層表面３３ａ近傍の段差に起因する谷のゼロクロス点Ｐ１から頂点Ｐ２までの間の範囲を示す。Ａ３は、頂点Ｐ２とゼロクロス点Ｐ３間の範囲を示す。Ａ４は、二つのゼロクロス点Ｐ３、Ｐ４間の範囲を示す。Ａ５は、二つのゼロクロス点Ｐ４、Ｐ５間の範囲を示す。Ａ６は、接着層表面３３ａ近傍の段差に起因する山のゼロクロス点Ｐ５から頂点Ｐ６までの間の範囲を示す。Ａ７は、頂点Ｐ６とゼロクロス点Ｐ７間の範囲を示す。Ａ８は、ゼロクロス点Ｐ７よりも出力差信号ｘのレベルおよびＸ（＋）方向のずれ量が大きい範囲を示す。
【００５１】
図７〜図１１は、コントローラ５５０の粗調整処理の流れを示すフローチャートである。粗調整処理が開始されると、コントローラ５５０は、まず処理開始時点における入射端面３ａでのスポットの位置を検出する。具体的には、Ｓ１において、第一減算回路５２１から出力された出力差信号ｘのレベルが基準値よりも大きいかどうか判断する。基準値とは、Ｘ方向のずれ量が０のときの出力差信号ｘのレベルのことであり、ここでは０に設定される。出力差信号ｘが基準値よりも大きい場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ１、Ａ４、Ａ６、Ａ７のいずれかに存在すると判断する。そして集光レンズ２の初期移動方向をＸ’（＋）方向に設定する（Ｓ２）。次いでＳ３の処理に進み、コンパレート信号Ｃを参照する。該コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ３：ＮＯ）、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ４かＡ６のいずれかに存在すると判断する。そしてＳ４〜Ｓ６の処理に移行する。
【００５２】
すなわち、コントローラ５５０は、まずＳ４において、集光レンズ２をＳ２で決定した方向、つまりＸ’（＋）方向に所定量移動させる。次いで、Ｓ５において、コンパレート信号を参照する。コンパレート信号Ｃが「Ｌ」であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６を越えてＡ７に存在すると判断し、図９に示すＳ１６以降の処理に移行する。
【００５３】
コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ５：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ４内に存在すると判断する。図６（Ａ）に示すように、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係が範囲Ａ４に存在していると言うことは、Ｘ’（＋）方向に集光レンズを移動（つまりＸ（＋）方向にスポットを移動）し続けることにより、ゼロクロス点Ｐ４を通過することがわかる。従ってコントローラ５５０は、Ｓ６において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になるまで、Ｓ４、Ｓ５の各処理を繰り返す（Ｓ６：ＹＥＳ）。Ｓ６において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になったと判断すると、コントローラ５５０は、入射端面３ａにおけるスポットの位置がコア３１中心近傍に位置したと判断し、粗調整処理を終了する（Ｓ６：ＮＯ）。
【００５４】
Ｓ１において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下であると判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ２、Ａ３、Ａ５、Ａ８のいずれかに存在すると判断する。そして集光レンズ２の初期移動方向をＸ’（−）方向に設定する（Ｓ７）。次いでＳ８の処理に進み、コンパレート信号Ｃを参照する。該コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ８：ＮＯ）、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ３かＡ５のいずれかに存在すると判断する。そしてＳ９〜Ｓ１１の処理に移行する。
【００５５】
すなわち、コントローラ５５０は、まずＳ９において、集光レンズ２をＳ７で決定した方向、つまりＸ’（−）方向に所定量移動させる。次いで、Ｓ１０において、コンパレート信号を参照する。該コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であれば（Ｓ１０：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ５内に存在すると判断する。図６（Ａ）に示すように、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係が範囲Ａ５に存在していると言うことは、Ｘ’（−）方向に集光レンズを移動（つまりＸ（−）方向にスポットを移動）し続けることにより、ゼロクロス点Ｐ４を通過することがわかる。従ってコントローラ５５０は、Ｓ１１において、出力差信号ｘのレベルが基準値以上になるまで、Ｓ９、Ｓ１０の各処理を繰り返す（Ｓ１１：ＮＯ）。Ｓ１１において、出力差信号ｘのレベルが基準値以上になったと判断すると、コントローラ５５０は、入射端面３ａにおけるスポットの位置がコア３１中心近傍に位置したと判断し、粗調整処理を終了する（Ｓ１１：ＹＥＳ）。
【００５６】
Ｓ３において、コンパレート信号Ｃが「Ｌ」であると判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ１かＡ７のいずれかに存在すると判断する。そしてＳ１２以降の処理に移行する。
【００５７】
Ｓ１２において、コントローラ５５０は、集光レンズ２をＳ２で決定した方向、つまりＸ’（＋）方向に所定量移動させる。そして、コンパレート信号Ｃを参照する（Ｓ１３）。該信号Ｃが「Ｌ」であると判断すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になるまで、Ｓ１２、Ｓ１３の処理を繰り返す（Ｓ１４：ＹＥＳ）。
【００５８】
Ｓ１４において、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になったと判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ１またはＡ７からＡ２またはＡ８に移動したと判断する。そして、Ｓ１５において、集光レンズの移動量をチェックする。詳しくは、移動量が所定量（ここでは２０μｍ）以上である場合か否かを判断する。移動量が所定量未満である場合（Ｓ１５：ＮＯ）、Ｓ１２からの処理を繰り返す。なお、本実施形態ではＳ１５での判断基準は集光レンズ２の実移動距離としているが、例えばステッピングモータを使用しているのであればパルス数であってもよいし、さらには移動時間であっても良い。
【００５９】
現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ２内に存在する場合、レンズ移動量が２０μｍ以上になると該関係はほぼ確実にＡ３もしくはＡ４に変化する。換言すれば、Ｓ１４における判定がＮＯからＹＥＳに切り替わる。特に該関係がＡ４に存在するようになった場合には、Ｓ１３における判定もＹＥＳからＮＯに切り替わり、後述のＳ３２以降の処理が行われる。
【００６０】
逆に、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ８内に存在する場合には、移動量がいくら大きくなろうとも該関係はＡ８内に存在し続ける。よって、移動量が所定量より大きいと判断すると、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ８に存在していると確定し、図９に示すＳ１６以降の処理を行う。
【００６１】
Ｓ５においてＹＥＳと判断した場合、およびＳ１５においてＹＥＳと判断した場合（コア表面３１ａ近傍から大きく離れている場合）、コントローラ５５０は次いでＳ２で設定された集光レンズ２の移動方向をＸ’（−）方向に逆転させ（Ｓ１６）、該方向に移動させる（Ｓ１７）。
【００６２】
Ｓ１７での移動処理は、コンパレート信号Ｃが「Ｈ」に切り替わるまで継続される（Ｓ１８：ＹＥＳ）。コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であると判断すると（Ｓ１８：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６に存在すると認定する（Ｓ１９）。
【００６３】
次いでコントローラ５５０は、さらに集光レンズ２をＸ’方向に移動させ、スポットのずれ量を低減していく（Ｓ２０）。Ｓ２０での移動処理は、出力差信号ｘのレベルが基準値以下になるまで継続される（Ｓ２１：ＹＥＳ）。出力差信号ｘのレベルが基準値以下になると（Ｓ２１：ＮＯ）、コントローラ５５０は、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６に存在すると認定する（Ｓ２２）。
【００６４】
次いでコントローラ５５０は、さらに集光レンズ２をＸ’方向に移動させ、スポットのずれ量を低減していく（Ｓ２３）。Ｓ２３での移動処理は、出力差信号ｘのレベルが基準値を超えるまで継続される（Ｓ２４：ＮＯ）。出力差信号ｘのレベルが基準値を越えると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、入射端面３ａにおけるスポットの位置がコア３１中心近傍に位置したと判断し、粗調整処理を終了する。
【００６５】
図７に示すＳ８において、コンパレート信号Ｃが「Ｌ」であると判断された場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、コントローラ５５０は、図１０に示すＳ２５からの処理に移行する。Ｓ２５からＳ２８までの処理は、集光レンズ２の移動方向（スポットの移動方向）が異なる以外は図８に示すＳ１２からＳ１５の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６６】
なお、Ｓ２６において、コンパレート信号Ｃが「Ｈ」に切り替わったと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、コントローラ５５０は、上述したＳ１９の処理、つまり現在の信号ｘレベルとずれ量の関係がＡ６（場合によってはＡ５）の範囲内にあると判断する。そしてコントローラ５５０は、Ｓ２０以降の処理を実行する。
【００６７】
Ｓ１０においてＹＥＳと判断した場合、およびＳ２８においてＹＥＳと判断した場合（コア表面３１ａ近傍から大きく離れている場合）、コントローラ５５０は、図１１に示すＳ２９からの処理を実行する。具体的にはコントローラ５５０は、Ｓ７で設定された集光レンズ２の移動方向をＸ’（＋）方向に逆転させ（Ｓ２９）、該方向に移動させる（Ｓ３０）。Ｓ３１からＳ３７迄の処理は、集光レンズ２の移動方向（スポットの移動方向）が異なる以外は図９に示すＳ１８からＳ２４の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６８】
なお、図８に示すＳ１３において、コンパレート信号Ｃが「Ｈ」であると判断された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、コントローラ５５０は、図１１に示すＳ３２からの処理に移行する。
【００６９】
以上がコントローラ５５０により行われる粗調整処理に関する説明である。上記の粗調整処理をまとめた表を図１２に示す。本実施形態のコントローラ５５０は、出力差信号ｘとコンパレート信号Ｃに基づいて、入射端面３ａ上において現在のスポットがコア表面３１ａ中心からどれだけ離れた位置にあるか、および該スポットを該コア中心に導くためにいずれの方向に移動させればよいかが正確に求められていることが分かる。よって、光ファイバ３５にキャピラリ３４を装着した構成であっても、試行錯誤で初期の移動方向を決定したり、再度移動方向を改めたりする必要がなくなる。すなわち、短時間で正確な粗調整が実現される。
【００７０】
以上の粗調整が完了した段階で、駆動システム５は、微調整を行う。図１３は、図６に示した出力差信号ｘレベルとずれ量の関係におけるＰ４近傍を拡大して示す図である。上記の通り、コア表面３１ａとクラッド表面３２ａ間の段差に起因する回折現象によって光強度分布が変化するため、上記関係は、Ｓ字状に変化する軌跡を描く。上述した粗調整により、現在の信号ｘレベルとずれ量の関係は、Ｓ字状の軌跡にほぼ対応する範囲Ａ９内にある。
【００７１】
このように、回折現象を利用して、コア表面３１ａ近傍にあるときの出力差信号ｘのレベルを大きく変化させることにより、スポット中心をコア表面３１ａ中心に一致させるためのより高精度な位置調整を実現している。なお、微調整時の移動量は、上記粗調整時の移動量よりも微細に設定される。
【００７２】
以上が本発明の実施形態である。本発明にかかる駆動システムおよび該駆動システムを搭載する光通信装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７３】
上記実施形態の光通信装置１０では、入射端面３ａで形成されるスポットの移動方向を示すＸ方向とＹ方向は互いに直交すると説明した。これは同方向を直交する二軸に移動させる構成がより簡易な制御を可能にするからである。従って、本発明に係る光通信装置においてＸ方向とＹ方向は、必ずしも直交している必要はなく、非平行であればよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、集光レンズ２を駆動させることにより、ＬＤからの光が入射端面３ａにおいて形成するスポットを移動させてコア３１中心に導く調整を行う構成を示した。スポットの移動手段としては、上記の構成以外の構成によるものであっても良い。例えば、集光レンズ２ではなく、ＬＤ自体をＸ’、Ｙ’の各方向にスライドさせて入射端面３ａにおけるスポットの位置を移動させることも可能である。他にも、頂角可変プリズムのような偏向部材をＬＤから入射端面３ａまでの光路中に配設する。そして、第一集光レンズ２を駆動させる代替として、該偏向部材を駆動させるような変形も可能である。このように、偏向部材を配設する変形例は、集光レンズが一体形成されたＬＤを用いたモジュールのように、集光レンズ自体を駆動させることができない構成に非常に好適である。
【００７５】
また上記実施形態では、キャピラリ３４はクラッド３２よりも高い反射率を持つと説明した。しかし、本発明に係る光通信装置におけるキャピラリ３４は、クラッド３２とは異なる反射率を有していればよい。
【００７６】
また上記実施形態では、コンパレート信号ＣにおいてＬ／Ｈが切り替わる位置がちょうどＰ２あるいはＰ６と一致しているが、これはあくまで粗調整処理が簡易化されるより好適な一例であって、必ずしもＬ／Ｈの切り替わり位置と頂点Ｐ２、Ｐ６とが一致している必要はない。
【００７７】
また上記実施形態では、メモリ５４０に格納される閾値Ｖｒｅｆは、キャピラリ３４とクラッド３２を識別可能な値として説明したが、キャピラリ３４とコアを識別可能な値に設定しても良い。
【００７８】
また、上記説明では出力差信号のレベルの比較対象となる基準値は０であると説明したが、必ずしも０に設定する必要はなく、あくまで、スポット中心とコア中心が一致している状態での出力差信号のレベルに設定される。つまり、装置の構成や光検出器４の性能等に応じて基準値は、適切な値に設定される。
【００７９】
なお、上記の実施形態では、光ファイバ部３の入射端面３ａに入射したＬＤからの光が回折するために、該入射端面３ａにおいて、コア表面３１ａをクラッド表面３２ａよりも突出させる構成にしているが、これ以外の構成、例えば、コア表面３１ａをクラッド表面３２ａよりもλ／（８ｎ）分凹ませる構成であっても同様の効果を得ることができる。
【００８０】
さらには、入射端面３ａにおけるコア３１とクラッド３２間に段差を設けなくても良い。この場合、図７に示す第一の出力差（第二の出力差）とずれ量の関係は、ゼロクロス点近傍も含め略リニアになる。そのため、位置調整に関する制御処理が簡易化される利点が得られる。
【００８１】
さらに本発明に係る光通信装置の構成は、光ファイバ部３の入射端面３ａへの光の入射位置を調整することにより、該光の減衰率を調整する可変光減衰装置としても利用することができる。この場合、上記実施形態におけるＬＤの代替として射出端面が二次的な点光源として機能する光ファイバが配設される。
【００８２】
また上記実施形態の光通信装置によれば、光検出器４は、各境界線がＸ’、Ｙ’のいずれかの方向に一致するように配設されているが、対角線がＸ’、Ｙ’のいずれかの方向に一致するように配設されていてもよい。この場合、出力差信号は、二つの受光エリアの出力和の差ではなく、一つの受光エリアの差として求まる。
【００８３】
また、上記実施形態の光通信装置によれば、光検出器４として各受光エリアが均等に分割された４分割ＰＤを使用している。しかし、本発明に係る光通信装置は、必ずしも該実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、４つ以上に分割された受光エリアからなる光検出器であってもよい。この場合、Ｘ方向の調整時には、中心を基準としてＸ”（−）側にある各受光エリアの出力和からＸ”（＋）側にある各受光エリアの出力和の差を求めれば出力差信号ｘを生成することができる。また、各受光エリアは必ずしも均等でなくても良い。例えば、受光面中心近傍はより小さなエリア分割し、端部近傍は比較的大きなエリアに分割された光検出器を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態の光通信装置の概略構成を表す図である。
【図２】本発明の実施形態の光ファイバ部における入射端面近傍の拡大図である。
【図３】本発明の実施形態の光検出器の受光面を裏側から示した図である。
【図４】本発明の実施形態の駆動システムを表すブロック図である。
【図５】実施形態のＳＵＭ信号とコンパレート信号の一例を示す図である。
【図６】実施形態のコントローラが行う粗調整処理について説明するための図である。
【図７】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施形態のコントローラの粗調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施形態のコントローラの粗調整処理をまとめた表である。
【図１３】出力差信号ｘレベルとずれ量の関係における原点近傍を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
２ 集光レンズ
３ 光ファイバ
３ａ 入射端面
３１ コア
３２ クラッド
３３ 接着層
３４ キャピラリ
４ 光検出器
５ 駆動システム
１０ 光通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報により変調された光を照射することができる光源と、
光ファイバと、該光ファイバのクラッドとは異なる反射率を有し、前記光ファイバの少なくとも一端の一部を保持する保持部材とからなり、前記一端には前記光が入射する入射端面を有し、該入射端面におけるコアに入射した光を透過する光伝送手段と、
前記光の光路上、前記光源と前記光伝送手段との間に配設される集光レンズと、
前記集光レンズを介した前記光が前記入射端面で形成するスポットを該入射端面上において互いに非平行な第一の方向および第二の方向に移動させる移動手段と、
二本の境界線によって均等に分割された４つの受光エリアを有し、前記入射端面での反射光を各受光エリアで受光する、前記コア中心で反射した光が前記二本の境界線の交点に入射するように配設された受光手段と、
前記各受光エリアからの出力に基づいて、前記コア中心を基準としたスポット中心の第一の方向へのずれ量に関する第一出力差信号を生成する第一出力差演算手段と、
前記各受光エリアからの出力に基づいて、前記コア中心を基準としたスポット中心の第二の方向へのずれ量に関する第二出力差信号を生成する第二出力差演算手段と、
全ての前記受光エリアからの出力を加算することにより和信号を生成する和信号生成手段と、
前記第一出力差信号、前記第二出力差信号、および前記和信号に基づいて、前記移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記第一出力差信号、前記第二出力差信号、および前記和信号に基づいて、現在の前記入射端面上でのコア中心に対する前記スポットの相対位置を検出し、かつ該スポットを前記コアに向かわせる移動方向を決定することを特徴とする光通信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光通信装置において、
前記和信号生成手段は、全ての前記受光エリアからの出力を加算する加算回路と、前記加算回路からの出力を所定の閾値に基づいて第一のレベルと第二のレベルからなる和信号に変換する変換回路と、を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記和信号が第一のレベルにあって、かつ前記第一および第二の出力差信号が、前記入射端面におけるコア中心と前記スポット中心がほぼ一致しているときに得られる各出力差信号とほぼ同一レベルになるように前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記和信号について第二のレベルである状態が継続した場合、前記移動手段の移動方向を逆転させることを特徴とする光通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記移動手段の移動量または移動時間のいずれか一方に基づいて、前記和信号について第二のレベルである状態が継続したことを判別することを特徴とする光通信装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれかに記載の光通信装置において、
前記所定の閾値は、前記スポットが前記クラッドと前記保持部材間を移動した際に生じる前記受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、
前記和信号は、前記第一のレベルが前記入射端面において前記スポットが前記クラッドまたは前記コアに位置していることを示し、前記第二のレベルが該スポットが前記クラッドまたは前記コアに位置していないことを示すことを特徴とする光通信装置。
【請求項８】
請求項３から請求項６に記載の光通信装置において、
前記所定の閾値は、前記スポットが前記クラッドと前記コア間を移動した際に生じる前記受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、
前記和信号は、前記第一のレベルが前記入射端面において前記スポットが前記コアに位置していることを示し、前記第二のレベルが該スポットが前記コアに位置していないことを示すことを特徴とする光通信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の光通信装置において、
前記保持部材は、前記クラッドと同種の材料であってかつ前記クラッドよりも高い反射率を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の光通信装置において、
前記保持部材は、キャピラリであることを特徴とする光通信装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光通信装置において、
前記移動手段は、前記集光レンズを光軸に直交する面内で移動させることを特徴とする光通信装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光通信装置において、
前記第一の方向と前記第二の方向は互いに直交することを特徴とする光通信装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の光通信装置において、
前記二本の境界線は、それぞれ前記第一の方向および前記第二の方向に平行に延出していることを特徴とする光通信装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光通信装置において、
前記入射端面は、コアとクラッド間に前記光が回折するような所定寸法の段差が形成されていることを特徴とする光通信装置。
【請求項１】
情報により変調された光を照射することができる光源と、
光ファイバと、該光ファイバのクラッドとは異なる反射率を有し、前記光ファイバの少なくとも一端の一部を保持する保持部材とからなり、前記一端には前記光が入射する入射端面を有し、該入射端面におけるコアに入射した光を透過する光伝送手段と、
前記光の光路上、前記光源と前記光伝送手段との間に配設される集光レンズと、
前記集光レンズを介した前記光が前記入射端面で形成するスポットを該入射端面上において互いに非平行な第一の方向および第二の方向に移動させる移動手段と、
二本の境界線によって均等に分割された４つの受光エリアを有し、前記入射端面での反射光を各受光エリアで受光する、前記コア中心で反射した光が前記二本の境界線の交点に入射するように配設された受光手段と、
前記各受光エリアからの出力に基づいて、前記コア中心を基準としたスポット中心の第一の方向へのずれ量に関する第一出力差信号を生成する第一出力差演算手段と、
前記各受光エリアからの出力に基づいて、前記コア中心を基準としたスポット中心の第二の方向へのずれ量に関する第二出力差信号を生成する第二出力差演算手段と、
全ての前記受光エリアからの出力を加算することにより和信号を生成する和信号生成手段と、
前記第一出力差信号、前記第二出力差信号、および前記和信号に基づいて、前記移動手段を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記第一出力差信号、前記第二出力差信号、および前記和信号に基づいて、現在の前記入射端面上でのコア中心に対する前記スポットの相対位置を検出し、かつ該スポットを前記コアに向かわせる移動方向を決定することを特徴とする光通信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光通信装置において、
前記和信号生成手段は、全ての前記受光エリアからの出力を加算する加算回路と、前記加算回路からの出力を所定の閾値に基づいて第一のレベルと第二のレベルからなる和信号に変換する変換回路と、を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記和信号が第一のレベルにあって、かつ前記第一および第二の出力差信号が、前記入射端面におけるコア中心と前記スポット中心がほぼ一致しているときに得られる各出力差信号とほぼ同一レベルになるように前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記和信号について第二のレベルである状態が継続した場合、前記移動手段の移動方向を逆転させることを特徴とする光通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記移動手段の移動量または移動時間のいずれか一方に基づいて、前記和信号について第二のレベルである状態が継続したことを判別することを特徴とする光通信装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれかに記載の光通信装置において、
前記所定の閾値は、前記スポットが前記クラッドと前記保持部材間を移動した際に生じる前記受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、
前記和信号は、前記第一のレベルが前記入射端面において前記スポットが前記クラッドまたは前記コアに位置していることを示し、前記第二のレベルが該スポットが前記クラッドまたは前記コアに位置していないことを示すことを特徴とする光通信装置。
【請求項８】
請求項３から請求項６に記載の光通信装置において、
前記所定の閾値は、前記スポットが前記クラッドと前記コア間を移動した際に生じる前記受光手段からの出力変化に基づいて設定されており、
前記和信号は、前記第一のレベルが前記入射端面において前記スポットが前記コアに位置していることを示し、前記第二のレベルが該スポットが前記コアに位置していないことを示すことを特徴とする光通信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の光通信装置において、
前記保持部材は、前記クラッドと同種の材料であってかつ前記クラッドよりも高い反射率を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の光通信装置において、
前記保持部材は、キャピラリであることを特徴とする光通信装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光通信装置において、
前記移動手段は、前記集光レンズを光軸に直交する面内で移動させることを特徴とする光通信装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光通信装置において、
前記第一の方向と前記第二の方向は互いに直交することを特徴とする光通信装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の光通信装置において、
前記二本の境界線は、それぞれ前記第一の方向および前記第二の方向に平行に延出していることを特徴とする光通信装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光通信装置において、
前記入射端面は、コアとクラッド間に前記光が回折するような所定寸法の段差が形成されていることを特徴とする光通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−８３１７４（Ｐ２００８−８３１７４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０６６９（Ｐ２００６−２６０６６９）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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