JP2000338365A - 光通信装置、光モジュール及び光システム - Google Patents

光通信装置、光モジュール及び光システム

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JP2000338365A
JP2000338365A JP11153185A JP15318599A JP2000338365A JP 2000338365 A JP2000338365 A JP 2000338365A JP 11153185 A JP11153185 A JP 11153185A JP 15318599 A JP15318599 A JP 15318599A JP 2000338365 A JP2000338365 A JP 2000338365A
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optical
plug
connector
module
package
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JP11153185A
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Inventor
Koji Yoshida
幸司 吉田
Masato Shishikura
正人 宍倉
Kimio Tateno
公男 立野
Shinji Tsuji
伸二 辻
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本願発明の目的は、簡易且つ低コストな光通
信装置、光モジュール、光コネクタ装置、光接続部品、
回路ボードおよび光システムを提供するものである。本
願発明の別な目的は、表面実装の容易な光通信装置、光
モジュール、光コネクタ装置、光接続部品、回路ボード
および光システムを提供するものである。 【解決手段】 本願発明の代表的な形態は、光部品とプ
ラグ保持部とを有する光部品の搭載する部材と、前記プ
ラグ保持部に保持され、且つ前記光部品と光学的に接続
される光導波路とを有するプラグとを有し、前記プラグ
は前記光導波路の長手方向と交差する方向より着脱可能
に保持され、且つ前記プラグ保持部が当該プラグを前記
着脱可能な方向と交差する方向に移動を可能とする部材
を有することを特徴とする光通信装置である。例えば、
光コネクタを上部から接合することが可能となるため、
ファイバ脱着の自動化すなわち組み立て作業性の向上に
効果がある。さらに、モジュールの低コスト化に効果が
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、光通信装置に関
するものである。更には、本願発明は光モジュール、光
コネクタ装置、回路ボードおよび光システムに関するも
のである。更には、本願は光コネクタを有する光通信装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ファイバ伝送システムの加入者
ネットワークへの本格的導入に向けて、光モジュールの
低コスト化が強く求められている。このため、光素子と
光ファイバのアライメント工程の簡略化やパッケージ構
成部材の削減を目指して盛んに検討が行われている。
【0003】パッケージと光ファイバの接合に関して
は、大別して光ファイバがパッケージに固定されている
ピッグテール型と着脱可能なレセプタクル型(デタッチ
ャブル型)の形態がある。レセプタクル型構造は、ファ
イバの取り回しが不要となるため、モジュールの組み立
てやプリント配線基板への実装が容易になり、又、IC
や電子部品と共に一括してリフロー半田固着が可能とな
る。従って、この方法は組み立てコストの低減に有望と
考えられる。
【0004】レセプタクル型光モジュールの例は、日本
国の公開特許公報、特開平9-96743(記事1)、学会発
表、信学技報Vol.97 No.497 99頁〜104頁(LQE 97-13
7)(記事2)、1998年電子情報通信学会総合大会、分
冊エレクロトニクス1173頁(記事3)などに知られて
いる。
【0005】記事1のリセプタクル型光モジュールは、
同軸型の光モジュールの上方にコネクタを形成した形態
である。記事2のSC型LD/PD/カプラ一体型モジ
ュールは、SCコネクタのハウジング内にLDパッケー
ジを収納した形態である。記事3のレセプタクル型光モ
ジュールは、表面実装型のデュアルインラインパッケー
ジ(DIP)の形態である。コネクタは、プラグハウジ
ング、フェルール、バネ、割りスリーブ、光ファイバで
形成した簡易コネクタである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ファイバ脱着の可能な
レセプタクル型パッケージは、ファイバの取り扱いが容
易になるメリットはあるが、従来の技術では組み立て作
業は人手を要するため、低コスト化に難点があった。
【0007】本願発明の第1の目的は、簡易且つ低コス
トな光通信装置を提供せんとするものである。更には、
本願発明は簡易且つ低コストな光モジュール、光コネク
タ装置、回路ボードおよび光ネットワークシステムを提
供するものである。更には、本願発明は、光送受信モジ
ュール及び光コネクタ等の光接続部品を提供することで
ある。
【0008】本願発明の第2の目的は、表面実装の容易
な光通信装置を提供するものである。更には、本願発明
は表面実装の容易な光モジュール、光コネクタ装置、回
路ボードおよび光ネットワークシステムを提供するもの
である。
【0009】本願発明によって、例えばパッケージのプ
リント基板等の上への表面実装に対応したレセプタクル
構造、及び前記構造を有した光モジュール及び光コネク
タ等の光接続部品を提供することが出来る。
【0010】また、本発明の第3の目的は、組立作業性
が向上するレセプタクル構造、及び前記構造を有した光
モジュール及び光コネクタ等の光接続部品を提供するこ
とである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願発明のうち、主なも
のを列挙すれば、以下の通りである。
【0012】本願発明のレセプタクル型光モジュールを
例として、本願発明の概念を分かり易く述べれば次の通
りである。本願発明のより基本的な発明思想は後述され
る。
【0013】即ち、概ねの概念要旨は、パッケージの光
ファイバ接続部に部品の前後への移動を可能とする部
材、より具体的な例としては、例えば、バネ等に代表さ
れる弾性体部材を備え、この弾性体部材によって例えば
光ファイバを有するプラグを、当該パッケージの内で固
定保持するものである。このプラグを用いてコネクタを
構成することが出来る。このコネクタは当該パッケージ
の外部からの光を導入する光学部材、例えば光ファイバ
ーを保持し、当該光パッケージ内に固定された光学部
材、例えば、光素子あるいは光ファイバと光学的に接続
される。
【0014】本願発明の光モジュールの組み立ては、所
望光学部材を有する光パッケージの光ファイバ接続部
に、プラグを当該光モジュールの上方から挿入する。パ
ッケージ側の光学部材、例えば光ファイバと、プラグ、
あるいは光コネクタ側の光学部材、例えば光ファイバー
とをフィジカルコンタクトをとる形態で保持される構造
となる。
【0015】本願発明では、プラグが当該光モジュール
の上方から簡便に挿入可能であり、且つ当該プラグを前
記着脱可能な方向と交差する方向に移動を可能とする部
材、例えば弾性体部材によって保持されることが肝要で
ある。この弾性体部材として、一般的なバネ、例えば板
バネ、スプリング等、金属、有機材料など各種材料、あ
るいは各種形状のバネ類等を用いることが出きる。
【0016】この場合、本願発明では、プラグを前記着
脱可能な方向と交差する方向に移動を可能とする部材
が、光モジュールにおける光部品を搭載する部材、即ち
プラグの保持部側に設けられている。従って、プラグの
着脱が極めて容易である。
【0017】以下に本願発明の主な発明の諸形態を列挙
する。
【0018】本願の第1の形態は、 光部品とプラグ保
持部とを有する光部品の搭載する部材と、前記プラグ保
持部に保持され、且つ前記光部品と光学的に接続される
光導波路とを有するプラグとを有し、前記プラグは前記
光導波路の長手方向と交差する方向より着脱可能に保持
され、且つ前記プラグ保持部が当該プラグを前記着脱可
能な方向と交差する方向に移動を可能とする部材を有す
ることを特徴とする光通信装置である。
【0019】本願の第2の形態は、前記プラグ保持部と
前記プラグとの接合部は、前記プラグ保持部と前記プラ
グとの相互の高さの位置の決定用部材を有することを特
徴とする前記第1項に記載の光通信装置である。
【0020】このプラグ保持部とプラグとの接合部の相
互の位置決定用部材によって、プラグ保持部におけるプ
ラグの高さを決定する。あるいは、より物理的ないしは
具体的には光モジュールの有する光ファイバーとプラグ
の有する光ファイバーの光軸の位置を合わせを容易なら
しめるのである。相互の高さの位置の決定用部材は、よ
り具体的な例としては、例えばかみ合わせ形状である。
そして、この一方の部材はレセプタクルのハウジングの
形状によって代用することが出来る。尚、本相互の位置
決定用部材は、本明細書に例示する発明の諸形態に適宜
適用できることは言うまでもない。
【0021】本願の第3の形態は、前記プラグが前記当
該プラグを前記着脱可能な方向と交差する方向に移動を
可能とする部材と接触する面は前記プラグの着脱方向に
挿入位置調節機能を有することを特徴とする前記第1ま
たは第2の形態に記載の光通信装置である。
【0022】この挿入位置調節機能は、コネクタ側の例
えば前記弾性体部材との接触部にテーパをつけることで
容易に実現することが出きる。この挿入位置調節機能で
挿入位置精度を緩和することを可能とする。尚、本挿入
位置調節機能は、本明細書に例示する発明の諸形態に適
宜適用できることは言うまでもない。
【0023】本願の第4の形態は、光部品の搭載する部
材と、この光部品の搭載する部材に設けられたプラグ保
持部に上方から着脱可能に装着されたプラグと、前記プ
ラグ保持部が前記プラグを前記着脱方向と交差する方向
に移動を可能とする部材とを有する光モジュールと、前
記プラグに保持される光導波路と、前記光モジュールの
周囲に配置された複数の回路部品とがボード上に配置さ
れたことを特徴とする回路ボードである。
【0024】本願の第5の形態は、前記プラグ保持部と
前記プラグとの接合部は、前記プラグ保持部と前記プラ
グとの相互の高さの位置の決定用部材を有することを特
徴とする前記第4の形態に記載の回路ボードである。
【0025】本願の第6の形態は、光部品を搭載する部
材と、前記光部品を搭載する部材に設けられ、前記光部
品と光学的に接続される光ファイバーを保持した光コネ
クタ用プラグが上方から着脱可能に保持されるように構
成した光コネクタ用レセプタクルとを有し、且つ前記光
コネクタ用レセプタクルに前記光コネクタ用プラグを前
後に移動する機構を有することを特徴とする光モジュー
ルである。
【0026】本願の第7の形態は、前記光コネクタ用レ
セプタクルは、前記光コネクタ用プラグの高さの位置決
めを行う部材を備えたことを特徴とする第6の形態に記
載の光モジュールである。
【0027】本願の第8の形態は、光部品を搭載する部
材の少なくとも一部を含んで有機化合物よりなるパッケ
ージを有し、前記パッケージよりはリードフレームが当
該パッケージの内部と外部とを繋ぐことをことを特徴と
する前記第5、第6および第7に記載の光モジュールで
ある。
【0028】即ち、この形態は、いわゆるリードフレー
ムをインサート成型したプラスチック製のパッケージを
有する形態である。
【0029】更に、光モジュールでは、パッケージのレ
セプタクル部に光モジュールを搭載するプリント基板等
と密着する台を形成するのが実用的に有用である。
【0030】本願の第9の形態は、上方から着脱可能
で、光学的に接続する光ファイバを保持した2本の光プ
ラグハウジングと接続アダプタから構成され、前記光プ
ラグハウジングの少なくとも一つに挿入させ且つ前記2
本の光ファイバを密着させる部材を前記接続アダプタ側
に設けたことを特徴とする光コネクタ装置である。
【0031】本願の第10の形態は、光プラグハウジン
グと接続アダプタの接合部に、かみ合わせを有すること
を特徴とする第8あるいは第9の形態に記載の光コネク
タ装置である。
【0032】この形態においても、前述したように、光
プラグハウジングのバネとの接触部に、例えばテーパを
形成するのが有用である。
【0033】本願の第11の形態は、接続アダプタが他
の形式の光コネクタを接合するための変換アダプタであ
ることを特徴とする第9より第10の形態に記載の光コ
ネクタ装置である。
【0034】本願の第12の形態は、接続アダプタが2
芯以上の多芯アダプタであることを特徴とする請求項第
9より第11の形態に記載の光コネクタ装置である。
【0035】尚、前述の光通信装置、光モジュール、回
路ボード、あるいは後述する着脱方法などにおいても、
2芯以上の多芯の伝送路を用いることも当然可能であ
る。
【0036】本願の第13の形態は、本願の基本思想を
光モジュールの相互の接続に用いるものである。即ち、
その代表的な形態は、光モジュールまたは接続アダプタ
側に設けたプラグの着脱方向と交差する方向にプラグの
移動を可能とする部材により、光モジュールまたは接続
アダプタ側に設けられた光ファイバーと前記プラグの有
する光ファイバーを相互に密着させることを特徴とする
光接続方式である。
【0037】更に本願発明は、光ネットワークシステム
に適用して十分である。本願発明に係わる光通信装置、
光モジュール、光コネクタ装置、回路ボードなどを用い
て光ネットワークシステムを構成することが可能であ
る。また、後述する光コネクタの着脱方法をも光システ
ムに適用することが出来る。
【0038】即ち、本願に係わる光ネットワークシステ
ムの主な形態を列挙すれば、次の通りである。本願の第
14の形態は、前記した光通信装置を用いた光ネットワ
ークシステムである。
【0039】本願の第15の形態は、前記光モジュール
を用いた光ネットワークシステムである。
【0040】本願の第16の形態は、前記回路ボードを
用いた光ネットワークシステムである。
【0041】更に、本願に係わる光システムの構成に
は、前述の光通信装置、光モジュール、光コネクタ装
置、回路ボードなどの中から、任意に異なる諸形態を組
み合わせて用い得ることも当然可能である。
【0042】本願の第17の形態は、本願の基本思想を
光コネクタの着脱方法に用いるものである。即ち、その
代表的な形態は、光モジュールまたは接続アダプタ側に
設けたプラグの着脱方向と交差する方向にプラグの移動
を可能とする部材により、光モジュールまたは接続アダ
プタ側に設けられたスリーブに光ファイバーを挿入する
ことを特徴とする光コネクタ着脱方式である。
【0043】上記本願発明によって、前述の第1、第2
の目的を達成できる。即ち、具体的に言及すれば、本願
発明によって、簡易且つ低コストな光送受信用の光モジ
ュール及び光コネクタ等の光接続部品を提供することが
出きる。わけても、レセプタクル構造の簡易化を図り得
る。さらには、光コネクタを上方から挿入し、保持が可
能であるので、プリント基板等の上への表面実装に対応
したパッケージのレセプタクル構造、及び前記構造を有
した光モジュール及び光コネクタ等の光接続部品を提供
することが出きる。
【0044】また、本願発明は、例えば光部品を搭載す
る部材の上方から、プラグを挿入でき、組み立ての作業
性にもすぐれる。更に、前記本願の第3の目的たる組み
立ての作業性の向上に関しては、特にパッケージとコネ
クタの接合部に次の構造を導入することによって、容易
に実現することが出きる。即ち、パッケージとコネクタ
の接合部に、例えばかみ合わせに代表されるを形成す
る。こうして、フェルールがスリーブに挿入される高さ
が制御され、上方からコネクタを挿入するだけで光接続
が可能となる。また、コネクタ側のばね接触部にテーパ
をつけ挿入位置精度を緩和することが出来る。
【0045】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の諸形態を説明す
るに先立って、本願発明の光モジュールの概念および組
み立て工程を具体的事例に即して説明する。次いで、本
願の実施の諸形態を説明する。
【0046】本願のレセプタクル構造の概念を示す斜視
図を図1に示す。図1はレセプタクルの部分のみを示し
ている。光パッケージの他の部分は従来の構造を用いて
十分である。パッケージ本体11後部に光プラグハウジ
ング12を挿入するための弾性体部材、例えばバネ14
を設置する。これによりコネクタを実装した際に、光学
部材、即ち、例えば、光ファイバ同士の光学的な接合が
達成される。この状態は、ある形態によればフェルール
なることもある。光プラグハウジング12はパッケージ
11の、当該光パッケージの上方よりはめ込む。尚、符
号19はパッケージ本体の一部を示している。この部分
は、光モジュール等の用途に応じて各種設計がなされ
る。
【0047】プラグ(あるいはコネクタ)12は、光部
品の搭載する部材、即ち、具体的にはパッケージ本体部
11とファイバ16付きコネクタ12にかみ合わせ13
を形成する。このかみ合わせにより、フェルールをスリ
ーブ18に挿入する高さを制御する。また、プラグ(コ
ネクタ)側のばね接触部に前述したようにテーパ15を
つける。このテーパ15により、挿入位置精度を緩和す
ると共に、このテーパを適切な形状にすることにより、
バネの力を制御する。
【0048】次に、実装手順を、図2を用いて説明す
る。図2は実装手順を説明する工程順の断面図である。
図2は図1に示した構造の主要部のみの概念図である。
パッケージ本体部11にスリーブ18が設けられてい
る。このスリーブ18内に光ファイバーが挿入されてい
る。そして、この光パッケージのレセプタクル部20に
光プラグのハウジング12が挿入される。そして、この
光ハウジングを固定する為に弾性体部材たるバネ14が
設けられている。尚、符号17、符号16は各々この光
ハウジング側のフェルール、及び光ファイバを示してい
る。上記工程を要約すれば、下記の通りである。
【0049】(1)パッケージ本体部11に光プラグハ
ウジング12を上部から挿入する(図2の(a))。
【0050】(2)フェルール17を挿入する高さで、
かみ合わせ部13がなくなるごとく設計されている(図
2の(b)) (3)バネ14の力でフェルール17がスリーブ18に
挿入される(図2の(c))。
【0051】以上のように本願発明によれば、光パッケ
ージの上部からのワンタッチで実装が可能となる。更
に、本願発明では、プラグを前記着脱可能な方向と交差
する方向に移動を可能とする部材、例えばバネが、光モ
ジュールにおける光部品を搭載する部材、即ちパッケー
ジ本体11に設けられている。従って、プラグの着脱が
極めて容易である。
【0052】以下、本願発明の実施の諸形態を図面と共
により具体的に説明する。図3より図5は本願発明によ
る第1の実施の形態である光モジュールを説明する図で
ある。図3は本形態の平面図、図4はその断面図であ
る。図5は本形態の光コネクタが挿入されたパッケージ
の斜視図で、図3の点線で囲った領域Aの部分を示して
いる。図5でバネ160の部分を円形で囲ってある。
【0053】図3より図5において、光モジュール10
0は、光半導体素子110、111と、光ファイバ12
0、フェルール121、スリーブ122と、V溝付基板
130と、リードフレーム140、透明樹脂150、ば
ね160、プラスチックパッケージ下部170、上部
(蓋)180から構成されている。尚、ここでV溝付基
板130は、例えばシリコン基板に異方性エッチングに
よってV型に溝を形成した基板を指し、当該技術分野で
広く用いられているものである。又、符号136はリー
ドフレームである。
【0054】光コネクタ200は、フェルール210、
ファイバ211を有している。リードフレーム140は
プラスチックパッケージ下部170と一体化されてい
る。プラスチックパッケージ下部170は8ピンのデュ
アルインラインパッケージ(DIP)から成る。パッケ
ージの外形は、例えば長さ14.6mm(尚、ファイバ
ホルダ部の長さ5mmを含む)、幅6.3mm、高さ3
mmである。
【0055】光素子110、111は基板130にダイ
ボンディングされている。ファイバ芯線120は基板1
30に設けられたV溝131に接着剤で固着され、光素
子110と光ファイバ120が光結合されている。光素
子110、111とファイバ120の先端は透明樹脂1
50によって被覆されている。
【0056】この光アセンブリは、パッケージ170の
中におさめられ、基板130はリードフレーム140上
に固定される。ファイバ120及フェルール121、ス
リーブ122は、パッケージ下部170上に形成された
U溝172、173上に固定される。パッケージ上部1
80とパッケージ下部170は、エポキシ樹脂で固着さ
れる。板バネ160は、パッケージ下部174に形成し
た穴に挿入される。光プラグハウジング200のフェル
ール210、ファイバ211は、光プラグハウジング2
00に固定されている。光プラグハウジングのばね接触
部にテーパ205をつけることにより、挿入位置精度を
緩和すると共に、適切な形状にすることにより、バネの
力を制御する。尚、図5の符号171は光パッケージの
一部である。
【0057】光素子110は例えばInP系半導体から
成る導波路型フォトダイオードである。光素子110の
ジャンクション側の表面には、基板140に対してアラ
イメントを行うためのマーカー(このマーカーは図示さ
れていない)が形成されている。 Au−Sn半田層の
厚さは概ね3μm 〜5μmであり、基板140の表面
からの光素子110の受光層の高さが概ね8μm 〜1
0μmになるように設定されている。光ファイバ130
は例えばシングルモード石英ファイバである。その外径
は125μm、スポットサイズは5μmである。
【0058】基板140は結晶面方位(100)のシリ
コン基板から成る。基板140は、光ファイバ120を
高精度に位置決めするためのV溝141と、光素子11
0から得られる電気信号を伝達するための配線145を
備えている。V溝は前述した通例のものである。また、
光素子110を固定する位置にはアライメント用マーカ
ー(このマーカーは図示されていない)が形成されてい
る。V溝131とマーカーは(111)結晶面から成
り、KOH水溶液による異方性エッチングにより同時に
形成されている。 V溝131の幅は概ね138μm〜
143μmであり、基板130の表面から見てファイバ
120の先端の光軸の高さが光素子110、111の活
性層、および吸収層の高さに一致するように加工されて
いる。配線135はAu/Pt/Tiの積層膜またはA
u/Ni/Crの積層膜等から成り、基板130の表面
の絶縁膜の上に蒸着されている。図3の配線パターンは
模式的に描かれているが、配線135の幅や厚さ、絶縁
膜の厚さは光素子110、111の負荷容量を考慮して
決められている。透明樹脂150は例えば柔らかいゲル
状のシリコーン樹脂から成る。透明樹脂150の波長
1.3μmにおける屈折率は1.4であり、ファイバ1
30の屈折率と概ね整合している。光プラグハウジング
200は、ジルコニア製のフェルール210、ファイバ
211から構成され、フェルール210がプラスチック
製の光プラグハウジングに固定されている。また、上方
からのハンドリングのため、光プラグハウジング200
に切れ込み220を形成してある。
【0059】図6より図9は、本願発明による第2実施
の形態を説明する図である。図6は本形態の平面図、図
7はその断面図である。図8は本形態の光コネクタ部分
を含むパッケージの斜視図であり、図6の点線で囲った
領域Aの部分を示している。本例は実施の形態1のバネ
の代わりにスプリングを用いた例である。
【0060】図6においてバネはスプリング360を使
用している。スプリングの一方はモジュール370に固
定され、他方には光プラグハウジングと接触し、光プラ
グハウジングを押すためのプラスチックピン361が付
けられている。本例では、スプリングを使用し、この
為、プラスチックピンを用いた他、他の部分について
は、実施の形態1の場合と同様である。図6より図8に
おいて、図3より図5における符号と同一の符号を持つ
部分は同じ部品を示す。従って、その詳細説明は省略す
る。尚、図8の符号172は光パッケージの一部であ
る。
【0061】図9は、本願発明による第3の実施の形態
である光コネクタを説明する図である。図9の光コネク
タはプラスチック製のアダプタ本体570、スリーブ5
22、523を有する。このアダプタ本体570に2つ
の光プラグハウジング600、601が上方から挿入さ
れるように構成されている。挿入された光プラグハウジ
ング600、601は本願発明の係わる弾性体部材、例
えばバネによって保持されている。この弾性体部材は、
前述の如くスプリング等を用いることも出きることは言
うまでもない。光プラグハウジング600は、アダプタ
と光プラグハウジングから構成されている。光プラグハ
ウジング600、601の各々は、フェルール610、
612、およびファイバ611、613を各々有してい
る。尚、620、621は切れ込みである。その他光プ
ラグハウジング接合部の詳細は、図3―図5等と同様で
ある。従って、その詳細説明は省略する。
【0062】図10より図12は、ボードに光パッケー
ジが搭載された一例を示すものである。
【0063】図10は、本願発明に係わる光通信装置を
実装した回路ボードの一例を示す平面図である。回路ボ
ード26には光通信装置27、28が搭載されており、
これらの光通信装置には光ファイバー29がそれぞれ接
続されている。また、回路ボード26には多数の回路部
品30が配置される。図11、図12および図13は、
組立ての基本を説明した図2の(a)より図2の(c)
に各々対応する斜視図である。
【0064】図11はボード40に光パッケージ41が
準備された状態を示している。尚、光パッケージ41で
の各部は前述の通りである。光パッケージ41はリード
フレーム42が設けられている。このリードフレーム4
2は端子43に接続される。46はスリーブ、45は切
れ込み、44は弾性体部材である。
【0065】図12は光パッケージ41が ボード40
に搭載された状態を示す。47は光プラグ、48は光フ
ァイバーである。そして、光プラグ47は組み立て用の
握持手段に保持されている。図13は光プラグ47が光
パッケージ41に挿入された状態を示している。
【0066】本願発明に係わる光通信装置27、28は
コネクタ部で光ファイバが上下方向に着脱できるので、
周囲に回路部品30を密集させることができる。従っ
て、本願発明では、従来のような光コネクタ着脱のため
の場所を確保する必要がない。従って、回路ボードへに
高密度な表面実装が可能となる。この為、実装コストを
低減することが出きる。また、実装ボード上の中央付近
でも光通信装置を容易に実装できる為、幅広いボード設
計が可能である。更に、光通信装置のコネクタ部は光フ
ァイバをい上下方向に着脱する構成なので、高さの低い
光伝送モジュールにも適用可能である。
【0067】更に、上記の組立て工程は、自動組立てが
容易に実現出来るものである。それは、光コネクタを上
方より挿入可能であり、更に弾性体部材によって光コネ
クタの保持が可能なことなどによる。
【0068】次に、本願発明の光パッケージを用いた光
伝送装置、光伝送システムを例示する。
【0069】図14に光送受信システムの一例を示す
る。送信モジュール50と受信モジュール51を有する
光データリンクの例を示している。本例では、光素子5
2(発光素子)、53(受光素子)とロジック素子5
4、55が接続されている。そして、これらの送信モジ
ュール50、受信モジュール51の各々に光プラグ5
6、57が接続されて、光ファイバー58で送受信の両
モジュールが結ばれる。ここで、光プラグ56、57と
送受信モジュール50、51との接続に、上述した本願
発明の係わる光モジュールや光伝送装置が用いられる。
図14に点線で囲った部分60、61がこの領域であ
る。
【0070】図15は光表面実装技術を用いた構成の概
念を説明するものである。図は光デバイスモジュールの
段階、マルチチップモジュールの段階、マザーボードの
段階、ユニットの段階、および架の段階を順次、模式的
に示している。
【0071】サブ基板71に例えば光モジュール72や
電子デバイス73等が搭載される。こうしてマルチチッ
プモジュール70が構成される。こうしたマルチチップ
モジュール70はマザーボード74に実装される。マザ
ーボード74は例えば多心O/Eコネクタ75を有す
る。こうしたマザーボード74はユニット76にまとめ
られ、更にこのユニット76は具体的な通信装置の架7
8に納められる。架ではユニット内の連結79、ユニッ
ト間の連結80が当然設けられる。こうして、より複雑
な光伝送システム、さらには光ネットワークシステムが
構成される。
【0072】そして、これらの各段階において、光ファ
イバーに代表される光導波路と各種部品を光学的に接続
する段階で本願の諸発明を適用することが出来る。本願
発明を部品レベルより光システムの階層にまで説明して
きたが、本願発明によれば、高密度実装な光部品、光モ
ジュールあるいは光通信装置、光通信システムを提供す
ることが出来る。
【0073】本願発明は、簡便であり、特にコストの削
減と信頼性の向上に好適である。わけても表面実装型光
モジュールに好適である。
【0074】本発明の第1の手段によれば、光コネクタ
を上部から接合することが可能となるため、ファイバ脱
着の自動化に有用である。その結果、組み立て作業性の
向上に効果がある。さらに、モジュールの低コスト化に
効果がある。また、本光モジュールを電気配線基板上に
実装する際、ファイバを分離できるため組み立て作業性
向上に効果がある。
【0075】本発明の第2の手段によれば、フェルール
がスリーブに挿入される高さが制御され、上方からコネ
クタを挿入するだけで光接続が可能となるため、組み立
て工程が簡易化され、低コスト化に効果がある。
【0076】更に本願発明によれば、わけても、レセプ
タクル構造の簡易化を図り得る。
【0077】本願発明を前述の従来技術と比較しても、
本願諸発明が極めて有用なことが理解される。前述の記
事1は、同軸型であるため、光モジュールをプリント基
板等への実装コストが高い。また、 プリント基板に固
着した光モジュールにコネクタをつける場合、プリント
基板面に平行にコネクタを移動させなければならない。
この場合、組み立て装置による装着は、コネクタの位置
合わせや少なくとも2軸の移動機構が必要となり、組み
立てコストの低減に難点がある。前述の記事2は、例1
と同様、同軸型であるため、光モジュールをプリント基
板等への実装コストが高い。また、SCコネクタ同士の
着脱となるため、アダプタを介しての着脱となり、部品
点数の観点から、また組み立てコストの観点から、低コ
スト化に効果があるとは言い難い。前述の記事3は、表
面実装型であるが、プリント基板面に平行にコネクタを
移動させなければならないため、組み立てコストの低減
は難しい。更に、前述の記事1〜3の形状は、いずれも
光軸方向からコネクタを挿入するタイプであり、先に述
べたように組み立てコストの低減に難点がある。
【0078】
【発明の効果】本願発明によれば、高密度実装に有用な
簡便な光通信装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の基本構造を説明する斜視図であ
る。
【図2】図2は実装手順を説明する工程順の断面図であ
る。
【図3】図3は本願発明の第1の実施の形態の平面図で
ある。
【図4】図4は本願発明の第1の実施の形態の断面図で
ある。
【図5】図5は本願発明の第1の実施の形態の部分の斜
視図である。
【図6】図6は本願発明の第2の実施の形態の平面図で
ある。
【図7】図7は本願発明の第2の実施の形態の断面図で
ある。
【図8】図8は本願発明の第2の実施の形態の部分の斜
視図である。
【図9】図9は本願発明による第3の実施の形態の光コ
ネクタを説明する斜視図である。
【図10】図10は本願発明に係わる光通信装置を実装
した回路ボードの一例を示す平面図である。
【図11】図11はボードに光パッケージが準備された
状態を示した斜視図である。
【図12】図12は光パッケージがボードに搭載され光
プラグが準備された状態を示した斜視図である。
【図13】図13は光プラグが光パッケージに挿入され
た状態を示した斜視図である。
【図14】図14は光伝送システムの例を示す構成図で
ある。
【図15】図15は光伝送システムの構成例を段階的に
示す図である。
【符号の説明】
11はパッケージ本体、12は光プラグハウジング本
体、13はかみみ合わせ、14は弾性体部材、15はテ
ーパ、16は光ファイバ、27はフェルール、18はス
リーブ、110、111は光素子、120は光ファイ
バ、121はフェルール、122はスリーブ、130は
基板、131はV溝(光ファイバ搭載部)、135は配
線、150は有機透明樹脂、160は弾性体部材、36
0は弾性体部材、361はピン、170はパッケージ
(下部)、180はパッケージ(上部)、200は光プ
ラグハウジング本体、205はテーパ、210はフェル
ール(光プラグハウジング側)、211は光ファイバ
(光プラグハウジング側、被覆)、220はきれ込みで
ある。
フロントページの続き (72)発明者 立野 公男 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 辻 伸二 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 2H036 QA43 QA44 QA47 QA56 QA59 2H037 AA01 BA02 BA11 BA31 DA04 DA15 DA31

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光部品とプラグ保持部とを有する光部品
    の搭載する部材と、前記プラグ保持部に保持され、且つ
    前記光部品と光学的に接続される光導波路とを有するプ
    ラグとを有し、前記プラグは前記光導波路の長手方向と
    交差する方向より着脱可能に保持され、且つ前記プラグ
    保持部が当該プラグを前記着脱可能な方向と交差する方
    向に移動を可能とする部材を有することを特徴とする光
    通信装置。
  2. 【請求項2】 前記プラグ保持部と前記プラグとの接合
    部は、前記プラグ保持部と前記プラグとの相互の高さの
    位置の決定用部材を有することを特徴とする請求項第1
    項に記載の光通信装置。
  3. 【請求項3】 前記プラグが前記当該プラグを前記着脱
    可能な方向と交差する方向に移動を可能とする部材と接
    触する面は前記プラグの着脱方向に挿入位置調節機能を
    有することを特徴とする請求項第1項又は請求項2のい
    ずれかに記載の光通信装置。
  4. 【請求項4】 光部品の搭載する部材と、この光部品の
    搭載する部材に設けられたプラグ保持部に上方から着脱
    可能に装着されたプラグと、前記プラグ保持部が前記プ
    ラグを前記着脱方向と交差する方向に移動を可能とする
    部材とを有する光モジュールと、前記プラグに保持され
    る光導波路と、前記光モジュールの周囲に配置された複
    数の回路部品とがボード上に配置されたことを特徴とす
    る回路ボード。
  5. 【請求項5】 前記プラグ保持部と前記プラグとの接合
    部は、前記プラグ保持部と前記プラグとの相互の高さの
    位置の決定用部材を有することを特徴とする請求項第4
    項に記載の回路ボード。
  6. 【請求項6】 光部品を搭載する部材と、前記光部品を
    搭載する部材に設けられ、前記光部品と光学的に接続さ
    れる光ファイバーを保持した光コネクタ用プラグが上方
    から着脱可能に保持されるように構成した光コネクタ用
    レセプタクルとを有し、且つ前記光コネクタ用レセプタ
    クルに前記光コネクタ用プラグを前後に移動する機構を
    有することを特徴とする光モジュール。
  7. 【請求項7】 前記光コネクタ用レセプタクルは、前記
    光コネクタ用プラグの高さの位置決めを行う部材を備え
    たことを特徴とする請求項第6項に記載の光モジュー
    ル。
  8. 【請求項8】 光部品を搭載する部材の少なくとも一部
    を含んで有機化合物よりなるパッケージを有し、前記パ
    ッケージよりはリードフレームが当該パッケージの内部
    と外部とを繋ぐことをことを特徴とする前記第5項およ
    び第6項に記載の光モジュール。
  9. 【請求項9】 上方から着脱可能で、光学的に接続する
    光ファイバを保持した2本の光プラグハウジングと接続
    アダプタから構成され、前記光プラグハウジングの少な
    くとも一つに挿入させ且つ前記2本の光ファイバを密着
    させる部材を前記接続アダプタ側に設けたことを特徴と
    する光コネクタ装置。
  10. 【請求項10】 光プラグハウジングと接続アダプタの
    接合部に、かみ合わせを有することを特徴とする請求項
    第8項に記載の光コネクタ装置。
  11. 【請求項11】 接続アダプタが他の形式の光コネクタ
    を接合するための変換アダプタであることを特徴とする
    請求項第9項より第10項に記載の光コネクタ装置。
  12. 【請求項12】 接続アダプタが2芯以上の多芯アダプ
    タであることを特徴とする請求項第9項より第11項に
    記載の光コネクタ装置。
  13. 【請求項13】 光モジュールまたは接続アダプタ側に
    設けたプラグの着脱方向と交差する方向にプラグの移動
    を可能とする部材により、光モジュールまたは接続アダ
    プタ側に設けられた光ファイバーと前記プラグの有する
    光ファイバーを相互に密着させることを特徴とする光接
    続方式。
  14. 【請求項14】請求項第1項より第3項のいずれかに記
    載の光通信装置を用いた光システム。
  15. 【請求項15】請求項第6項より第8項のいずれかに記
    載の光モジュールを用いた光システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011227496A (ja) * 2010-04-17 2011-11-10 Weidmueller Interface Gmbh & Co Kg ペンチ型工具用の操作装置

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