CN1933371B

CN1933371B - 光收发器

Info

Publication number: CN1933371B
Application number: CN200610151483.0A
Authority: CN
Inventors: 柳主铉; 川内秀贵; 山嵜欣哉
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: CN1933371A; JP2007078975A; US7270489B2; JP4466517B2; US20070058911A1

Abstract

本发明提供一种提高光组件的定位精度的光收发器。本发明的光收发器(1)，为了将具备内装有光元件(2)并将导入来自该光元件(2)的光路的圆筒状的插座部(3)的光组件(4)容纳并固定在形成有与上述光路连接的光纤(5)的入口(6)的框体(7)内，设有与上述插座部(3)卡合并保持上述光组件(4)的同时，与上述框体(7)的内部接触并容纳在其中的光组件压板，其特征在于，在上述框体上形成有相对于上述光组件压板(8)、位于与上述入口(6)相反一侧并限制上述光组件压板(8)的光组件压板限制部(9)，将上述光组件压板推压到上述光组件压板限制部上的弹性构件夹在上述光组件压板和上述入口之间。

Description

光收发器

技术领域

本发明涉及将OSA容纳在框体中的光收发器，及涉及提高OSA定位精度的光收发器。

背景技术

光收发器是为进行光收发而将内装有光元件的光组件(以下，称为OSA)容纳在框体中的装置。如详细叙述，将光元件与透镜或电信号用的引线一同容纳在封装件中而构成光模块，将圆筒形的插座部安装在该光模块中而成一体的组件便是OSA。将该OSA容纳并固定在形成了光纤入口的框体内的装置就是光收发器。放置OSA的位置由于影响来自光元件的光路与光纤的光结合的好坏，因此很重要。还有，就位置而言，有光路长度方向的位置和与光路正交的两个方向的位置，但以下主要叙述光路长度方向的位置。

为了将OSA放置在框体的正确位置上，使用OSA压板。OSA压板与插座部卡合从而保持OSA的同时，使OSA与框体的内部接触并容纳在其中。也就是，通过使OSA压板与框体内部的适当位置接触来限制位置，从而决定框体内的OSA压板的位置，通过由该OSA压板保持插座部，从而决定插座部的位置(与框体的相对位置)。

以上现有技术可参见专利文献1：日本特开2004-103743号公报。

在涉及来自光元件的光路和光纤的光结合的引起光路长度方向的位置偏离的要素中，作为源于光收发器侧的要素有以下几种：OSA压板对框体的安装位置的误差；OSA压板自身的尺寸误差(也称为尺寸公差)；OSA对OSA压板的保持位置的误差；及OSA自身的尺寸误差等。与定位有关的零件数越多，其零件的尺寸误差及相对位置误差之类的误差要素就会增加。

光收发器的各个误差要素是在0.1mm或其以下的误差。但是，若多个要素复合，则总误差变大，对于光结合来说，不期望的位置偏离也变大。

发明内容

因此，本发明的目的就是要解决上述问题，提供一种提高了OSA定位精度的光收发器。

为达到上述目的，本发明的光收发器是，为了将具备内装有光元件并将导入来自该光元件的光路的圆筒状的插座部的光组件(以下，称为OSA)容纳并固定在形成有与上述光路连接的光纤的入口的框体内，设有与上述插座部卡合并保持上述OSA的同时，与上述框体的内部接触并容纳在其中的OSA压板，其特征是，在上述框体上形成有与上述OSA压板相对、位于与上述入口相反一侧并限制上述OSA压板的OSA压板限制部。

优选在上述插座部上形成定位用凸缘，在上述OSA压板上形成夹住该定位用凸缘的配对凸缘，将该配对凸缘的端面做成斜面。

优选在上述插座部上形成定位用凸缘，在上述OSA压板上形成夹住该定位用凸缘的配对凸缘，将上述定位用凸缘的端面做成斜面。

可以将上述OSA压板推压到上述OSA压板限制部上的弹性构件夹在上述OSA压板和上述入口之间。

上述弹性构件也可以是金属制的片簧。

本发明可发挥的优良效果是能够提高OSA的定位精度。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的光收发器的局部侧剖视图。

图2是组装本发明所使用的OSA压板和两个OSA的立体图。

图3是在本发明中将片簧安装在组装了OSA压板和两个OSA的组件上的立体图。

图4是表示本发明的一个实施方式的光收发器的截断立体图。

图5是表示本发明的实施方式的变形的OSA压板和OSA的侧剖视图。

图6是表示本发明的实施方式的变形的OSA压板和OSA的侧剖视图。

图中：

1光收发器，2光元件，3插座部，4 OSA，5光纤(外部光纤)，

6入口，7框体 8 OSA压板， 9 OSA压板限制部

具体实施方式

以下，参照附图详细叙述本发明的一个实施方式。

如图1所示，本发明的光收发器1，为了将内装有光元件2并具备导入来自该光元件2的光路的圆筒状的插座部3的光组件(以下，称其为OSA)4容纳并固定在形成有用于插入连接到上述光路并来自外部的光纤5(以下，称为外部光纤)的入口6的框体7内，而设有与上述插座部3卡合并保持上述OSA4的同时，使上述OSA4与上述框体7的内部接触并被容纳在其中的OSA压板8；在光收发器1中，在上述框体7上，形成有与上述OSA压板8相对，位于与上述入口6相反一侧即图示右侧，用于限制上述OSA压板8的OSA压板限制部9。

若详细叙述OSA4，将光元件2连同透镜(未图示)及电信号用的引线(未图示)容纳在长方体形状的封装件中而构成光模块10，将圆筒状的插座部3安装在该光模块10上而做成一体的装置是OSA。插座部3的前端的一部分配置在入口6内。另外，该插座部3的前端形成可插入外部光纤5的孔11。另一方面，在插座部3内的基端侧内装有形成来自光元件2的光路的一部分的套圈12。该套圈12与从外部插入的外部光纤5低损耗地进行光结合，对于提高光收发器1的光学特性是很重要的。

在插座部3上形成两个定位用凸缘13。定位用凸缘13是在插座部3的长度方向的一部分中扩大了直径的部分。这里，朝向各定位用凸缘13的入口6的端面和朝向其相反侧的端面中的任意一个与插座部3的轴(等同于用虚线表示的光路的光轴)呈直角。

在OSA压板8上形成两个用于夹住定位用凸缘13的配对凸缘14。OSA压板8具有与插座部3大致相同大小的圆筒状空间，配对凸缘14在该圆筒状空间的一部分中缩小直径并与定位用凸缘13交错地啮合。朝向配对凸缘14的入口6的端面和朝向其相反侧的端面中的任意一个与圆筒状空间的轴(等同于用虚线表示的光路的光轴)呈直角。

OSA压板8上下(方便起见，将图示的上下作为光收发器1的上下方向)分割成两部分形成，上侧片8u嵌入到插座部3的上半圆周部分，下侧片8d嵌入到插座部3的下半圆周部分。

框体7一体形成用提供放置OSA4及OSA压板8的底面的底板15和图中未表示的两侧壁形成的剖面呈コ字形的下部框体7d，将OSA4及OSA压板8容纳在该下部框体7d内之后，用盖状的上部框体(未图示)关闭其上部。通过关闭下部框体7d的上部，上部框体从上部压住OSA压板8的上侧片8u。

另外，包围入口6的头部7h是框体7的一部分，并与下部框体7d一体形成。由于作为入口6的下边的头部7h的底面比下部框体7d的底面高，因此形成入口侧止动面16。由于作为入口6的上边的头部7h的顶面也比上部框体低而露出，因此形成入口侧止动面16。入口侧止动面16作为OSA压板8偏离入口6侧动作的界限。

在头部7h上形成平行于光轴延长的滑轨17和将滑轨17的中间切开的嵌入孔18。与其对应，在安装在外部光纤5的末端上的角柱状的连接器19上，形成具有突出部20的弹性杆21。若将连接器19逐渐插入到入口6中，则突出部20嵌入到嵌入孔18中，将连接器19锁定在框体7上。还有，图1在图示的关系中，虽然画成使弹性杆21的位置偏离，但在连接器19锁定在框体7上的状态下，为使外部光纤5到达与套圈12光结合的位置，则规定了头部7h的嵌入孔18的位置，且规定了连接器19的突出部20的位置。

在底板15上形成有螺钉22用的通孔，在OSA4的光模块10的封装件上形成有阴螺纹。将OSA4及OSA压板8容纳在下部框体7d中，并在进行定位之后，将螺钉22插入到该通孔中，若将螺钉22紧固在位于光模块10下面的螺钉孔中，则将OSA4及OSA压板8固定在框体7上。通孔最好是在平行于光轴的方向上的长度长的长孔。

将用于将OSA压板8推压到OSA压板限制部的弹性构件23夹在OSA压板8和入口6之间。弹性构件23可以做成金属制的板状，即片簧24。片簧24的一面的一部分与入口侧止动面16接触，相反一面的一部分与OSA压板8接触。在该位置，作为电磁波屏蔽，虽过去就设有金属制的板，但金属制的片簧24可兼用作弹性构件23的功能和作为电磁波屏蔽的功能。

其次，与组装顺序一同说明光收发器1的细微部分。

如图2所示，内装有发送用的激光二极管的OSA4-1和内装有接收用的光电二极管的OSA4-2的光轴相互平行地并排排列。OSA4-1和OSA4-2虽然都将插座部3与光模块10做成一体，但如图所示，OSA4-1者的光模块10的尺寸较长，且插座部3的尺寸较长。但是，二者都将插座部3的前端对齐排列，其定位用凸缘13的位置(光轴方向的位置)是相同的。

在OSA压板8的上侧片8u和下侧片8d上分别形成OSA4-1用的配对凸缘14和OSA4-2用的配对凸缘14。另外，在上侧片8u上形成L字形的钩25，在下侧片8d上形成阶梯槽26。若将OSA4-1和OSA4-2的凸缘13夹住上侧片8u的配对凸缘14，并从其下部合上下侧片8d，则L字形的钩25与阶梯槽26卡合，组装上OSA压板8，并由OSA压板8保持住OSA4-1和OSA4-2。

如图3所示，在由OSA压板8保持住的OSA4-1和OSA4-2的组件上安装片簧24。片簧24包括：与OSA压板8的入口侧面相对的屏蔽面24a；在该屏蔽面24a上开设的两个插座部插入孔24b；形成于屏蔽面24a的多处的凹坑24c；及从屏蔽面24a的上边及下边折弯并倾斜地突出的梳齿部24d。梳齿部24d与图1的底板15及未图示的上盖接触，并具有作为作用于上下方向的弹性构件的功能。

凹坑24c具有作为用于将OSA压板8推压到图1的OSA压板限制部9上的弹性构件23的功能。片簧24的板厚为50μm时，以将从片簧24的表面至凹坑24c的顶点的高度(冲压加工量)定为50～100μm为宜。此时，从片簧24的背面至凹坑24c的顶点的距离(弹性构件23的厚度)为100～150μm。

如图4所示，下部框体7d具有用底板15及其两侧壁27包围呈剖面为コ字形状的容纳空间，其头部7h堵住该容纳空间的一端。在头部7h，入口6的上部局部敞开。在该敞开口两旁的壁厚部上形成用于固定未图示的上盖的螺钉孔28。在从该壁厚部平行于光轴方向延长的两侧壁27上，形成向容纳空间突出的OSA压板限制部9。OSA压板限制部9虽然在图1中做成从底板15向上突出，但如图4所示，也可以做成从侧壁27横向地突出。

OSA压板8连同OSA4-1、OSA4-2容纳在下部框体7d的容纳空间内。此时，由OSA压板8向前突出的插座部3的一部分从入口6上部的敞开口容纳在入口6内。OSA压板8进入到入口侧止动面16和OSA压板限制部9之间。还有，在该图中，虽省略了片簧24，但实际上片簧24进入到入口侧止动面16和OSA压板8之间。

将OSA压板8、OSA4-1、OSA4-2、片簧24容纳在下部框体7d内之后，如图1所示，通过紧固螺钉22和将光模块10固定在框体7的底板15上，从而将OSA4及OSA压板8固定在框体7上。

若这样组装光收发器1，则本发明将产生如下在框体7上形成OSA压板限制部9的效果及设有弹性构件23的效果。

通过设计入口侧止动面16与OSA压板限制部9的距离而限定了下部框体7d，基于该设计进行制造，可在既定尺寸公差范围内进行制造。同样地，OSA压板8的光轴方向长度也可相对于设计的长度在既定尺寸公差范围内进行制造。OSA压板8的光轴方向长度不会设计成与入口侧止动面16和OSA压板限制部9的距离完全相等，而是设计成确保既定的间隙。由此，所制造的OSA压板8可顺利地嵌入下部框体7d中。但是，由于存在上述尺寸公差和间隙，因此，OSA压板8不限于以这种状态进行高精度的定位。

因此，在本发明中，利用OSA压板限制部9限制与OSA压板8的入口6相反的一侧。也就是，对OSA压板8碰到OSA压板限制部9进行控制，在碰到位置之上使其远离入口6。在OSA压板8与OSA压板限制部9紧密接触时，以OSA压板限制部9为起点的配对凸缘14的位置误差仅仅取决于OSA压板8自身的尺寸误差。因此，能够减少距已设计的套圈12的光结合位置偏离的偏差。

另外，弹性构件23起将OSA压板8推压到OSA压板限制部9上的作用。因此，通过使OSA压板8与OSA压板限制部9离开，从而消除了安装位置的误差，能够更可靠地发挥设置上述OSA压板限制部9的效果。

下面，说明本发明的实施方式的变形例。

在图1的说明中，插座部3的定位用凸缘13及OSA压板8的配对凸缘14，虽然所有的端面与光轴都成直角，但在本实施方式的变形例中，将特定的端面做成倾斜面。

如图5所示，插座部3的两个定位用凸缘13的所有端面与光轴都成直角。但是，OSA压板8的两个配对凸缘14中的一个的OSA压板限制部9侧的端面14a形成斜面，配对凸缘14形成锥形。由此，越接近该插座3的轴，端面14a相对于定位用凸缘13的端面13a的间隔也就渐渐打开。还有，图示的OSA压板8只有图1所示的下侧片8d，上侧片8u虽未图示，但在上侧片8u中，也可将配对凸缘14的端面做成斜面。

现在，若将另一个定位用凸缘13的OSA压板限制部9侧的端面13b和与其相对的另一个配对凸缘14的入口侧的端面14b的距离设为α，期望α＝0，换言之，期望紧密接触。这是因为，OSA压板8通过与OSA压板限制部9紧密接触，可很好地定位，所以若插座部3与OSA压板8紧密接触，则插座部3可很好地定位。

这里，在将从插座部3的端面13b至端面13a的距离(两个定位用凸缘13的间隔)设为A，将OSA压板8的配对凸缘14的光轴方向的最短的长度(从端面14b至端面14a的上端的距离)设为B，将光轴方向最长的长度(从端面14b至端面14a的下端的距离)设为C时，

则为A≤C、A≥B、α＝0。

此时，由于端面14a形成斜面，因此，若要使插座部3嵌入到OSA压板8上，使插座部3靠近OSA压板8，则定位用凸缘13接触到端面14a并将配对凸缘14向入口方向推压。由此，端面13b被推压到端面14b上，能够可靠地使α＝0。

如图6所示，OSA压板8的两个配对凸缘14的端面与光轴成直角。但是，在插座部3的两个定位用凸缘13的一个中，其入口6侧的端面13a形成斜面，做成锥形。由此，越远离插座部3的轴，端面13a相对于配对凸缘14的端面14a的间隔也就渐渐打开。

这里，在将从插座部3的端面13b至端面13a的最短距离设为D，将从端面13b至端面13a的最长距离设为E，将OSA压板8的配对凸缘14的光轴方向长度(从端面14b至端面14a的距离)设为F时，

则为F≤E、F≥D、α＝0。

在图6的实施方式中，基于与图5的实施方式相同的理由，希望另一个定位用凸缘13的OSA压板限制部9侧的端面13b和与其相对的配对凸缘14的入口侧端面14b的距离为α＝0。并且，通过将端面13a形成斜面，也能够可靠地实现α＝0。

Claims

1.一种光收发器，为了将具备内装有光元件并将导入来自该光元件的光路的圆筒状的插座部的光组件容纳并固定在形成有与上述光路连接的光纤的入口的框体内，设有与上述插座部卡合并保持上述光组件的同时，与上述框体的内部接触并容纳在其中的光组件压板，其特征在于，在上述框体上形成有相对于上述光组件压板、位于与上述入口相反一侧并限制上述光组件压板的光组件压板限制部，将上述光组件压板推压到上述光组件压板限制部上的弹性构件夹在上述光组件压板和上述入口之间。

2.根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，在上述插座部上形成定位用凸缘，在上述光组件压板上形成夹住该定位用凸缘的配对凸缘，将该配对凸缘的端面做成斜面。

3.根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，在上述插座部上形成定位用凸缘，在上述光组件压板上形成夹住该定位用凸缘的配对凸缘，将上述定位用凸缘的端面做成斜面。

4.根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，上述弹性构件是金属制的片簧。