JP2006011355A - 光レセプタクルおよびこれを用いた光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】光レセプタクルにおけるスリーブケース内にファイバスタブを挿入する際、スリーブケースが傾いて圧入されやすく、スリーブによってファイバスタブ及び光コネクタを安定して保持できない。
【解決手段】フェルール１に光ファイバ２を挿通保持したファイバスタブ３と、上記ファイバスタブ３の後端部３ｂを保持するホルダ４ａと、上記ファイバスタブ３の先端部３ａを後方の開口端に保持するとともに、前方の開口端から挿入された光コネクタをファイバスタブ３の先端面に当接するためのスリーブ５と、該スリーブ５の外周を覆うスリーブケース４ｂからなる光レセプタクル７において、上記ホルダ４ａとスリーブケース４ｂが一体となったハウジング４を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような光学装置等に用いられ、保持されたファイバスタブと光コネクタを接続するための光レセプタクルとこれを用いた光モジュールに関する。

従来より光信号を電気信号に変換するために、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、このケースを光ファイバの端面に対向して設け、光信号を光ファイバの端面に入射または出射し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような光学装置が用いられている。

ここで、半導体レーザーをケース内に収容し、光信号を導出するものを発光モジュール、フォトダイオードをケース内に収容し、光信号を導入するものを受光モジュールと呼び、これらを総称して光モジュールと呼ばれている。

光モジュールのうち光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１１に示すように光レセプタクル４７の一端に光素子４８を備えるとともに、他端に光コネクタ６３を接続するものである（特許文献１参照）。

上記光レセプタクル４７は、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４１と、該フェルール４１の中心に形成する貫通孔４１ａに石英ガラス等からなる光ファイバ４２を挿入固定して得られたファイバスタブ４３の後端部４３ｂを圧入により固定するホルダ４４とファイバスタブ４３の、先端部４３ａをスリーブ４５の内孔４５ａに挿入するとともに、ホルダ４４に圧入により固定するスリーブケース４６とによって構成されている。

さらに上記の光レセプタクル４７を用いて光モジュール５２を構成する場合は、ホルダ４４の溶接部５１にて後端部４３ｂに、光素子４８とレンズ４９を備えたケース５０を最も効率よく光信号が導入、導出される位置関係に調心し、その位置で溶接固定する。

そして、光レセプタクル４７のもう一方の先端部４３ａよりスリーブ４５内に光コネクタ６３を挿入し、軸方向に約１０Ｎの荷重を加え、光ファイバ６２のコア６２ａと光ファイバ４２のコア４２ａとを当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。

光素子４８、レンズ４９、光ファイバ４２の途中空間は空気５３が入っており、特別には何も充填されていない。

また、フェルール４１、６１の外径公差は±１μｍ以下で、その貫通孔４１ａ、６１ａに備えられた光ファイバ４２、６２の中心には光信号が伝搬する直径１０μm程度のコアがあり、各光ファイバ４２及び６２のコア同士を損失の少ない接続とするため、スリーブ４５によってファイバスタブ４３及び光コネクタ６３を安定且つ高精度に保持されている。

上記ファイバスタブ４３における先端部４３ａ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４３ｂでは、ＬＤ等の光素子４８から出射された光が光ファイバ４２の端面４２ｂで反射して光素子４８に戻る反射光を防止するため、フェルール４１とともに先端を４〜１０°程度の傾斜面になるように鏡面研磨されている。

この光レセプタクル４７は、高硬度のセラミック材料からなるフェルール４１の外周の後端部を溶接に適した金属からなるホルダ４４に圧入により高精度に固定されている。

また、ホルダ４４は金属であり、セラミック材料からなるフェルール４１よりも熱膨張係数が大きいため、高温時でのホルダ４４によるフェルール４１の保持強度を十分に確保する目的で、常温での保持強度を５０Ｎ以上に設定することが多い。

また、スリーブケース４６はホルダ４４と同一の金属であり、熱膨張係数は同じではあるものの、光コネクタ６３の着脱によるＡ及びＢに示す方向の外力に耐える保持強度を確保する目的で、常温での保持強度を５０Ｎ以上に設定することが多い。

ところで、近年、光モジュール５２の低価格化、高性能化が求められており、上記光レセプタクル４７も同様に低価格化、高性能化が求められている。
特開２００１−６６４６８号公報

しかしながら、スリーブケース４６とホルダ４４を圧入で固定する場合、スリーブケース４６は中空部材であるため、圧入部の締め付け力が大きいと、圧入荷重が大きくなりスリーブケース４６が座屈し、外径が大きくなるという問題があった。

そのため、スリーブケース４６の外径を大きくし、肉厚を大きくすることで、強度を向上させ、座屈を回避する方法が用いられていたが、光コネクタ６３は規格品であるため、光コネクタ６３との嵌合性を確保するには、スリーブケース４６の外径を大きくするにも限度があった。

さらに、圧入力が過大にならないようにするには、圧入締め代は５〜１５μｍ程度に抑える必要があり、スリーブケース４６の外径と、ホルダ４４の内径は高精度に加工しなければならず、技術的に難しく、高価なものであった。

さらに、圧入で固定する場合、スリーブケース４６が傾いて圧入されることもあり、スリーブケース４６の内周がスリーブ４５の外周に接触した状態で圧入固定され、スリーブ４５によってファイバスタブ４３及び光コネクタ６３を安定且つ高精度に保持することができなくなる問題があった。

本発明の光レセプタクルは、フェルールに光ファイバを挿通保持したファイバスタブと、上記ファイバスタブの後端部を固定するホルダと、上記ファイバスタブの先端部を後方の開口端側に保持するとともに、前方の開口端から挿入された光コネクタをファイバスタブの先端部に当接するためのスリーブと、該スリーブの外周を覆うスリーブケースからなる光レセプタクルにおいて、上記ホルダとスリーブケースが一体となったハウジングを設けたことを特徴とする。

また、本発明の光レセプタクルは、上記ハウジングの前方の開口端およびスリーブの前方の開口端にそれぞれ４５°以下の面取りを設けるとともに、スリーブの前方の開口端の面取りの角度をハウジングの前方の開口端の面取りの角度以下としたことを特徴とする。

さらに、本発明の光レセプタクルは、上記スリーブにおけるファイバスタブを保持する長さが光コネクタを保持する長さより大きいことを特徴とする。

またさらに、本発明の光レセプタクルは、上記ハウジングの前方の開口端とスリーブの前方の開口端との間に、光コネクタの外径より大きく、且つスリーブの外径より小さい内径を有するスリーブストッパを設けたことを特徴とする。

また、本発明の光レセプタクルは、上記スリーブストッパをハウジングのスリーブケースに圧入固定したことを特徴とする。

また、本発明の光レセプタクルは、上記スリーブストッパとハウジングのスリーブケースを一体にしたことを特徴とする。

また、本発明の光レセプタクルは、上記ハウジングのスリーブケースの側面に軸方向のスリットを配設したことを特徴とする。

また、本発明の光レセプタクルは、上記ハウジングを金属で構成し、該ハウジングの前方の開口端を光コネクタの外径より大きく、且つスリーブの外径より小さい内径に塑性変形させることでスリーブストッパを形成したことを特徴とする。

さらに、本発明の光レセプタクルを用いた光モジュールは、上記の光レセプタクルを光素子を有するケースに取り付けたことを特徴とする。

本発明によれば、光レセプタクルにおけるホルダとスリーブケースを一体にしたハウジングを有することから、スリーブケースとホルダを圧入固定する必要性が無く、圧入によるスリーブケースの座屈が生じることもなく、また、圧入箇所の高精度加工が必要ないため、簡単な構成で、部品点数も少なく、高信頼性で、低価格な光レセプタクルを実現することができる。また、組立て部が存在しないため、ホルダとスリーブケースは旋盤加工により中心軸に対し直線的且つ同心円上に形成されているため、スリーブケースの内径がスリーブの外周に接触することも無く、ファイバスタブ及び光コネクタを安定且つ高精度に保持できる光レセプタクルを実現する。

また、上記ハウジングの前方の開口端およびスリーブの前方の開口端にそれぞれ４５°以下の面取りを設けるとともに、スリーブの前方の開口端の面取りの角度をハウジングの前方の開口端の面取りの角度以下としたことから、光コネクタの挿入性が高い光レセプタクルを得ることができる。

さらに、上記スリーブにおけるファイバスタブを保持する長さが光コネクタを保持する長さより大きいことから、スリーブによるファイバスタブの保持強度が、スリーブによる光コネクタの保持強度より大きくなり、光コネクタを引き抜く際、スリーブがファイバスタブから抜けることが無く、着脱のしやすい光レセプタクルを得ることができる。

さらにまた、上記ハウジングの前方の開口端とスリーブの前方の開口端との間に、光コネクタの外径より大きく、且つスリーブの外径より小さい内径を有するスリーブストッパを設けたことから、光コネクタを引き抜く際、スリーブがファイバスタブから抜けることが無く、着脱のしやすい光レセプタクルを得ることができる。

また、上記スリーブストッパをハウジングのスリーブケースに圧入固定したことで、簡単な構成で、組立てが容易となる。

また、上記スリーブストッパとハウジングのスリーブケースを一体にしたことで、ハウジング前方の開口端から、スリーブを圧入する組み立てが可能となり、更に簡単な構成となる。

また、上記ハウジングのスリーブケースの側面に軸方向のスリットを配設したことで、スリーブを圧入する際にハウジングが開口方向に弾性変形し、スリーブの圧入荷重を低減することができ、圧入荷重によるスリーブの破損が生じることがなく、圧入箇所の高精度加工も必要ないため、簡単な構成で組み立てが容易となる。

また、上記ハウジングを金属で構成し、該ハウジングの前方の開口端を光コネクタの外径より大きく、且つスリーブの外径より小さい内径に塑性変形させることでスリーブストッパを形成したため、スリーブストッパを形成する前に、スリーブをハウジングの前方開口端から挿入することが可能となり、スリーブの圧入が不要で、更に簡単な構成で、組み立てが容易となる。

さらに、本発明の光モジュールは、上記光レセプタクルに、光信号を出射する光素子を収納したケースを取り付けたために、高信頼性で、低価格で、高性能な光モジュールを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。

図１は、本発明の光レセプタクル７の一実施形態を示す中央横断面図であり、フェルール１の中心に貫通孔１ａが形成され、該貫通孔１ａに光ファイバ２を有したファイバスタブ３の後端部３ｂを保持するホルダ４ａと、上記ファイバスタブ３の先端部３ａを後方の開口端側５ｄに保持するとともに、前方の開口端５ｅから挿入された光コネクタを上記ファイバスタブ３の先端部３ａに当接するためのスリーブ５と、該スリーブ５を覆うスリーブケース４ｂとからなる。

図２は、上記図１に示す本発明の光レセプタクル７に光コネクタ２３を接続させた状態を示す中央横断面図であり、上記光コネクタ２３とは、この光レセプタクル７を用いて光信号をやりとりする際に、スリーブ５に挿入することによって、光ファイバ２２と光ファイバ２を接続するものであり、図２に示すように、プラグフェルール２１の中心に光ファイバ２２を有して構成されており、一般的にプラグフェルール２１の外径は、φ２．４９９±０．０００５ｍｍまたはφ１．２４９±０．０００５ｍｍであり、光ファイバ２２と光ファイバ２の密着を高めるため、接続時には約１０Ｎの荷重を加える機能を備えている。

なお、本発明の光レセプタクル７において、前方とは、光コネクタ２３を挿入する側であり、後方とはファイバスタブ３の後端部３ｂを保持する側を言う。

また、図１に示すように、ファイバスタブ３の先端部３ａは、光コネクタ２３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ており、後端部３ｂは、光モジュールに組立てた際にＬＤ等の光素子から出射された光が光ファイバ２の端面２ｂで反射して光素子に戻る反射光を防止するため、４〜１０°程度の傾斜をつけて鏡面研磨されている。

上記フェルール１は、ジルコニア、アルミナなどのセラミック材料からなっており、スリーブ５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、フェルール１及びスリーブ５は共にジルコニアなどのセラミック材料からなることが好ましい。

ここで、図１および図２に示すように本発明の光レセプタクル７は、ホルダ４ａとスリーブケース４ｂが一体となったハウジング４から構成されていることが重要である。

これにより、簡単な構成で、部品点数も少なく、高信頼性で、低価格な光レセプタクルを実現することができ、また、ホルダ４ａとスリーブケース４ｂは旋盤加工により中心軸に対し直線的且つ同心円上に形成されているため組立て部が存在しなく、スリーブケース４ｂの内径がスリーブ５の外周に接触することも無く、ファイバスタブ３及び光コネクタ２３を安定且つ高精度に保持することができる。

また、ハウジング４を用いることで、温度変化が生じても、ホルダ４ａとスリーブケース４ｂが分離することは無く、保持強度を強いものにすることができる。さらに、光モジュールとして組立てた際に、ホルダ４ａの後端側にモジュールケースを溶接するが、ホルダ４ａが溶接により高温になってもスリーブケース４ｂが一体に設けられているハウジング４を用いることで双方の熱膨張により分離することは無く強固に保持することができる。

また、スリーブ５の内周が、光コネクタ２３を挿入するハウジング４の前方の開口端４ｉから、目視で確認しやすいため、光コネクタ２３をスリーブ５の前方の開口端５ｅから挿入する際、誤って光コネクタ２３をスリーブケース４ｂに衝突させることがなく、高い挿入性が得られる。

さらに、上記ハウジング４は、光モジュールとして用いる際、後端面にモジュールケースを溶接することを考慮して、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料から形成することが好ましい。さらには耐腐食性と溶接性を考慮してステンレスを用いることがより好ましい。

また、モジュールケースとの溶接性を高めるために後端面にある接触面４ｃの表面は算術平均粗さ（Ｒａ）で１．６μｍ以下とすることが好ましく、溶接部となる後端面の角部４ｄは曲率半径Ｒ０．０５ｍｍ以下とすることが好ましい。

上記ハウジング４にファイバスタブ３を挿入するには、図３に示すように、ハウジング４の後端側４ｈの端面を下方にして垂直に載置し、スリーブケース４ｂの内周面に圧入治具となるガイドスリーブ２９を挿入し、押しピン３０にてファイバスタブ３をハウジング４の前方側の開口端から押し込むことで、圧入保持することができる。このように、ガイドスリーブ２９を介して圧入することで、ファイバスタブ３はハウジング４に対して傾くことなく精度よく圧入される。

また、ガイドスリーブ２９の外径とスリーブケース４ｂの内径を摺り合わせの寸法に設定することで、スリーブケース４ｂも圧入治具の一部として機能する。

さらに、ホルダ４ａのファイバスタブ３が圧入される内径とスリーブケース４ｂの内径は旋盤により、中心軸に対し直線的且つ同心円上に形成されているため、ファイバスタブ３はハウジング４に対して傾くことはなく、高精度な圧入をすることができる。その後、ガイドスリーブ２９をファイバスタブ３から脱抜し、スリーブ５をファイバスタブ３に挿入すれば、光レセプタクル７の組立ては完了する。

また、ガイドスリーブ２９の外径をスリーブ５の外径より大きくすることで、光レセプタクル７において、スリーブ５の外周がスリーブケース４ｂの内周に接触することを防止し、スリーブ５によってファイバスタブ３および光コネクタ２３を安定且つ高精度に保持することができるため、低い接続損失が得られる。

また、光コネクタ２３の着脱の際、スリーブ５によるファイバスタブ３の保持状態を安定させるために、スリーブ５によるファイバスタブ３の保持強度は、スリーブ５による光コネクタ２３の保持強度と同じか、または大きい方が望ましい。

さらに、図１に示すように、フェルール１の外径１ｂとスリーブ５の内径５ｂの表面粗さは挿入性を考慮して、それぞれの表面を算術平均粗さ（Ｒａ）で０．２μｍ以下とすることが好ましく、フェルール１の外径１ｂとスリーブ５の内径５ｂの各々の公差は低い接続損失を得るため、±１μｍ以下、スリーブ５の内径５ｂはフェルール１を確実に保持するために、１０Ｎ以下の圧入になるよう設計することが好ましい。

また、ハウジング４の後端部はモジュールケースとの溶接をするため、モジュールケースの外径と合わせる必要があり、外径を大きくするが、図４に示すように、ハウジング４の後端部にリング４ｅを備えてもよい。ただし、固定強度を十分に確保する必要があり、高精度な圧入固定または、溶接固定を必要とする。

また、図１、図２に示すように、上記スリーブ５におけるファイバスタブ３を保持する長さＬ２が光コネクタ２３を保持する長さＬ１より大きいことが好ましい。

スリーブ５はスリーブケース４ｂの内径に組立てなければならないため、スリーブケース４ｂの内径はスリーブ５の外径より大きくする必要があり、光コネクタを２３を着脱する際、スリーブ５がスリーブケース４ｂの前方の開口端４ｉ側に抜けてしまうことがある。

そのため、ファイバスタブ３を保持する長さＬ２を長くしてスリーブ５の保持力を大きくすることで、光コネクタ２３を着脱した際、スリーブ５が前方の開口端４ｉ側に抜けることを防止できるのである。また、確実にファイバスタブ３のスリーブ５による保持力を大きくし、スリーブ５の抜けを防止するために、スリーブ５の全長に対し、ファイバスタブ３を保持する長さＬ２を６０％以上にすることが好ましい。

また、従来はホルダ４ａとスリーブケース４ｂが別体であるため、ホルダ４ａの内径にスリーブケース４ｂを圧入していたため、ホルダ４の内径が大きくなる方向に応力が作用し、ホルダ４ａによるファイバスタブ３の保持強度が弱くなる。そのため、図７に示すようにホルダ４ａがファイバスタブ３を保持する長さＬ３を十分に確保する必要があった。しかし、上記ハウジング４を用いることで、ハウジング４には内径が大きくなる方向に応力が生じることはなく、図１、２に示すようにファイバスタブ３を保持する長さＬ３を最小限にすることができ、スリーブ５におけるファイバスタブ３を保持する長さＬ２をより大きなものとすることができる。

さらに、上記ハウジング４は、図１に示すように、ハウジング４の前方の開口端４ｉおよびスリーブ５の前方の開口端５ｅにそれぞれ４５°以下の面取り１０、１１を設けるとともに、スリーブ５の前方の開口端５ｅの面取り１０の角度θ５をハウジング４の前方の開口端４ｉの面取り１１の角度θ４以下とすることが好ましい。

上記ハウジング４のようにホルダ４ａとスリーブケース４ｂを一体にした場合、スリーブ５をスリーブケース４ｂの内径を通して組立てなければならないため、スリーブケース４ｂの前方の開口端４ｉの内径はスリーブ５の外径より大きくする必要があり、スリーブケース４ｂの前方の開口端４ｉの内径の面取り１１のみでは、光コネクタ２３の挿入性を十分に高めることができない。そこで、ハウジング４の前方の開口端４ｉとスリーブ５の前方の開口端５ｅの双方に面取り１０、１１を設けることで、光コネクタ２３の挿入性を高めることができるのである。また、面取り１０、１１の角度θ５、θ４を４５°以下とするとことで、光コネクタ２３の挿入性を良好なものとし、スリーブ５の前方の開口端５ｅの面取り１０の角度θ５をハウジング４の前方の開口端４ｉの面取り１１の角度θ４以下とすることで、光コネクタ２３がスリーブケース４ｂの前方の開口端４ｉの内径に挿入された後、スリーブ５の前方の開口端５ｅに衝突し、挿入の妨げになることがなく、スリーブ５の前方の開口端５ｅからスリーブ５の内径に導かれるように円滑な挿入性が得られる。

さらには、面取り１１の角度θ４を３０〜４５°に、面取り１０の角度θ５を２０〜３０°にすることがより好ましい。さらには、図５に示すように、ハウジングの前方の開口端４ｉの後方の角４ｆと、スリーブ５の前方の開口端の前方の角５ｃは極力近い位置に配置し、角４ｆより角５ｃは、後端側に配置することで、前述同様にスリーブ５の前方の開口端５ｅに衝突し、挿入の妨げになることがなく、光コネクタ２３がスリーブ５の前方の開口端５ｅからスリーブ５の内径に導かれるように円滑な挿入性が得られる。

またさらに、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記ハウジング４の前方の開口端４ｉとスリーブ５の前方の開口端５ｅとの間に、光コネクタ２３の外径より大きく、且つスリーブ５の外径より小さい内径を有するスリーブストッパ６を設けることが好ましい。

これにより、光コネクタ２３を着脱した際、スリーブ５が抜けることを防止できる。スリーブストッパ６の内径がスリーブ５の外径より大きい場合、光コネクタ２３を着脱した際、スリーブ５はファイバスタブ３から分離し、抜けてしまうため、スリーブストッパ６の内径は、光コネクタ２３の外径より大きく、且つスリーブ５の外径より小さいものとする。

また、このスリーブストッパ６は、図６（ａ）の内径ストレート形状、（ｂ）の内径段形状、（ｃ）の外径段形状にすることができ、加工が容易で、安価にするため、（ａ）の内径ストレート形状が好ましい。

また、上記スリーブストッパ６は、ハウジング４のスリーブケース４ｂに圧入固定することが好ましく、スリーブストッパ６は前方の開口端４ｉの一部にのみ取り付けられているため、従来の光レセプタクルに比べて光コネクタ２３の着脱による外力の影響を受けにくい。そのため、圧入部の保持強度を１０Ｎ以上とすれば十分であり、材料は黄銅、プラスチックなどの低硬度で、安価な材料で形成でき、圧入締め代は２〜５０μm程度の低い精度にすることができるので、組立てが容易な圧入固定が好まれるのである。

またさらに、図７に示すように、スリーブストッパ６とハウジング４のスリーブケース４ｂを一体にすることが好ましく、その場合、スリーブ５をスリーブケース４ｂの前方の開口端４ｉから圧入することで、容易にスリーブケース４ｂ内にスリーブ５を収容できる。組み立て手順は、予めハウジング４にスリーブ５を収容し、その後、図８に示すように、ハウジング４の後端側の端面を下方にして垂直に載置し、押しピン３０にてファイバスタブ３をハウジング４の前方側の開口端４ｉから押し込むことで、圧入保持することができる。このように、スリーブ５を介して圧入することで、ファイバスタブ３はハウジング４に対して傾くことなく精度よく圧入される。

また、スリーブストッパ６は前方の開口端４ｉの一部にのみ取り付けられているため、ハウジング４へのファイバスタブ３圧入後のスリーブ５の外周はスリーブストッパ６に接触することなく、ファイバスタブ３及び光コネクタ２３を安定且つ高精度に保持できる。

また、スリーブ５と光コネクタ２３の圧入力は１０Ｎ以下であるため、スリーブストッパ６に加わる、光コネクタ２３の着脱時の引き抜き力は同じ１０Ｎ以下となる。そのため、スリーブ５とハウジング４の圧入荷重は１０Ｎ以上とすれば十分であり、圧入締め代は２〜５０μm程度の低い精度にすることができるので、組立てが容易な圧入固定が好まれるのである。

また、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ハウジング４のスリーブケース４ｂの側面に軸方向のスリット４ｇを配設することが好ましく、スリーブ５を圧入する際にハウジング４が開口方向に弾性変形するため、スリーブ５の圧入荷重を低減することができ、圧入荷重によるスリーブ５の破損が生じることがなく、圧入締め代は２〜１００μm程度の低い精度にすることができる。

また、このスリット４ｅは図９（ａ）の１箇所、（ｂ）の２箇所、（ｃ）の３箇所にすることができ、加工が容易で、安価にするため、（ａ）の１箇所が好ましい。

また、上記ハウジング４を金属で構成し、ハウジング４の前方の開口端４ｉを光コネクタ２３の外径より大きく、且つスリーブ５の外径より小さい内径に塑性変形させることでスリーブストッパ６を形成したため、スリーブストッパ６を形成する前に、スリーブ５をハウジング４の前方開口端４iから挿入することが可能となり、スリーブ５の圧入が不要で、更に簡単な構成で、組み立てが容易となる。

ハウジング４の前方の開口端の塑性変形は、図１０に示すように、先端に円錐形状の座ぐりが施された打ち棒３１で、瞬間的な圧力を掛けることで容易に加工が出来る。

この加工を容易にするため、前方の開口端の肉厚ｔは、０．１ｍｍ以下にし、変形がしやすくするのが好ましい。

このような光レセプタクル７は、ホルダ４の後端部に光素子とレンズを備えたケースを最も効率よく光信号が導入、導出される位置関係に調心し、その位置で溶接固定することで、光モジュールを形成することができる。なお、溶接方式は高精度で局部的に短時間で溶接することが出来るＹＡＧ溶接が好まれる。

本発明の実施例を説明する。

図１、図２、図７に示す本発明の実施例である光レセプタクル７を作製した。
図１、図２、図７に示すように、フェルール１の中心に光ファイバ２を保持したファイバスタブ３と、ファイバスタブ３の後端部３ｂを保持するホルダ４ａと、上記ファイバスタブ３の先端部３ａを後方の開口端４ｈ側に保持するとともに、前方の開口端４ｉから挿入された光コネクタ２３をファイバスタブ３の先端部３ａに当接するためのスリーブ５とからなり、上記スリーブ５の外周を覆うスリーブケース４ｂはホルダ４ａと一体のハウジング４で構成されている。

ここで、上記フェルール１とスリーブ５はジルコニアセラミックスから形成し、フェルール１の外径１ｂと、プラグフェルール２１の外径２１ｂはＳＣコネクタの標準寸法のφ２．４９９±０．０００５ｍｍとし、ハウジング４は図１、２に示すような構造とし、ステンレスで形成した。

比較例として、上記と同じ寸法、材質、組立て方法で、図１１に示すように、ホルダ４４とスリーブケース４６を別体であり、ホルダ４４とスリーブケース４６は圧入固定として圧入締め代が１０μｍとしたものを準備した。

各試料の形状は表１に示す如くものとし、ハウジング４として前方の開口端４ｉに種々の角度の面取りを施したもの、図６の（ａ）に示すようにスリーブストッパを圧入にて設けたもの、スリーブ５における前方の開口端５ｅに種々の角度の面取りを施したもの、ファイバスタブ３を保持する長さを種々変更したものを準備した。

そして、各試料を用いて光モジュールを作製し、ファイバスタブ３と測定用光ファイバを接続させ、接続損失を測定した。接続損失とは、図１２に示すように各光レセプタクルの後方に光素子８を駆動させ、測定用光ファイバ３２を取り付け、レセプタクル７のファイバスタブ３の先端側３ａを測定用ファイバ３２に接続し、パワーメータ２３にて光出力を測定するものである。

また、光コネクタ２３の挿入性を光コネクタ２３の１００回着脱する時間を測定することで、評価した。

さらに、上記と同じ寸法、材質で、図７、図９、図１０に示す本発明の他の実施例である光レセプタクルを製作した。図７に示すように、スリーブストッパ６を一体にしたもの、図９（ａ）に示すようにハウジング４のスリーブケース４ｂにスリット４ｇを設けたもの、図１０に示すようにスリーブを収容した後、スリーブストッパ６を塑性変形させることで設けたものを準備し、前述と同様に接続損失、１００回着脱時間の評価と、組み立て時のスリーブ５の破損を評価した。

その結果を表１に示す。

表１の結果より明らかなように、比較例であるスリーブケースとホルダが別体となっているハウジングを用いた試料（Ｎｏ.１８、１９）は、接続損失が０．４ｄＢ以上と非常に損失が大きくなった。

これに対し、本発明実施例となるスリーブケースとホルダが一体となっているハウジングを用いた試料（Ｎｏ.１〜１７）は、接続損失が０．０７〜０．２０ｄＢと効果が確認された。

特に、スリーブストッパがある試料（Ｎｏ．５、１１〜１７）は、光コネクタの１００回着脱する時間が１０１〜２２３ｓｅｃであるのに対して、スリーブストッパが無い試料（１〜４、６〜１０、１９）は、１３７〜３２５ｓｅｃであり、改善効果が確認された。

また、ハウジングの前方の開口端およびスリーブの前方の開口端に面取りを設け、かつハウジングの前方の開口端に設けた面取りの角度をスリーブの前方の開口端の面取りの角度より大きくした試料（Ｎｏ．８、９、１１〜１４）では、光コネクタの１００回着脱する時間が１０１〜１４４ｓｅｃとなり、面取りを形成していない試料（Ｎｏ.１〜７、１０、１５〜１７）の１４２〜３２５ｓｅｃに比べてより短時間で挿入することができた。

さらに、スリーブストッパが無く、スリーブの全長に対するファイバスタブを保持する長さを６０％以上とした試料（Ｎｏ.２〜４、６〜１４）では、光コネクタの１００回着脱する時間が１３７〜２５１ｓｅｃとなり、スリーブストッパが無く、スリーブ全長に対するファイバスタブを保持する長さを６０％未満とした試料（Ｎｏ．１）の３２５ｓｅｃに比べてより短時間で挿入することができた。

さらに、スリーブストッパを一体にし、スリットを設けた試料（Ｎｏ．１６）と、スリーブストッパを一体にし、予めスリーブを収容し、塑性変形でスリーブストッパを設けた試料（Ｎｏ．１７）では、組み立て時にスリーブの破損が発生せず、スリーブストッパを一体にし、スリットが無い試料（Ｎｏ．１５）では、組み立て時にスリーブの破損が１０個中２個の発生に比べて、組み立て性を向上することができた。

本発明の光レセプタクルの一実施形態を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルに光コネクタを接続させた状態を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルの組立て方法を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルの他の実施形態を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルにおけるハウジングとスリーブの前方の開後端を示す部分中央横断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の光レセプタクルにスリーブストッパを設けた実施形態を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルの他の実施形態を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルの他の組立て方法を示す中央横断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の光レセプタクルにスリットを設けた実施形態を示す中央横断面図である。 本発明の光レセプタクルの他の組立て方法を示す中央横断面図である。 従来の光モジュールを示す中央横断面図である。 光モジュールの接続損失の測定方法を示す図である。

符号の説明

１：フェルール、１ａ：貫通孔、１ｂ：外径
２：光ファイバ、２ａ：コア、２ｂ：ファイバ端面
３：ファイバスタブ、３ａ：先端部、３ｂ：後端部
４：ハウジング、４ａ：ホルダ、４ｂ：スリーブケース、４ｃ：接触面、４ｄ：角、４ｅ：リング、４ｆ：角、４ｇ：スリット、４ｈ：後方の開口端、４ｉ：前方の開口端
５：スリーブ、５ａ：内孔、５ｂ：内径、５ｃ：角、５ｄ：後方の開口端、５ｅ：前方の開口端
６：ストッパ、６ａ：内径
７：光レセプタクル
８：光素子
９：レンズ
１０：面取り
１１：面取り
２１：プラグフェルール、２１ａ：貫通孔、２１ｂ：外径
２２：光ファイバ、２２ａ：コア
２３：光コネクタ
２９：ガイドスリーブ
３０：押しピン
３１：打ち棒
３２：測定用ファイバ
３３：パワーメータ
４１：フェルール、４１ａ：貫通孔
４２：光ファイバ、４２ａ：コア、４２ｂ：ファイバ端面
４３：ファイバスタブ、４３ａ：先端部、４３ｂ：後端部
４４：ホルダ
４５：スリーブ、４５ａ：内孔
４６：スリーブケース
４７：光レセプタクル
４８：光素子
４９：レンズ
５０：ケース
５１：溶接部
５２：光モジュール
５３：空気
６１：プラグフェルール、６１ａ：貫通孔
６２：光ファイバ、６２ａ：コア
６３：光コネクタ
θ４：面取り角度、θ５：面取り角度、θ６：面取り角度
Ｌ１：スリーブにおける光コネクタを保持する長さ、Ｌ２：スリーブにおけるファイバスタブを保持する長さ、Ｌ３：ホルダにおけるファイバスタブを保持する長さ
ｔ：肉厚

Claims (9)

1. フェルールに光ファイバを挿通保持したファイバスタブと、上記ファイバスタブの後端部を保持するホルダと、上記ファイバスタブの先端部を後方の開口端側に保持するとともに、前方の開口端から挿入された光コネクタをファイバスタブの先端部に当接するためのスリーブと、該スリーブの外周を覆うスリーブケースからなる光レセプタクルにおいて、上記ホルダとスリーブケースが一体となったハウジングを設けたことを特徴とする光レセプタクル。
2. 上記ハウジングの前方の開口端およびスリーブの前方の開口端にそれぞれ４５°以下の面取りを設けるとともに、スリーブの前方の開口端の面取りの角度をハウジングの前方の開口端の面取りの角度以下としたことを特徴とする請求項１記載の光レセプタクル。
3. 上記スリーブにおけるファイバスタブを保持する長さが光コネクタを保持する長さより大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の光レセプタクル。
4. 上記ハウジングの前方の開口端とスリーブの前方の開口端との間に、光コネクタの外径より大きく、且つスリーブの外径より小さい内径を有するスリーブストッパを設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光レセプタクル。
5. 上記スリーブストッパをハウジングのスリーブケースに圧入固定したことを特徴とする請求項４記載の光レセプタクル。
6. 上記スリーブストッパとハウジングのスリーブケースを一体にしたことを特徴とする請求項４記載の光レセプタクル。
7. 上記ハウジングのスリーブケースの側面に軸方向のスリットを配設したことを特徴とする請求項６記載の光レセプタクル。
8. 上記ハウジングを金属で構成し、該ハウジングの前方の開口端を光コネクタの外径より大きく、且つスリーブの外径より小さくなる内径に塑性変形したスリーブストッパを形成したことを特徴とした請求項６〜７記載の光レセプタクル。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の光レセプタクルを光素子を有するケースに取り付けたことを特徴とする光モジュール。

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