CN101981483B - 光插座以及使用其的光组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对机械冲击具有耐久性并且能够获得良好的光学连接状态的光插座。该光插座(1)包括：具有插入保持光纤(6)的插头套管(3)的插入孔(20)的壳体(5)、配置在壳体(5)的插入孔(20)的底面(20a)的透光性基板(15)。另外，壳体(5)具有贯通孔(19)，该贯通孔(19)形成为从壳体(5)的底面(20a)到一端面(5a)，且与插入孔(20)连通并且直径小于插入孔(20)。另外，透光性基板(15)与壳体(5)的底面(20a)抵接，以覆盖在壳体的底面(20a)开口的贯通孔(19)的开口部。

Description

光插座以及使用其的光组件

技术领域

本发明涉及一种用于光通信、光信息处理、光传感器等的光插座以及使用其的光组件。

背景技术

以往，作为光组件，提供有在如图17所示的光插座100的一端(图中右侧)配置有收容光电转换元件102的封装件112并在光插座100的另一端连接插头套管103、从而发送或接收光信号的插座型的光组件104(例如，参照日本特开2003-075679号公报)。

该光插座100包括套体105和由插入到套体105的小径孔的光纤106构成的光纤短插芯107。光纤短插芯107的后端部被压入保持架108从而被固定。光纤短插芯107的前端部插入到套筒109的内孔。

将插头套管103插入到比该光插座100的前端部侧更靠套筒109内，并使光纤短插芯107内的光纤106的端面和插头套管103侧的光纤106的端面抵接，以进行光信号的交换。

另外，使用光组件104的发光装置的形状是标准化的。然而，若将施加在光电转换元件102上的电信号的调制速度高速化，驱动光电转换元件102所需的电路的大小将有增加的倾向。为了将光组件104控制为一定的尺寸，要求将光插座100缩短。

然而，使用光纤短插芯107的光组件104并不容易被缩短。

因此，提出了省去光纤短插芯107、取而代之以通过可透光的板状体将光电转换元件102和插头套管103光学连接的光插座的方案(例如，参照日本特开2005-242314号公报)。

在该光插座中，在保持架108上形成的贯通孔的内侧抵接板状体的外周面，从而保持架108的贯通孔被闭塞。而且，使被插入的插头套管103的前端与板状体抵接，以进行插头套管103的定位。

然而，在反复进行插头套管103的插拔、在高温高湿度环境下长期使用等情况下，存在板状体有时从保持架108脱落的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种具有对机械冲击的耐久性并且可获得良好的光学连接的缩短型的光插座以及光组件。

本发明的一个实施方式的光插座为连接保持光纤的插头套管(plugferrule)的光插座，其包括：壳体，其构成外壳；插入孔，其设在该壳体内并在一端具有底面，并且所述插头套管插入该插入孔内；透光性基板，其配置在所述底面。所述壳体具有形成为从所述插入孔的所述底面到所述壳体的一端面，并且直径小于所述插入孔的贯通孔。该贯通孔与所述插入孔连通。另外，所述透光性基板与所述壳体的底面抵接，以覆盖在所述壳体的底面开口的所述贯通孔的开口部。

另外，本发明的一个实施方式的光组件包括：上述光插座；通过所述贯通孔受光或者发光的光学元件；与所述光插座的所述壳体接合并且收容所述光学元件的筒体。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的光插座的剖视图。

图2是表示本发明的一个实施方式的光插座以及光组件的剖视图。

图3(a)、(b)、(c)、(d)是说明透光性基板的各种形状的俯视图。

图4是表示相对于透光性基板的直径的透光性基板和套筒的抵接面积变化的曲线图。

图5(a)、(b)是说明透光性基板的加工方法的俯视图。

图6是说明圆形的透光性基板的加工方法的示意图。

图7(a)是表示本发明的一个实施方式的光插座的剖视图。图7(b)是图7(a)的主要部分放大剖视图。

图8(a)是表示本发明的一个实施方式的光插座的剖视图。图8(b)是图8(a)的主要部分放大剖视图。

图9(a)、(b)、(c)是表示本发明的一个实施方式的光插座所使用的透光性基板的形状的例子的立体图。

图10(a)、(b)是说明透光性基板的制造方法的一个例子的俯视图。

图11(a)、(b)是说明透光性基板的制造方法的其他例子的俯视图。

图12(a)是说明透光性基板的制造方法的进一步的其他例子的俯视图。图12(b)是图12(a)的主要部分剖视图。

图13是表示本发明的一个实施方式的光插座以及光组件的剖视图。

图14是表示本发明的一个实施方式的光插座以及光组件的剖视图。

图15是表示本发明的一个实施方式的光插座以及光组件的剖视图。

图16是表示本发明的一个实施方式的光插座以及光组件的剖视图。

图17是表示以往的光插座以及使用其的光组件的例子的剖视图。

附图标记说明

1：光插座

2：光电转换元件

3：插头套管

4：光组件

5：壳体

6：光纤

8：保持架

9：套筒

10：外壳

11：透镜

12：封装件

13、14：衬套

15：透光性基板

17：孔

18：标记

19：贯通孔

20：插入孔

20a：底面

31：倒角

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的光插座进行详细地说明。但是，以下所示的实施方式的各个例子是本发明的示例，但是本发明并不限于此。需要说明的是，在各图中，对于共同的部分、部件、构件赋予相同的符号并省略重复说明。另外，在说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”的用语仅仅是用于说明附图上的位置关系。它们并不表示实际使用时的位置关系。

图1示出了本发明的一个实施方式的光插座1。光插座1包括具有插入插头套管3的插入孔20的壳体5和配置在插入孔20的底面20a的透光性基板15。另外，壳体5具有从壳体5的底面20a到壳体5的一端面5a的与插入孔20连通的贯通孔19。贯通孔19的直径小于插入孔20。配置在底面20a的透光性基板15与底面20a抵接，以覆盖在底面20a开口的贯通孔19的开口部。而且，在光插座1，保持光纤6的插头套管3以与透光性基板15抵接的方式插入到插入孔20内。

有时在插入孔20内配置套筒9。在这种情况下，套筒9的后端面优选以与透光性基板15接触的方式配置。套筒9具有保持插头套管3的作用。需要说明的是，在不配置套筒9的情况下，插头套管3插入到插入孔20内。

插入孔20的一端面5a侧被底面20a堵塞。另外，在底面20a上设有贯通孔19，该贯通孔19与插入孔20连通。插入孔20的另一端侧朝向壳体5的外侧开口。这样，通过在壳体5的内侧在一条直线上配置凹状的插入孔20和与其连通的贯通孔19，壳体5的整体形成为筒状。而且，在设在底面20a的贯通孔19传输与插头套管3保持的光纤6光学连接的光。

在透光性基板15透过从光纤6射出的光或者从贯通孔19入射的光，并且与插头套管3的前端抵接，且具有使插头套管3的前端位于规定位置的定位作用。该透光性基板15虽然配置成与插入孔20的底面20a抵接，但是也可以例如通过粘合剂等固定在保持架5的底面20a上。另外，如图1所示，可以在底面20a进一步加工凹状的孔，并以嵌入该孔的方式配置透光性基板15。

由于透光性基板15配置成与面向插入孔20的底面20a抵接，插头套管3的前端插入到插入孔20内直到与透光性基板15抵接，即使从插头套管3向透光性基板15施加力，也会因透光性基板15被底面20a支承而不会容易地发生脱落。另外，由于被底面20a支承，因此透光性基板15不易发生错位，从而能够维持良好的光学特性。

需要说明的是，也可以在贯通孔19内填充折射率匹配剂21。该折射率匹配剂21与透光性基板15接触配置并具有与透光性基板15的折射率相同程度的折射率。通过将透光性基板15的折射率和折射率匹配剂21的折射率调整为相同程度，能够抑制光在透光性基板6和折射率匹配剂21之间例如发生折射、反射。另外，优选预先使折射率匹配剂21的一端面5a侧的端面21a相对于与贯通孔19的轴线正交的面倾斜。利用该倾斜，沿贯通孔19的轴向入射的光在折射率匹配剂21的端面反射，从而能够减少逆向返回的光。

图2是表示本发明的其他实施方式的光插座1和具备该光插座1光组件4的剖视图。

在本实施方式的光插座1中，壳体5由保持架8和外壳10构成。而且，插入孔20由贯通外壳10的孔和设在保持架8的孔17构成。另外，贯通孔19从插入孔20的底面20a贯通到底面20a的相反侧的面且与插入孔20连通。在底面20a以与底面20a抵接而覆盖贯通孔19的方式配置透光性基板15。

通过在成为插入孔20的一部分的孔17的底面20a形成直径小于孔17的贯通孔19，保持架8具有整体为筒状的形状。而且，为了光学连接封装件12内的光电转换元件2和插头套管3所保持的光纤6而设有贯通孔19，信号光通过该贯通孔19。

另外，筒状的套筒9保持在外壳10的内部。在该套筒9插入有保持光纤6的插头套管3。而且，透光性基板15由插入孔20的底面20a以及套筒9的后端面9a夹持。由此，透光性基板15保持在光插座1内，且不易脱落。

即，在本实施方式的光插座1中，通过向光插座1中插入插头套管3，透光性基板15被压在插入孔20的底面20a侧，与透光性基板15抵接的插头套管3的前端位置始终保持在一定的位置。因此，即使反复插拔插头套管3，光纤6的前端位置也会始终保持为一定。而且，透光性基板15被底面20a和套筒9的后端面9a夹持，从而透光性基板15不易从保持架8脱落。另外，不使用粘合剂固定透光性基板15时，即使在高温高湿度的环境下长期使用的情况下，透光性基板15也不会因温度变化而粘合剂膨胀或收缩、或者粘合剂吸湿膨胀而产生错位。

另外，插头套管3被插入时，透光性基板15被压在插入孔20的底面20a侧。因此，若相对插头套管3的插入方向垂直地设定底面20a，则能够容易地相对于插头套管3的插入方向垂直地设定透光性基板15。由此，能够使光纤6和透光性基板15的物理接触保持良好，从而能够抑制信号光的劣化。

需要说明的是，为了使所述的物理性接触容易，插入到光插座1的插头套管3的前端被镜面研磨为曲率半径为5～30mm左右的曲面，配置在插头套管3中央的光纤6端面配置在插头套管3的最前端部附近。通过在光插座1插入插头套管3，光纤6的端面与透光性基板15物理性接触。为了使插头套管3内的光纤6和透光性基板15接触良好，透光性基板15优选为平行平板。

另外，透光性基板15与以往一般的四边形形状不同，其优选为图3(b)所示的六边形板状、图3(c)所示的八边形板状等多边形状、图3(d)所示的圆盘形状。而且，在图3(b)、(c)、(d)的各图所示的透光性基板15中，在透光性基板15为六边形、八边形等多边形形状的情况下，其对角线长度15a和孔17的直径优选预先设置为大致相等。另外，在透光性基板15为圆形的情况下，其直径15a优选与孔17的直径大致相等。通过这样将透光性基板15配置成与孔17内接，能够使透光性基板15在孔17内不易沿径向运动。

而且，将透光性基板15的内切圆的直径设定为大于设在底面20a的贯通孔19的直径以及套筒9的内径。在透光性基板15为圆形的情况下，将其直径设定为大于贯通孔19的直径以及套筒19的内径。

向光插座1施加振动、冲击时，存在透光性基板15与保持架8的底面20a、套筒9的后端面9a激烈接触从而产生裂缝、缺口等破损的情况。在此，若观察透光性基板15和套筒9侧的接触部分，可知透光性基板15的套筒9侧的角部与套筒9接触，从而在透光性基板15的角部容易产生破损。

在图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)中，描绘在透光性基板15内侧的影线表示透光性基板15的表面与套筒9的后端面相抵接的部分。在此，如图3(a)所示，在透光性基板15由以往的四边形形状构成的情况下，角的数量少或者与套筒9抵接的面积小。因此，应力容易集中在透光性基板15中。与此相对，如图3(c)、图3(d)所示的本实施方式的透光性基板15为六边形、八边形或者圆形，所以其角的数量多且以比直角大的钝角形成，从而能够增大与套筒9的后端面9a的抵接面积。因此，能够降低在透光性基板15上产生的应力集中，并且不易产生裂缝、缺口。

图4是表示透光性基板15和套筒9的抵接面积的变化的曲线图。在图4中，横轴表示将透光性基板15的直径、即透光性基板15的对角线长度15a或者直径15a除以套筒9的内径的比，纵轴表示透光性基板15和套筒9的抵接面积。而且，使透光性基板15的直径相对于套筒9的内径标准化，在其为1的情况下，表示透光性基板15的直径与套筒9的内径相等。另外，透光性基板15的各种形状均为正多边形。

在此，如图所示，在透光性基板15为四边形的情况下可知，与其他形状相比抵接面积变小、且应力集中的程度变强。相反，在透光性基板15为六边形、八边形、圆形的情况下可知，抵接面积相应地变大、应力集中的程度相应地变弱。而且，即使在透光性基板15成为四边形形状的情况下，若将其大型化，则与套筒9抵接的面积将增大，应力集中也将得到缓解。但是，在这种情况下，透光性基板15的对角线长度15a将变长，而随着这种变化需要将用于插入透光性基板15的孔17的直径与其匹配地增大。然而，由于要求将光插座1进一步小型化，所以难以扩大孔17的直径。

与套筒9的内径相比，若将与透光性基板15外接的圆的直径(即孔17的内径)设定得充分大，则透光性基板15和套筒9抵接的部分成为在周向连续的宽带大致为一定的环状。当在透光性基板15的外周部整周呈环状地抵接的情况下，发生在透光性基板15的角部的应力集中消失，并且不易产生裂缝、缺口。而且，对于透光性基板15的内切圆的直径而言，在透光性基板15为六边形、八边形等多边形的情况下，与其对边间的距离大致相等，在圆形的情况下与其直径相等。在此也是，在透光性基板15的形状为六边形、八边形、圆形的情况下，即使并不那么将透光性基板15大型化，透光性基板15和套筒9的抵接部分也会成为在整周连续的环状。

再次使用图4表示这种情况。在透光性基板15的各种形状中，虽然能够观察到接触面积的增加比例急剧变动的部位(图中菱形所表示的位置)，但是在将透光性基板15的大小进一步进行大型化的情况下，透光性基板15和套筒9的抵接部分成为连续地环状。而且，在透光性基板15的形状为圆形的情况下，由于透光性基板15和套筒9的抵接部分成为一直连续的环状，所以没有变动点。在此，如图所示，在透光性基板15为四边形的情况下，设在保持架8的孔17的直径是套筒9的内径的1.4倍，并且接触部分首次成为连续的环状。与此相对，在透光性基板15为六边形、八边形、圆形的情况下，在设在保持架的孔17的直径未成为套筒9的内径的1.2倍的期间内，接触部分成为连续的环状。

多边形的透光性基板15是利用通过对与其厚度相等的大型的平行平面基板进行小块切割加工等切削加工而细分化得到的。图5(a)为六边形，图5(b)表示为获得八边形的透光性基板而进行的小块切割加工。在透光性基板15为六边形的情况下，通过进行图5(a)中以A、B、C表示的相互成60°角度的三个方向上的切割将大型的平行平面基板细分。在透光性基板15为八边形的情况下，通过进行图5(b)中以D、E、F、G表示的相互成45°角度的四个方向上的切割将大型的平行平面基板细分化。这样，若形成为六边形、八边形等偶数次的多边形，相对的边(对边)彼此平行，从而加工变得容易。

另外，圆形的透光性基板15是通过利用使用了游离磨粒的超声波加工进行细分化而得到的。关于超声波加工，在图6中有所表示。超声波加工是在沿上下方向进行超声波振动的工具(器具)23和加工对象物之间施加在油、水等溶剂中混合有磨粒的加工液22，并以适当的压力将工具23压在加工对象物上且使其进行超声波振动，加工对象物因磨粒的冲击而被破碎加工，从而将工具23的形状转印到加工对象物。需要说明的是，通过被称作喇叭24的接头，超声波振动器25装入到工具23上，作为其材质，可使用不锈钢、硬质钢、淬火钢等。另外，作为磨粒，可使用金刚砂(carborundum)、碳化硼、碳化硅等。

如上所述，在透光性基板15为六边形、八边形等五边形以上的多边形、并选定为偶数次的多边形、或者圆形的情况下，即使在对透光性基板15的尺寸存在限制情况下，由于与套筒9的接触面积充分大而应力集中的程度减弱，所以能够提供具有相对于振动、冲击的耐性的光插座1。另外，由于抑制了向透光性基板5的毁损，所以即使在与套筒9抵接的部分连续地形成为环状的情况下，也能够因透光性基板15的尺寸被控制得小而有利于光插座1和光组件4的小型化。

图7(a)是表示本发明的其他实施方式的光插座1的剖视图，图7(b)是图7(a)的主要部分的放大剖视图。光插座1具有由配置在设在外壳10以及保持架8的插入孔20内的多边形构成的透光性基板15。需要说明的是，除了在与插入孔20的底面20a接触侧的透光性基板15的面的角部实施倒角加工31以外，均与图2所示的实施方式的光插座1相同，所以省略对其说明。

如前面所述，在向光插座1施加振动、冲击的情况下，透光性基板15与底面20a、套筒9激烈地冲撞。如图8(a)、(b)所示，在插入孔20的底面20a外周部存在倒角面(C面)、圆弧面(R面)部分29的情况下，通过将透光性基板15的外周边的角部接触该倒角面、圆弧面部分29，从而应力向透光性基板15的角部集中，存在容易产生破损的倾向。需要说明的是，当在保持架8形成孔17时，形成在保持架的倒角面、圆弧面形状大多是因切削用的钻头、端铣刀的角部不是直角而产生的。与此相对，如图7(a)、图7(b)所示，若对透光性基板15的角部进行倒角31加工，并在透光性基板15的角部和插入孔20的内表面之间设置空隙，则透光性基板15与在底面20a的外周部产生的倒角面、圆弧面部分29不接触，所以应力不发生集中，且难以产生裂缝、缺口。

另外，在插头套管3插入光插座1时，透光性基板15虽被压在设在保持架8的孔17的底面20a上，但是，如图8(b)所示，在透光性基板15越到倒角面、圆弧面部分29上的情况下，存在透光性基板15相对于插头套管3的插入方向倾斜的情况。在此，插入到光插座1的插头套管3与前述一致，其前端面被镜面研磨为曲面状，配置于插头套管3的中央的光纤6端面配置在插头套管3的最前端部附近。

若透光性基板15相对于插头套管3的插入方向倾斜，则存在透光性基板15和光纤6的物理接触(PC：Physical Contact)变得不稳定，在透光性基板15和光纤6之间产生缝隙，产生反射光的情况。与此相对，如图7(a)、图7(b)所示，如果对透光性基板15的角部进行倒角31加工，则透光性基板15不会越到在底面20a的外周部产生的倒角面、圆弧面部分29，并且其相对于插入插头套管3的方向垂直配置。因此，能够获得透光性基板15和光纤6之间的始终稳定的物理性接触。

作为透光性基板15的角部的倒角31的加工形状，在图9中用立体图示出了各种倒角31形状的例子。需要说明的是，作为透光性基板15的形状虽然示出了六边形的结构，但是对八边形、其他的形状也可以进行同样的倒角31加工。

在此，在图9(a)中，仅对透光性基板15的角部进行倒角31加工。另外，在图9(b)中，将相邻的两边的一边沿着边进行倒角31加工，从而实施了倒角31的边和未进行倒角31的边交替地配置。进一步，在图9(c)中，在边缘部整个周向上进行了倒角31加工。

图9(a)所示的透光性基板15的倒角31是通过对透光性基板15的角部分进行蚀刻处理而得到。这种情况如图10所示。首先，如图10所示，在大型的平行平面基板21上实施一定图案的光致抗蚀剂。需要说明的是，图中的斜线部分为施加有抗蚀剂的部分。然后，对大型的平行平面基板表面21进行蚀刻处理，并通过清洗除去光致抗蚀剂。在图10(b)中所示的斜线部分为蚀刻处理后的部分。然后，如图10(b)中实线所示，将平行平面基板21细分为多个透光性基板15。作为细分化的方法，适合使用小块切割等切削加工。

在此，图10(a)所示的图案被设定为对与图10(b)的工序所得到的透光性基板15的角部相当的部分不施加抗蚀剂，通过蚀刻处理对透光性基板15的角部进行倒角31加工。另外，蚀刻深度需要大致达到保持架底面的圆弧形状的曲率半径，优选为数十微米左右。

图10(b)、(c)所示的透光性基板15的倒角31形状是通过小块切割加工等切削加工而得到的。若在进行基于平行平面基板21的切削加工的细分的工序的同时进行倒角31加工，则能够容易地形成倒角31形状。

在图11(a)中示出了图9(b)所示的透光性基板15的加工例。另外，图11(b)表示加工部分的剖面形状。在此，切割线A表示用于对大型的平行平面基板21进行细分的切割线，虚线所示的切割线B是用于进行透光性基板的倒角31加工的切割线。切割线A、B的切削深度互不相同，切割线A进行比平行平面基板21的厚度更深地加工，从而将透光性基板15细分为单个的片。另外，切割线B是以距离表面数十微米左右的深度进行深度比平行平面基板21的厚度更浅的槽状的加工。切割线B平行于切割线A，并且沿其单侧实施以使二者的一部分在切割线的宽度方向上重合。在细分后的透光性基板15上配置相邻的两边中的一边且交替地配置切割线B。由此，沿着透光性基板15的角部以及边实施倒角31加工。

切割线A以及B能够通过使用相同的小块切割刀片，移动切入小块切割刀片的位置并改变切割深度来实施。

图12(a)示出了图9(c)所示的透光性基板15的加工例。与图11同样，切割线A表示用于将大型的平行平面基板21细分的切割线，切割线B是用于对透光性基板进行倒角31加工的切割线。切割线B平行于切割线A，而且以沿其两侧有一部分重合的方式实施，在单片化后的透光性基板15上配置有在其整个周向成为倒角31的切割线B。由此，在透光性基板15的整个周上进行倒角31加工。

需要说明的是，切割线的宽度大致与切削时所使用的加工用刀片的宽度相同。虽然在图10、图11中示出切割线A、B的宽带均相同，但是也可以不相同。特别是，虽然示出了图11所示的切割线B是通过二次加工成形的，但是也可以通过使用与加工切割线A时的刀片宽度相比宽度更宽的刀片进行一次加工形成。

但是，当进行小块切割加工等切削加工时，由于需要更换刀片的工时，所以以将切割线的宽度设为一定、移动切割位置进行的方式进行切割更加容易，因此为优选方案。另外，在减少对透光性基板15的角部进行倒角31加工的加工工时的方面，可以认为图9(b)所示的形状比图9(c)所示的形状更合适。

如上所述，根据本发明的一个实施方式的光插座，即使因对透光性基板15的角部进行倒角31加工而在底面20a的外周部产生倒角面、圆弧面部分29，透光性基板15也不会接触倒角面、圆弧面部分29，从而能够提供相对于振动、冲击不易产生缺口的透光性基板15，并能够提供具有机械性耐久性的缩短型的光插座1。能够横跨透光性基板15的整个周向与底面20a抵接，并且透光性基板15与底面20a平行地配置。

需要说明的是，在所述实施方式中，虽然示出了对与透光性基板15的保持架8抵接侧的表面进行倒角31加工的例子，但是也可以对与套筒9抵接侧的表面进行倒角31加工。这种情况下，能够增加因与套筒9的冲击的机械性的耐久性。

关于透光性基板15和壳体5(或者保持架8)之间的结构的其他各种实施例如下所示。

图13表示使插入孔20的底面20a相对于与插入孔20的轴正交的表面倾斜的光插座1的一个实施方式的例子。由于底面20a作为倾斜面，所以与其抵接的透光性基板15的表面成为相对于与插入孔20的轴平行的光轴的倾斜面。因此，能够降低从光电转换元件2产生的光信号的一部分由透光性基板15的表面反射并作为反射返回光入射到光电转换元件2。

在这种情况下，与底面20a的倾斜角度匹配地形成使套筒9的后端面9a倾斜的面。另外，对插头套管3的前端面也进行与倾斜角度匹配的成角度PC加工。由此，能够实现与透光性基板15的良好接触。

需要说明的是，在这种情况下，优选在光插座1或者光组件4的外侧预先施加表示底面20a的倾斜方向的标记18。若在相对于标记18使插头套管3的成角度PC倾斜方向一致情况下进行插入，则能够使光纤6的前端与透光性基板15的PC连接变得容易。

图14示出在透光性基板15的一侧面形成透光性的凸部15b以代替图1所示的折射率匹配剂21，并且以将凸部15b嵌入贯通孔19内的方式配置透光性基板15的例子。在这种实施方式中，由于能够利用具有与透光性基板15相同折射率的凸部15b填埋贯通孔19，所以，能够降低因折射率差而产生的光反射。另外，若将凸部15b的顶面形成为相对于与贯通孔19的轴向正交的面倾斜的斜面状，则例如从存在于外部的发光元件等光电转换元件2向贯通孔19传输的光在凸部15b的顶面反射，从而能够降低作为返回光向光电转换元件2返回的光。

另外，图15表示在光插座1还包括弹性部件22并且在透光性基板15和壳体5的底面20a之间配置有弹性部件22的实施方式的例子。

这种情况下，弹性部件22的两面以规定的压力分别与透光性基板15和底面20a相接触，并被透光性基板15和底面20a夹持。通过在透光性基板15和底面20a之间配置弹性部件19，能够在不受透光性基板15的平面度等影响的状态下，容易地使插头套管3的前端面即光纤6的前端与透光性基板15良好地接触，从而能够抑制在连接点的光反射和损失。

弹性部件19由树脂或者弹簧形成。例如，可以使用由硅酮系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、氟系树脂等形成的具有弹性的树脂制的板材。另外，可以将金属或者树脂制的螺旋弹簧、板簧等用作弹性部件19。

图16是表示在所述光插座1的壳体5外侧一端面5a配置有光隔离元件16的光插座1的一个实施方式的剖视图。在上述光插座1上还具有光隔离器这一点上使得光插座1与上述各光插座1不同，其他结构则相同。

光隔离器由光隔离元件16和包围该光隔离元件16的圆筒状的磁铁构成，其阻止从插头套管3侧返回的发射返回光的通过。光隔离器使构成光隔离元件16的法拉第转子位于圆筒状的磁铁内侧。

光隔离元件16闭塞位于插入孔20相反侧在壳体5的一端面5a开口的贯通孔19的开口部。另外，在光插座1中，在贯通孔19内填充有折射率匹配剂21。折射率匹配剂21因具有调整为透光性基板15以及光隔离元件16的折射率的折射率，所以降低透光性基板15与光隔离元件16之间的折射及反射。

需要说明的是，如图16所示，在壳体5的一端面5a优选设有配置光隔离元件16的锪孔部5b。由锪孔部5b定位光隔离元件16，从而能够精度良好地配置光隔离元件16。另外，如图16所示，该锪孔部5b相对于与光轴正交的面倾斜，并以使光隔离元件16倾斜的方式进行配置为宜。例如，相对于与光轴正交的面倾斜4～11°为宜。

作为光插座1的各部分的材料，可以使用如下的物质。

在上述光插座1的各实施方式中，在将光插座1用于光组件4的情况下，多与收容有搭载在光组件4上的光电转换元件2(发光元件或者受光元件)的框体相焊接。因此，壳体5或者保持架8优选使用不锈钢、铜、铁、镍等可焊接的材料。在这些材料中，从耐腐蚀性和焊接性的观点出发，优选使用不锈钢。另外，若考虑与焊料的密接性，也可以在壳体5或者保持架8的外表面施加镀金层等。

在将形成在壳体5或者保持架8的贯通孔19气密地闭塞的情况下，可以使用环氧树脂等有机类粘合剂、低熔点玻璃等将透光性部件15粘接到壳体5或者保持架8以实施密封固定。由于密封是目的，所以也可以将透光性部件15的外周面和插入孔20的内周面之间进行粘接。

作为透光性基板15，可以列举出玻璃、石英、蓝宝石等无机材料、丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、聚烯烃等树脂材料，但是可透光的材质不限于此。优选能够用价格便宜并且即使反复接触插头套管3也容易保持耐久性的玻璃。

套筒9可使用氧化锆陶瓷、铝陶瓷、铜等，但是从耐磨性的观点出发，优选使用氧化锆陶瓷材料。需要说明的是，对于套筒9的内径的表面粗糙度而言，若考虑插入性，算术平均粗糙度优选为Ra＝0.2μm以下。插头套管3的外径和套筒9的内径公差优选为1μm以下。由此，即使反复插拔插头套管3，也会因收容在其内部的光纤6的位置配置在一定位置上而保持光学连接的稳定性。

折射率匹配剂21只要是具有折射率与透光性基板15大致相同的材料即可，例如丙烯酸系树脂、环氧系树脂、乙烯基系树脂、乙烯系树脂、硅酮系树脂、聚氨酯系树脂、聚酰胺系树脂、氟系树脂、聚丁二烯系树脂、或者聚碳酸酯系树脂等。另外，在这些材质中，从耐湿性、耐热性、耐剥离性、耐冲击性的观点出发，优选丙烯酸系树脂以及环氧系树脂。需要说明的是，若折射率匹配剂21和透光性基板15的折射率差为0.1以下，则能够充分减小基于折射率差的光反射。

以下，如图2、图13、图14、图15以及图16所示的代表例，本发明的一个实施方式的光组件4包括上述的任一个光插座1。光组件4例如在保持架8的后端部外侧通过衬套13、14与收容有光电转换元件2以及透镜12的封装件12接合。而且，通过在插入孔20插入插头套管3，能够通过透光性部件15以及贯通孔19使光纤6和光电转换元件2光结合。而且，配置在光电转换元件2和透光性基板15之间的透镜11在与透光性基板15抵接的光纤6的纤芯(core)前端部与焦点连结。

光插座1、衬套13、14以及封装件12大多通过YAG焊接等焊接接合。因此，作为构成封装件12、衬套13、14的材料，优选使用与保持架8相同的材料。

需要说明的是，在与光纤6最大结合的位置组装光组件4的情况下，通过透镜12以及光隔离元件16等的光信号在光纤6的前端面附近其光点直径被缩小到大致10μm。这种情况下，存在仅产生数μm的位置变动将使光输出发生变动的情况。因此，在光组件4中，为使从光电转换元件2输出的光的40～60％左右的光与光纤6光学结合，有时勉强地移动焦点并使光纤6的前端面附近的光点直径变大。

另外，由于在透光性部件15或者光隔离元件16的光电转换元件2侧的光学面产生的反射光通过透镜11作为返回光返回光电转换元件2，所以优选在该光学面施加反射防止膜(未图示)。

这样，根据本发明的实施方式的插座型光组件4，通过使插入的插头套管3与透光性基板15抵接，能够维持其在插入方向上的位置。透光性基板15通过壳体5或者保持架8支承，通过插入插头套管3将透光性基板15配置在一定的位置上，从而形成具有良好的光学特性的光组件4。另外，即使例如反复插拔插头套管3、或在高温高湿度的环境下使用，也能够得到可靠性优越的光组件4。

Claims (14)

1.一种光插座，其连接保持光纤的插头套管，并包括：

壳体，其构成外壳；

插入孔，其设在该壳体内并在一端具有底面，并且插入有套筒，所述插头套管插入该套筒内；

透光性基板，其配置在所述底面；

所述壳体具有形成为从所述插入孔的所述底面到所述壳体的一端面，且与所述插入孔连通并且直径小于所述插入孔的贯通孔，

所述透光性基板与所述底面抵接，以覆盖在所述底面开口的所述贯通孔的开口部，

所述光插座的特征在于，

所述透光性基板由所述底面以及所述套筒的后端面夹持，

所述透光性基板为多边形。

2.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述套筒的一端面与所述透光性基板接触。

3.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述透光性基板与所述底面抵接侧的面的角部被倒角，并且在所述角部与所述插入孔的内表面之间设有空隙。

4.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述透光性基板的相邻的两边中的一边被倒角，被倒角的边和未被倒角的边交替配置。

5.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述透光性基板与所述底面抵接侧的面的边缘部整周均被倒角。

6.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述透光性基板的对边分别平行。

7.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

使所述底面相对于与所述插入孔的轴正交的面倾斜。

8.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述透光性基板在一侧的面具有透光性的凸部，所述凸部嵌入所述贯通孔。

9.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述透光性基板由玻璃和蓝宝石中的至少一种构成。

10.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述光插座还包括弹性部件，该弹性部件配置在所述透光性基板与所述壳体的底面之间。

11.如权利要求10所述的光插座，其特征在于，

所述弹性部件由树脂或者弹簧形成。

12.如权利要求1所述的光插座，其特征在于，

所述光插座还包括光隔离元件，该光隔离元件在所述壳体的一端面覆盖在该一端面开口的所述贯通孔的开口部，在所述贯通孔内填充有折射率匹配剂。

13.如权利要求12所述的光插座，其特征在于，

所述折射率匹配剂包含丙烯酸系树脂和环氧系树脂中的至少一种。

14.一种光组件，其包括：

权利要求1所述的光插座；

通过所述贯通孔受光或者发光的光学元件；

与所述光插座的所述壳体接合且收容所述光学元件的筒体。

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