CN103389549A - 光传送模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种光传送模块，其不需要用于决定光纤位置的支架并能够容易地进行光纤和光元件的耦合操作。在光传送模块（10）中，光纤（100）包括由树脂构成的芯线（102）和由树脂构成且用于覆盖芯线（102）的被覆部（104），并设置有芯线（102）和被覆部（104）在同一平面被切断而形成的前端面（S1）。插塞（12）包括与芯线（102）光学耦合的光元件（14）、和内置光元件（14）并设置有与前端面（S1）接触的底面（S2）的密封树脂（18）。

Description

光传送模块
技术领域
本发明涉及光传送模块，具体而言，涉及用于光通信的光纤和插塞（plug）。
背景技术
作为以往的光传送模块，已知有例如专利文献1所记载的插塞。以下，对专利文献1所记载的插塞进行说明。图8是专利文献1所记载的插塞500的分解立体图。图9是从背面观察专利文献1所记载的插塞500的图。
如图8所示，插塞500呈长方体状，其具备光电转换元件504、支架506、光电转换元件安装部508以及保持部件509。如图8所示，插塞500设置在光纤600的一端，其用于将光信号转换为电信号、或将电信号转换为光信号。以下，将光纤600延伸的方向定义为x轴向，将从x轴向俯视观察时光电转换元件安装部508的长边延伸的方向定义为y轴向，将从x轴向俯视观察时光电转换元件安装部508的短边延伸的方向定义为z轴向。x轴向、y轴向和z轴向相互垂直。
光电转换元件安装部508具有基板581和密封部583，并且呈长方体状。基板581和密封部583分别呈长方体状，并从x轴向的负方向侧向正方向侧依次排列。光电转换元件504与光纤600光学耦合并被安装于基板581。在支架506的z轴向的正方向侧的表面上设置有用于保持光纤600的具有V字形剖面的槽V。
通过将光纤600放置在槽V，使光纤600的芯线的光轴和光电转换元件504的光轴一致。然后，利用粘合剂将光纤600的前端部分固定在槽V。并且，如图9所示，光纤600被保持部件509的凿密部592保持在插塞500。
并且，在专利文献1所记载的插塞500中，为了使光纤600与光电转换元件504精度良好地光学耦合，需要用于决定光纤位置的支架506。具体而言，如图8所示，在光纤600中，其前端将覆盖去除而露出了芯线。在相对较细的芯线强烈地接触密封部583时，芯线会弯曲而难以使芯线的光轴与光电转换元件504的光轴一致。由此，在插塞500中，需要利用支架506以良好的精度决定光纤600在x轴向的位置。即，在插塞500中需要支架506。
专利文献1：日本特开2012－68391号公报
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种光传送模块，其不需要用于决定光纤位置的支架并能够容易地进行光纤和光元件的耦合操作。
本发明的一个方式的光传送模块的特征在于，该光传送模块具备光纤和插塞，上述光纤包括由树脂构成的芯线和由树脂构成且覆盖该芯线的被覆部，并且上述光纤设置有将该芯线和该被覆部在同一平面切断而形成的前端面，上述插塞包括与上述芯线光学耦合的光元件、和内置该光元件并设置有与上述前端面接触的底面的密封树脂。
根据作为本发明的一个方式的光传送模块，不需要用于决定光纤位置的支架并能够容易地进行光纤和光元件的耦合操作。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的光传送模块的分解立体图。
图2是从x轴的正方向侧俯视观察图1的光传送模块的密封树脂和基板的图。
图3是从z轴的正方向侧俯视观察图1的光传送模块的密封树脂和基板的图。
图4是从背面观察图1的光传送模块的图。
图5是图1的光传送模块的外观立体图。
图6是安装有图1的光传送模块的接受器的外观立体图。
图7是图1的光传送模块和图6的接受器的外观立体图。
图8是专利文献1所记载的插塞的分解立体图。
图9是从背面观察专利文献1所记载的插塞的图。
附图符号说明：
L…引线；V1、V2…通孔；S1…前端面；S2…底面；S3～6…接触面；S7、S8面；W1、W2…匹配剂注入窗；10…光传送模块；12…插塞；14…光元件；16…基板；18…密封树脂；20a、20b…外部端子；20a、22b…端子部；30…凹部；40…金属罩；40a…上面；40b～40j…侧面；50…孔；70…树脂；80～83…凹部；100…光纤；102…芯线；104…被覆部。
具体实施方式
光传送模块的构成
以下参照附图对本发明的一个实施方式的光传送模块进行说明。图1是本发明的一个实施方式的光传送模块的分解立体图。图2是从x轴的正方向侧俯视观察图1的光传送模块的密封树脂和基板的图。图3是从z轴的正方向侧俯视观察图1的光传送模块的密封树脂和基板的图。图4是从背面观察图1的光传送模块的图。图5是图1的光传送模块的外观立体图。
如图1所示，光传送模块10具备光纤100和插塞12。另外，插塞12呈长方体状并具备光元件14、基板16、密封树脂18以及金属罩40。如图1所示，插塞12被设置在光纤100的一端，其用于将光信号转换为电信号、或将电信号转换为光信号。以下，将光纤100延伸的方向定义为x轴，将从x轴向俯视观察时沿基板16的长边的方向定义为y轴向，将从x轴向俯视观察时沿基板16的短边的方向定义为z轴向。x轴、y轴和z轴相互垂直。
如图1所示，光纤100由芯线102和被覆部104构成。芯线102由纤芯和包层所构成，纤芯由氟系树脂等树脂系材料构成。被覆部104由氟系树脂等树脂系材料所构成，其用于覆盖芯线102。
另外，位于光纤100的x轴向的负方向侧的端部的前端面S1呈矩形。而且，前端面S1由芯材102和被覆部104在同一平面被切断而成的平面所构成。需要说明的是，通常光纤的端部的被覆部被除去而露出芯线。其原因在于，芯线使用玻璃而被覆部使用玻璃以外的材料，因此无法同时对它们进行切断。另一方面，在光纤100中，芯线102和被覆部104均使用了树脂系的材料。因此，在光纤100中，能够一并对芯线102和被覆部104进行切断。
光元件14为光电二极管（受光元件）或VCSEL（发光元件）等半导体元件，并与光纤100光学耦合。基板16为呈长方体状的树脂基板。如以下所述，在基板16的x轴向的正方向侧的面上安装有光元件14。
如图3所示，从y轴向的正方向侧朝向负方向侧在基板16的x轴向的负方向侧的面上依次排列设置有外部端子20a、20b。从y轴向的正方向侧朝向负方向侧在基板16的x轴向的正方向侧的面上依次排列设置有端子部22a、22b。此处，外部端子20a和端子部22a对置并由通孔V1连接。外部端子20b和端子部22b对置并由通孔V2连接。另外，端子部22b上安装有光元件14。而且，端子部22a和光元件经由引线L通过引线接合而电连接。
如图1～图3所示，密封树脂18是以环氧系树脂为材料的长方体状部件。另外，密封树脂18被设置在基板16的x轴向的正方向侧并内置有光元件14。
如图3所示，在密封树脂18的x轴向的正方向侧的面上设置有用于插入光纤100的凹部30。如图2所示，凹部30的垂直于x轴向的底面S2对应于光纤100的前端面S1并呈矩形。另外，如图2和图3所示，凹部30的y轴向的正方向侧的接触面S3和凹部30的y轴向的负方向侧的接触面S4（与接触面S3相对的接触面）之间的距离随着从x轴向的正方向侧面向负方向侧而变小。而且，如图2所示，凹部30的z轴向的正方向侧的接触面S5和凹部30的z轴向的负方向侧的接触面S6（与接触面S5相对的接触面）之间的距离随着从x轴向的正方向侧面向负方向侧而变小。
另外，如图2和图3所示，在密封树脂18的z轴向的正方向侧的面S7上设置有匹配剂注入窗W1。如图3所示，匹配剂注入窗W1为矩形的切口并位于面S7的y轴向的大致中央，并且从密封树脂18的x轴向的正方向侧的端部延伸至底面S2。另外，如图2和图3所示，在密封树脂18的z轴向的负方向侧的面S8上设置有匹配剂注入窗W2。如图3所示，匹配剂注入窗W2为矩形的切口并位于面S8的y轴向的大致中央，并且从密封树脂18的x轴向的正方向侧的端部延伸至底面S2。
金属罩40是一片金属板（例如是磷青铜）折弯而成的长方体状的部件。如图1和图4所示，金属罩40构成插塞12的x轴向的正方向侧的面、y轴向的两侧的面和z轴向的负方向侧的面。
如图1和图4所示，金属罩40由上面40a和侧面40b～40j所构成。上面40a为垂直于z轴的面并呈长方形。如图4所示，通过从上面40a的y轴向的负方向侧的长边向z轴向的正方向对金属罩40进行折弯而形成侧面40b、40c。与侧面40c相比，侧面40b位于更靠近x轴向的正方向侧。如图1所示，通过从上面40a的y轴向的正方向侧的长边向z轴向的正方向对金属罩40进行折弯而形成侧面40d、40e。与侧面40e相比，侧面40d位于更靠近x轴向的正方向侧。
如图4所示，通过从上面40a的x轴向的正方向侧的短边向z轴向的正方向对金属罩40进行折弯而形成侧面40f。另外，在侧面40f的z轴向的大致中央处设置有用于使光纤100通过的孔50。孔50在y轴向延伸并呈矩形。
如图1所示，通过从侧面40f的y轴向的负方向侧的短边向x轴向的负方向对金属罩40进行折弯而形成侧面40g。与侧面40b相比，侧面40g位于更靠近y轴向的正方向侧并与侧面40b重叠。而且，通过从侧面40g的x轴向的负方向侧的短边向y轴向的正方向对金属罩40进行折弯而形成侧面40h。另外，如图1所示，通过从侧面40f的y轴向的正方向侧的短边向x轴向的负方向对金属罩40进行折弯而形成侧面40i。与侧面40d相比，侧面40i位于更靠近y轴向的负方向侧并与侧面40d重叠。而且，通过从侧面40i的x轴向的负方向侧的短边向y轴的负方向侧对金属罩40进行折弯而形成侧面40j。
另外，如图1和图4所示，在金属罩40上设置有凹部80～83。通过在侧面40b～40e设置凹陷而分别形成凹部80～83。需要说明的是，被上面40a和侧面40c、40e、40h、40j包围的空间收纳有内置光元件14的密封树脂18和基板16。并且，如图1所示，密封树脂18的x轴向的正方向侧的面与侧面40h、40j接触，从而决定密封树脂18和基板16相对于金属罩40在x轴向的位置。
将如上构成的插塞12和光纤100连接从而构成光传送模块10。具体而言，图1所示的光纤100的前端面S1通过孔50与密封树脂18的底面S2接触。另外，在插入光纤100的过程中，光纤100的侧面边与图2所示的密封树脂18的接触面S3～S6接触边被进行插入。此时，利用接触面S3、S4来决定光纤100相对于密封树脂18在y轴向的位置。另外，利用接触面S5、S6来决定光纤100相对于密封树脂18在z轴向的位置。即，接触面S3～S6是插入光纤100时的向导。
经由匹配剂注入窗W1或匹配剂注入窗W2向插入有光纤100的插塞12的前端面S1和底面S2的微小缝隙注入透明的树脂材料亦即匹配剂。需要说明的是，注入匹配剂的目的在于，通过掩埋前端面S1和底面S2的微小缝隙来提高光的透过率。匹配剂固化后，向由上面40a和侧面40f～40j以及凹部30包围而成的空间注入环氧系树脂等树脂70。树脂70固化，从而如图5所示，光纤100被固定在插塞12，完成了光传送模块10。完成后的光传送模块10被安装在长方体状的呈箱状的壳体而使用。
(接受器的构成)
以下，参照附图对安装有光传送模块10的接受器200进行说明。图6是接受器200的外观立体图。图7是光传送模块10和接受器200的外观立体图。
如图6所示，接受器200呈长方体状并具备电路模块214、壳体216、连接端子220a、220b以及基板240。以下，将基板240的长度方向定义为x轴向，将基板240的短边方向定义为y轴。另外，将基板240的主面的法线方向定义为z轴向。x轴向、y轴向和z轴向互相垂直。
如图6所示，从x轴向的负方向侧向正方向侧依次排列设置有电路模块214和壳体216。电路模块214具备金属帽60、未图示的电气电路以及未图示的树脂部。树脂部覆盖电气电路并且被金属帽60覆盖。电气电路是用于驱动光元件14的电路，其由设置于基板240的表面和内部的电路和安装于基板240上的电子部件构成。
壳体216是安装有光传送模块10的壳体并具备主体279和保持部件280～283。通过将一片金属板折弯而制作得到主体279和保持部件280～283。
如图6所示，从z轴向的负方向侧俯视观察时，主体279呈包围光传送模块10的插塞12的周围的形状（即口字型）。由此，主体279形成有收纳插塞12的空间Sp。另外，如图6所示，在主体279的x轴向的正方向侧的面上设置有用于使光纤100通过的矩形的切口W3。而且，主体279与基板240内的接地导体连接。由此，壳体216保持接地电位。
如图6所示，保持部件280～283被设置在主体279的内周。具体而言，从x轴向的正方向侧向负方向侧依次在主体279的y轴向的负方向侧的内周排列设置有保持部件280、281。另外，从x轴向的正方向侧向负方向侧依次在主体279的y轴向的正方向侧的内周排列设置有保持部件282、283。
如图6所示，从y轴向的正方向侧向负方向侧依次在主体279的x轴向的负方向侧的边和基板240所夹持的空间排列设置有连接端子220a、220b。连接端子220a、220b与用于驱动光元件14的电气电路连接。
光传送模块10被嵌入、固定在如上构成的接受器200。具体而言，如图7所示，光传送模块10被按照光纤100在x轴向延伸、并且金属罩40的上面40a朝向接受器200的z轴向的负方向侧的方式嵌入在壳体216的空间Sp。此时，图1和图4所示的金属罩40的凹部80～83分别与图6所示的壳体216的保持部件280～283嵌合，从而使光传送模块10固定在壳体216。由此，金属罩40保持接地电位。另外，光传送模块10的外部端子20a、20b与连接端子220a、220b压接。由此，光元件14与电路模块214内的电气电路电连接。
效果
根据如上构成的光传送模块10，能够不需要用于保持光纤100的支架并能够容易地进行使光纤100和光元件14的耦合操作。具体而言，在光纤100中，芯线102和被覆部104均使用了树脂系的材料。因此，在光纤100中，能够一并对芯线102和被覆部104进行切断。由此，如图1所示，光纤100的前端面S1由芯材102和被覆部104在同一平面被切断而成的平面构成。即，芯线102的端部被被覆部104覆盖。因此，与芯线未被被覆部覆盖的光纤相比，光纤100的端部的刚性较高。由此，即使将光纤100直接按压在密封树脂18的底面S2，芯线102也不会弯曲，芯线102的光轴的方向较稳定。即，根据光传送模块10，即使不像专利文献1所记载的插塞500那样具有用于决定光纤600的位置的支架506，也能够使芯线102的光轴的方向稳定。另外，根据光传送模块10，仅通过将光纤100按压在密封树脂18的底面S2就能够使芯线102的光轴的方向稳定。由此，能够容易地进行光纤100和光元件14的耦合操作。
另外，在将光纤100插入插塞12的过程中，光纤100的侧面是边与图2所示的密封树脂18的接触面S3～S6接触边被插入。此时，利用接触面S3、S4来决定光纤100相对于密封树脂18在y轴向的位置。另外，利用接触面S5、S6来决定光纤100相对于密封树脂18在z轴向的位置。即，光纤100的芯线102的y轴向和z轴向的位置被决定，芯线102和光元件14的光轴的位置被对齐。由此，根据光传送模块10，即使不像专利文献1所记载的插塞500那样具有用于决定光纤600的位置的支架506，也能够决定光纤100的芯线102的光轴的位置。另外，根据光传送模块10，仅通过将光纤100按压在密封树脂18的底面S2就能够更容易地使光纤100与光元件14芯线102的光轴的位置对齐。
另外，如图2所示，光传送模块10的密封树脂18的接触面S3和接触面S4在y轴向的距离随着趋近于x轴向的负方向侧、即光纤100的插入方向而逐渐变小。另外，接触面S5和接触面S6在z轴向的距离随着趋近于x轴向的负方向侧、即光纤100的插入方向而逐渐变小。即，如图2所示，密封树脂18的位于x轴向的正方向侧的端部的开口部的面积大于设置于x轴向的负方向侧的底面S2。由此，能够容易地将光纤100插入插塞12。
并且，在光传送模块10中，不需要专利文献1所记载的插塞500所具有的用于保持光纤600的保持部件509。具体而言，在光传送模块10中，如图5所示，在将光纤100插入插塞12后，向由插塞12的上面40a和侧面40f～40j以及凹部30包围而成的空间注入树脂70。并且，树脂70固化从而使光纤100固定于插塞12。因此，在光传送模块10中，不需要用于保持光纤100的保持部件。
而且，在光传送模块10中，光纤100的前端面S1的形状为矩形。因此，光纤100的前端面S1的面积大于通常剖面为圆形的光纤的剖面的面积。因此，在前端面S1被按压在密封树脂18的底面S2时，光纤100的方向稳定。
在光传送模块10中，能够比专利文献1所记载的插塞500以更高的精度进行光纤100和光元件14的耦合操作。具体而言，在插塞500中，用于定位光纤600的支架506和内置光电转换元件504的光电转换元件搭载部508是不同的部件。此时，将支架506和光电转换元件搭载部508组装时，在支架506和光电转换元件搭载部508之间有可能产生位置偏移。
另一方面，在光传送模块10中，用于决定光纤100的位置的部件和内置有光元件14的部件均为密封树脂18。因此，在光传送模块10中，不需要考虑在用于决定光纤100的位置的部件和内置有光元件14的部件之间所产生的位置偏移。即，根据光传送模块10，能够比专利文献1所记载的插塞500精度更良好地进行光纤100和光元件14的耦合操作。
其它实施方式
本发明的光传送模块并不局限于上述实施方式的光传送模块10而能够在其主旨的范围内进行变更。例如，光纤100的前端面可以为椭圆状。
产业上的可利用性
如上所述，本发明对于光传送模块是有用的，特别是在能够不需要用于决定光纤位置的支架并容易地进行光纤和光元件的耦合操作方面优异。

Claims (5)

1.一种光传送模块，其特征在于，
具备光纤和插塞，
所述光纤包括由树脂构成的芯线和由树脂构成且覆盖该芯线的被覆部，所述光纤设置有将该芯线和该被覆部在同一平面切断而形成的前端面，
所述插塞包括与所述芯线光学耦合的光元件、和内置该光元件并设置有所述前端面所接触的底面的密封树脂。
2.根据权利要求1所述的光传送模块，其特征在于，
与所述光纤的侧面接触且相互对置的所述密封树脂的接触面的距离随着朝该光纤的插入方向而变小。
3.根据权利要求1或2所述的光传送模块，其特征在于，
在所述插塞中，所述光纤利用树脂而被固定。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光传送模块，其特征在于，
所述前端面为矩形。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光传送模块，其特征在于，
所述前端面为椭圆。
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