JP2001264591A - 光通信用発光複合部品 - Google Patents

光通信用発光複合部品

Info

Publication number
JP2001264591A
JP2001264591A JP2000079505A JP2000079505A JP2001264591A JP 2001264591 A JP2001264591 A JP 2001264591A JP 2000079505 A JP2000079505 A JP 2000079505A JP 2000079505 A JP2000079505 A JP 2000079505A JP 2001264591 A JP2001264591 A JP 2001264591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
emitting device
connector
optical communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000079505A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Koike
康博 小池
Suguru Horinouchi
英 堀之内
Shigeru Koshibe
茂 越部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2000079505A priority Critical patent/JP2001264591A/ja
Publication of JP2001264591A publication Critical patent/JP2001264591A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】信号光の出射効率が良く接続損失の少ない汎用
の光通信用発光部品を提供する。光通信の普及を可能に
する低コスト高品質の発信装置を提供する。 【解決手段】接続部の光通過路に柔軟な光透過体を装着
したコネクターと発光装置を一体化し、発光装置の光出
射面と柔軟な光透過体を密着させた構造とする。発光装
置の導光路は反射面で囲まれ発光素子側に向けて先細り
の形状であり、導光路の端面と発光素子の発光部が接合
している。コネクターは、該光通過路が反射面で囲まれ
発光装置側に向けて平行又は先細り形状であり、光ファ
イバを押圧し光透過体と密着させる挟持機構を有する構
造である。光透過体の特性としては、屈折率が1.30
から1.60、硬さがJIS(D型)60度以下であ
る。又、発光装置の導光路が透明材料(屈折率1.30
から1.60、硬さJIS(A型)70度以下)で封止
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ、特に
プラスチック光ファイバ(POF)を利用する光通信用
のコネクター付き発光装置(発光複合部品)に係わり、
信号光の出射効率に優れ且つ光伝送時の接続損失を低減
する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバを用いた光通信の発信システ
ムは、光ファイバによる光信号伝送路の一端側に送信系
を備えている。送信系は例えば発光ダイオード(LE
D)や半導体レーザ(LD、VCSEL)などの発光源
を有しており、この発光源より出射された信号光をレン
ズを介して光ファイバに光学接続させるものである。
【0003】このような光通信システムにおける発信性
能は信号光の出射効率及び伝送効率に大きく影響され、
発光装置の能力だけでなく接続部の伝送損失が通信性能
を左右する。現在の発光装置は発光素子及び電気接続線
を樹脂や金属にて封止するもので信号光が吸収、拡散、
及び反射等するため信号光が有効に出射され難い構造を
有している。
【0004】又、現在の光通信システムは光ファイバと
発光装置との間にレンズを介在させるものである。しか
し、この構造は精密接続が必要でコストが高く汎用性に
乏しいだけでなく、レンズ面での反射により数dBから
十数dBの接続損失が起こるといった問題を抱えてい
た。
【0005】本発明者は、光通信システムの接続損失を
低減するため、光ファイバと発光素子との間に反射面で
囲まれた導光路を有する導光体を介在させる結合構造
(レンズレス結合、特開平10−221574)を提案
している。又、本発明者は、光ファイバと光ファイバの
間に柔軟な光透過体を挟持させる接続構造(ゲルパッド
接続、特開平10−111429)を提案している。
【0006】本発明者は、さらなる実用化検討を鋭意行
ない、出射光制御型発光装置と柔軟光透過体装着コネク
ターを一体化することにより工業性に優れる光通信用発
光複合部品を提供するものである。実用性を考えると、
光軸を精密に合わせるため発光装置及びコネクターを一
体化し、光ファイバと接続させる構造が最も好ましい。
これにより信号光の伝送損失が最も少ないレンズレス接
合を実現できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、信号光の出
射効率が良く接続損失の少ない発光部品を提供するもの
である。現在の発光装置及びコネクターは産業用を前提
に開発されており、民生用の低コストで簡便な汎用製品
の開発が望まれている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、接続効率の良
いコネクターに発光装置を一体化した光通信用発光複合
部品であり、伝損損失の少ないレンズレス結合を実用化
するものである。本発明の複合部品は接続部の光通過路
に柔軟な光透過体を装着したコネクターと発光装置を一
体化し、発光装置の光出射面と柔軟な光透過体を密着さ
せた構造を有する。
【0009】請求項2は、発光装置の構造に関するもの
である。発光装置の導光路が反射面で囲まれ発光素子側
に向けて先細りの形状であり、導光路の端面と発光素子
の発光部が接合していることを特徴とするものである。
請求項3は、コネクターの光通過路が反射面で囲まれ発
光装置側に向けて平行又は先細り形状であることを特徴
とするものである。
【0010】請求項4は、コネクターの構造が光ファイ
バを押圧し光透過体と密着させる挟持機構を有すること
を特徴とするものである。
【0011】請求項5及び請求項6は光透過体の特性に
関するもので、屈折率は1.30から1.60の範囲
内、硬さはJIS(D型)60度以下であることが好ま
しい。又、光透過体はシリコーン系樹脂、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、エラストマー系樹脂、及びこれら
樹脂の誘導体から選ばれた1種であることが好ましい。
【0012】請求項7は、発光装置の導光路に高信頼性
の透明封止材料が充填されていることを特徴とするもの
である。
【0013】請求項8及び請求項9は透明封止材料の特
性に関するものであり、該屈折率は1.30から1.6
0の範囲内、該硬さがJIS(A型)70度以下である
ことが好ましい。又、透明封止材料はシリコーン系樹
脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、エラストマー系
樹脂、及びこれら樹脂の誘導体から選ばれた1種である
ことが好ましい。
【0014】接続部の光通過路に柔軟な光透過体を装着
したコネクターと発光装置を一体化し、発光装置の光出
射面と柔軟な光透過体を密着させることが必要である。
発光装置より発した信号光は柔軟な光透過体を通って有
効に出射される。発光装置とコネクターを一体化するこ
とにより光軸が固定でき光ファイバに高精度で信号光を
伝送できる。発光装置とコネクターの取り付けは、光軸
合わせの精度が得られれば、固定方式又は脱着方式のど
ちらでも良い。
【0015】又、発光装置の導光路は反射面で囲まれ発
光素子側に向けて先細りであり、導光路の端面と発光素
子の発光部が接合している構造が好ましい。これによ
り、発光素子より発した光は反射面で囲まれた導光路で
出射方向を最適に制御され、広がり角(NA)の小さな
信号光が得られる。又、導光路の端面と発光素子の発光
部の寸法はほぼ等しいことが特に好ましい。信号光が発
生し出射するまでの距離を最短にし吸収による損失を最
小にすることができるからである。
【0016】コネクターは光ファイバを押圧し光透過体
と密着させる挟持機構を有することが好ましい。光ファ
イバと光透過体の界面に隙間ができると、信号光は反射
や屈折により伝送時に損失を生じる。
【0017】光透過体の屈折率は1.30から1.60
の範囲内、該硬さはJIS(D型)60度以下であるこ
とが好ましい。屈折率は光ファイバとはぼ同じであるこ
とが反射や屈折による損失を最小にできる。該硬さは硬
すぎると密着性が悪くなり隙間発生による伝送損失を招
く。又、光透過体としては実績があり品質の安定性な樹
脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹
脂、エラストマー系樹脂、及びこれら樹脂の誘導体より
選択するのが好ましい。
【0018】本発明は、光ファイバがコア径の大きなプ
ラスチック製である場合に適している。プラスチック光
ファイバのコア径は300μmから900μmであり、
発光素子の発光部寸法100μmから500μmより大
きい場合が多い。光ファイバとしては、ポリメチルメタ
クリレート樹脂製(クラベ、三菱レイヨン)、フッソ樹
脂製(旭硝子)を挙げることができる。又、発光素子又
は発光装置の入手先としては、日本電気、日立製作所、
東芝、松下電器産業、シャープ、浜松ホトニクス、ハネ
ウエル、ヒューレットパッカード等を挙げることができ
る。
【0019】発光装置は汎用であることが好ましい。即
ち、金属封止よりは樹脂封止、導光路が高信頼性の透明
封止材料で充填されていることが好ましい。透明封止材
料は発光素子を自然環境及び人的取扱環境より守る機能
が要求される。発光素子は環境変動に対して敏感である
ため、透明封止材料は強固に発光素子を保護することが
求められる。
【0020】透明封止材料の屈折率は光ファイバと同水
準であることが好ましい(光透過体と同じ理由)。硬さ
はJIS(A型)で70度以下が好ましい。発光素子を
保護する機能が優先されるため光透過体より硬めでも良
いが、硬すぎると応力緩和機能が低下しすぎるため好ま
しくない。
【0021】これに適する樹脂も、光透過体と同様で実
績があり品質の安定性な樹脂が好ましい。市販品は信越
化学工業、東芝シリコーン、東亞合成、日本化薬、旭化
成等の製品カタログより選択することができる。又、こ
れらメーカーより中間製品を購入し所望の光透過体及び
その誘導体を製造することも可能である。
【0022】図1は、本発明による光通信用発光複合部
品の一例を示している(接続方向の横から見た断面)。
コネクター1は光通過路2と挟持機構3を備えている。
発光装置5は反射面で囲まれた導光路7を持ち、導光路
の端面と発光素子6の発光面が接合している。光通過路
には柔軟な光透明体が装着されており、光透過体の端面
と発光装置の光出射面が密着している。発光装置の導光
路には透明封止材料が充填されている。又、光通過路及
び導光路は発光素子側に向けて連続する先細りの形状を
している。通信時には、光通信用発光複合部品と光ファ
イバ9を柔軟な光透過体により密着接続し使用する。
尚、挟持機能を持つコネクターは市販品を転用しても良
い(例:PN型、SMI型等)。
【0023】図2は、本発明による光通信用発光複合部
品の別の一例を示す。21はコネクター、22は光通過
路、23は挟持装置、25は発光装置、29は光ファイ
バである。光通過路に装着された柔軟な光透明体と発光
装置は光出射面28にて密着している。又、接続時には
光ファイバは押圧され本部品の柔軟な光透過体と密着す
【0024】図3は、従来のコネクター付き発光装置の
一例を示す図である。31はコネクター、32は光通過
路、33は挟時装置、35は発光装置、39は光ファイ
バである。図2とほぼ同様の構造をしているが、光通過
路に柔軟な光透過体は装着されていない。このため、接
続時には光ファイバと発光装置の間に空隙が生じる。
【0025】図4は、発光装置45と光ファイバ49を
コネクター41を介在して接続する場合の一例を示す図
である。発光装置と光ファイバは挟時機構43により一
時的に簡易固定されるが、発光装置は挟時機構の遊び等
により微妙に動き光軸が不安定となる。
【0026】
【実施形態】本発明の実施形態を説明する。本発明は、
接続部の光通過路に柔軟な光透過体を装着したコネクタ
ーに発光装置を一体化した光通信用発光複合部品であ
り、伝損損失の少ないレンズレス結合を実用化するもの
である。発光装置の構造、コネクターの構造及び透明樹
脂類の特性を最適化することにより、信号光を効率的に
出射でき接続時の損失も低減できる。以下、実施例及び
比較例にて具体的に説明する。
【0027】
【実施例1】反射面で囲まれた導光路を有する発光装置
と光通過部に柔軟な光透過体を装着したコネクターを一
体化し図1の様な発光部品を試作した。発光装置は発光
素子(VCSEL、ヒューレットパッカード製)の発光
面と導光路の端面を接合させた構造を持ち、導光路は透
明材料で封止されている。この発光部品とPOFを接続
し接続損失を測定したところ0.2dBであった。
【0028】POFは、屈折率1.50、コア径0.7
5mmのポリメチルメタクリレート製光ファイバ(三菱
レイヨン製)である。
【0029】柔軟な光透過体は屈折率1.50、硬さJ
IS(D型)10度の特性を有するシリコーン樹脂(X
−32−1910、信越化学工業製)である。透明封止
材料は特殊エポキシ樹脂(OP−137)であり、屈折
率1.50及び硬さJIS(A型)50度の特性を有す
る。
【0030】
【実施例2】市販の発光装置(LD、ソニー製)と円柱
状の光通過路に柔軟光透過体を装着したコネクターを一
体化し図2の様な発光部品を試作した。柔軟光透過体は
実施例1と同じシリコーン樹脂を使用した。又、この部
品とPOFを実施例1同様に接続し損失を測定したとこ
ろ、0.6dBの数値を示した。
【0031】
【比較例1】実施例2において、シリコーン樹脂を装着
しないで発光部品(図3)を試作した。実施例同様に接
続効率を測定したところ、接続損失は2.1dBであっ
た。
【0032】
【比較例2】比較例1において、発光装置を着脱可能な
独立構造にしコネクターを介在させPOFと接続した
(図4)。この場合の接続損失は2.2dBから6.8
dBの値を示した。光軸が動くために損失が大きく且つ
不安定になったものと考えられる。
【0033】
【発明の効果】本発明は、信号光の出射効率が良く接続
損失の少ない発光部品を市場に提供するものである。本
発明により、民生用の汎用発光装置を供給でき、一般家
庭でも情報伝達に光通信を利用できることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の発光複合部品の一例を示す図であ
る。
【図2】 本発明の発光複合部品の別の一例を示す図で
ある。
【図3】 従来型の発光複合部品の一例を示す図であ
る。
【図4】 従来の発光装置及びコネクターの一例を示す
図である。
【符号の説明】
1、21、31、41 コネクター 2、22、32 光通過路 3、23、33、43 挟持装置(着脱機構) 5、25、35、45 発光装置 6 発光素子 7 導光路 8、28 光出射面 9、29、39、49 プラスチック光ファイバ
(POF)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/135 10/13 10/12 (72)発明者 越部 茂 神奈川県横浜市港北区富士塚二丁目28番22 号 Fターム(参考) 2H036 PA13 QA56 2H037 AA01 BA02 DA03 DA04 DA06 DA16 DA33 DA35 5F041 EE02 EE03 EE05 FF14 5F073 AB17 AB28 BA01 FA06 FA11 5K002 BA32

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接続部の光通過路に柔軟な光透過体を装着
    したコネクターに発光装置を一体化させた構造であり、
    発光装置の光出射面と柔軟な光透過体が密着しているこ
    とを特徴とする光通信用発光複合部品。
  2. 【請求項2】発光装置が反射面で囲まれ発光素子側に向
    けて先細りとなる形状の導光路を有し、該導光路の端面
    と発光素子の発光部が接合している構造であることを特
    徴とする請求項1に記載の光通信用発光複合部品。
  3. 【請求項3】コネクターの光通過路が、反射面で囲まれ
    ており、発光装置側に向けて平行又は先細りとなる形状
    であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
    光通信用発光複合部品。
  4. 【請求項4】光ファイバとの接続時に、コネクターが光
    ファイバを押圧し光ファイバと光透過体を密着させる挟
    持機構を有することを特徴とする請求項1から請求項3
    のいずれか1項に記載の光通信用発光複合部品。
  5. 【請求項5】光透過体の屈折率が1.30から1.60
    の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4
    のいずれか1項に記載の光通信用発光複合部品。
  6. 【請求項6】光透過体の硬さがJIS(D型)60度以
    下のシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹
    脂、エラストマー系樹脂、及びこれら樹脂の誘導体から
    選ばれた1種であることを特徴とする請求項1から請求
    項5のいずれか1項に記載の光通信用発光複合部品。
  7. 【請求項7】発光装置の導光路に高信頼性の透明封止材
    料が充填されていることを特徴とする請求項1から請求
    項4のいずれか1項に記載の光通信用発光複合部品。
  8. 【請求項8】透明封止材料の屈折率が1.30から1.
    60の範囲内であることを特徴とする請求項7に記載の
    光通信用発光複合部品。
  9. 【請求項9】透明封止材料の硬さがJIS(A型)70
    度以下であり、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エ
    ポキシ系樹脂、エラストマー系樹脂、及びこれら樹脂の
    誘導体から選ばれた1種であることを特徴とする請求項
    7又は請求項8に記載の光通信用発光複合部品。
JP2000079505A 2000-03-22 2000-03-22 光通信用発光複合部品 Pending JP2001264591A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000079505A JP2001264591A (ja) 2000-03-22 2000-03-22 光通信用発光複合部品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000079505A JP2001264591A (ja) 2000-03-22 2000-03-22 光通信用発光複合部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001264591A true JP2001264591A (ja) 2001-09-26

Family

ID=18596747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000079505A Pending JP2001264591A (ja) 2000-03-22 2000-03-22 光通信用発光複合部品

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001264591A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008032522A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Nitta Ind Corp 光ファイバを用いた触覚センサ
US8021497B2 (en) 2003-07-29 2011-09-20 Voestalpine Stahl Gmbh Method for producing a hardened steel part
CN110261970A (zh) * 2019-06-23 2019-09-20 蚌埠市建金智能科技有限公司 一种医用报警指示光纤线缆连接器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8021497B2 (en) 2003-07-29 2011-09-20 Voestalpine Stahl Gmbh Method for producing a hardened steel part
JP2008032522A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Nitta Ind Corp 光ファイバを用いた触覚センサ
CN110261970A (zh) * 2019-06-23 2019-09-20 蚌埠市建金智能科技有限公司 一种医用报警指示光纤线缆连接器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW424167B (en) Optical transmit-receive module, optical transmit-receive coupler and optical transmit-receive system using same
JP6399365B2 (ja) 光電変換アセンブリの構造
CN106646772B (zh) 光电转换模组的结构
US6721503B1 (en) System and method for bi-directional optical communication using stacked emitters and detectors
US5309542A (en) Fiber optic transmitter modification for improved extinction ratio
US4981334A (en) Compact optical fiber coupler
JP2004226584A (ja) 光信号伝送装置、及び信号処理装置
CN113835165B (zh) 一种光发射组件、芯片、光模块及光通信设备
JP3821638B2 (ja) Pof通信用受光装置
JP2001264591A (ja) 光通信用発光複合部品
JP3821639B2 (ja) Pof通信用2芯型受発光装置
KR20010084377A (ko) 광커넥터 모듈
JP2001324641A (ja) 光ファイバの接続部品
JP2001059922A (ja) 発光導光装置
JP2001264592A (ja) 光通信用の受光複合部品
US6603584B1 (en) System and method for bi-directional optical communication
JP2002350654A (ja) プラスチック光ファイバ、その作製方法、それを用いた光実装体および光配線装置
JP2001059920A (ja) 光ファイバと光半導体の接合用導光体
JPH0250110A (ja) 光素子モジュール
JP2001124957A (ja) 発光半導体装置と光ファイバとの接続方法
JP2002311260A (ja) プラスチック光ファイバ、その作製方法、それを用いた光実装体および光配線装置
JP2001124959A (ja) 光ファイバと光半導体装置との接続方法
JP2003185891A (ja) 光受発信装置
CN212255790U (zh) 一种带小角度分光膜片的光耦合组件
JP2000241657A (ja) 光導波路ユニット