JP2005017700A

JP2005017700A - Optical receptacle

Info

Publication number: JP2005017700A
Application number: JP2003182586A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Ito; 宏樹伊藤; Tsuyoshi Tanaka; 強田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: CN100454062C; JP3914900B2; CN1809774A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical receptacle which realizes the reduction of the length of the optical receptacle, ameliorates the connection loss against the inclination of a plug-in ferrule and is good in the reproducibility of the connection loss. <P>SOLUTION: The optical receptacle is constituted by fixing the rear end of a fiber stub inserted and fixed with an optical fiber into a through-hole of the ferrule and holding the front end of the fiber stub to a sleeve for holding the plug-in ferrule connected to the front end surface of the fiber stub. The optical receptacle has a ring for holding the outer periphery of the sleeve down to a position below the end surface of the fiber stub. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用モジュール等に使用されるレセプタクルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を電気信号に変換するための光モジュールは、半導体レーザーやフォトダイオード等の光素子をケース内に収納し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような構造となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記光モジュールのうちコネクタを接続するようにしたレセプタクル型の光モジュールは、図２に示すような光レセプタクル１２の端面９側に光素子２０を備えるとともに、端面８に光コネクタ（ＳＣコネクタ）のプラグフェルール１０を接続するものである。
【０００４】
上記光レセプタクル１２は、図２に示すようにジルコニア、アルミナ等のセラミック材料からなるフェルール２と、該フェルール２の貫通孔に石英ガラス等からなる光ファイバ３を挿入固定して得られたファイバスタブ１の後端部１７をホルダ５に圧入により固定し、先端部１８をスリーブ４の内孔に挿入するとともに、それらをスリーブケース６に圧入又は接着固定することによって構成されている。
【０００５】
近年、高密度実装の要求から光モジュールの小型化が求められており、光レセプタクルの全長も短くすることが求められている。そこで図３に示すように、フェルール２の貫通孔に光ファイバ３を挿入固定したファイバスタブ１、ファイバスタブ１の先端部１８に接続されるプラグフェルール１０を保持するためのスリーブ４、スリーブ４の後端部１７のＬ３の外周側面１９に圧入されたスリーブ４の自由な変形を拘束する把持リング１４からなる光レセプタクル１５が考案された。上記ファイバスタブ１を保持したスリーブ４の外周側面１９に把持リング１４を圧入し、スリーブ４の自由な変形を拘束することによって、ファイバスタブ１がスリーブ４に保持されている長さＬ２を短くしても十分なファイバスタブ１の保持力を得ている（特許文献２参照）。
【０００６】
又、図４に示すように、図３の把持リング１４にストッパ部１６を付ける事により、ファイバスタブ１の抜けを防止する構造のものも考案されている。
【０００７】
（特許文献３参照）
図４のように、上述の光レセプタクル１７を用いて光モジュールを構成する場合は、光レセプタクル１７のファイバスタブ１の後端部１７側に、光素子２０とレンズ２１を備えたケース２２を溶接により接合し、光レセプタクル１７のもう一方の端面８側よりスリーブ４内にプラグフェルール１０を挿入し、光ファイバ端面８を当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。
【０００８】
このときプラグフェルール１０の外径は、ＳＣコネクタを接続するタイプのものがφ２．５ｍｍ程度、ＬＣコネクタを接続する小型タイプのものがφ１．２５ｍｍ程度で、外径公差は±１μｍ以下で、その貫通孔に備えられた光ファイバの外径は１２５μｍ程度で、外径公差は±１μｍ程度とＪＩＳ規格やＩＥＣ規格等で規定されているが、従来から、光ファイバの中心に形成された光信号を伝搬する直径１０μｍ程度のコア（不図示）同士を損失の少ない接続とするため、それぞれの部品（スリーブ４、プラグフェルール１０等）は高精度に加工されており、スリーブ４によってファイバスタブ１及びプラグフェルール１０を安定且つ高精度に保持する構造となっている。
【０００９】
さらに、上記ファイバスタブ１における先端部１８は、当接時の接続損失を減らすために曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面に鏡面研磨されており、後端部１７は、ＬＤ等の光素子２０から出射された光が反射して光素子に戻る反射光を防止するため、光ファイバ３を挿通したフェルール２とともに４〜１０°程度に端面９が鏡面研磨されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−６６４６８号公報
【００１１】
【特許文献２】特開平１０−３３２９８８号公報
【００１２】
【特許文献３】特開２００３−４３３１３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に示す従来の光レセプタクル１２の場合、小型化の要求に応えるため、スリーブ４の長さＬ１を短くし、ファイバスタブ１の先端部１８の寸法Ｌ２を短くする方法を適用した場合、スリーブ４とファイバスタブ１の保持強度が大きく減少するために、プラグフェルール１０をファイバスタブ１に接続した後、プラグフェルール１０が傾くような加重が掛かった場合に、スリーブ４が傾き、接続損失が生じてしまうという問題があった。
【００１４】
更に、図３や図４に示すような光レセプタクル１５、光レセプタクル１７の場合、把持リング１４がスリーブ４を同時圧入することでプラグフェルール１０をファイバスタブ１に接続した後、プラグフェルール１０が傾くような加重が掛かった場合でもスリーブ４の傾きが発生しにくいため、接続損失が生じないと考えられる。しかし、プラグフェルール１０の脱着の繰り返しや接続時に掛かり続けるプラグフェルール１０側のバネ圧により、ファイバスタブ１に対して加重が掛かるため、把持リング１４はファイバスタブ１とスリーブ４に対して十分な把持力と、ホルダ１３への十分な固定が必要である。そのため、スリーブ４が変形したり、プラグフェルール１０をスリーブ４に挿入、抜去した際のスリーブ４の変形が不均一となるので挿入力、抜去力が不安定となり、着脱再現性を重視する用途には不向きな構造であった。
【００１５】
又、スリーブ４は構造的に薄いため、強く圧入しすぎると割れや歪が発生する場合もあり、図３のように把持リング１４のようにストッパーの無い構造である場合においては特に、ファイバスタブ１の抜け防止のために圧入で強固に固定する把持力を十分に管理をする必要があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて本発明の光レセプタクルは、フェルールの貫通孔に光ファイバを有するファイバスタブの後端部をホルダに固定し、上記ファイバスタブの先端部にプラグフェルールを保持するスリーブを配設してなる光レセプタクルにおいて、上記ファイバスタブと上記スリーブが重なる外周側面に保持リングを配設したことを特徴とするものである。
【００１７】
又、上記保持リングは弾性体であることを特徴とするものである。
【００１８】
又、上記保持リングは上記ホルダに固定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
【００２０】
図１（ａ）は、本発明の光レセプタクル７の一実施形態を示す断面図であり、フェルール２に光ファイバ３を挿入固定してなるファイバスタブ１と、ファイバスタブ１の後端部１７を固定するホルダ５及びスリーブケース６と、ファイバスタブ１の先端部１８に接続されるプラグフェルール１０を保持するためのスリーブ４とからなり、該スリーブ４はファイバスタブ１の先端部１８に挿入保持されている。
【００２１】
ここで、上記スリーブ４のファイバスタブ１の相重なる外周側面１９に樹脂を充填することにより、保持リング１１を形成する。これにより、上記スリーブ４が傾くことが無く、かつ、弾性体であるため、スリーブ４が変形したり、傾いたりすることを低減する効果がある。
【００２２】
以下、スリーブ４の長さをＬ１、スリーブ４とファイバスタブ１の重なる長さをＬ２、ホルダ５とファイバスタブ１の重なる長さをＬ３、ファイバスタブ１と保持リング１１の重なる長さをＬ４として説明する。
【００２３】
スリーブ４の外周に寸法Ｌ４の範囲で保持リング１１を有することにより、ファイバスタブ１とスリーブ４の重なる寸法Ｌ２は、スリーブの長さ寸法Ｌ１に対して、１／２以下になっても急激にスリーブ４が変形したり、傾いたりすることはないが、１／３以上の長さであることが好ましい。
【００２４】
スリーブ４の材質としては弾性体であればよく、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、プラスチックなどの幅広い材料が用いられる。
【００２５】
保持リング１１は樹脂を充填する代わりに樹脂や金属の割スリットの入った弾性リングをホルダ５に嵌め込み、固定することで、スリーブ４の傾きを防止することも可能である。
【００２６】
又、スリーブケース６のホルダ挿入側に、スリットを入れる等して保持リング１１と一体化することも可能である。
【００２７】
ファイバスタブ１を構成するフェルール２はステンレス、りん青銅等の金属、エポキシ、液晶ポリマー等のプラスチックス、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスからなり、特にジルコニアセラミックで形成することが好ましい。具体的には、ＺｒＯ_２を主成分とし、Ｙ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ_２、Ｄｙ_２Ｏ_３などの少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることが好ましく、このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから、圧入によって固定する際に有利である。
【００２８】
上記フェルール２の加工方法としては、先ず、フェルール２を例えばジルコニアセラミックスから形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によってフェルール２となる円柱状もしくは直方体形状の成形体を得、その後、該成形体を１３００〜１５００℃で焼成し、所定の寸法に切削加工または研磨加工を施す。なお、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。
【００２９】
ファイバスタブ１の先端部１８の端面８は、光コネクタとの接続損失を低減させるため曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に加工され、後端部１７の端面９はＬＤ等の光素子から出射された光が光ファイバ３の端面９で反射して光素子２０に戻る反射光を防止するため４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。
【００３０】
さらにスリーブ４はジルコニア、アルミナ、銅などの材料からなっている。主には耐摩耗性を考慮して、ジルコニアなどのセラミックス材料からなることが多い。その加工方法としては、たとえばジルコニアなどのセラミックス材料により、形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によってスリーブ４となる円筒状もしくは円柱状の成形体を得、その後、該成形体を１３００〜１５００℃で焼成し、所定の寸法に切削加工または研磨加工を施して形成する。
【００３１】
また、スリーブ４の内径の表面荒さは挿入性を考慮して、算術平均粗さ（Ｒａ）０．２μｍ以下が望ましく、ファイバスタブ１の外径とスリーブ４の内径公差は低い接続損失を得るため、±１μｍ以下が望ましく、スリーブ４の内径寸法はファイバスタブ１を確実に保持するために、０．９８Ｎ以上の挿入力になるよう設計することが望ましい。
【００３２】
ファイバスタブ１はプラグフェルール１０の脱着の繰り返しや、接続時に掛かり続けるプラグフェルール１０側のバネ圧により加重が掛かるため、十分な固定強度が必要である。このため、ファイバスタブ１はホルダ５に十分な圧入、又は接着、又は圧入と接着を併用する固定方法にすることで、これを達成することが出来る。
【００３３】
さらにホルダ５は光モジュールとしてケース２２（図３参照）と溶接することが多いため、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料からなっている。主には耐腐食性と溶接性を考慮して、ステンレスが用いられる。
【００３４】
さらにまた、スリーブケース６は耐摩耗性、溶接性を配慮する必要がないため、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、プラスチック、ジルコニア、アルミナなどの幅広い材料が用いられる。
【００３５】
本発明の光レセプタクル７では、スリーブ４を弾性体にて保持するため、極端な応力がかからず、傾くことが無いため、プラグフェルール１０をスリーブ４に挿入、抜去において、良好な着脱性を得ることが出来る。また短尺化のためにファイバスタブ１のスリーブ４への挿入長を短くすることも可能であり、ファイバスタブ１を直接ホルダ５に圧入や接着でしっかり固定することが出来るため、プラグフェルール１０脱着時などの押し込み加重でファイバスタブ１がずれることが無い。
【００３６】
【実施例】
本発明の実施例を説明する。
【００３７】
先ず、本発明実施例として図１（ａ）に示す光レセプタクル７を作製した。なお光レセプタクル７に接続される光コネクタはＬＣコネクタとした。
【００３８】
ファイバスタブ１に用いたフェルール２は、ジルコニアセラミックスからなり、押し出し成形によって円筒状のセラミックス成形体を得て焼成工程で焼き固め、切削加工を行って図１に示す形状のフェルール２を得た。
【００３９】
こうして得られたそれぞれのフェルール２の貫通孔に光ファイバ３を挿入固定し、先端部１８を曲率半径２０ｍｍ程度の曲面に鏡面研磨し、反対側の後端部１７は、ＬＤ等の光素子２０から出射された光が、光ファイバ３の先端部１８で反射して光素子２０に戻る反射光を防止するため、８°の傾斜面に鏡面研磨を行い、ファイバスタブ１とした。
【００４０】
ファイバスタブ１の後端部１７はホルダ５へ圧入には圧力センサ付きハンドプレスにて、十分な加重を確認しつつ圧入した。このとき、このサンプルの固定位置付近での圧入強度は１５０Ｎ程度あった。従って、それ以下の加重であればファイバスタブ１が動くことが無いため、プラグフェルール１０のバネによる押し圧や、着脱時の衝撃に対して十分な強度があることが明白である。
【００４１】
その後、ジルコニアセラミックスからなる、フェルール２の外形に対して、１ｕｍ大きい精度を持つように内径を研磨した精密なスリーブ４を、ホルダ５に圧入固定されたファイバスタブ１へ挿入し、ホルダ５迄当て付けた。
【００４２】
この時、ファイバスタブ１の先端部１８とスリーブ４の相重なる寸法Ｌ２は、レセプタクルの短尺化のため、精密なスリーブ４の長さ寸法Ｌ１に対して１／３の位置になるように設計されている。そして、精密なスリーブ４とファイバスタブ１の相重なる位置の寸法Ｌ４の間で、樹脂を充填し、オーブンにて加熱硬化し、保持リング１１を形成した。最後にスリーブケース６をホルダ５に圧入することによって図１に示す様な光レセプタクル７を作製した。
【００４３】
次に比較例として、上記の様に作製した光レセプタクル７と上記の作製手順の内、樹脂の充填をせずに保持リング１１を形成せず、そのままスリーブケース６を圧入した図２に示す様な光レセプタクル１２を作製した。
【００４４】
ここで、図５（ｂ）の様に、この２つのレセプタクルに発光素子をつけてモジュール化した後、電源２６を駆動させ発光させる。そして、レセプタクルに対して、プラグフェルール１０を接続して光を導出した後、光出力測定器２５にて光出力を測定する。その後、プラグフェルール１０に横加重２７を加えて、傾きが発生したときの接続損失を光出力測定器２５により計測して算出し、測定比較した。
図５（ａ）に横加重対損失の比較グラフを示す。この結果より、保持リング１１によって傾きが制限されることにより、横加重２７に対して損失が抑えられることが明確となった。又、図１（ｂ）のスリーブ４が弾性変形する様にスリット２４の入った割スリーブ２３においても、保持リング１１をスリット２４の入った割スリーブ２３の弾性変形を大きく妨げることの無い弾性体にすることで、スリーブ２３に対して、大きな応力をかけたり、変形させることなく、プラグフェルール１０の斜めの傾きに対して効果を持たせることが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光レセプタクルによれば、フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定したファイバスタブの後端部を寸法Ｌ３でホルダに固定し、ファイバスタブの先端部に接続されるプラグフェルールを保持するためのスリーブに、上記ファイバスタブを保持してなる光レセプタクルにおいて、スリーブの外周に寸法Ｌ４の範囲で保持リングを有することにより、ファイバスタブとスリーブの重なる寸法Ｌ２が、スリーブの長さ寸法Ｌ１に対して、１／２より短い構造になっても、スリーブが傾くことなく、プラグフェルールの傾き加重に対して強い構造とすることが出来るだけでなく、小型の光レセプタクルとすることが可能となる。
【００４６】
又、該保持リングは弾性体であるため、スリーブが弾性体であっても、その形状変化を大きく妨げることがなく、スリーブが変形してプラグフェルールを挿入、抜去した際に挿入力、抜去力が不安定となり、着脱性が悪くなるという問題が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光レセプタクルの一実施形態を示す断面図、（ｂ）は弾性変形する様にスリットの入った割スリーブの斜視図である。
【図２】従来の光モジュールを示す断面図である。
【図３】従来の光モジュールを示す断面図である。
【図４】従来の光モジュールを示す断面図である。
【図５】（ａ）は保持リング有、無での横方向加重に対する接続損失を示すグラフ、（ｂ）は横加重に対する接続損失の測定方法である。
【符号の説明】
１：ファイバスタブ
２：フェルール
３：光ファイバ
４：スリーブ
５：ホルダ
６：スリーブケース
７：光レセプタクル
８：端面
９：端面
１０：プラグフェルール
１１：保持リング
１２：光レセプタクル
１３：ホルダ
１４：把持リング
１５：光レセプタクル
１６：ストッパ部
１７：後端部
１８：先端部
１９：外周側部
２０：光素子
２１：レンズ
２２：ケース
２３：割スリーブ
２４：スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receptacle used for an optical communication module or the like.
[0002]
[Prior art]
An optical module for converting an optical signal into an electrical signal has a structure in which an optical element such as a semiconductor laser or a photodiode is housed in a case, and the optical signal is introduced or derived through an optical fiber (Patent Document). 1).
[0003]
A receptacle-type optical module in which a connector is connected among the optical modules includes an optical element 20 on the end face 9 side of the optical receptacle 12 as shown in FIG. 2 and an optical connector (SC connector) on the end face 8. The plug ferrule 10 is connected.
[0004]
As shown in FIG. 2, the optical receptacle 12 includes a ferrule 2 made of a ceramic material such as zirconia or alumina, and a fiber stub obtained by inserting and fixing an optical fiber 3 made of quartz glass or the like in a through hole of the ferrule 2. The rear end portion 17 is fixed to the holder 5 by press-fitting, the front end portion 18 is inserted into the inner hole of the sleeve 4, and they are press-fitted or adhesively fixed to the sleeve case 6.
[0005]
In recent years, miniaturization of optical modules has been demanded due to the demand for high-density mounting, and the total length of optical receptacles has also been required to be shortened. Therefore, as shown in FIG. 3, the fiber stub 1 in which the optical fiber 3 is inserted and fixed in the through hole of the ferrule 2, the sleeve 4 for holding the plug ferrule 10 connected to the tip 18 of the fiber stub 1, An optical receptacle 15 comprising a grip ring 14 that constrains the free deformation of the sleeve 4 press-fitted into the outer peripheral side surface 19 of the L3 of the rear end 17 has been devised. The grip ring 14 is press-fitted into the outer peripheral side surface 19 of the sleeve 4 holding the fiber stub 1 to restrain the free deformation of the sleeve 4, thereby shortening the length L2 of the fiber stub 1 held by the sleeve 4. However, sufficient holding power of the fiber stub 1 is obtained (see Patent Document 2).
[0006]
Also, as shown in FIG. 4, a structure that prevents the fiber stub 1 from coming off by attaching a stopper 16 to the grip ring 14 of FIG. 3 has been devised.
[0007]
(See Patent Document 3)
As shown in FIG. 4, when an optical module is configured using the optical receptacle 17 described above, a case 22 having an optical element 20 and a lens 21 is welded to the rear end 17 side of the fiber stub 1 of the optical receptacle 17. Thus, the plug ferrule 10 is inserted into the sleeve 4 from the other end face 8 side of the optical receptacle 17, and the optical fiber end face 8 is brought into contact with each other to exchange optical signals.
[0008]
At this time, the outer diameter of the plug ferrule 10 is about φ2.5 mm for the type connecting the SC connector, about φ1.25 mm for the small type connecting the LC connector, and the outer diameter tolerance is ± 1 μm or less. The outer diameter of the optical fiber provided in the through hole is about 125 μm, and the outer diameter tolerance is about ± 1 μm, which is defined by JIS and IEC standards. Conventionally, the optical signal formed at the center of the optical fiber Each of the components (sleeve 4, plug ferrule 10, etc.) is processed with high accuracy so that the cores (not shown) having a diameter of about 10 μm that propagate through each other are connected with low loss. The plug ferrule 10 is structured to be held stably and with high accuracy.
[0009]
Further, the front end portion 18 of the fiber stub 1 is mirror-polished to a curved surface having a curvature radius of about 5 to 30 mm in order to reduce connection loss at the time of contact, and the rear end portion 17 is formed from the optical element 20 such as an LD. The end face 9 is mirror-polished to about 4 to 10 ° together with the ferrule 2 inserted through the optical fiber 3 in order to prevent reflected light returning from the reflected light and returning to the optical element.
[0010]
[Patent Document 1] JP 2001-66468 A
[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 10-332988
[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-43313
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the conventional optical receptacle 12 shown in FIG. 2, in order to meet the demand for downsizing, the method of shortening the length L1 of the sleeve 4 and shortening the dimension L2 of the tip 18 of the fiber stub 1 is applied. Since the holding strength of the sleeve 4 and the fiber stub 1 is greatly reduced, when the plug ferrule 10 is connected to the fiber stub 1 and a load is applied so that the plug ferrule 10 is inclined, the sleeve 4 is inclined and connection loss occurs. There was a problem that would occur.
[0014]
Further, in the case of the optical receptacle 15 and the optical receptacle 17 as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the plug ferrule 10 tilts after the plug ring 10 is connected to the fiber stub 1 by simultaneously press-fitting the sleeve 4 with the grip ring 14. Even when such a weight is applied, the sleeve 4 is unlikely to be inclined, so that it is considered that no connection loss occurs. However, since the load is applied to the fiber stub 1 by the spring pressure on the side of the plug ferrule 10 that is repeatedly applied and removed when the plug ferrule 10 is repeatedly attached and connected, the grip ring 14 has sufficient grip on the fiber stub 1 and the sleeve 4. Force and sufficient fixation to the holder 13 are required. For this reason, the sleeve 4 is deformed or the deformation of the sleeve 4 becomes uneven when the plug ferrule 10 is inserted into or removed from the sleeve 4, so that the insertion force and the removal force become unstable, and this is important for applications in which attachment / detachment reproducibility is important. Was an unsuitable structure.
[0015]
Further, since the sleeve 4 is structurally thin, cracking and distortion may occur if it is pressed too strongly. Especially when the sleeve 4 has a structure without a stopper as shown in FIG. In order to prevent 1 from coming off, it was necessary to sufficiently manage the gripping force to be firmly fixed by press-fitting.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above, the optical receptacle of the present invention has a fiber stub having an optical fiber in the through hole of the ferrule, the rear end of which is fixed to the holder, and a sleeve that holds the plug ferrule is disposed at the tip of the fiber stub. In this optical receptacle, a holding ring is disposed on the outer peripheral side surface where the fiber stub and the sleeve overlap.
[0017]
Further, the holding ring is an elastic body.
[0018]
Further, the holding ring is fixed to the holder.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing an embodiment of an optical receptacle 7 of the present invention. A fiber stub 1 in which an optical fiber 3 is inserted and fixed to a ferrule 2 and a rear end portion 17 of the fiber stub 1 are provided. The holder 5 and the sleeve case 6 to be fixed, and the sleeve 4 for holding the plug ferrule 10 connected to the tip end portion 18 of the fiber stub 1 are inserted and held in the tip end portion 18 of the fiber stub 1. ing.
[0021]
Here, the retaining ring 11 is formed by filling the outer peripheral side surface 19 of the sleeve 4 that overlaps the fiber stub 1 with resin. Thereby, since the sleeve 4 is not inclined and is an elastic body, there is an effect of reducing the deformation or inclination of the sleeve 4.
[0022]
Hereinafter, the length of the sleeve 4 is L1, the overlapping length of the sleeve 4 and the fiber stub 1 is L2, the overlapping length of the holder 5 and the fiber stub 1 is L3, and the overlapping length of the fiber stub 1 and the holding ring 11 is L4. explain.
[0023]
By having the holding ring 11 on the outer periphery of the sleeve 4 in the range of the dimension L4, the dimension L2 where the fiber stub 1 and the sleeve 4 overlap is drastically reduced even if the length L1 of the sleeve is ½ or less. Although the sleeve 4 is not deformed or tilted, the length is preferably 1/3 or more.
[0024]
The material of the sleeve 4 may be an elastic body, and a wide range of materials such as stainless steel, copper, iron, nickel, and plastic are used.
[0025]
The holding ring 11 can prevent the sleeve 4 from tilting by fitting and fixing an elastic ring containing a resin or metal split slit in the holder 5 instead of filling the resin.
[0026]
It is also possible to integrate the holding ring 11 with a slit or the like on the holder insertion side of the sleeve case 6.
[0027]
The ferrule 2 constituting the fiber stub 1 is made of a metal such as stainless steel or phosphor bronze, an epoxy, a plastic such as a liquid crystal polymer, or a ceramic such as alumina or zirconia, and is preferably formed of zirconia ceramic. Specifically, partial stabilization mainly comprising tetragonal crystals containing ZrO ₂ as a main component and containing at least one of Y ₂ O ₃ , CaO, MgO, CeO ₂ , Dy ₂ O _{3 and the} like as a stabilizer. Zirconia ceramics are preferably used, and such partially stabilized zirconia ceramics are advantageous in fixing by press-fitting because they have excellent wear resistance and moderate elastic deformation.
[0028]
As a processing method of the ferrule 2, first, when the ferrule 2 is formed from, for example, zirconia ceramics, a cylindrical or cuboid shaped body that becomes the ferrule 2 by a predetermined molding method such as injection molding, press molding, extrusion molding or the like in advance. After that, the molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and subjected to cutting or polishing to a predetermined dimension. Note that a predetermined shape may be formed in advance on the formed body by cutting or the like, and then fired.
[0029]
The end surface 8 of the front end portion 18 of the fiber stub 1 is processed into a curved surface having a curvature radius of about 5 to 30 mm in order to reduce connection loss with the optical connector, and the end surface 9 of the rear end portion 17 is emitted from an optical element such as an LD. In order to prevent the reflected light from being reflected by the end face 9 of the optical fiber 3 and returning to the optical element 20, it is mirror-polished to an inclined surface of about 4 to 10 °.
[0030]
Further, the sleeve 4 is made of a material such as zirconia, alumina, or copper. It is often made of a ceramic material such as zirconia, mainly considering wear resistance. As a processing method, for example, when forming with a ceramic material such as zirconia, a cylindrical or columnar molded body that becomes the sleeve 4 is obtained in advance by a predetermined molding method such as injection molding, press molding, extrusion molding, and the like. The molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and subjected to cutting or polishing to a predetermined dimension.
[0031]
In addition, the surface roughness of the inner diameter of the sleeve 4 is preferably an arithmetic average roughness (Ra) of 0.2 μm or less in consideration of the insertability, and the tolerance of the outer diameter of the fiber stub 1 and the inner diameter of the sleeve 4 is to obtain a low connection loss. The inner diameter of the sleeve 4 is preferably designed to have an insertion force of 0.98 N or more in order to securely hold the fiber stub 1.
[0032]
Since the fiber stub 1 is loaded by repeated insertion and removal of the plug ferrule 10 and the spring pressure on the side of the plug ferrule 10 that is continuously applied at the time of connection, a sufficient fixing strength is required. For this reason, the fiber stub 1 can achieve this by adopting a fixing method in which the holder 5 is sufficiently press-fitted or bonded, or a combination of press-fitting and bonding.
[0033]
Furthermore, since the holder 5 is often welded to the case 22 (see FIG. 3) as an optical module, the holder 5 is made of a material that can be welded, such as stainless steel, copper, iron, and nickel. Stainless steel is mainly used in consideration of corrosion resistance and weldability.
[0034]
Furthermore, since the sleeve case 6 does not need to consider wear resistance and weldability, a wide range of materials such as stainless steel, copper, iron, nickel, plastic, zirconia, and alumina are used.
[0035]
In the optical receptacle 7 of the present invention, since the sleeve 4 is held by an elastic body, no extreme stress is applied, and there is no inclination, so that the plug ferrule 10 can be inserted and removed from the sleeve 4 with good detachability. Can be obtained. In addition, the length of the fiber stub 1 can be shortened by inserting the fiber stub 1 into the sleeve 4 and the fiber stub 1 can be directly fixed to the holder 5 by press-fitting or bonding. The fiber stub 1 does not shift due to the indentation load.
[0036]
【Example】
Examples of the present invention will be described.
[0037]
First, as an example of the present invention, an optical receptacle 7 shown in FIG. The optical connector connected to the optical receptacle 7 was an LC connector.
[0038]
The ferrule 2 used for the fiber stub 1 is made of zirconia ceramics, a cylindrical ceramic molded body is obtained by extrusion molding, baked in the firing step, and cut to obtain a ferrule 2 having the shape shown in FIG.
[0039]
The optical fibers 3 are inserted and fixed in the through holes of the respective ferrules 2 obtained in this way, the tip 18 is mirror-polished to a curved surface with a curvature radius of about 20 mm, and the rear end 17 on the opposite side is an optical element 20 such as an LD. In order to prevent the light emitted from the optical fiber 3 from being reflected by the tip 18 of the optical fiber 3 and returning to the optical element 20, the 8 ° inclined surface was mirror-polished to form a fiber stub 1.
[0040]
The rear end portion 17 of the fiber stub 1 was press-fitted into the holder 5 while confirming a sufficient load with a hand press with a pressure sensor. At this time, the press-fitting strength in the vicinity of the fixed position of this sample was about 150N. Therefore, since the fiber stub 1 does not move when the weight is less than that, it is clear that the fiber stub 1 has sufficient strength against the pressing force by the spring of the plug ferrule 10 and the impact at the time of attachment / detachment.
[0041]
After that, a precise sleeve 4 made of zirconia ceramics, whose inner diameter is polished so as to have an accuracy of 1 um larger than the outer shape of the ferrule 2 is inserted into the fiber stub 1 press-fitted and fixed to the holder 5 and applied to the holder 5. I attached.
[0042]
At this time, the overlapping dimension L2 of the end portion 18 of the fiber stub 1 and the sleeve 4 is designed to be 1/3 of the length L1 of the precise sleeve 4 in order to shorten the receptacle. ing. Then, a resin was filled between the precise sleeve 4 and the dimension L4 where the fiber stub 1 overlaps, and the holding ring 11 was formed by heating and curing in an oven. Finally, the sleeve case 6 is press-fitted into the holder 5 to produce an optical receptacle 7 as shown in FIG.
[0043]
Next, as a comparative example, as shown in FIG. 2, the optical receptacle 7 manufactured as described above and the retaining ring 11 are not formed without filling the resin, and the sleeve case 6 is press-fitted as it is. A simple optical receptacle 12 was produced.
[0044]
Here, as shown in FIG. 5B, a light emitting element is attached to the two receptacles to form a module, and then the power source 26 is driven to emit light. Then, the plug ferrule 10 is connected to the receptacle to derive light, and then the light output is measured by the light output measuring device 25. Thereafter, a lateral load 27 was applied to the plug ferrule 10, and the connection loss when the inclination occurred was measured and calculated by the light output measuring device 25, and the measurement was compared.
FIG. 5A shows a comparison graph of lateral weight versus loss. From this result, it became clear that the loss is suppressed with respect to the lateral load 27 by limiting the inclination by the holding ring 11. Further, even in the split sleeve 23 having the slit 24 so that the sleeve 4 of FIG. 1B is elastically deformed, the holding ring 11 is an elastic body that does not greatly hinder the elastic deformation of the split sleeve 23 having the slit 24. By doing so, it is possible to give an effect to the oblique inclination of the plug ferrule 10 without applying a large stress to the sleeve 23 or deforming it.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical receptacle of the present invention, the rear end of the fiber stub in which the optical fiber is inserted and fixed in the through hole of the ferrule is fixed to the holder with the dimension L3, and the plug connected to the tip of the fiber stub In the optical receptacle in which the above-mentioned fiber stub is held in the sleeve for holding the ferrule, the dimension L2 where the fiber stub and the sleeve overlap with each other has the length L of the sleeve by having a holding ring in the range of the dimension L4 on the outer periphery of the sleeve. Even if the structure is shorter than 1/2 with respect to the length L1, not only the sleeve can be tilted and the structure can be made strong against the inclination load of the plug ferrule, but also a small optical receptacle. Is possible.
[0046]
In addition, since the retaining ring is an elastic body, even if the sleeve is an elastic body, there is no significant hindrance to the shape change, and the insertion force and the extraction force when the sleeve is deformed and the plug ferrule is inserted and removed. Does not become unstable and the problem of poor detachability does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing an embodiment of an optical receptacle of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view of a split sleeve having a slit so as to be elastically deformed.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional optical module.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional optical module.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional optical module.
5A is a graph showing connection loss with respect to lateral load with and without a retaining ring, and FIG. 5B is a method for measuring connection loss with respect to lateral load.
[Explanation of symbols]
1: fiber stub 2: ferrule 3: optical fiber 4: sleeve 5: holder 6: sleeve case 7: optical receptacle 8: end face 9: end face 10: plug ferrule 11: holding ring 12: optical receptacle 13: holder 14: grip ring 15: optical receptacle 16: stopper portion 17: rear end portion 18: front end portion 19: outer peripheral side portion 20: optical element 21: lens 22: case 23: split sleeve 24: slit

Claims

An optical receptacle in which a rear end portion of a fiber stub having an optical fiber in a through-hole of a ferrule is fixed to a holder, and a sleeve for holding a plug ferrule is disposed at a front end portion of the fiber stub, the fiber stub and the sleeve An optical receptacle characterized in that a holding ring is disposed on the outer peripheral side surface where the two overlap.

The optical receptacle according to claim 1, wherein the holding ring is an elastic body.

3. The optical receptacle according to claim 1, wherein the holding ring is fixed to the holder.