単一モード光ファイバー精密結合システムにおいて、角度調整過程で導入される角度-変位結合誤差に起因する結合効率の変動およびシステム安定性の低下の問題に対し、角変位ステージ結合誤差のモデリングおよびデカップリング補償方法の研究を行った。ガウスビームと単一モード光ファイバー基準モードのモードフィールド重畳理論に基づき、ZEMAXシミュレーションと組み合わせて、角度傾斜および横方向偏心結合誤差が単一モード光ファイバー結合効率に与える影響を解析した。高精度な角度-変位較正実験システムを構築し、全最小二乗法と遺伝的アルゴリズムを組み合わせて角変位ステージ結合誤差モデルを構築し、これを単一モード光ファイバー自動結合工程に導入し、角度調整によって生じる等価な横方向変位をデカップリング補償した。実験結果は、補償なしの場合と比較して、デカップリング補償により自動結合工程の平均整列時間が約71％短縮され、平均結合効率が22％向上することを示した。本手法は角変位ステージ結合誤差を効果的に抑制し、単一モード光ファイバー結合システムの安定性と効率を向上させることができる。

角変位ステージ;結合誤差;全最小二乗法;遺伝的アルゴリズム;デカップリング補償;光ファイバー結合効率