CN102455469A - 光模块 - Google Patents

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Abstract

一种光模块(10)，具有：基板(11)；保持部件(12)，其为树脂制，安装固定在基板上(11)，具有在与基板(11)的板面(11a)垂直的方向上贯通形成的一对贯通孔(21)，垂直方向上的全长(L)在1.9mm以上且不足2.8mm；引导销(13)，其为一对，分别插入贯通孔(21)中，通过卡止片(14)而与保持部件(12)卡止；引导销(13)的一端侧跨过全长(L)而被保持部件(12)保持，MT连接器(30)的插入引导销插入孔(32)的另一端侧从保持部件(12)突出2.8mm以上。能够实现与MT连接器连接的光模块的小型化。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及与保持光纤的光纤连接器相连接的光模块，特别是涉及与符合日本工业标准JIS C 5981的F12型多芯光纤连接器(以下，称为MT连接器)相连接的光模块。
背景技术
作为这种光模块的现有实施例，已知有(日本)特开2000-199838号公报(以下，称为专利文献1)中记载的光模块，其通过使由一对的引导销、保持多芯光纤的MT箍、保持感光元件的PD副托架(サブキヤリア)构成的副装配结构(サブアセンブリ)与引线框一同树脂成型而实现模制组件(モ一ルドパツケ一ジ)化。
图1A表示专利文献1记载的光模块的副装配结构，在图1A中，1表示引导销，2表示MT箍，3表示PD副托架。另外，图1B表示从装配结构中卸下MT箍2后的状态。
MT箍2由罩2c与光纤保持部件2d组装构成。在罩2c与光纤保持部件2d的接合面上，对置地形成有梯形槽，该梯形槽形成有使一对引导销1插入的一对贯通孔2a，在光纤保持部件2d上，在两个梯形槽之间形成有保持光纤的多个V形槽。使罩2c与光纤保持部件2d保持光纤而接合固定，其后，使引导销1插入一对的贯通孔2a中。
PD副托架3由形成有一对贯通孔3a的第一平板3b及第二平板3c、引线框架构成，引线框架的局部构成有散热用引线销(リ一ドピン)3d及连接用引线销3e，夹持于第一平板3b与第二平板3c之间。在PD副托架3上安装有感光元件阵列3f以及前置放大器IC3g。
在MT箍2内，能够以插入有引导销1的贯通孔2a为基准对所有的光纤进行高精度定位，同样，在PD副托架3内，能够以插入有引导销1的贯通孔3a为基准对感光元件阵列3f的所有的感光元件进行高精度定位。因此，只要将引导销1插入贯通孔2a、3a，便能够对保持于MT箍2的多个光纤以及安装在PD副托架3上的感光元件阵列3f的多个感光元件进行高精度定位。
如图1A所示，引导销1从MT箍2突出，该突出的引导销1插入至与该光模块连接的对象侧MT连接器中。
如上所述，为了提供与对象侧MT连接器相连接并使光轴相一致，引导销1从MT箍2中突出。根据MT连接器的标准(JIS C 5981)按以下方式来计算专利文献1中引导销1从MT箍2中的突出量以及引导销保持长度。
JIS C 5981中规定，引导销的长度与MT箍的引导销插入方向上的长度(插入有引导销的引导销孔的长度)为：
引导销长度：10.8mm以上
引导销孔长度：8.0mm
图2A是表示该规定的图，图2A中，附图标记5表示引导销，附图标记6表示MT箍。并且，附图标记6a表示引导销孔。另外，光纤的图示省略。
如图2B所示，根据对该引导销长度与引导销孔的规定，在将引导销5与MT箍6组装的状态下，引导销的突出量必须在2.8mm以上。即，如图2C所示，在利用引导销5将两个MT箍6、6连接的情况下，引导销的保持长度最少被保持在2.8mm以上。另外，图2B、2C是局部剖视图(后述图3A、3B也同样)。
由于引导销并未卡止固定在任何一个MT箍上，因此即使MT连接器处于连接状态，引导销也能够沿光轴方向移动，并且决定MT连接器的长度，即使引导销稍微移动也能够确保连接并与光轴一致所需的足够的引导销突出量、引导销保持长度。
同样也如图3A、3B所示，与MT连接器相连接的专利文献1的光模块由于引导销1并未卡止固定在MT箍2上，因此，即使为了使光模块小型化而使引导销1的长度以及MT箍2的长度缩短，也仍然要使引导销1的长度至少在5.6mm(2.8mm+2.8mm)以上，使MT箍2的长度在2.8mm以上，这是本领域技术人员公知的常识。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种使用比现有技术短的引导销与MT箍并能够与MT连接器连接的小型的光模块。
本发明的光模块排列保持光纤，与具有一对引导销插入孔的MT连接器相连接，具有：基板；保持部件，其为树脂制，安装固定在基板上，具有在与基板的板面垂直的方向上贯通形成的一对贯通孔，在所述垂直方向上的全长在1.9mm以上且不足2.8mm；引导销，其为一对，分别插入所述贯通孔中，通过卡止片而与保持部件卡止；引导销的一端侧跨过所述全长而被所述保持部件保持，插入引导销插入孔的另一端侧从保持部件突出2.8mm以上。
根据本发明的光模块，通过卡止片来卡止/固定引导销，使保持引导销的保持部件的全长在1.9mm以上且不足2.8mm，因此能够使光模块相对于现有技术实现小型化。
附图说明
图1A是表示现有的光模块的主要结构的立体图。
图1B是图1A的分解立体图。
图2A是表示构成MT连接器的各部件的尺寸的图。
图2B是表示引导销与MT箍组装后的尺寸的图。
图2C是表示MT连接器的连接状态的图。
图3A是表示图1A所示的现有的光模块与MT连接器的尺寸的图。
图3B是表示图1A所示的现有的光模块与MT连接器的连接状态的图。
图4是表示本发明的光模块的第一实施例的外观以及MT连接器的立体图。
图5是表示图4所示的光模块与MT连接器连接后的状态的立体图。
图6A是图5所示的连接状态的放大剖视图。
图6B是图5所示的连接状态的放大剖视图。
图7是图4所示的光模块的分解立体图。
图8A是表示卡止片与引导销的卡合状态的剖视图。
图8B是卡止片的放大立体图。
图9是表示通过模拟求出的对引导销施加弯曲荷载时的引导销的保持长度与在保持部件上产生的最大应力值的关系的结果的曲线图。
图10A是表示本发明的光模块的第二实施例的外观以及MT连接器的立体图。
图10B是图10A所示的光模块的分解立体图。
图11是表示图10A所示的光模块与MT连接器连接后的状态的立体图。
图12A是图11所示的连接状态的放大剖视图。
图12B是图11所示的连接状态的放大剖视图。
图12C是图12A的局部放大图。
图13A是表示本发明的光模块的第三实施例的外观以及MT连接器的立体图。
图13B是图13A所示的光模块的分解立体图。
图14是表示图13A所示的光模块与MT连接器连接后的状态的立体图。
图15A是图14所示的连接状态的放大剖视图。
图15B是图14所示的连接状态的放大剖视图。
图16A是表示本发明的光模块的第四实施例的外观以及MT连接器的立体图。
图16B是图16A所示的光模块的分解立体图。
图17是表示图16A所示的光模块与MT连接器连接后的状态的立体图。
图18A是图17所示的连接状态的放大剖视图。
图18B是图17所示的连接状态的放大剖视图。
图18C是图18A的局部放大图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施例进行说明。
[第一实施例]
图4是表示本发明的光模块的第一实施例的结构以及MT连接器的图，图5是表示图4所示的光模块与MT连接器连接后的状态的图。并且，图6A、6B是表示光模块与MT连接器的连接状态的放大剖视图，图7是表示将光模块分解为各部件的图。
如图7所示，在本实施例中，光模块10具有基板11、保持部件12、一对的引导销13、一对的卡止片14。在基板11上安装有光元件15及IC16，在保持部件12上排列保持有光纤17。
保持部件12形成为长方体块状，在其长度方向的两端贯通上下方向而形成有一对的贯通孔21。并且，在保持部件12的沿长度方向延伸的一个侧面上形成有一对的槽22，该槽22的内端分别连通于一对的贯通孔21。
光纤17插入并固定于细孔23，细孔23在上下方向贯通，排列形成于一对的贯通孔21之间，在本实施例中，保持部件12中排列保持有十二根光纤17。光纤17在长度大于细孔23的全长的状态下插入细孔23并接着固定于保持部12，其后，通过对保持部件12的上下面12a、12b进行研磨而去除突出的部分，从而使其长度一致。光纤17的两端的研磨端面分别位于保持部件12的上下面12a、12b。
引导销13分别插入保持部12的一对贯通孔21。在插入贯通孔21的引导销13的一端侧形成有切口24，卡止片14插入槽22并与切口24卡合，由此，在本实施例中，一对的引导销13与保持部件12卡止并固定。
图8A是表示卡止片14与引导销13的切口24的卡合状态的图，图8B是卡止片14的放大立体图。
卡止片14形成为“コ”状，在该“コ”的一个脚部的前端外侧设置有突出部14。另一方面，在本实施例中，引导销13的切口24的直径形成的细。卡止片14被压入保持部件12的槽22内并被所述保持部件12保持，被保持部件12保持的卡止片14的内端位于引导销13的切口24内，从而与引导销13卡止。
固定有一对的引导销13的保持部件12安装固定在基板11上。例如，可通过粘接来进行固定。在本实施例中，光元件15位于形成在基板11的板面(上面)11a上的凹部25内，排列保持于保持部12的光纤17的各端面(基板侧端面)与光元件15对置，光轴相一致。
在光模块10为感光模块情况下，感光元件作为光元件15，当光模块10为发光模块时，发光元件作为光元件15。具体地说，作为感光元件，可采用例如PD(光电二极管)，作为发光元件，可采用例如VCSEL(面发光激光)。光元件15可采用例如具有四个发光部或感光部的阵列，并安装三个。另外，在光模块10为感光模块的情况下，IC16作为增幅电路，在光模块10为发光模块的情况下，IC16作为驱动电路。
如上所述，光模块10具有以下结构，即，保持一对的引导销13的保持部件12安装在基板11上。一对的引导销13成为沿与基板11的板面11a垂直的方向立设在基板11上的状态。引导销13为例如不锈钢制，保持部件12为树脂制。作为树脂，使用环氧树脂等具有热固化性的树脂。例如，对卡止片14来说使用弹性不锈钢材料。
另一方面，MT连接器30具有符合JIS C 5981标准的结构，在其连接端侧构成有MT箍31。在MT箍31上贯通形成有一对的引导销插入孔32并且，如图6B所示，光纤33排列保持于一对的引导销插入孔32之间。光纤33以其端面与排列保持于光模块10的保持部件12的光纤17的端面对置且光连接的方式排列保持于MT箍31。在本实施例中，光纤33与光纤17同样为十二根。另外，该光纤33从带状光缆34中引出。图6B中，35表示光纤芯线。
光模块10的一对引导销13插入并定位于MT连接器30的一对引导销插入孔32，从而使MT连接器30与光模块10机械地连接并且进行光连接。
在以上结构中，光模块10的保持部件12的与基板11的板面11a垂直方向上的全长L为例如1.9mm。引导销13的一端侧跨过保持部件12的全长L而被保持，即，在本实施例中，引导销13的保持长度为1.9mm。
如上所述，现有技术中，引导销的保持长度必须在2.8mm以上。对此对，在本实施中为1.9mm，以下，对使保持长度为1.9mm的根据进行说明。
图9是表示通过模拟(FEM分析)求出的对引导销施加弯曲荷载时引导销的保持长度与保持部件所产生的最大应力值的关系的结果的曲线图。对保持部件来说，作为MT连接器材料通常的环氧树脂制，利用以下的物理性质值。
杨氏模量：28000[MPa]
泊松比：0.4
屈服应力：200[MPa]
加工固化系数：4000[MPa]
并且，对引导销来说，作为MT连接器，通常是不锈钢制，根据标准，其直径为0.699mm。
引导销从保持部件突出2.8mm，在对引导销的前端施加弯曲荷载的情况下，根据图示可知，保持长度为1.9mm时未超过保持部件的极限应力值，保持长度为1.8mm时超过了极限应力值，保持部件损坏。
也就是，对于施加在引导销的弯曲荷载，为了满足保持部件的保持强度，引导销的保持长度只要确保1.9mm以上就可以。
在上述实施例中，引导销13通过卡止片14而固定在保持部件12上，并通过卡止片14可靠地保证了保持长度，因此保持部件12的全长L为1.9mm即可，从而使本实施例的光模块相对于现有技术实现小型化。另外，从强度方面考虑，优选使插入有卡止片14的槽22位于保持部件12全长L的中央，即L/2处。
另一方面，按照标准，引导销13从保持部12的突出量在2.8mm以上。在本实施例中，引导销13的长度要比标准(10.8mm以上)短(1.9mm+2.8mm以上＝4.7mm以上)。
另外，在本实施例中，引导销13由于通过卡止片14而被固定，因此不存在从保持部12的贯通孔21中拔出(脱落)的危险。
[第二实施例]
图10A是表示本发明的光模块的第二实施例的结构以及MT连接器的图，图10B是将光模块分解为各部件的图。并且，图11是表示光模块与MT连接器连接后的状态的图，图12A、12B、12C是表示光模块与MT连接器的连接状态的剖视图。对图10A、10B、11、12A、12B、12C中与图4、5、6A、6B、7相对应的部分付以同一附图标记(后述第三及第四实施例中也同样)。
在本实施例中，光模块40在其基板11上设置有光导41。在本实施例中，光导41形成为例如薄膜状，贴合设置在形成于基板11的凹部42上。
如图12C所示，光导41的延伸方向上的两端分别形成为45°斜面，排列保持于保持部件12的光纤17的端面位于一侧的斜面41a的上方，光元件15位于另一侧斜面41b的上方。
在本实施例中，光纤17与光元件15经由光导41而光连接。另外，光导41虽然在本实施例中省略了详细图示而仅示出了其外形，但具有将十二根光纤17分别与光元件15光连接的十二个光导芯。图12C中，43表示垫片。
[第三实施例]
图13A是表示本发明的光模块的第三实施例的结构以及MT连接器的图，图13B是将光模块分解为各部件的图。并且，图14是表示光模块与MT连接器连接后的状态的图，图15A、15B是表示光模块与MT连接器的连接状态的剖视图。
在本实施例中，MT连接器30’在MT箍31的前端(连接端面)具有突出部36。排列保持于MT箍31的光纤33的端面位于突出部36的前端面，即，在本实施例中，仅MT箍31的排列保持光纤33的部分相对于周围突出而形成有突出部36。突出部36的突出方向上的全长比光模块50的保持部件12’的全长L短。
在光模块50的保持部件12’上贯通形成有收容MT连接器30’的突出部36的收容孔26。与所述第一、第二实施例的保持部件12不同，保持部件12’非排列保持光纤17。
在本实施例中，光模块50的一对引导销13插入并定位于MT连接器30’的一对引导销插入孔32，并且，MT连接器30’的突出部36插入并收容于光模块50的保持部件12’的收容孔26，从而使MT连接器30’与光模块50相连接。由于突出部36的突出方向上的全长比保持部12’的全长L短，因此，MT连接器30’与光模块50连接时，MT箍31与保持部件12’抵接，对引导销13来说，其突出量在2.8mm以上就能够可靠地插入引导销插孔32。另外，在本实施例中，MT连接器30’的光纤33直接与光模块50的光元件15光连接。
[第四实施例]
图16A是表示本发明的光模块的第四实施例的结构以及MT连接器的图，图16B是将光模块分解为各部件的图。并且，图17是表示光模块与MT连接器连接后的状态的图，图18A、18B、18C是表示光模块与MT连接器的连接状态的剖视图。
本实施例相对于第三实施例，改变了光模块的基板11的结构。光模块60具有第二实施例的设置有光导41的基板11和第三实施例的形成有收容孔26的保持部件12’。
在本实施例中，排列保持于MT连接器30’的光纤33直接与组件60的基板11的光导41光连接。
以上，已各实施例进行了说明，保持部件12、12’的全长L均为1.9mm，小于现有技术所必须的2.8mm，从而能够实现光模块的小型化。另外，全长L并不限于1.9mm，可在1.9mm以上不足2.8mm的范围内任意选择。
并且，已对排列保持于MT连接器的光纤的数量为十二根并使这些光纤光连接的光模块进行了说明，但并不限定于此，例如，也可根据对象侧MT连接器的关系来适当决定排列保持于保持部件12的光纤17的数量、安装在基板11上的光元件15的数量。
另外，在第一及第三实施例中，光元件15位于形成在基板11上的凹部25内，但也可不形成凹部25，而将光元件15安装在基板11的板面11a上。此情况下，在第一实施例的保持部件12的下面12b上设置光元件15用避让槽(凹陷)即可，并且，在第三实施例中，当不能完全收容在收容孔26尺寸内时，同样地设置避让槽即可。

Claims (10)

1.一种光模块，排列保持光纤，与具有一对引导销插入孔的MT连接器相连接，其特征在于，具有：
基板；
保持部件，其为树脂制，安装固定在所述基板上，具有在与所述基板的板面垂直的方向上贯通形成的一对贯通孔，所述垂直方向上的全长在1.9mm以上且不足2.8mm；
引导销，其为一对，分别插入所述贯通孔中，通过卡止片而与所述保持部件卡止；
所述引导销的一端侧跨过所述全长而被所述保持部件保持，插入所述引导销插入孔的另一端侧从所述保持部件突出2.8mm以上。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
在所述保持部件上形成有与所述贯通孔连通的槽，
在所述引导销上形成有切口，
所述卡止片插入并保持于所述槽中，与所述切口卡合。
3.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，
在所述保持部件中排列保持有与所述MT连接器的光纤的端面对置且光连接的光纤。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
在所述基板上，在与被所述保持部件保持的光纤的所述基板侧端面对置的位置安装有光元件。
5.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，
在所述基板上，在与被所述保持部件保持的光纤的所述基板侧端面对置的位置形成有光导。
6.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，
所述MT连接器在连接端面上具有突出部，被排列保持的所述光纤的端面位于所述突出部的前端面，所述突出部的突出方向上的全长比所述保持部件的所述全长短，
收容所述突出部的收容孔被贯通形成于所述保持部件上。
7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，
在所述基板上，在插入并收容于所述收容孔的所述突出部的与所述光纤的端面对置的位置安装有光元件。
8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，
在所述基板上，在插入并收容于所述收容孔的所述突出部的与所述光纤的端面对置的位置形成有光导。
9.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，
在所述基板上形成有凹部，所述光元件位于所述凹部内。
10.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，
在所述基板上形成有凹部，所述光元件位于所述凹部内。
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