【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に使用する送受信光モジュールの光学的接続部であるレセプタクルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用に使用される光モジュールには、光送信用のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）モジュール、及び受信用のＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）モジュールがあり、発光素子もしくは受光素子が集光用レンズを介して光ファイバへ光学的に結合する構造であり、さらに光コネクタ付きファイバが着脱可能な形態のモジュールをレセプタクル型と称し、上記光コネクタ付きファイバとのインタフェイス部となるレセプタクル部を有する構造形態である。
【０００３】
図３は従来のレセプタクル２を示す図であって、光ファイバ２６が接着固定されているファイバスタブ２１が金属製のスタブホルダ２２へ圧入保持されており、金属またはセラミック製の弾性スリーブ２３がファイバスタブ２１へ装着された後、シェル２４がスタブホルダ２２へ圧入され、シェル２４の内孔部２４ａを通って挿入される光コネクタ付ファイバ（不図示）のフェルール２５は、弾性スリーブ２３によって精度良くファイバスタブ２１の光ファイバ２６と光学的に結合することができる。（特許文献１参照）
また、上述したレセプタクル２は、図４で示したように発光素子３５を内蔵したＣＡＮ型パッケージ３１へ、スリーブ３２、リング３３を介し、光軸方向および光軸垂直面内にて光学的に最も効率良く結合するよう調芯を行い、所定の光出力が得られた状態にて上記部材を固定保持することにより、光モジュール３の機能である電気―光変換を行うものである。
【０００４】
上記光モジュール３への市場要求は小型、低コスト化であり、特に小型化に関してはＣＡＮ型パッケージ３１に用いられるＴＯステム３１ａの小径化や、光軸寸法を短くするために、ＣＡＮ型パッケージ３１に内蔵される光学素子３５とレセプタクル２の間に使用される光学レンズ３４の短焦点距離化、さらにレセプタクル２の小型化が非常に重要である。
【０００５】
さらに、レセプタクル２の小型化に着目した場合には、シェル２４の内孔部２４ａを通って挿入されるフェルール２５が、ファイバスタブ２１に対して規定の押圧力を負荷することにより、フェルール２５とファイバスタブ２１の接続部で発生する接続損失や反射特性を向上させているため、規定の押圧力を得るためにコネクタの種類によって図３中に示したＬ１寸法は決定される。このため、レセプタクル２の小型化を行うためには、ファイバスタブ２１の短尺化が必要不可欠である。
【０００６】
また、他の光レセプタクルとして図５に示したように、中空筒状でフェルール挿入用の内孔を有し、径方向に弾性変形可能な割スリーブと、該割スリーブの内孔の一端部に挿入した光ファイバ内蔵フェルールとからなる光レセプタクルであって、上記割スリーブの光ファイバ内蔵フェルールを挿入した一端部外周に光ファイバ内蔵フェルールの軸方向の位置ずれを防止するストッパを備えた把持リングを嵌合したことものもある。（特許文献２参照）
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３２９８８号公報
【特許文献２】特開２００３−４３３１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献１のレセプタクル２では、短尺化したファイバスタブ２１を用いる場合、ファイバスタブ２１をファイバスタブホルダ２２へ圧入する構造であるため、圧入長さＬ２が短くなってくることから、ファイバスタブ２１が斜めに圧入されやすく、よってファイバスタブ２１とシェル２４内孔部の同芯度が劣化するため、ファイバスタブ２１と光コネクタ付ファイバのフェルール２５間で接続損失や反射特性が劣化するという問題点があった。
【０００９】
更に、圧入長さＬ２が短くなると、圧入後のファイバスタブ２１保持強度が低下するため、ファイバスタブ２１がフェルール２５より押圧力を受けた場合、フェルール２５からファイバスタブ２１へ向かう押圧方向Ｆへファイバスタブ２１の位置が変動し、よって光学素子３５とファイバスタブ２１の距離が変動してしまうため、光学素子３５とレセプタクル２の光学的結合効率が変動してしまうという問題点があった。
【００１０】
また、従来の特許文献２のレセプタクル４では、設計上ストッパ５の肉厚を薄くしなければならない場合、押圧方向Ｆの負荷に耐え切れず変形してしまい、やはり光学素子３５とファイバスタブ２１の距離が変動する可能性があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで上記問題を解決するために、本発明の光モジュール用レセプタクルは、ファイバスタブとスタブホルダを有する光モジュール用レセプタクルにおいて
上記ファイバスタブの外周側面に、該ファイバスタブを固定するスタブホルダの貫通孔の縁部とを当接して係合する段差部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記スタブホルダの貫通孔の縁部がＣ面形状であることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明の光モジュール用レセプタクルは、上記スタブホルダの外側端面にアイソレータ素子および磁石が配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、本発明の光モジュール用レセプタクルは、上記アイソレータ素子が上記ファイバスタブに直接固定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
以上説明した本発明の光モジュール用レセプタクルによれば、ファイバスタブへ段差部を形成し、ファイバスタブの圧入部と段差部の直角度を管理することによって、ファイバスタブの斜め圧入を防止することが可能になることから、ファイバスタブの外径とシェルの内径の同芯度劣化に起因するファイバスタブと光コネクタ付ファイバのフェルール間で接続損失や反射特性が劣化するという問題を改善することが可能となった。
【００１６】
さらに、ファイバスタブの段差部とスタブホルダが完全に当接するまで圧入する構造とすることによって、ファイバスタブは圧入によるスタブホルダの保持力に加え、構造的に止まり部分を有する構造になることから、光コネクタ付ファイバのフェルールからの押圧力によって押圧方向へファイバスタブの位置が変動し、光学素子とファイバスタブの距離が変動してしまうことに起因する光学素子とレセプタクルの光学的結合効率変動という問題を改善することが可能となった。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態につき、図面を用いて説明する。図１（ａ）は本発明の光モジュール用レセプタクルの一実施形態を示す側面断面図であって、レセプタクル１は、ファイバスタブ１１をスタブホルダ１２の端面１２ｄに対し垂直にスタブホルダ１２の貫通孔１２ａへ圧入して貫通孔１２ａの縁部１２ｂにファイバスタブ１１の段差部１１ｄを当接して係合させた後、弾性スリーブ１３をファイバスタブ１１へ装着し、シェル１４をスタブホルダ１２の孔部１２ｃへ圧入して成る。
【００１８】
次に、レセプタクル１の内部寸法、Ｌ１〜Ｌ４の関係について説明する。Ｌ１はシェル１４の端面１４ｂからファイバスタブ１１のシェル側端面１１ｅまでの距離を示し、シェル１４の内孔部１４ａを通って挿入される光コネクタ付ファイバ（不図示）のフェルール２５が、ファイバスタブ１１に対して規定の押圧力を負荷することにより、フェルール２５とファイバスタブ１１の接続部で発生する接続損失や反射特性を向上させているため、規定の押圧力を得るためにコネクタの種類によって図１（ａ）中に示したＬ１寸法は決定される。Ｌ２はファイバスタブ１１がスタブホルダ１２の貫通孔１２ａへ圧入される際の圧入長さであり、Ｌ３、Ｌ４はそれぞれ弾性スリーブ１３が勘合するファイバスタブ１１部分の長さおよび光コネクタ付ファイバのフェルール２５の部分の長さである。ファイバスタブ１１と光コネクタ付ファイバのフェルール２５が安定して接続状態を保持するための条件として、上記寸法の比率は１：１が最も好ましく、またＬ３、Ｌ４の長さが極端に短い場合、例えばフェルール２５を勘合時に該フェルール２５へ横荷重が負荷されると、ファイバスタブ１１とフェルール２５間で接続損失が変動し易くなる。
【００１９】
よって、レセプタクルを小型化するためにファイバスタブ１１を短尺化した場合、最低限必要なＬ３の寸法によってＬ２が制限されることから、先に説明したファイバスタブ１１の圧入長さＬ２が短くなり、ファイバスタブ１１の外径とシェル１４の内孔部１４ａの同芯度が劣化するという問題や、ファイバスタブ１１がフェルール２５より押圧力を受けた場合、フェルール２５からファイバスタブ２１へ向かう押圧方向Ｆへファイバスタブ１１の位置が変動し、そのため光学素子３５とファイバスタブ１１の距離が変動し、結果的に光学素子３５とレセプタクル２の光学的結合効率が変動してしまうという問題が発生し易くなる。
【００２０】
図１（ｂ）はファイバスタブ１１を詳細に示す側面断面図であって、光ファイバ１７が接着固定されたファイバスタブ１１のシェル側端面１１ｅは、フェルール２５と接続するためＲ２０ｍｍ程度の曲率半径を有するＰＣ研磨処理が施され、一方、光学素子側端面１１ｆは反射防止のため４〜８°程度の斜め研磨処理が施される。また、ファイバスタブ１１の外周側面１１ａには段差部１１ｄが形成されており、圧入部１１ｂと弾性スリーブ１３が保持する保持部１１ｃとに分けられ、ファイバスタブ１１がスタブホルダ１２へ圧入される際に、上記段差部１１ｄがスタブホルダ１２の貫通孔１２ａの縁部１２ｂへ完全に当接されるものである。
【００２１】
このことから、ファイバスタブ１１の圧入部１１ｂと段差部１１ｄの直角度を管理することによって、ファイバスタブ１１の斜め圧入を防止することが可能になることから、一番目の課題であるファイバスタブ１１外径とシェル１４内径の同芯度劣化に起因するファイバスタブ１１とフェルール２５間で接続損失や反射特性が劣化するという問題を改善することが可能になる。
【００２２】
さらに、ファイバスタブ１１の段差部１１ｄとスタブホルダ１２の縁部１２ｂが完全に当接するまで圧入できる構造であることから、ファイバスタブ１１は圧入によるスタブホルダ１２の保持力に加え、構造的に止まり部分を有する構造となり、レセプタクル１の小型化によって発生する二番目の課題、即ちフェルール２５からの押圧力によって、フェルール２５からファイバスタブ２１へ向かう押圧方向Ｆへファイバスタブ１１の位置が変動し、光学素子３５とファイバスタブ１１の距離が変動してしまうことに起因する光学素子３５とレセプタクルの光学的結合効率変動という問題を改善することが可能になる。
【００２３】
尚、ファイバスタブ１１の段差部１１ｄによって分割される圧入部１１ｂと保持部１１ｃの外径寸法を比較すると、圧入部１１ｂが小径側、保持部１１ｃが大径側となり、その差分がスタブホルダ１２の縁部１２ｂで当接する段差部１１ｄの幅ｘであって、貫通孔１２ａに干渉しない範囲で少なくとも０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２〜０．９ｍｍ、より好ましくは０．４０〜０．４５ｍｍ程度が好適である。
【００２４】
またその段差部１１ｄにおける直角度αの公差は、＋／−１度であることが好ましい。
【００２５】
ここで段差部１１ｄの加工方法は、予め段差部１１ｄを形成可能な金型により成形してもよいが、センタレス加工などによる後加工でもよい。
【００２６】
本発明のレセプタクル１に使用される好適な材料として、ファイバスタブ１１にはジルコニアセラミックや結晶化ガラスなど、スタブホルダ１２には光モジュール３の実装工程を考慮しＹＡＧ溶接性が良好なＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌなど、弾性スリーブ１３にはジルコニアセラミックやリン青銅など、シェル１４にはスタブホルダ１２への圧入性を考慮しＳＵＳ３０３やリン青銅へＮｉメッキ処理するなどが代表的に列挙される。しかしながら、これは特に材料を限定するものではなく、量産性やコストを考慮しながら自由に材料選択が可能である。
【００２７】
図１（ｃ）は貫通孔１２ａの縁部１２ｂのその他の形状を示す図であって、ファイバスタブ１１の挿入性を向上するため、Ｃ面１８を有している。これにより、ファイバスタブ１１をスタブホルダ１２へ圧入する際に、精度良くスムーズに圧入できるという効果がある。
【００２８】
ここで、Ｃ面１８はファイバスタブ１１がスタブホルダ１２と係合可能な範囲であればよいが、直角部１１ｇがＲ形状であったりすると貫通孔１２ａの縁部１２ｂと干渉してしまい、ファイバスタブ１１がスタブホルダ１２に対して傾いてしまい直角度が悪くなる。そのためＣ面１８は、段差部１１ｄの幅ｘより大きくすることが好ましい。
【００２９】
図２は本発明の光モジュール用レセプタクル１の他の実施形態を示す側面断面図であって、光学結合位置であるファイバスタブ１１の光学素子側端面１１ｆへ、光学素子側への反射戻り光を防止することが可能なアイソレータ素子１９１と、該アイソレータ素子１９１へ磁界印可を行う磁石１９２を配置して成る。
【００３０】
上記アイソレータ素子１９１は、偏光子１９１ａ、ファラデー回転子１９１ｂ、検光子１９１ｃから成り、各々接着剤などで固定されており、光学素子側からファイバスタブ１１への光信号は通過するが、その逆方向からの反射戻り光は遮断する不可逆的なふるまいを示すものである。
【００３１】
また、図示していないが、アイソレータ素子１９１は光軸方向に対して４〜８°程度の傾斜することによってアイソレーションが向上し、さらに偏光子１９１ａと空気層が接する面には反射防止のためＡＲコートが施される。アイソレータ素子１９１はファイバスタブ１１の光学素子側端面１１ｆへ直接接着剤などを用いて固定され、同じく磁石１９２はスタブホルダ１２へ接着固定される。
【００３２】
これにより、アイソレータ素子１９１と磁石１９２がレセプタクル１と一体化するため、光モジュール３が小型、低コスト化できるという効果がある。
【００３３】
【実施例】
次いで、本発明の実施例を具体的に説明する。外径φ０．８ｍｍ、光軸方向長さ０．５ｍｍ、算術平均表面粗さ３．２μｍの圧入部１１ｂと、外径φ１．２５ｍｍ、光軸方向長さ２．０ｍｍの保持部１１ｃを有するジルコニアセラミック製フェルールの内径に、シングルモード光ファイバ１７を接着剤で保持固定した後、シェル側端面１１ｅにはＲ２０ｍｍのＰＣ研磨処理、光学素子側端面１１ｆには８°斜め研磨処理を行って、全長約２．５ｍｍとしたファイバスタブ１１と、切削にてＳＵＳ３０４を加工したスタブホルダ１２を用意した後、ファイバスタブ１１を光学素子側端面１１ｆからスタブホルダ１２の貫通孔１２ａへ圧入し、ファイバスタブ１１の段差部１１ｄとスタブホルダ１２の縁部１２ｂを完全に当接させる。次に、内径φ１．２４５ｍｍ、外径１．６９ｍｍ、長さ４．０ｍｍのジルコニアセラミック製の弾性スリーブ１３をファイバスタブ１１へ装着した後、シェル１４をスタブホルダ１２の孔部１２ｃへ圧入固定し、端面１２ｄと面一とした。
【００３４】
本実施例による光モジュール用レセプタクル１の適用コネクタはＬＣタイプとし、シェル１４の端面１４ｂからファイバスタブ１１のシェル側端面１１ｅまでの距離Ｌ１は４．０５ｍｍ、Ｌ３、Ｌ４はそれぞれ２．０ｍｍ、ファイバスタブ１１の圧入長さＬ２は０．５ｍｍとした。
【００３５】
このようにして作製したレセプタクル１の挿入損失と反射減衰量および結合効率変動について、従来構造レセプタクル２と比較した。
【００３６】
次に各特性の測定方法を説明する。
【００３７】
挿入損失測定は、光コネクタ付ファイバ側から光源（アドバンテストＱ８１２１１）により波長１３１０μｍの光を入射してこれをＰ１（約３００ｍＷ）とし、ファイバスタブ１１の光学素子側端面１１ｆより出射される光をパワーメータ（アドバンテスト製Ｑ８２２１６、Ｑ８２２０３）で測定してこれをＰ２とし、挿入損失＝１０ｘｌｏｇ（Ｐ２／Ｐ１）で求めた。
【００３８】
反射減衰量測定は、光コネクタ付ファイバ側からの反射光（波長１３１０ｎｍ）を反射減衰量測定器（ＪＤＳ製ＲＭ３７５０Ｂ）にて求めた。
【００３９】
結合効率変動測定は、試作したレセプタクル１および２を光モジュール３まで組立て、ＬＤドライバ（ＤＡＴＡ ＳＹＳＴＥＭ ＡＬＰ−７０３３ＣＡ）用いてパワーメータ（アドバンテスト製Ｑ８２２１６、Ｑ８２２０３）で測定して初期のファイバ出力をＰ３、光コネクタ付ファイバを５００回着脱した後のファイバ出力をＰ４とした時、結合効率変動＝１０ｘｌｏｇ（Ｐ４／Ｐ３）で求めた（波長１３１０μｍ、約３００ｍＷ）。
【００４０】
その結果を表１に示し、各特性おいて従来構造レセプタクル２に比較し、本発明のレセプタクル１において良好な特性であることが判った。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】
本発明の光モジュール用レセプタクルによれば、ファイバスタブへ段差部を形成し、ファイバスタブ圧入部と段差部の直角度を管理することによって、ファイバスタブの斜め圧入を防止することが可能になることから、ファイバスタブ外径とシェル内径の同芯度劣化に起因するファイバスタブと光コネクタ付ファイバのフェルール間で接続損失や反射特性が劣化するという問題を改善することが可能となった。
【００４３】
さらに、ファイバスタブの段差部とスタブホルダが完全に当接するまで圧入する構造とすることによって、ファイバスタブは圧入によるスタブホルダの保持力に加え、構造的に止まり部分を有する構造になることから、光コネクタ付ファイバのフェルールからの押圧力によって押圧方向へファイバスタブの位置が変動し、光学素子とファイバスタブの距離が変動してしまうことに起因する光学素子とレセプタクルの光学的結合効率変動という問題を改善することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光モジュール用レセプタクルを示す側面断面図であり、（ｂ）は本発明のファイバスタブを示す側面断面図であり、（ｃ）は貫通孔の縁部のその他の形状を示す図であり、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大図である。
【図２】本発明のその他実施例を示す側面断面図である。
【図３】従来型の光モジュール用レセプタクルを示す側面断面図である。
【図４】従来型の光モジュール例を示す側面断面図である。
【図５】従来型の他の光モジュール用レセプタクルを示す側面断面図である
【符号の説明】
１：レセプタクル
２：レセプタクル
３：光モジュール
４：レセプタクル
５：ストッパ
１１：ファイバスタブ
１１ａ：外周側面
１１ｂ：圧入部
１１ｃ：保持部
１１ｄ：段差部
１１ｅ：シェル側端面
１１ｆ：光学素子側端面
１１ｇ：直角部
１２：スタブホルダ
１２ａ：貫通孔
１２ｂ：縁部
１２ｃ：孔部
１２ｄ：端面
１３：弾性スリーブ
１４：シェル
１４ａ：内孔部
１４ｂ：端部
１７：光ファイバ
１８：Ｃ面
１９１：アイソレータ素子
１９１ａ：偏光子
１９１ｂ：ファラデー回転子
１９１ｃ：検光子
１９２：磁石
２１：ファイバスタブ
２２：スタブホルダ
２３：弾性スリーブ
２４：シェル
２４ａ：内孔部
２５：フェルール
２６：光ファイバ
３１：ＣＡＮ型パッケージ
３１ａ：ＴＯステム
３２：スリーブ
３３：リング
３４：光学レンズ
３５：発光素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a receptacle which is an optical connection part of a transmission / reception optical module used for optical communication.
[0002]
[Prior art]
Optical modules used for optical communication include an LD (Laser Diode) module for optical transmission and a PD (Photo Diode) module for reception, and a light-emitting element or a light-receiving element emits light through a condenser lens. The module is a structure that optically couples to the fiber, and a module in which the fiber with an optical connector is detachable is referred to as a receptacle type, and has a receptacle part that serves as an interface with the fiber with an optical connector.
[0003]
FIG. 3 is a view showing a conventional receptacle 2, in which a fiber stub 21 to which an optical fiber 26 is adhered and fixed is pressed and held in a metal stub holder 22, and a metal or ceramic elastic sleeve 23 is attached to the fiber stub. After being attached to the stub 21, the shell 24 is pressed into the stub holder 22, and the ferrule 25 of the fiber with an optical connector (not shown) inserted through the inner hole 24 a of the shell 24 is precisely stubbed by the elastic sleeve 23. 21 can be optically coupled to the optical fiber 26. (See Patent Document 1)
In addition, the above-described receptacle 2 is optically connected to a CAN type package 31 having a light emitting element 35 therein via a sleeve 32 and a ring 33 in the optical axis direction and in a plane perpendicular to the optical axis, as shown in FIG. Alignment is performed so that coupling is performed efficiently, and the above-mentioned members are fixed and held in a state where a predetermined optical output is obtained, thereby performing electro-optical conversion, which is a function of the optical module 3.
[0004]
The market requirements for the optical module 3 are miniaturization and cost reduction. In particular, regarding the miniaturization, in order to reduce the diameter of the TO stem 31a used for the CAN type package 31 and to shorten the optical axis dimension, the CAN type package 31 is required. It is very important to shorten the focal length of the optical lens 34 used between the optical element 35 and the receptacle 2 built in the receptacle 2 and to reduce the size of the receptacle 2.
[0005]
Further, when focusing on miniaturization of the receptacle 2, the ferrule 25 inserted through the inner hole 24 a of the shell 24 applies a predetermined pressing force to the fiber stub 21, and Since the connection loss and reflection characteristics generated at the connection portion of the fiber stub 21 are improved, the L1 dimension shown in FIG. 3 is determined depending on the type of the connector in order to obtain a specified pressing force. Therefore, in order to reduce the size of the receptacle 2, it is essential to shorten the fiber stub 21.
[0006]
Further, as shown in FIG. 5, as another optical receptacle, a hollow sleeve having a ferrule insertion inner hole, which is elastically deformable in the radial direction, and one end of the inner hole of the split sleeve are provided. An optical receptacle comprising an inserted optical fiber ferrule and an inserted optical fiber ferrule, wherein a gripping ring having a stopper for preventing axial displacement of the optical fiber built-in ferrule is provided on an outer periphery of one end of the split sleeve into which the optical fiber built-in ferrule is inserted. Some have been fitted. (See Patent Document 2)
[0007]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-332988 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-43313 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional receptacle 2 of Patent Document 1, when the shortened fiber stub 21 is used, since the fiber stub 21 is press-fitted into the fiber stub holder 22, the press-fit length L2 becomes shorter. Since the fiber stub 21 is easily obliquely press-fitted, and concentricity between the fiber stub 21 and the inner hole of the shell 24 is deteriorated, connection loss and reflection characteristics between the fiber stub 21 and the ferrule 25 of the fiber with an optical connector are deteriorated. There was a problem.
[0009]
Further, when the press-fit length L2 is short, the holding strength of the fiber stub 21 after press-fitting is reduced. Therefore, when the fiber stub 21 receives a pressing force from the ferrule 25, the fiber is moved in the pressing direction F from the ferrule 25 to the fiber stub 21. Since the position of the stub 21 fluctuates and the distance between the optical element 35 and the fiber stub 21 fluctuates, the optical coupling efficiency between the optical element 35 and the receptacle 2 fluctuates.
[0010]
Further, in the conventional receptacle 4 of Patent Document 2, if the thickness of the stopper 5 must be reduced due to its design, the stopper 5 cannot withstand the load in the pressing direction F and is deformed. The distance could fluctuate.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above problem, an optical module receptacle according to the present invention has an optical module receptacle having a fiber stub and a stub holder, and has an edge portion of a through hole of a stub holder for fixing the fiber stub on an outer peripheral side surface of the fiber stub. And a step portion is formed to abut and engage with the step.
[0012]
The stub holder is characterized in that the edge of the through hole has a C-plane shape.
[0013]
Furthermore, an optical module receptacle according to the present invention is characterized in that an isolator element and a magnet are arranged on an outer end surface of the stub holder.
[0014]
Further, in the optical module receptacle according to the present invention, the isolator element is directly fixed to the fiber stub.
[0015]
According to the optical module receptacle of the present invention described above, the step portion is formed in the fiber stub, and the oblique press-fitting of the fiber stub can be prevented by managing the perpendicularity between the press-fit portion of the fiber stub and the step portion. It is possible to solve the problem of deterioration of connection loss and reflection characteristics between the fiber stub and the ferrule of the fiber with optical connector due to the deterioration of concentricity between the outer diameter of the fiber stub and the inner diameter of the shell. It became.
[0016]
Further, by adopting a structure in which the step portion of the fiber stub and the stub holder are press-fitted until they come into complete contact with each other, the fiber stub has a structure having a stop portion in addition to the holding force of the stub holder by press-fitting. Improves the problem of optical coupling efficiency fluctuation between the optical element and the receptacle caused by the position of the fiber stub fluctuating in the pressing direction due to the pressing force from the ferrule of the attached fiber and the distance between the optical element and the fiber stub fluctuating It became possible to do.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a side sectional view showing one embodiment of the optical module receptacle of the present invention. In the receptacle 1, a fiber stub 11 is inserted into a through hole 12 a of a stub holder 12 perpendicularly to an end face 12 d of the stub holder 12. After press-fitting and engaging the step 11d of the fiber stub 11 with the edge 12b of the through hole 12a and engaging it, the elastic sleeve 13 is mounted on the fiber stub 11, and the shell 14 is press-fitted into the hole 12c of the stub holder 12. Consisting of
[0018]
Next, the relationship between the internal dimensions of the receptacle 1 and L1 to L4 will be described. L1 indicates the distance from the end surface 14b of the shell 14 to the shell-side end surface 11e of the fiber stub 11, and the ferrule 25 of the fiber with an optical connector (not shown) inserted through the inner hole 14a of the shell 14 By applying a specified pressing force to the connector 11, connection loss and reflection characteristics generated at the connection between the ferrule 25 and the fiber stub 11 are improved. The L1 dimension shown in FIG. 1A is determined. L2 is the press-fit length when the fiber stub 11 is press-fitted into the through hole 12a of the stub holder 12, L3 and L4 are the length of the fiber stub 11 to be fitted with the elastic sleeve 13 and the ferrule 25 of the fiber with an optical connector, respectively. Is the length of the part. As a condition for stably maintaining the connection state between the fiber stub 11 and the ferrule 25 of the fiber with an optical connector, the ratio of the above dimensions is most preferably 1: 1 and when the lengths of L3 and L4 are extremely short, For example, if a lateral load is applied to the ferrule 25 when fitting the ferrule 25, the connection loss between the fiber stub 11 and the ferrule 25 tends to fluctuate.
[0019]
Therefore, when the length of the fiber stub 11 is shortened in order to reduce the size of the receptacle, L2 is limited by the minimum required dimension of L3, so that the press-fit length L2 of the fiber stub 11 described above is shortened, When the outer diameter of the fiber stub 11 and the concentricity of the inner hole 14a of the shell 14 are degraded, or when the fiber stub 11 receives a pressing force from the ferrule 25, a pressing direction F from the ferrule 25 to the fiber stub 21 is applied. The position of the fiber stub 11 fluctuates, so that the distance between the optical element 35 and the fiber stub 11 fluctuates, and as a result, the problem that the optical coupling efficiency between the optical element 35 and the receptacle 2 fluctuates easily occurs. .
[0020]
FIG. 1B is a side sectional view showing the fiber stub 11 in detail. The shell-side end face 11 e of the fiber stub 11 to which the optical fiber 17 is adhered and fixed has a radius of curvature of about R20 mm for connection with the ferrule 25. On the other hand, the optical element side end face 11f is subjected to an oblique polishing treatment of about 4 to 8 ° to prevent reflection. Further, a step portion 11d is formed on the outer peripheral side surface 11a of the fiber stub 11, and is divided into a press-fit portion 11b and a holding portion 11c held by the elastic sleeve 13. When the fiber stub 11 is press-fitted into the stub holder 12, The step 11d is completely brought into contact with the edge 12b of the through hole 12a of the stub holder 12.
[0021]
From this, it is possible to prevent oblique press-fitting of the fiber stub 11 by managing the perpendicularity between the press-fitting portion 11b and the step portion 11d of the fiber stub 11, so that the fiber stub 11 which is the first problem is required. It is possible to improve the problem that the connection loss and the reflection characteristics are deteriorated between the fiber stub 11 and the ferrule 25 due to the concentricity deterioration of the outer diameter and the inner diameter of the shell 14.
[0022]
Further, since the structure is such that the step portion 11d of the fiber stub 11 and the edge portion 12b of the stub holder 12 can be press-fitted until the fiber stub 11 is completely brought into contact with the fiber stub 11, the fiber stub 11 has a structural stop portion in addition to the holding force of the stub holder 12 by press-fitting. The second problem that occurs when the size of the receptacle 1 is reduced, that is, the pressing force from the ferrule 25 changes the position of the fiber stub 11 in the pressing direction F from the ferrule 25 to the fiber stub 21, and the optical element 35 It is possible to improve the problem of fluctuation of the optical coupling efficiency between the optical element 35 and the receptacle caused by the fluctuation of the distance between the optical fiber 35 and the fiber stub 11.
[0023]
When the outer diameters of the press-fit portion 11b and the holding portion 11c divided by the step portion 11d of the fiber stub 11 are compared, the press-fit portion 11b is on the small diameter side and the holding portion 11c is on the large diameter side. The width x of the step portion 11d that abuts on the edge portion 12b is at least 0.1 mm or more, preferably 0.2 to 0.9 mm, and more preferably 0.40 to 0.45 mm as long as it does not interfere with the through hole 12a. The degree is preferred.
[0024]
It is preferable that the tolerance of the perpendicularity α at the step portion 11d is +/− 1 degree.
[0025]
Here, as a method of processing the step portion 11d, the step portion 11d may be preliminarily formed by a mold capable of forming the step portion 11d, or may be post-processed by centerless processing or the like.
[0026]
Preferred materials used for the receptacle 1 of the present invention include zirconia ceramic and crystallized glass for the fiber stub 11 and SUS304 and SUS304L for the stub holder 12 which have good YAG weldability in consideration of the mounting process of the optical module 3. The elastic sleeve 13 is typically exemplified by zirconia ceramic or phosphor bronze, and the shell 14 is typically exemplified by Ni plating on SUS303 or phosphor bronze in consideration of the press fit into the stub holder 12. However, this does not particularly limit the material, and the material can be freely selected in consideration of mass productivity and cost.
[0027]
FIG. 1C is a diagram showing another shape of the edge 12b of the through hole 12a, and has a C surface 18 in order to improve the insertability of the fiber stub 11. Accordingly, when the fiber stub 11 is press-fitted into the stub holder 12, there is an effect that the fiber stub 11 can be press-fitted smoothly and accurately.
[0028]
Here, the C surface 18 may be in a range in which the fiber stub 11 can be engaged with the stub holder 12, but if the right-angled portion 11g has an R shape, it interferes with the edge 12b of the through hole 12a, and 11 is inclined with respect to the stub holder 12, and the squareness is deteriorated. Therefore, it is preferable that the C surface 18 be larger than the width x of the step portion 11d.
[0029]
FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment of the optical module receptacle 1 of the present invention, and reflects reflected return light to the optical element side to the optical element side end face 11f of the fiber stub 11 at the optical coupling position. An isolator element 191 that can be prevented and a magnet 192 that applies a magnetic field to the isolator element 191 are arranged.
[0030]
The isolator element 191 includes a polarizer 191a, a Faraday rotator 191b, and an analyzer 191c, each of which is fixed with an adhesive or the like. An optical signal from the optical element side to the fiber stub 11 passes therethrough, but in the opposite direction. The reflected return light from the device indicates an irreversible behavior of blocking.
[0031]
Although not shown, the isolator element 191 is tilted by about 4 to 8 degrees with respect to the optical axis direction to improve isolation, and furthermore, the surface where the polarizer 191a and the air layer are in contact with each other is provided to prevent reflection. An AR coat is applied. The isolator element 191 is directly fixed to the optical element side end face 11f of the fiber stub 11 using an adhesive or the like, and the magnet 192 is similarly adhesively fixed to the stub holder 12.
[0032]
Thereby, since the isolator element 191 and the magnet 192 are integrated with the receptacle 1, there is an effect that the optical module 3 can be reduced in size and cost.
[0033]
【Example】
Next, examples of the present invention will be specifically described. Zirconia having a press-fit portion 11b having an outer diameter of 0.8 mm, a length in the optical axis direction of 0.5 mm, and an arithmetic average surface roughness of 3.2 μm, and a holding portion 11c having an outer diameter of 1.25 mm and a length of 2.0 mm in the optical axis direction. After the single mode optical fiber 17 is held and fixed to the inner diameter of the ceramic ferrule with an adhesive, the shell-side end face 11e is subjected to R20 mm PC polishing, and the optical element-side end face 11f is subjected to an 8 ° oblique polishing treatment to obtain the entire length. After preparing a fiber stub 11 of about 2.5 mm and a stub holder 12 obtained by processing SUS304 by cutting, the fiber stub 11 is pressed into the through hole 12a of the stub holder 12 from the optical element side end face 11f, and the step of the fiber stub 11 is formed. The portion 11d and the edge 12b of the stub holder 12 are completely brought into contact. Next, after attaching an elastic sleeve 13 made of zirconia ceramic having an inner diameter of 1.245 mm, an outer diameter of 1.69 mm, and a length of 4.0 mm to the fiber stub 11, the shell 14 is press-fitted and fixed to the hole 12c of the stub holder 12, It was flush with the end face 12d.
[0034]
The applicable connector of the optical module receptacle 1 according to this embodiment is an LC type connector, the distance L1 from the end surface 14b of the shell 14 to the shell side end surface 11e of the fiber stub 11 is 4.05 mm, L3 and L4 are 2.0 mm each, The press-fit length L2 of the stub 11 was 0.5 mm.
[0035]
The insertion loss, the return loss, and the coupling efficiency fluctuation of the receptacle 1 thus manufactured were compared with those of the conventional receptacle 2.
[0036]
Next, a method for measuring each characteristic will be described.
[0037]
In the insertion loss measurement, a light having a wavelength of 1310 μm is incident from a fiber side with an optical connector by a light source (Advantest Q81211) and is set to P1 (about 300 mW), and the light emitted from the optical element side end face 11 f of the fiber stub 11 is used as power. It was measured with a meter (Q82216, Q82203, manufactured by Advantest) and this was defined as P2, and the insertion loss was determined by 10 × log (P2 / P1).
[0038]
In the return loss measurement, the reflected light (wavelength 1310 nm) from the fiber side with the optical connector was determined by a return loss measuring device (RM3750B manufactured by JDS).
[0039]
The coupling efficiency fluctuation measurement is performed by assembling the prototype receptacles 1 and 2 to the optical module 3 and measuring the initial fiber output to P3 using an LD driver (DATA SYSTEM ALP-7033CA) with a power meter (Q82216, Q82203 manufactured by Advantest). When the fiber output after attaching and detaching the fiber with the optical connector 500 times was P4, the coupling efficiency fluctuation was determined by 10 × log (P4 / P3) (wavelength 1310 μm, about 300 mW).
[0040]
The results are shown in Table 1, and it was found that the characteristics of the receptacle 1 of the present invention were better than those of the conventional receptacle 2 in each characteristic.
[0041]
[Table 1]
[0042]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the receptacle for optical modules of this invention, the step part is formed in a fiber stub, and it becomes possible to prevent the oblique press-fit of a fiber stub by managing the perpendicularity of a fiber stub press-fit part and a step part. Thus, it is possible to improve the problem that the connection loss and the reflection characteristics are deteriorated between the fiber stub and the ferrule of the fiber with the optical connector due to the concentricity deterioration of the outer diameter of the fiber stub and the inner diameter of the shell.
[0043]
Further, by adopting a structure in which the step portion of the fiber stub and the stub holder are press-fitted until they come into complete contact with each other, the fiber stub has a structure having a stop portion in addition to the holding force of the stub holder by press-fitting. Improves the problem of optical coupling efficiency fluctuation between the optical element and the receptacle caused by the position of the fiber stub fluctuating in the pressing direction due to the pressing force from the ferrule of the attached fiber and the distance between the optical element and the fiber stub fluctuating It became possible to do.
[Brief description of the drawings]
1A is a side sectional view showing a receptacle for an optical module of the present invention, FIG. 1B is a side sectional view showing a fiber stub of the present invention, and FIG. It is a figure which shows other shapes, (d) is the elements on larger scale of (c).
FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a conventional optical module receptacle.
FIG. 4 is a side sectional view showing an example of a conventional optical module.
FIG. 5 is a side sectional view showing another conventional optical module receptacle.
1: Receptacle 2: Receptacle 3: Optical module 4: Receptacle 5: Stopper 11: Fiber stub 11a: Outer peripheral side surface 11b: Press-fit portion 11c: Holding portion 11d: Step portion 11e: Shell side end surface 11f: Optical element side end surface 11g: Right angle Part 12: Stub holder 12a: Through hole 12b: Edge 12c: Hole 12d: End surface 13: Elastic sleeve 14: Shell 14a: Inner hole 14b: End 17: Optical fiber 18: C surface 191: Isolator element 191a: Polarized light Element 191b: Faraday rotator 191c: Analyzer 192: Magnet 21: Fiber stub 22: Stub holder 23: Elastic sleeve 24: Shell 24a: Inner hole 25: Ferrule 26: Optical fiber 31: CAN type package 31a: TO stem 32: Sleeve 33: Ring 34: Optical lens 35: Light emitting element
