CN107111069A - 插座连接器及光耦合构造 - Google Patents

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Abstract

插座连接器(10A)具有：插座插芯(13)；以及插座壳体(11)，其包含对插座插芯(13)进行收容的空腔(17)及对插头连接器(20)进行收容的空腔(18)。插座插芯(13)包含光耦合面(前表面34a)。与插头连接器(20)向插座壳体(11)的插入方向垂直的剖面中的空腔(17)的开口面积，比与该插入方向垂直的剖面中的空腔(18)的开口面积小。在光学性地耦合之后的第二状态下，光耦合面(前表面34a)位于空腔(17)内。

Description

插座连接器及光耦合构造
技术领域
本发明涉及插座连接器及光耦合构造。
背景技术
在专利文献1中公开了用于将2个光纤组相互光耦合的光连接器构造。该光连接器构造具有用于对各光纤组进行保持的一对插芯。该一对插芯分别具有用于将从光纤射出的光准直化，并且使向光纤射入的光聚光的透镜。
专利文献1：美国专利申请公开第2014/0153875号说明书
发明内容
在专利文献1记载的构造中，对一方的插芯进行收容的壳体具有用于将对另一方的插芯进行收容的壳体导入的宽的开口部。而且，一对插芯彼此的光耦合部分设置于该宽的开口部内。但是，在如上所述的构造中，灰尘、尘埃有可能从宽的开口部侵入，附着于光耦合部分。如果灰尘、尘埃附着于光耦合部分，则导致光耦合效率的降低。本发明的目的在于，提供一种能够减少灰尘、尘埃向光耦合部分的附着的插座连接器及光耦合构造。
本发明的一个实施方式所涉及的插座连接器，对第一光纤的端部进行保持，通过与对第二光纤的端部进行保持的插头连接器连接，从而将第一光纤和第二光纤光学性地耦合，该插座连接器具有：插座插芯；以及插座壳体，其包含对插座插芯进行收容的第一空腔及对插头连接器进行收容的第二空腔，插座插芯具有：前端；保持部，其对第一光纤的端部进行保持；以及插座接口部，其与第一光纤的端部光学性地耦合，与插头连接器的插头接口部相对，将从第一光纤射出的光束扩展而从前端射出，与插头连接器向插座壳体的插入方向垂直的剖面中的第一空腔的开口面积，比与插入方向垂直的剖面中的第二空腔的开口面积小，对插座接口部及插头接口部光学性地耦合之前的第一状态和光学性地耦合之后的第二状态进行定义，在第二状态下，插座接口部位于第一空腔内。
另外，本发明的一个实施方式所涉及的光耦合构造，具有上述的插座连接器和插头连接器，插头连接器具有：插头插芯，其具有插头接口部；以及插头壳体，其对插头插芯进行收容，插头接口部与插座接口部光学性地耦合，在第二状态下，插头壳体的前端位于第二空腔内，插头接口部位于第一空腔内。
发明的效果
根据本发明的插座连接器及光耦合构造，能够减少灰尘、尘埃向光耦合部分的附着。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光耦合构造的斜视图。
图2示出沿插入方向的光耦合构造的第一状态的剖面。
图3示出沿插入方向的光耦合构造的第二状态的剖面。
图4是表示适合用作插座插芯及插头插芯的插芯的斜视图。
图5是沿图4的V－V线的剖视图。
图6是将间隔件附近放大而表示的剖视图。(a)示出第一状态，(b)示出第二状态。
图7是用于对制造插芯的工序的一部分进行说明的斜视图。
图8是表示第1变形例所涉及的光耦合构造的剖视图。
图9是表示第2变形例所涉及的光耦合构造的剖视图。
图10是将第2变形例的弹性部件放大而表示的斜视图。
图11是表示第3变形例所涉及的光耦合构造的剖视图。
图12是表示将第3变形例的插座插芯进一步变形后的例子的斜视图。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先，举例说明本发明的实施方式的内容。本发明的一个实施方式所涉及的插座连接器，对第一光纤的端部进行保持，通过与对第二光纤的端部进行保持的插头连接器连接，从而将第一光纤和第二光纤光学性地耦合，该插座连接器具有：插座插芯；以及插座壳体，其包含对插座插芯进行收容的第一空腔及对插头连接器进行收容的第二空腔，插座插芯具有：前端；保持部，其对第一光纤的端部进行保持；以及插座接口部，其与第一光纤的端部光学性地耦合，与插头连接器的插头接口部相对，将从第一光纤射出的光束扩展而从前端射出，与插头连接器向插座壳体的插入方向垂直的剖面中的第一空腔的开口面积，比与插入方向垂直的剖面中的第二空腔的开口面积小，对插座接口部及插头接口部光学性地耦合之前的第一状态和光学性地耦合之后的第二状态进行定义，在第二状态下，插座接口部位于第一空腔内。
在该插座连接器中，插座插芯的插座接口部没有位于开口面积宽的第二空腔，而是位于第一空腔，该第一空腔开口面积窄且与第二空腔相比位于插座壳体的里侧，灰尘、尘埃难以侵入该第一空腔。因此，能够减少灰尘、尘埃向插座接口部和插头接口部的光耦合部分的附着，抑制光耦合效率的降低。
在上述的插座连接器中，也可以是在第一状态下插座接口部也位于第一空腔内。由此，在插座接口部和插头接口部的光耦合前，也能够减少灰尘、尘埃向插座接口部的附着。
在上述的插座连接器中，也可以是在第二状态下，与第一状态比较，插入方向上的插座接口部的位置向与插头连接器的相反侧移动。由此，能够容易地将插座接口部和插头接口部的光耦合部分配置于开口面积窄、里侧深处的第一空腔内。
在上述的插座连接器中，也可以是插座壳体的内壁具有通过与插座插芯抵接而将插座接口部保持于第一空腔内的部分。由此，能够容易地将插座接口部和插头接口部的光耦合部分配置于开口面积窄、里侧深处的第一空腔内。并且，通过与插座插芯抵接的插座壳体的上述部分而使第一空腔的开口面积变得更窄，能够更有效地减少灰尘、尘埃的侵入。
在上述的插座连接器中，也可以是插座壳体还具有间隔件，该间隔件设置于插座接口部和插头接口部之间，在第二状态下，与第一状态比较，插入方向上的间隔件相对于插座接口部的相对位置向插座接口部侧移动。
在上述的插座连接器中，可以是间隔件朝向第二空腔被施力，插座壳体的内壁具有通过与间隔件抵接而将所述插座接口部保持于所述第一空腔内的部分。由此，能够容易地将插座接口部和插头接口部的光耦合部分配置于开口面积窄、里侧深处的第一空腔内。并且，通过与插座插芯抵接的插座壳体的上述部分而使第一空腔的开口面积变得更窄，能够有效地减少灰尘、尘埃的侵入。
上述的插座连接器也可以是，还具有：支撑部件，其配置于在插入方向上在该支撑部件与插头连接器之间夹着插座插芯的位置，对插座插芯进行支撑，并且对插座插芯向与插头连接器的相反侧的移动进行限制；以及第一弹性部件，其配置于支撑部件和插座插芯之间，在第二状态下，第一弹性部件与第一状态相比收缩。由此，能够容易地实现使插入方向上的插座接口部的位置向与插头连接器的相反侧移动的构造。
上述的插座连接器可以是，还具有第二弹性部件，该第二弹性部件配置于在插入方向上在该第二弹性部件与插头连接器之间夹着插座插芯的位置，对插座插芯进行支撑，并且固定于插座壳体，在第二状态下，第二弹性部件与第一状态相比收缩。由此，能够容易地实现使插入方向上的插座接口部的位置向与插头连接器的相反侧移动的构造。
在上述的插座连接器中，也可以是第二空腔对插头连接器的弹键杆的至少一部分进行收容。由此，通过弹键杆而使第二空腔和插头连接器的间隙变窄，能够更有效地减少灰尘、尘埃的侵入。
上述的插座连接器也可以是，还具有棒状的引导销，该引导销的一部分插入在插座插芯的第一引导销孔中，其他一部分插入在插头插芯的第二引导销孔中，由此进行插座插芯和插头插芯的定位，第一光纤为单模光纤，引导销的外径和第一引导销孔及第二引导销孔的内径之差，是在多模光纤的连接所使用的差。在上述的插座连接器中，从插座接口部射出的光束的直径及射入至插座接口部的光束的直径，比第一光纤的端面处的直径大。因此，插座接口部和插头接口部的相对位置精度放宽，因此如上述所示，能够使用多模光纤用的引导销。由此，能够将引导销的公差增大而减少制造成本。
另外，本发明的一个实施方式所涉及的光耦合构造，具有上述任一项的插座连接器、和插头连接器，插头连接器具有：插头插芯，其具有插头接口部；以及插头壳体，其对插头插芯进行收容，插头接口部与插座接口部光学性地耦合，在第二状态下，插头壳体的前端位于第二空腔内，插头接口部位于第一空腔内。根据该光耦合构造，具备上述任一项的插座连接器，因此能够减少灰尘、尘埃向插座接口部和插头接口部的光耦合部分的附着，抑制光耦合效率的降低。另外，在第二状态下插头壳体的前端位于第二空腔内，插头接口部位于第一空腔内，因此成为插头接口部从插头壳体的前端凸出的构造。因此，插头接口部的清扫变得容易。
[本发明的实施方式的详细内容]
下面，一边参照附图，一边对本发明的插座连接器及光耦合构造的一个方式详细地进行说明。此外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的标号，省略重复的说明。另外，在附图中示出XYZ正交坐标系。
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光耦合构造1A的斜视图。光耦合构造1A具有插座连接器10A和插头连接器20。插座连接器10A对后面记述的第一光纤的端部进行保持，与对第二光纤的端部进行保持的插头连接器20连接，由此将第一光纤和第二光纤光学性地耦合。插座连接器10A具有大致长方体状的插座壳体11。插座壳体11具有对插头连接器20进行收容的空腔18(第二空腔)。空腔18是沿插头连接器20的插入方向(Z方向)延伸，与插入方向垂直的空腔18的剖面(XY剖面)为大致长方形状。另外，插头连接器20具有大致长方体状的插头壳体21。在插头壳体21的一个外侧面设置有弹键杆21a。空腔18对弹键杆21a的至少一部分进行收容，在空腔18的一个内侧面，设置有与弹键杆21a卡合的弹键卡合部。在插头连接器20插入至空腔18时，弹键杆21a和弹键卡合部相互卡合，由此防止插头连接器20的拔出。
图2及图3示出沿插入方向的光耦合构造1A的剖面。图2示出插头连接器20向插座连接器10A插入前的状态(下面，称为第一状态)，图3示出插头连接器20插入至插座连接器10A的状态(下面，称为第二状态)。
如图2及图3所示，插座连接器10A在上述的插座壳体11的基础上，还具有：插座插芯13、间隔件14、销保持器15、2根棒状的引导销16以及支撑部件19。另外，插座壳体11在上述的空腔18的基础上，具有对插座插芯13进行收容的空腔17(第一空腔)。另外，插头连接器20在上述的插头壳体21的基础上，还具有收容于插头壳体21的插头插芯23。
插座插芯13及插头插芯23具有相互相同的结构。在这里，图4是表示适合用作插座插芯13及插头插芯23的插芯30的斜视图。另外，图5是沿图4的V－V线的剖视图。如图4及图5所示，插芯30具有插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34。在插座插芯13中，插芯主体部31具有对光纤F2的端部进行保持的保持部即保持孔33。自聚焦透镜阵列34具有插座接口部13b，该插座接口部13b与光纤F2的端部光学性地耦合，将从该光纤F2射出的光束扩展而射出。因此，作为插座插芯13的插芯30在前端30a具有插座接口部13b，扩展后的光束从前端30a射出。另外，在插头插芯23中也是插芯主体部31具有保持部，自聚焦透镜阵列34具有插头接口部23b。
插芯主体部31是所谓的MT插芯，且具有大致长方体状的外形。具体地说，插芯主体部31具有：前端面31a、后端面31b及侧面31c。前端面31a及后端面31b分别沿XY平面延伸，在Z方向上相互相对。侧面31c沿ZX平面延伸，将前端面31a和后端面31b相连。
插芯主体部31对构成光缆F1的多个光纤F2的端部进行保持。此外，在插座插芯13中，光纤F2相当于第一光纤，在插头插芯23中，光纤F2相当于第二光纤。在插芯主体部31的后端面31b开口出用于将光缆F1导入的导入部32(参照图5)。导入部32对多个光纤F2一体化而成的光缆F1进行保持。导入部32具有窗32a，该窗32a朝向前端面31a而贯通，在贯通中途，在侧面31c具有开口。另外，导入部32在与窗32a相比的前方，包含多个保持孔33，该多个保持孔33设置为对光纤F2分别进行保持。保持孔33包含窗32a侧的大径部33a和前端面31a侧的小径部33b。大径部33a对将用于使多个光纤F2一体化的包覆树脂F1a去除后的光纤F2的部分中的、树脂包覆部分F2a进行保持。另外，小径部33b对将该树脂包覆也去除后的光纤F2的裸纤部分F2b进行保持。小径部33b的内径小于大径部33a的内径。如图5所示，裸纤部分F2b的前端在前端面31a露出。
光缆F1及构成光缆F1的多个光纤F2，从插芯主体部31的后方插入以使得保持于导入部32，利用从窗32a导入的粘接剂硬化而进行固定。前端面31a被研磨处理，在前端面31a露出的光纤F2的前端面变得平坦。作为光纤F2，可以是单模光纤及多模光纤的任意者，或者也可以是其他种类的光纤。
自聚焦透镜阵列34通过粘接于插芯主体部31的前端面31a而进行固定。自聚焦透镜阵列34具有前表面34a和背面34b，该前表面34a具有插座接口部13b(或者插头接口部23b)，该背面34b与插芯主体部31的前端面31a相对。在插座插芯13的端面(前端30a)配置插座接口部13b，在插头插芯23的端面(前端30a)配置插头接口部23b。插座接口部13b和插头接口部23b相互相对，对光学性地耦合之前的第一状态(参照图2)和光学性地耦合之后的第二状态(参照图3)进行定义。
另外，自聚焦透镜阵列34具有分别与多个光纤F2光学性地耦合的多个自聚焦透镜(光学元件)35。多个自聚焦透镜35在XY面内配置为阵列状，分别粘接固定在从背面34b贯通至前表面34a的多个透镜保持孔34c(参照图5)。多个自聚焦透镜35分别与对应的光纤F2的端部光学性地耦合，将从光纤F2射出的光束扩展，从插座接口部13b(或者插头接口部23b)射出。另外，从插头接口部23b(或者插座接口部13b)射出的扩展光束，在插座接口部13b(或者插头接口部23b)被受光，由自聚焦透镜35聚光而向光纤F2耦合。多个自聚焦透镜35，例如是构成为从中心朝向外周而折射率逐渐地降低的渐变折射率光纤。
自聚焦透镜阵列34的前表面34a及背面34b通过研磨处理而被平滑化。背面34b在各光纤F2和各自聚焦透镜35相互光耦合的状态下，粘接固定于插芯主体部31的前端面31a。
另外，如图4所示，插芯30还具有2个引导销孔36。这些引导销孔36在Z方向上延伸，以夹着多个光纤F2的方式在X方向上排列而形成。引导销孔36是形成于插芯主体部31的引导销孔、和形成于自聚焦透镜阵列34的引导销孔在Z方向上连通而成的。此外，在插座插芯13中，引导销孔36相当于第一引导销孔，在插头插芯23中，引导销孔36相当于第二引导销孔。
对插座插芯13的引导销孔36插入如图2及图3所示的引导销16的一部分(前部)，对插头插芯23的引导销孔36插入引导销16的其他一部分(后部)。由此，能够进行插座插芯13和插头插芯23的定位。但是，在光纤F2为单模光纤的情况下，引导销16的外径和引导销孔36的内径之差，可以是在多模光纤的连接所使用的差。
再次参照图2及图3。如前述所示，插座壳体11具有空腔17(第一空腔)及空腔18(第二空腔)。空腔17及18在插头连接器20的插入方向即Z方向上连通。在空腔17中对插座插芯13进行收容，在空腔18中对插头连接器20进行收容。而且，从Z方向观察到的空腔17及18的大小是相互不同的。即，与插头连接器20的插入方向垂直的剖面(XY剖面)中的空腔17的开口面积，小于与该插入方向垂直的剖面(XY剖面)中的空腔18的开口面积。特别是，在本实施方式中，X方向上的空腔18的内部尺寸与该方向上的空腔17的内部尺寸相比，大出为了对弹键杆21a进行收容所需的空间量。
销保持器15及支撑部件19设置于空腔17的内部。销保持器15由支撑部件19支撑，并且，对引导销16的一端部进行保持，由此对插座插芯13进行支撑。支撑部件19固定于插座壳体11。支撑部件19配置于在Z方向上在该支撑部件19与插头连接器20之间夹着插座插芯13的位置，经由销保持器15而对插座插芯13进行支撑，并且，对插座插芯13向与插头连接器20相反侧的移动进行限制。通过如上所述的结构，实现被引导销16插入贯通的插座插芯13的空腔17内部中的定位。
间隔件14设置于插座插芯13的前端30a和插头插芯23的前端30a之间，使插座接口部13b和插头接口部23b相互分离。在这里，图6是将间隔件14附近放大而表示的剖视图。图6(a)示出第一状态，图6(b)示出第二状态。在插头连接器20被插入之前的第一状态(参照图6(a))下，间隔件14收容于插座壳体11内。间隔件14呈板状，具有在Z方向上相对的第一面14a及第二面14b。第一面14a与插座插芯13的前端30a相对，第二面14b与插头插芯23的前端30a相对。另外，间隔件14在XY面内的中央部分，具有用于使光束经过的开口14c。开口14c从第一面14a贯通至第二面14b，使插座接口部13b和插头接口部23b相对。
另外，间隔件14还具有用于将2个引导销16插入贯通的2个引导销孔14d。这些引导销孔14d以隔着开口14c的方式在X方向上排列而形成。在第一状态下，引导销孔14d与插座插芯13的引导销孔36连通，引导销16在插入贯通至这些引导销孔14d、36的状态下被保持。另外，引导销孔14d中的第一面14a侧的一部分的内径大于第二面14b侧的其他部分的内径，在该一部分插入有在Z方向上进行伸缩的弹性部件51。弹性部件51例如是螺旋弹簧，配置为将引导销16收容于内侧。弹性部件51的一端与间隔件14接触，弹性部件51的另一端与插座插芯13接触。
另外，间隔件14的外周面14e具有朝向空腔18而逐渐地变窄的锥形状。而且，在插座壳体11的空腔17的内壁，形成有与间隔件14的外周面14e抵接的面17a。因此，在图6(a)所示的第一状态下，弹性部件51对间隔件14朝向空腔18进行施力，并且，面17a与外周面14e抵接，由此插座接口部13b位于空腔17内。此时，间隔件14的第一面14a和插座接口部13b相互分离。而且，在图6(b)所示的第二状态下，间隔件14被插头插芯23按压，由此，与第一状态比较，Z方向上的间隔件14相对于插座接口部13b的相对位置向该插座接口部13b侧移动。此时，间隔件14的外周面14e和面17a相互分离。此外，在该状态下，插座接口部13b也位于空腔17内。
再次参照图2及图3。插头连接器20在前述的插头壳体21及插头插芯23的基础上，还具有弹性部件24和支撑部件29。支撑部件29固定于插头壳体21的内部后端。支撑部件29具有用于进行限制的弹键限制部29a，以使得插头壳体21的弹键杆21a不过度扩开。
弹性部件24例如是在Z方向上进行伸缩的螺旋弹簧，且在插头壳体21的内部配置于插头插芯23和支撑部件29之间。弹性部件24将插头插芯23向前方(朝向插座插芯13的方向)进行施力。该弹性部件24的弹性力，优选比设置于间隔件14的弹性部件51(参照图4)的弹性力大。另外，在插头壳体21的内面设置有部分21b。部分21b与在插头插芯23的插芯主体部31的侧面形成的凸起抵接。由此，插头插芯23被弹性部件24施力，并且保持于插头壳体21内。另外，此时，插头接口部23b从插头壳体21的前端凸出。
图2所示的插头连接器20如果插入至插座壳体11的空腔18，则引导销16插入至插头插芯23的引导销孔36。由此，进行插座插芯13和插头插芯23的XY面内的定位。
如果在引导销16被插入至插头插芯23的状态下进一步将插头插芯23插入，则如图3所示，插头接口部23b与间隔件14的第二面14b抵接。而且如果进一步将插头插芯23插入，则弹性部件51收缩，Z方向上的第二面14b的位置向插座插芯13侧移动。而且，间隔件14的第一面14a与插座接口部13b抵接。在该状态下，弹键杆21a与弹键卡合部卡合，插座连接器10A和插头连接器20相互连接。此时，在插座插芯13及间隔件14和插座壳体11之间、以及插头插芯23和插头壳体21之间产生间隙，因此插座插芯13及插头插芯23成为浮动状态，成为外力难以传递至这些耦合部分的结构。
另外，此时，插头接口部23b与插头壳体21的前端相比凸出，因此插头接口部23b进入至空腔17内，与插座接口部13b光耦合。因此，插头壳体21的前端位于空腔18内，插座接口部13b位于空腔17内。
对通过以上说明的本实施方式所涉及的光耦合构造1A及插座连接器10A而得到的效果进行说明。在插座连接器10A中，插座接口部13b没有位于开口面积宽的空腔18，而是位于开口面积窄且与空腔18相比位于插座壳体11的里侧的空腔17，灰尘、尘埃难以侵入。因此，能够减少灰尘、尘埃向插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合部分的附着，抑制光耦合效率的降低。
另外，如本实施方式这样，在第一状态下插座接口部13b也可以位于空腔17内。由此，在插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合前，也能够减少灰尘、尘埃向插座接口部13b的附着。
另外，如本实施方式这样，插座壳体11在插座接口部13b和插头接口部23b之间具有间隔件14，在第二状态下，与第一状态比较，Z方向上的间隔件14相对于插座接口部13b的相对位置可以向插座接口部13b侧移动。由此，能够适当地实现插座插芯13及插头插芯23的浮动状态。另外，能够通过板状的部件而构成间隔件14，间隔件14的构造得到简化。并且，在第一状态及第二状态的任意状态下，能够将插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合部分容易地配置于插座壳体11的里侧。
另外，如本实施方式这样，间隔件14朝向空腔18而被施力，插座壳体11的内壁可以具有通过与间隔件14抵接而将插座接口部13b保持于空腔17内的部分(面17a)。由此，能够容易地将插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合部分配置于开口面积窄、里侧深处的空腔17内。并且，通过与间隔件14抵接的插座壳体11的上述部分(面17a)而使空腔17的开口面积变得更窄，能够更有效地减少灰尘、尘埃的侵入。此外，对间隔件14朝向空腔18进行施力的弹性部件51的弹性力，优选比设置于插头连接器20的弹性部件24的弹性力小。由此，能够可靠地使间隔件14后退而将插座插芯13及插头插芯23设为浮动状态。
另外，如本实施方式这样，也可以是空腔18对弹键杆21a的至少一部分进行收容。由此，能够通过弹键杆21a而使空腔18和插头连接器20的间隙变窄，更有效地减少灰尘、尘埃的侵入。
另外，如本实施方式这样，在光纤F2为单模光纤的情况下，引导销16的外径和引导销孔36的内径之差，可以是在多模光纤的连接所使用的差。在本实施方式的插座连接器10A中，通过自聚焦透镜35，使得从插座接口部13b射出的光束的直径及射入至插座接口部13b的光束的直径，大于光纤F2的前端面中的直径，以这样较大的直径进行插座接口部13b和插头接口部23b之间的光束的收发。因此，插座接口部13b和插头接口部23b的相对位置精度被放宽，因此如上述所示，能够使用多模光纤用的引导销16。由此，能够将引导销16的公差增大而减少制造成本。
另外，如本实施方式这样，也可以是在第二状态下插头壳体21的前端位于空腔18内，插头接口部23b位于空腔17内。由此，成为插头接口部23b从插头壳体21的前端凸出的构造。因此，插头接口部23b的清扫变得容易。另外，由此，通过插头插芯23而使空腔17的开口部变得更窄，因此能够在第二状态下，更有效地减少灰尘、尘埃的侵入。
在这里，图7是用于对制造插芯30的工序的一部分进行说明的斜视图。在插芯主体部31的前端面31a安装自聚焦透镜阵列34时，将插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34的相对位置通过工具引导销61进行固定。而且，保持其状态不变，使夹在前端面31a和背面34b之间的粘接剂硬化。
此时，插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34的相对位置关系的精度是重要的。如果插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34相互偏移，则光纤F2的光轴和自聚焦透镜35的光轴相互偏移。在该情况下，从光纤F2射出的光束的光轴通过自聚焦透镜35而偏转，相对于连接方向即Z方向而倾斜。
如本实施方式这样，在插座插芯13和插头插芯23之间进行直径被扩展后的光束的收发的情况下、在射出与连接方向即Z方向平行的光束的情况下，如前述所示不容易发生插座插芯13和插头插芯23的轴偏移。但是，如果相对于Z方向而倾斜地将光束射出，则由于轴偏移而引起的连接损耗变大。另外，即使在预先设定为光束的光轴相对于Z方向而倾斜的情况下，如果光轴的倾斜角从期望的角度偏移，则连接损耗也变大。
因此，为了提高插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34的定位精度，作为工具引导销61，优选使用单模连接用的引导销。单模连接用的引导销，是指引导销孔36的内径和引导销的外径之差小于或等于1μm。另外，在引导销的外径在轴方向上变化的情况下，在这里所说的引导销的外径，是指轴方向上的外径的平均值。由此，插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34的位置偏移小于或等于1μm，能够有效地减少由于轴偏移而引起的连接损耗。
此外，在将插芯主体部31和自聚焦透镜阵列34连接之后，拆下该工具引导销61。因此，即使精度高的单模连接用的引导销为高价，也能够反复使用，能够减少制造成本。
(第1变形例)
图8是表示上述实施方式的第1变形例所涉及的光耦合构造1B的剖视图。此外，图8示出耦合后的第二状态。本变形例和上述实施方式的差异点是用于使插座插芯13浮动的插座连接器10B的构造。
如图8所示，本变形例的插座连接器10B在上述的插座连接器10A的构造的基础上，还具有弹性部件52。弹性部件52在空腔17的内部，设置于支撑部件19和销保持器15之间。弹性部件52是本变形例中的第一弹性部件的例子，对插座接口部13b朝向空腔18进行施力。而且，在第二状态下，插头插芯23将间隔件14及插座插芯13按压，由此弹性部件52与第一状态相比收缩。由此，Z方向上的插座接口部13b的位置向与插头连接器20的相反侧移动。
弹性部件52的弹性力设定为，比设置于间隔件14的弹性部件51的弹性力大，与设置于插头连接器20的弹性部件24的弹性力大致等同或者更大。由此，能够在第二状态下使弹性部件51可靠地收缩。另外，在第二状态下即使对光缆F1施加拉伸力，由于弹性部件52能够进行伸缩，因此也能够维持插座插芯13和插头插芯23的光耦合状态。因此，能够进一步提高光耦合构造1B克服对光缆F1的拉伸力的可靠性。
另外，根据本变形例，插座插芯13及插头插芯23成为浮动状态，成为外力不易传递至这些耦合部分的结构。另外，能够容易地将插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合部分配置于插座壳体11的里侧。
此外，在本变形例中，在插座连接器10B及插头连接器20两者中，在支撑部件19、29和插芯13、23之间配置有弹性部件52、24，因此实现针对Z方向的拉伸力的充分的耐受性。但是，在期望的耐受性低的情况下，可以仅配置弹性部件52、24的某一方。例如，在变形例中，也能够省去插头连接器20的弹性部件24。
(第2变形例)
图9是表示上述实施方式的第2变形例所涉及的光耦合构造1C的剖视图。此外，图9示出耦合后的第二状态。本变形例和上述实施方式的差异点是用于使插座插芯13浮动的插座连接器10B的构造。
如图9所示，本变形例的插座连接器10C，取代上述的插座连接器10A的支撑部件19而具有弹性部件53。弹性部件53在空腔17的内部固定于插座壳体11，弹性部件53配置于在Z方向上在弹性部件53与插头连接器20之间夹着插座插芯13的位置。而且，弹性部件53经由销保持器15而对插座插芯13弹性地支撑。此外，弹性部件53是本变形例中的第二弹性部件的例子。在第二状态下，插头插芯23将间隔件14及插座插芯13压入，由此弹性部件53与第一状态相比收缩。由此，Z方向上的插座接口部13b的位置向与插头连接器20的相反侧移动。
图10是将弹性部件53放大而表示的斜视图。在该弹性部件53中导入有至少一部分容易弹性变形的构造。具体地说，弹性部件53具有大致长方体状的外形，在与销保持器15相对的面53a设置有用于与销保持器15抵接的凸起部53b。因此，对插座插芯13施加的Z方向的力集中至弹性部件53的特定部位(凸起部53b)。另外，在凸起部53b的背面侧设置有空间部53c，将包含凸起部53b的弹性部件53的部分设为能够在Z方向上移动。此外，弹性部件53还具有爪部53d，爪部53d与插座壳体11卡合，由此，弹性部件53固定于插座壳体11。
弹性部件53的弹性力设定为，比设置于间隔件14的弹性部件51的弹性力大，与设置于插头连接器20的弹性部件24的弹性力大致等同或者更大。由此，在第二状态下能够使弹性部件51可靠地收缩。另外，在第二状态下即使对光缆F1施加拉伸力，由于弹性部件53进行伸缩，因此也能够维持插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合状态。因此，能够进一步提高光耦合构造1C克服对光缆F1的拉伸力的可靠性。
另外，本变形例的插座连接器10C，对上述实施方式的支撑部件19赋予弹性而省去第1变形例的弹性部件52。由此，抑制部件数量，并且能够得到与第1变形例相同的效果，因此能够实现低成本化，另外，能够缩短插座连接器10C的Z方向的长度。
(第3变形例)
图11是表示上述实施方式的第3变形例所涉及的光耦合构造1D的剖视图。此外，图11示出耦合后的第二状态。本变形例和上述第1变形例的差异点是用于将插座插芯13在插座壳体11内部进行定位的结构，更详细地说，是用于在Z方向上进行定位的结构。
在本变形例中，在插座插芯13和插头插芯23之间没有设置间隔件，在第二状态下，插座插芯13的前端30a和插头插芯23的前端30a相互抵接。即，插座接口部13b及插头接口部23b相对于自聚焦透镜阵列34的前表面34a而凹陷。而且，如上所述的自聚焦透镜阵列34的前表面34a彼此相互抵接，由此插座接口部13b和插头接口部23b隔开间隔而相互相对。
另外，在插座壳体11的空腔17，设置有第一状态下与插座插芯13的部分13a抵接的面17b。该面17b对被弹性部件52施力的插座插芯13的移动进行限制，进行Z方向上的插座插芯13的定位。由此，插座接口部13b保持于空腔17内。而且，在第二状态下，插座插芯13被插头插芯23按压而将弹性部件52稍微推回，在面17b和部分13a隔着间隔的状态下进行保持。此外，在该状态下，插座接口部13b也位于空腔17内。
如本变形例所示，插座壳体11可以具有通过与插座插芯13的部分13a抵接而将插座插芯13的光耦合面(前表面34a)保持于空腔17内的部分(面17b)。由此，与上述实施方式同样地，能够减少灰尘、尘埃向插座接口部13b和插头接口部23b的光耦合部分的附着，抑制光耦合效率的降低。此外，在图11示出了在插芯主体部31设置有部分13a的例子，但部分13a也可以设置于自聚焦透镜阵列34。
图12是表示将本变形例的插座插芯13进一步变形后的例子的斜视图。图12所示的插座插芯13A在图11所示的插芯主体部31一体地构成有插座接口部13b。在如上所述的结构中，由相对于通信波长而透明的树脂材料(例如聚醚酰亚胺)形成插座插芯13A，由此能够容易地形成光学元件、插座接口部13b、对光纤F2的端部进行保持的保持部。插座插芯13A的透镜(光学元件)37，例如是树脂制的凸透镜。另外，透镜37形成于在从前表面34a凹陷的位置所形成的凹部内的插座接口部13b，该凹部比透镜37的高度深。由此，插座插芯13A的前端作为间隔件起作用。并且，引导销38也可以与插座插芯13A一体地构成。在该情况下，能够不需要图8所示的销保持器15。
标号的说明
1A～1D…光耦合构造，10A～10C…插座连接器，11…插座壳体，13…插座插芯，13b…插座接口部，14…间隔件，15…销保持器，16…引导销，17…第一空腔，18…第二空腔，19、29…支撑部件，20…插头连接器，21…插头壳体，23…插头插芯，23b…插头接口部，24…弹性部件，29…支撑部件，30…插芯，31…插芯主体部，32…导入部，33…保持孔，34…自聚焦透镜阵列，34a…前表面，35…自聚焦透镜，36…引导销孔，51～53…弹性部件，61…工具引导销，F1…光缆，F2…光纤。

Claims (11)

1.一种插座连接器，其对第一光纤的端部进行保持，通过与对第二光纤的端部进行保持的插头连接器连接，从而将所述第一光纤和所述第二光纤光学性地耦合，
该插座连接器具有：
插座插芯；以及
插座壳体，其包含对所述插座插芯进行收容的第一空腔及对所述插头连接器进行收容的第二空腔，
所述插座插芯具有：
前端；
保持部，其对所述第一光纤的端部进行保持；以及
插座接口部，其与所述第一光纤的端部光学性地耦合，与所述插头连接器的插头接口部相对，将从所述第一光纤射出的光束扩展而从所述前端射出，
与所述插头连接器向所述插座壳体的插入方向垂直的剖面中的所述第一空腔的开口面积，比与所述插入方向垂直的剖面中的所述第二空腔的开口面积小，
对所述插座接口部及所述插头接口部光学性地耦合之前的第一状态和光学性地耦合之后的第二状态进行定义，
在所述第二状态下，所述插座接口部位于所述第一空腔内。
2.根据权利要求1所述的插座连接器，其中，
在所述第一状态下，所述插座接口部也位于所述第一空腔内。
3.根据权利要求1或2所述的插座连接器，其中，
在所述第二状态下，与所述第一状态比较，所述插入方向上的所述插座接口部的位置向与所述插头连接器的相反侧移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的插座连接器，其中，
所述插座壳体的内壁具有通过与所述插座插芯抵接而将所述插座接口部保持于所述第一空腔内的部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的插座连接器，其中，
所述插座壳体还具有间隔件，该间隔件设置于所述插座接口部和所述插头接口部之间，
在所述第二状态下，与所述第一状态比较，所述插入方向上的所述间隔件相对于所述插座接口部的相对位置向所述插座接口部侧移动。
6.根据权利要求5所述的插座连接器，其中，
所述间隔件朝向所述第二空腔被施力，
所述插座壳体的内壁具有通过与所述间隔件抵接而将所述插座接口部保持于所述第一空腔内的部分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的插座连接器，其中，
还具有：
支撑部件，其配置于在所述插入方向上在该支撑部件与所述插头连接器之间夹着所述插座插芯的位置，对所述插座插芯进行支撑，并且对所述插座插芯向与所述插头连接器的相反侧的移动进行限制；以及
第一弹性部件，其配置于所述支撑部件和所述插座插芯之间，
在所述第二状态下，所述第一弹性部件与所述第一状态相比收缩。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的插座连接器，其中，
还具有第二弹性部件，该第二弹性部件配置于在所述插入方向上在该第二弹性部件与所述插头连接器之间夹着所述插座插芯的位置，对所述插座插芯进行支撑，并且固定于所述插座壳体，
在所述第二状态下，所述第二弹性部件与所述第一状态相比收缩。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的插座连接器，其中，
所述第二空腔对所述插头连接器的弹键杆的至少一部分进行收容。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的插座连接器，其中，
还具有棒状的引导销，该引导销的一部分插入在所述插座插芯的第一引导销孔中，其他一部分插入在所述插头插芯的第二引导销孔中，由此进行所述插座插芯和所述插头插芯的定位，
所述第一光纤为单模光纤，
所述引导销的外径和所述第一引导销孔及所述第二引导销孔的内径之差，是在多模光纤的连接所使用的差。
11.一种光耦合构造，其具有权利要求1至10中任一项所述的插座连接器、和所述插头连接器，
所述插头连接器具有：
插头插芯，其具有所述插头接口部；以及
插头壳体，其对所述插头插芯进行收容，
所述插头接口部与所述插座接口部光学性地耦合，
在所述第二状态下，所述插头壳体的前端位于所述第二空腔内，所述插头接口部位于所述第一空腔内。
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