JP2005156875A

JP2005156875A - 光フェルール

Info

Publication number: JP2005156875A
Application number: JP2003394475A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sasaki; 健志佐々木; Kunihiko Fujiwara; 邦彦藤原; Hiroshi Furukawa; 洋古川
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】より少ない工数で製造可能であると共に、歩留まりの向上した光フェルールの提供が求められる。
【解決手段】光フェルールに、光ファイバ（７）の先端を取り付ける為の取り付け部（５）と、前記取り付け部（５）に前記光ファイバ（７）を取り付けた場合に、前記光ファイバ（７）から出射する光を反射し、その進行方向を変更する反射面（１３ａ）を設けた。そして、前記反射面（１３ａ）は、気体層と固体層との境界面であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板に設けられている光入出端に対して、光ファイバを、前記光入出端と光接続可能な位置に位置決めして実装する為に、光ファイバの先端に装着する光フェルールに関する。

現在、光ＬＡＮシステム等で用いられている光トランシーバは、半導体レーザ等の発光素子、あるいはフォトダイオード等の光チップモジュールの光軸を回路基板の方向に沿わせ、これら光素子が搭載された回路基板あるいはリードフレームの端部に光フェルールを取り付けて、外部の光ファイバと接続する方法が一般に用いられている。ここで用いられる光フェルールの光フェルールとしては周知の細径単心光フェルール（ＭＵ型（MU: Miniature‐unit Coupling optical fiber connector。JIS C 5983に制定される光フェルールに用いられるもの等）、大径のＳＣ型光フェルール（SC: Single fiber Coupling optical fiber connector。JIS C 5973に制定される光フェルールに用いられるもの等）など）、多心光フェルール（ＭＴ型光フェルール（MT : Mechanically Transferable。 JIS C 5981に制定されるの等）、いわゆるMINI-MT型光フェルールなど）が用いられており、いずれの光フェルールを用いた光トランシーバも既に規格化されている。

これら光コネクタ（フェルール）を用いた光トランジスタは、一般に同軸型と称されるのであるが、光軸を変更する光コネクタとしては、特許文献１及び特許文献２に記載されているような型式のものがある。後者の型式の光コネクタは一般に，人出射する光を光フェルール３内で９０°曲げるために，光フェルール内部に金属を蒸着した反射面を有している。
特開昭５９−１７５１８３号公報特開平６−２７３６４１号公報

しかしながら、このような従来構造の基板実装型光フェルールでは、光フェルール内にテーパ面を作るために空洞部を形成し、そこに金属を蒸着する工程により工数が増加する。また，テーパ加工不良や蒸着の不良などが発生すると，歩留まりが低下するという問題がある。

また，テープ心線を光フェルール３上のＶ溝に設置したのちガラス板で押さえて固定する形式を採用すると、部品数が増加するのみならず、ガラス板で内部封止する時に、接着不良が発生するおそれもある。更に，基板実装型光フェルールはその名の通り基板上に実装する用途のために，さらなる小型化が望まれいる。

上記課題を解決するために、本発明による光フェルールは、光ファイバ（７）の先端を取り付ける為の取り付け部（５）と、前記取り付け部（５）に前記光ファイバ（７）を取り付けた場合に、前記光ファイバ（７）から出射する光を反射し、その進行方向を変更する反射面（１３ａ）を備えた光フェルールであって、前記反射面（１３ａ）は、気体層と固体層との境界面であることを特徴とする。

好ましくは、前記光フェルールは、少なくとも所望の波長に於いて透明な材質からなり、前記光フェルールには、前記光ファイバ（７）の先端を受け入れる前記取り付け部（５）が形成されており、前記光ファイバ（７）が前記光フェルールの前記取り付け部（５）に挿入され、前記光ファイバ（７）の先端から照射された光は、前記光フェルールの前記透明な材質の内部を伝搬し、前記反射面（１３ａ）として、前記透明な材質と隣接する空気層との境界面で反射する。

更に、好ましくは、前記光フェルールは、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）である。

更に、好ましくは、前記光フェルールは、オレフィン・マレイミド共重合体である。

以上述べたように、本発明の光フェルールによれば、本体を一体樹脂モールド成形、あるいは一体樹脂部材により形成したので、内部にミラー（反射面）を形成する場合に比較して、より少ない工数で製造可能である。更に、本発明の光フェルールは、その構造から、高い歩留まりを持っている。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１〜図４は本発明に係る光フェルールを示す図であり、図１は斜視図、図２は図１の光フェルール内部の光の通路を示す説明図、図３は、図２の矢印で示した面に沿った断面図、図４は回路基板上に載置された状態の光フェルールを示す斜視図である。

図１を参照すれば、光フェルール１は、少なくとも所望の波長域、すなわち少なくとも使用波長域に於いて、透過率の高い透明な材質から、一体成形あるいは少なくとも一体的に作り込まれた光フェルール３を、その本体とする。光フェルール３は、光ファイバの先端を取り付ける為の取り付け部としての光ファイバ受け入れ溝５が設けられている。この光ファイバ受け入れ溝（あるいは導入口）５に、テープ心線（光ファイバテープ）７を挿入し、しっかりと固定する。特に、光ファイバ受け入れ溝５の最も奥は、ファイバ径よりも僅かに太い程度に細くなっており、テープ心線７のジャケットを除いたコア及びクラッドが隙間なく嵌合するようになっている。

また、光ファイバ受け入れ溝５と対向する反対側の面１３は、４５°の角度で斜めにカットされている。この斜めの面が反射面１３ａとなる。この反射面１３ａは外側の空気層と内側の透明な材質の固体層との境界面となっている。更に、図３の平面図で見て、光ファイバ受け入れ溝５を挟んで、光フェルール３の両側に一対のピン嵌合孔１１が設けられている。

したがって、テープ心線７より出射する光は、光フェルール３内部を通過し、反射面１３ａにて全反射を起こす。反射した光は９０°曲げられ、光フェルール３の下部より出射する（図２参照）。同様に，光フェルール３の下から入射した光は光フェルール３内部を通過し，反射面１３ａにて空気層との間で全反射を起こし，テープ心線内に入射する。

光フェルール３の材質は、透過率の高い透明であるものから選択される。実際には、透明プラスチックおよび透明度の高いガラス等が候補となる。透過率、透明度の定義は後述している。しかし、反射面１３ａでの光の臨界角が４５°以下であることが必要であるため、その屈折率は１．４１以上のものが選択される。そのような条件を満たす材料としては、例えば、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、オレフィン・マレイミド共重合体等がある。

図４は、光フェルール１を、回路基板９上に載置した状態を示す。ここで、図では隠れているが、回路基板９には、光フェルール１のピン嵌合孔１１の位置に対応して予め同径の２つの孔が設けられている。光フェルール側の２つの孔は上下に貫通しており、この孔と、光フェルール１のピン嵌合孔１１を合わせることにより大まかな位置決めを行い、更に位置決めピンを、このピン嵌合孔１１を貫通して相手側の２つの孔にしっかりと固定することによって、光フェルール１の回路基板９への精密位置決めと取付が行われる。この際、回路基板側の光学素子の光軸とフェルール側の光軸を一致させるようにする。

以上、本発明を実施例により説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。

例えば、上記実施例では、テープ心線が光フェルール３内部に埋め込まれるように固定され、テープ心線７より出射する光は、光フェルール３内部を通過し、空気層に隣接する反射面１３ａにて全反射を起こす構造となっている。しかし、これとは逆に、テープ心線の先端が空気層に露出するように、テープ心線を光フェルールに固定し、光フェルール側にはテープ心線からの光を４５°の角度で反射すると共に空気層に隣接する反射面を設けるようにしても良い。この場合でも、反射面は、空気層と光フェルールの透明な材質との境界面となっていることが重要である。

更に、上記した本発明の実施例では、テープ心線７より出射する光は、光フェルール３内部で９０°曲げられている。しかし、この反射角は、正確に９０°である必要はない。ここでは、反射角の許容範囲を含んでいることは言うまでもない。また、本発明は、反射面に特徴があるのであり、光の方向を変えるということのみが必須である。したがって、例えば、反射角として８０°や１００°といったものが必要な場合にも、応用可能であることは言うまでもない。

このような反射角を実現する場合、反射面１３ａに更に金属膜を蒸着させることが有効である。また、反射面１３ａに汚れなどが付着すると、その面で光吸収などが発生するが、金属膜を形成しておけば、このような不具合の発生を抑えることができる。

本発明に係る光フェルールを示す斜視図である。図１の光フェルール内部の光の通路を示す説明図である。図２の矢印で示した面に沿った断面図である。回路基板上に載置された状態の光フェルールを示す斜視図である。

符号の説明

１光フェルール
３光フェルール
５取り付け部
７光ファイバ
９回路基板
１１ピン嵌合孔
１３ａ反射面

Claims

光ファイバ（７）の先端を取り付ける為の取り付け部（５）と、前記取り付け部（５）に前記光ファイバ（７）を取り付けた場合に、前記光ファイバ（７）から出射する光を反射し、その進行方向を変更する反射面（１３ａ）を備えた光フェルールであって、前記反射面（１３ａ）は、気体層と固体層との境界面であることを特徴とする光フェルール。
前記光フェルールは、少なくとも所望の波長に於いて透明な材質からなり、前記光フェルールには、前記光ファイバ（７）の先端を受け入れる前記取り付け部（５）が形成されており、前記光ファイバ（７）が前記光フェルールの前記取り付け部（５）に挿入され、前記光ファイバ（７）の先端から照射された光は、前記光フェルールの前記透明な材質の内部を伝搬し、前記反射面（１３ａ）として、前記透明な材質と隣接する空気層との境界面で反射することを特徴とする請求項１に記載の光フェルール。