JP2006030363A - 光学接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 光学接続構造を構成する光回路同士を接続する際に、組立が容易であり,作業者が光伝送媒体を損傷させず、接続作業を負担なく行うことができ、また、小型化が可能で、基板上のスペースを有効に使用でき、基板上に容易に実装できる光学接続構造の提供。
【解決手段】 プリント基板8上で一方の光ファイバ1と、他方の光ファイバ2が光学接続される光学接続構造であって、光ファイバ1、2が装着されるプラグ3、4と、基板8に固定された位置合わせ部材7とを有し、光ファイバ1が装着されたプラグ3と、光ファイバ2が装着されたプラグ2とが位置合わせ部材7に載置され、該位置合わせ部材7より光ファイバ1と光ファイバ2とが位置合わせされ光学接続された光学接続構造。
【選択図】 図1
【解決手段】 プリント基板8上で一方の光ファイバ1と、他方の光ファイバ2が光学接続される光学接続構造であって、光ファイバ1、2が装着されるプラグ3、4と、基板8に固定された位置合わせ部材7とを有し、光ファイバ1が装着されたプラグ3と、光ファイバ2が装着されたプラグ2とが位置合わせ部材7に載置され、該位置合わせ部材7より光ファイバ1と光ファイバ2とが位置合わせされ光学接続された光学接続構造。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光学接続構造に係り、特に、単心及び多心光ファイバを接続するのに好適な光学接続構造に関する。
従来、複数の光機能部品、光伝送媒体、光学接続部品等により構成される光回路構造ににおいて、基板上の光伝送媒体を、他の光伝送媒体又は光部品と接続されることにより、光機能部品を相互接続させることが行われており、このような光伝送媒体を他の光伝送媒体と接続させる方法としては、光コネクタ等の接続部品が使用されている(例えば、特許文献1〜2参照)。
単心接続用においては、FC、SC、MU、LC等、多心接続用としてはMPO、MPX、MTPタイプ等の接続部品が用いられている。一般的にこれらの光コネクタは,光ファイバの軸方向から突き合わせることにより,接続を可能としているものである。
例えば、MPOタイプ光コネクタでは、アダプタに両側からプラグを挿入することで、アダプタに内蔵された内部ハウジング内にてプラグ同士が位置決めされ、プラグの先端に保持されたMTコネクタフェルール同士が突合され接続される。特に,光ファイバの軸方向の抜き差しを容易にしたプッシュプル方式が提案されているが,このプッシュ・プル式コネクタは、接続される光ファイバの軸方向に抜き差しするため、バックプレーン等の装置壁面に取り付けられたアダプタとの接続に関しては、簡便に光ファイバの接続を行うことができるという特徴がある。
特開平8−240731号公報
特開平11−142689号公報
単心接続用においては、FC、SC、MU、LC等、多心接続用としてはMPO、MPX、MTPタイプ等の接続部品が用いられている。一般的にこれらの光コネクタは,光ファイバの軸方向から突き合わせることにより,接続を可能としているものである。
例えば、MPOタイプ光コネクタでは、アダプタに両側からプラグを挿入することで、アダプタに内蔵された内部ハウジング内にてプラグ同士が位置決めされ、プラグの先端に保持されたMTコネクタフェルール同士が突合され接続される。特に,光ファイバの軸方向の抜き差しを容易にしたプッシュプル方式が提案されているが,このプッシュ・プル式コネクタは、接続される光ファイバの軸方向に抜き差しするため、バックプレーン等の装置壁面に取り付けられたアダプタとの接続に関しては、簡便に光ファイバの接続を行うことができるという特徴がある。
しかしこれらの従来の光コネクタは、プリント基板(例えば、マザーボード等)上や装置内での光ファイバ接続に用いる場合、光コネクタハウジングを基板上に固定する必要があるが、その際、単体でも使用できる光コネクタは、ハウジングが大型であるため、基板上の占有スペースが大きくなり、さらには、現状のICチップ等の実装と同様に自動的に基板に実装するには不向きである。
また、コネクタの抜き挿しスペースを確保するために他のデバイスの配置を考慮する必要があったり、また他のデバイスの設置ができなくなったりするなど基板上のスペースを有効に使えなかった。
さらにまた、着脱方向が安定せず、また反動で光ファイバ接続部品が周囲の部品と接触し、光ファイバまたは周囲の部品を破損させる恐れがあった。
また、接続に要する時間を短縮させたり、接続作業性を向上させたりするには、着脱動作を単純化させる必要があり、そのためにラッチ機構を用い、着脱時にラッチが契合することで、フェルールに印加される押圧力を安定的に保持するようにしているが、この方法では構造が複雑となり、部品点数も増えるため、光コネクタの設計に多大な時間と経費が必要となり、コストアップの原因になっていた。
また、コネクタの抜き挿しスペースを確保するために他のデバイスの配置を考慮する必要があったり、また他のデバイスの設置ができなくなったりするなど基板上のスペースを有効に使えなかった。
さらにまた、着脱方向が安定せず、また反動で光ファイバ接続部品が周囲の部品と接触し、光ファイバまたは周囲の部品を破損させる恐れがあった。
また、接続に要する時間を短縮させたり、接続作業性を向上させたりするには、着脱動作を単純化させる必要があり、そのためにラッチ機構を用い、着脱時にラッチが契合することで、フェルールに印加される押圧力を安定的に保持するようにしているが、この方法では構造が複雑となり、部品点数も増えるため、光コネクタの設計に多大な時間と経費が必要となり、コストアップの原因になっていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、光学接続構造を構成する光回路同士(一方の光伝送媒体の光回路と他方の光伝送媒体の光回路、あるいは光伝送媒体の光回路と光部品の光回路又は導波路の光回路)を接続する際に、組立が容易であり,作業者が光伝送媒体を損傷させず、接続作業を負担なく行うことができ、また、小型化が可能で、基板上のスペースを有効に使用でき、基板上に容易に実装できる光学接続構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、請求項1に係わる発明は、基板上で一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが光学接続される光学接続構造であって、
上記光伝送媒体が装着される一つ以上のプラグと、上記基板に固定された位置合わせ部材とを有し、
上記一方の光伝送媒体が装着されたプラグと、他方の光伝送媒体が装着されたプラグ又は光部品又は光導波路とが上記位置合わせ部材に載置され、該位置合わせ部材より上記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品とが位置合わせされ光学接続されていることを特徴とする。
すなわち、請求項1に係わる発明は、基板上で一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが光学接続される光学接続構造であって、
上記光伝送媒体が装着される一つ以上のプラグと、上記基板に固定された位置合わせ部材とを有し、
上記一方の光伝送媒体が装着されたプラグと、他方の光伝送媒体が装着されたプラグ又は光部品又は光導波路とが上記位置合わせ部材に載置され、該位置合わせ部材より上記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品とが位置合わせされ光学接続されていることを特徴とする。
請求項2に係わる発明は、請求項1に記載の光学接続構造であって、上記基板上に上記プラグ固定部材が設けられ、上記光伝送媒体が装着されたプラグが上記プラグ固定部材を介して基板に固定されていることを特徴とする。
請求項3に係わる発明は、請求項1又は2記載の光学接続構造であって、上記プラグまたは基板上のどちらか一方に固定ピンが設けられ、他方に穴構造が形成され、該穴構造に上記固定ピンが挿入され、上記プラグが基板上に固定されていることを特徴とする。
請求項4に係わる発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材に溝状物が形成され、該溝状物内で上記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されたことを特徴とする。
請求項5に係わる発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材に貫通孔が形成され、該貫通孔内で上記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されたことを特徴とする。
請求項3に係わる発明は、請求項1又は2記載の光学接続構造であって、上記プラグまたは基板上のどちらか一方に固定ピンが設けられ、他方に穴構造が形成され、該穴構造に上記固定ピンが挿入され、上記プラグが基板上に固定されていることを特徴とする。
請求項4に係わる発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材に溝状物が形成され、該溝状物内で上記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されたことを特徴とする。
請求項5に係わる発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材に貫通孔が形成され、該貫通孔内で上記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されたことを特徴とする。
請求項6に係わる発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記一方の光伝送媒体が屈曲された状態で上記プラグに固定され、該屈曲された一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体または光部品又は光導波路とが上記位置合わせ部材に載置、位置合わせされ、上記屈曲された一方の光伝送媒体が伸ばされることで、該一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが光学接続されていることを特徴とする。
請求項7に係わる発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材に金属フレーム又はピンが設けられ、上記位置合わせ部材は上記金属フレーム又はピンによって基板上に固定されていることを特徴とする。
請求項7に係わる発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材に金属フレーム又はピンが設けられ、上記位置合わせ部材は上記金属フレーム又はピンによって基板上に固定されていることを特徴とする。
請求項8に係わる発明は、請求項2乃至7のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記プラグ固定部材に金属フレーム又はピンが設けられ、上記プラグ固定部材は上記金属フレームまたはピンにより基板上に固定されていることを特徴とする。
請求項9に係わる発明は、請求項1、4、5、6のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材が基板内に埋め込まれていることを特徴とする。
請求項10に係わる発明は、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記プラグ上部に位置し、上記基板に直接的または間接的に固定されている安定板を有することを特徴とする。
請求項9に係わる発明は、請求項1、4、5、6のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記位置合わせ部材が基板内に埋め込まれていることを特徴とする。
請求項10に係わる発明は、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光学接続構造であって、上記プラグ上部に位置し、上記基板に直接的または間接的に固定されている安定板を有することを特徴とする。
本発明の光学接続構造では、占有面積が大きいハウジングを基板に装着しなくてよいため、従来ハウジングにより占有されていた領域にも電気配線または素子搭載が可能となり、プリント基板上のスペースを有効活用できる。また、ハウジングを省略し、電子素子パッケージの実装方法と同様の技術を用いることができるため、低コスト化が可能である。
また、一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体または光部品と光学接続する際には、光ファイバに押圧力をかける構造および工程を省略することができ、接続作業を効率よく行うことができ、さらに、光学接続構造を小型化することができ、複雑な接続機構を用いずに、安全な光学接続構造を簡単に構成、接続作業効率を向上させることができた。
また、一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体または光部品と光学接続する際には、光ファイバに押圧力をかける構造および工程を省略することができ、接続作業を効率よく行うことができ、さらに、光学接続構造を小型化することができ、複雑な接続機構を用いずに、安全な光学接続構造を簡単に構成、接続作業効率を向上させることができた。
次に図面を用いて本発明の実施の形態について具体的に説明する。
なお、以下の説明においては、光伝送媒体として光ファイバを例に挙げているが、これに限定するものではない。また、以下の図面においては各構成部分の縮尺について図面に表記することが容易となるように構成部分毎に縮尺を変えて記載している。
(第1の実施形態)
図1は本実施形態の光学接続構造の概略構成を示した側面図、図2は本実施形態の光学接続構造を構成するプラグを示した斜視図、図3は本実施形態の光学接続構造を構成するV溝基板を示した斜視図、図4は本実施形態の光学接続構造を構成するプリント基板を示した斜視図、図5は本実施形態の光学接続構造の作製方法の一例を示した側面図、図6乃至図10はそれぞれ本実施形態の光学接続構造のその他の例を示した側面図、図11乃至図12はそれぞれ本実施形態の光学接続構造の作製方法のその他の例を示した側面図である。
なお、以下の説明においては、光伝送媒体として光ファイバを例に挙げているが、これに限定するものではない。また、以下の図面においては各構成部分の縮尺について図面に表記することが容易となるように構成部分毎に縮尺を変えて記載している。
(第1の実施形態)
図1は本実施形態の光学接続構造の概略構成を示した側面図、図2は本実施形態の光学接続構造を構成するプラグを示した斜視図、図3は本実施形態の光学接続構造を構成するV溝基板を示した斜視図、図4は本実施形態の光学接続構造を構成するプリント基板を示した斜視図、図5は本実施形態の光学接続構造の作製方法の一例を示した側面図、図6乃至図10はそれぞれ本実施形態の光学接続構造のその他の例を示した側面図、図11乃至図12はそれぞれ本実施形態の光学接続構造の作製方法のその他の例を示した側面図である。
図1に示す本実施形態の光学接続構造は、第1、第2の光ファイバ1,2と、図2に示すような光ファイバ固定部位5,6としての矩形溝を有した第1、第2のプラグ3,4と、図3に示すような位置合わせ部材としてのV溝基板7と、図4に示すようなプリント基板8とを備えている。
本実施形態に用いられる第1、第2の光ファイバ1,2としては、例えば、250μm径光ファイバ心線1、2の被覆を端部から15mmを除去し,被覆端部から10mmのところで125μm径の光ファイバ素線1a,2aをカットした2本の光ファイバを用いており、2本の光ファイバ1,2は、それぞれ端部に光ファイバ素線の露出部が存在し、この露出部の長さが10mmである。
V溝基板7としては、例えば、2mm×5mm×1.5mmのものが用いられる。V溝基板7は、プリント基板8上に設けられている。
本実施形態に用いられる第1、第2の光ファイバ1,2としては、例えば、250μm径光ファイバ心線1、2の被覆を端部から15mmを除去し,被覆端部から10mmのところで125μm径の光ファイバ素線1a,2aをカットした2本の光ファイバを用いており、2本の光ファイバ1,2は、それぞれ端部に光ファイバ素線の露出部が存在し、この露出部の長さが10mmである。
V溝基板7としては、例えば、2mm×5mm×1.5mmのものが用いられる。V溝基板7は、プリント基板8上に設けられている。
本実施形態の光学接続構造の作製方法の例を以下に説明する。
図5の(a)に示すように第1、第2のプラグ3,4に設けられた光ファイバ固定部位5,6に光ファイバ1,2を装着し、接着剤9により固定する。一方、プリント基板8にV溝基板7を接着剤9を用いて固定する。
次に、図5の(b)に示すようにプリント基板8にプラグ3、4をそれぞれ接着剤9を用いて固定する。その際、光ファイバ1,2の光ファイバ素線1a,2bは、V溝基板7に形成されたV溝(溝状物)10内に載置され、光学接続される。
図5の(a)に示すように第1、第2のプラグ3,4に設けられた光ファイバ固定部位5,6に光ファイバ1,2を装着し、接着剤9により固定する。一方、プリント基板8にV溝基板7を接着剤9を用いて固定する。
次に、図5の(b)に示すようにプリント基板8にプラグ3、4をそれぞれ接着剤9を用いて固定する。その際、光ファイバ1,2の光ファイバ素線1a,2bは、V溝基板7に形成されたV溝(溝状物)10内に載置され、光学接続される。
従って、本実施形態の光学接続構造は、占有面積が大きいハウジングをプリント基板に装着しないため、従来ハウジングにより占有されていた領域にも電気配線または素子搭載が可能となり、プリント基板上のスペースを有効活用できるようになる。また、ハウジングを省略できることから、プリント基板等により構成される装置の低コスト化にも繋がる。
また、図6に示すように、プリント基板8に、予め、プラグ固定部材11,12を接着剤9を用いて固定しておき、これらプラグ固定部材11,12に、第1,第2のプラグ3,4を装着、固定するようにしてもよい。このようにすることで、第1,第2のプラグ3,4が周辺の電子素子に直接接することがなくなり、その後のプラグの取り付けを安全に行うことができる。
また、図7(a)、図7の(b)に示すように、第1,第2のプラグ3,4とプリント基板8のうち一方に固定ピン13,14を設け、他方に固定ピン穴(穴構造)15,16を設け、固定ピン13,14を固定ピン穴15,16に差し込むことで、プラグの位置合わせ及び固定を行ってもよい。また、上記した固定ピン13,14または穴15,16はプラグ固定部材(図6の11,12)に設けてもよい。
また、図8に示すように、位置合わせ部材としてのV溝基板7、プラグ固定部材11,12をプリント基板8に固定する際には、各部材は金属フレーム17に固定され、これら金属フレーム17をプリント基板8上にソルダー18で固定するようにしてもよい。これにより、各部材は短時間でプリント基板8に搭載固定可能となり、組立作業性が向上する。上記した金属フレーム17の形状は、V溝基板7及びプラグ固定部材11,12がプリント基板8上に確実に位置合わせ固定できれば、特に制限はない。
また、図9に示すように、ICパッケージのようにV溝基板7、プラグ固定部材11,12をソルダー18による固定後、これらV溝基板7、プラグ固定部材11,12の下部にそれぞれ樹脂19等を流し込むことで確実に固定することができる。このような接続構造では、電子素子パッケージの実装方法と同様の技術を用いることができるため、低コストで実装することが可能である。
また、第1、第2のプラグ3,4をプリント基板8に装着固定する構造としては、図10に示すように、第1、第2のプラグ3,4又はV溝基板7に設けたラッチ20を他方(V溝基板7又は第1、第2のプラグ3,4に)の係合部材21に係合するようにしてもよく、また、第1、第2のプラグ3,4をプラグ固定部材11,12に固定する際にも同様に第1、第2のプラグ3,4またはプラグ固定部材11,12にラッチ20を設けて、他方(プラグ固定部材11,12又は第1、第2のプラグ3,4)の係合部位21に係合することで達成されてもよい。
特にラッチをプラグに設けることで、プリント基板8上の位置合わせ部材の占有面積は小さくなり、また、位置合わせ部材にラッチを設けることで、上部からのプラグの着脱が容易に可能となる。
特にラッチをプラグに設けることで、プリント基板8上の位置合わせ部材の占有面積は小さくなり、また、位置合わせ部材にラッチを設けることで、上部からのプラグの着脱が容易に可能となる。
図7乃至図10に示した光学接続構造のように、プラグと、プリント基板又はプラグ固定部材とを、固定ピンにより固定する場合、垂直方向からプラグをプリント基板又はプラグ固定部材に装着するため、プラグ装着時に光ファイバが接触することで破損する恐れがある。そこで、図11に示すように、一方のプラグ3における光ファイバ固定部位5よりも前方(先端側)で押圧治具24により光ファイバ1を押圧して、屈曲させ、図11(a)に示すように光ファイバ先端22を光ファイバ軸方向に引き込ませた後、図11(b)に示すように第1、第2のプラグ3,4をプリント基板8に装着後、図11(c)に示すように押圧治具24による押圧力を解除し、この後光ファイバ1を伸展させることで光ファイバ端面22,23を突き合せ、光学接続させることができる。
また、図12のように、屈曲した光ファイバ1を伸展させる際に、光ファイバ1に屈曲を残したまま、光ファイバ1,2を突合させ、その曲げ弾性力により光ファイバ端面22,23に押圧力を加えても良い。これにより、光ファイバに押圧力をかける構造および工程を省略することができ、接続作業を効率よく行うことができ、さらに、光学接続構造を小型化することができる。従って、複雑な接続機構を用いずに、安全な光学接続構造を簡単に構成できる。
(第2の実施形態)
図13は第2の実施形態の光学接続構造を説明するための側面図である。
第1の実施形態ではV溝基板7に光ファイバ1,2を押さえ込む方法として、プラグ内面で押さえ込む手段を採用していたが、図13に示すように、第1、第2のプラグ3,4に取り付けられた円柱状の押圧ピン25a〜25dの側面で押さえ込むことも可能である。
この円柱状の押圧ピン25a〜25dは、図15に示すようにプリント基板8上に設けたV溝基板7上に、V溝10と直交する(上側から視たとき押圧ピン25a〜25dとV溝10が平面視直交する)ように載置され、図14に示すような押圧固定部材26により、V溝基板7に押さえ込まれていてもよい。押圧固定部材26は、長さ方向に沿った切れ目26aが形成された四角状パイプ状のものであり、内面には長さ方向に沿って凸部26bが形成されたものである。この押圧固定部材26の材質は、弾性変形可能な材料が用いられるのが好ましい。
図13は第2の実施形態の光学接続構造を説明するための側面図である。
第1の実施形態ではV溝基板7に光ファイバ1,2を押さえ込む方法として、プラグ内面で押さえ込む手段を採用していたが、図13に示すように、第1、第2のプラグ3,4に取り付けられた円柱状の押圧ピン25a〜25dの側面で押さえ込むことも可能である。
この円柱状の押圧ピン25a〜25dは、図15に示すようにプリント基板8上に設けたV溝基板7上に、V溝10と直交する(上側から視たとき押圧ピン25a〜25dとV溝10が平面視直交する)ように載置され、図14に示すような押圧固定部材26により、V溝基板7に押さえ込まれていてもよい。押圧固定部材26は、長さ方向に沿った切れ目26aが形成された四角状パイプ状のものであり、内面には長さ方向に沿って凸部26bが形成されたものである。この押圧固定部材26の材質は、弾性変形可能な材料が用いられるのが好ましい。
従って、本実施形態の光学接続構造によれば、第1、第2のプラグ3,4に取り付けられた円柱状の押圧ピン25a〜25dの側面でV溝基板7に光ファイバ1,2を押さえ込むようにしているので、光ファイバ1,2は確実にV溝10内に位置合わせされ、さらに、接触面積が小さいことから光ファイバ軸方向への摩擦は小さくなり、上記屈曲した光ファイバを伸展させやすくなる。したがって、光学特性へのV溝基板7の熱膨張による影響を小さくすることができる。なお、押圧ピンの形状は、円柱状に限らず、多角形の柱状であっても構わない。
第1〜第2の実施形態においては光学接続構造は、光ファイバ同士を接続する場合について説明したが、光導波路や光部品等と光ファイバとの接続も可能であり、これら場合については第3の実施形態で説明する。
第1〜第2の実施形態においては光学接続構造は、光ファイバ同士を接続する場合について説明したが、光導波路や光部品等と光ファイバとの接続も可能であり、これら場合については第3の実施形態で説明する。
(第3の実施形態)
図16は第3の実施形態の光学接続構造の一例を示した側面図である。
本実施形態の光学接続構造は、図16(a)に示すようにV溝基板7端部に光導波路27または図16(b)に示すように光部品28を直接位置合わせ固定し、第2の実施形態の光学接続構造と同様に第1のプラグ3をV溝基板7に装着し、光ファイバ1をV溝10内に押し込んで位置合わせさせればよい。
また、光導波路27がプリント基板8表面または内部に設けられた場合は、V溝10をプリント基板8上に直接作製するか、または、V溝基板7をプリント基板8に埋め込むなどして、プリント基板8表面または内部の光導波路27と位置合わせするようにしても良い。
図16は第3の実施形態の光学接続構造の一例を示した側面図である。
本実施形態の光学接続構造は、図16(a)に示すようにV溝基板7端部に光導波路27または図16(b)に示すように光部品28を直接位置合わせ固定し、第2の実施形態の光学接続構造と同様に第1のプラグ3をV溝基板7に装着し、光ファイバ1をV溝10内に押し込んで位置合わせさせればよい。
また、光導波路27がプリント基板8表面または内部に設けられた場合は、V溝10をプリント基板8上に直接作製するか、または、V溝基板7をプリント基板8に埋め込むなどして、プリント基板8表面または内部の光導波路27と位置合わせするようにしても良い。
光導波路27がプリント基板に埋め込まれているときの光学接続構造の作製方法の一例を図17を用いて説明する。
図17中の符号29は係合部材であり、この係合部材29は図17の(d)に示すように縦断面略コ字形状体で下面に貫通孔を有している。また、図17の(a)に示すように係合部材29の側面部分には窓部31が形成されている。
まず、図17の(a)に示すように係合部材29は上記貫通孔がV溝基板7上になるようにプリント基板8上に設置する。
次いで、図17の(b)に示すように係合部材29の内部に、第1のプラグ3を挿入する。
次いで、図17の(c)に示すように押圧固定部材26が第1のプラグ3を覆うように係合部材29の内部に装着する。このとき係合部材29の側面部分にある窓部31に、押圧固定部材26の突起部32が係合する構造になっている。光ファイバ1の先端部は、押圧固定部材26により屈曲されて、V溝10に押し込まれ、光導波路27と接続される。図17の(d)に、図17の(c)の光学接続構造のA−A’線断面を示す。
図17中の符号29は係合部材であり、この係合部材29は図17の(d)に示すように縦断面略コ字形状体で下面に貫通孔を有している。また、図17の(a)に示すように係合部材29の側面部分には窓部31が形成されている。
まず、図17の(a)に示すように係合部材29は上記貫通孔がV溝基板7上になるようにプリント基板8上に設置する。
次いで、図17の(b)に示すように係合部材29の内部に、第1のプラグ3を挿入する。
次いで、図17の(c)に示すように押圧固定部材26が第1のプラグ3を覆うように係合部材29の内部に装着する。このとき係合部材29の側面部分にある窓部31に、押圧固定部材26の突起部32が係合する構造になっている。光ファイバ1の先端部は、押圧固定部材26により屈曲されて、V溝10に押し込まれ、光導波路27と接続される。図17の(d)に、図17の(c)の光学接続構造のA−A’線断面を示す。
(第4の実施形態)
図18は第4の実施形態の光学接続構造の一例を示した側面図である。
光ファイバはプラグにより間接的にプリント基板に固定される場合について説明したが、両光ファイバの接続後にプリント基板8の変形等が生じるなどの不測の事態により光ファイバ端部位置が変わり、光学特性に変化が生じる可能性がある。そのため、図18に示すようにプリント基板面と平行な安定板30を、光ファイバ、光導波路、光部品がプリント基板に固定されている箇所、および、接続箇所を含むようにして、プラグ上に設置しても良い。
これは、光学接続構造を作製後、図18のように固定ピン13,14を延ばし、その先に設置してもよいし、別に支柱を設けて装着することで、補強することができ、両光ファイバの接続後に光ファイバ端部位置が変わるのを防止することも可能である。また、この安定板30はプリント基板8と同程度の線膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。
図18は第4の実施形態の光学接続構造の一例を示した側面図である。
光ファイバはプラグにより間接的にプリント基板に固定される場合について説明したが、両光ファイバの接続後にプリント基板8の変形等が生じるなどの不測の事態により光ファイバ端部位置が変わり、光学特性に変化が生じる可能性がある。そのため、図18に示すようにプリント基板面と平行な安定板30を、光ファイバ、光導波路、光部品がプリント基板に固定されている箇所、および、接続箇所を含むようにして、プラグ上に設置しても良い。
これは、光学接続構造を作製後、図18のように固定ピン13,14を延ばし、その先に設置してもよいし、別に支柱を設けて装着することで、補強することができ、両光ファイバの接続後に光ファイバ端部位置が変わるのを防止することも可能である。また、この安定板30はプリント基板8と同程度の線膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。
なお、第1乃至第4の実施形態においては光ファイバの位置合わせ部材として、V溝10が形成されたV溝基板7を用いた場合について説明したが、貫通孔を有する部材を用いることもできる。位置合わせ部材の形状は、上記プラグと位置合わせし易くするために様々な形状にすることができ、特に限定されない。
また、上記プラグの光ファイバ固定部位に光ファイバを固定する場合の固定方法は、上記で実施形態で説明した接着剤9による固定の他に機械的に光ファイバを把持する方法等、如何なる方法であってもよい。また、上記光ファイバ固定部位における光ファイバを載置する部位の形状は、上記した実施形態では矩形溝である場合について説明したが貫通孔であってもよい。また、上記光ファイバ固定部位における光ファイバを載置する部位と、位置合わせ部材との位置合わせは、位置合わせ部材の一部とプラグを接触させるようにすることがことが好ましく、例えば、プラグに設けた溝に位置合わせ部材を装着することもできる。これにより、光ファイバを位置合わせ部材に載置することが容易になる。
上記した本発明の光学接続構造において使用される各部材および固定基材の材料及び形状は特に限定されず,材料としてはプラスチック、セラミック、金属、ジルコニア,ガラス等で作製されたものが好ましく使用される。
また、上記プラグの光ファイバ固定部位に光ファイバを固定する場合の固定方法は、上記で実施形態で説明した接着剤9による固定の他に機械的に光ファイバを把持する方法等、如何なる方法であってもよい。また、上記光ファイバ固定部位における光ファイバを載置する部位の形状は、上記した実施形態では矩形溝である場合について説明したが貫通孔であってもよい。また、上記光ファイバ固定部位における光ファイバを載置する部位と、位置合わせ部材との位置合わせは、位置合わせ部材の一部とプラグを接触させるようにすることがことが好ましく、例えば、プラグに設けた溝に位置合わせ部材を装着することもできる。これにより、光ファイバを位置合わせ部材に載置することが容易になる。
上記した本発明の光学接続構造において使用される各部材および固定基材の材料及び形状は特に限定されず,材料としてはプラスチック、セラミック、金属、ジルコニア,ガラス等で作製されたものが好ましく使用される。
上記した第1、第2、第4の実施形態の光学接続構造では光ファイバ同士を接続する場合について説明したが、V溝基板7に光導波路や発光素子や受光素子等の光部品を位置合わせ固定することで、光ファイバと光導波路、光部品との接続が可能となる。上記光部品としては、例えば、レンズ、偏光板、発光素子、受光素子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、面型素子であっても、導波路型素子であってもよい。
本発明に用いられる光ファイバは、光ファイバ接続部品の適用目的に応じて適宜選択して使用され、例えば、石英またはプラスチック製のシングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ等が好ましく使用される。また、一度に接続される光ファイバの本数に制限はなく、整列溝の本数分の相対する光ファイバを接続できる。したがって、接続部材に固定される光ファイバの本数には、特に制限はない。
また、本発明に用いられる光導波路は、材料を問わず、石英、シリコン等の無機系、またはポリイミド、アクリル、エポキシ等の有機系の材料で作製されたものを使用することが可能である。
また、本発明において光ファイバ同士の接続方法は何等限定されず、なお、屈折率整合剤を接合する光ファイバ間に塗布して接続しても,また,光ファイバ同士を突き合わせることによるPC(Physical Contact)接続を行ってもよい。屈折率整合剤を用いる場合は、材料、形態、設置方法は特に限定されず、材料としては,光ファイバの屈折率,材質により適宣材料を選択して使用すればよく、例えば,シリコーンオイル,シリコーングリス等が好ましく使用される。また、屈折率整合剤の形態は液状でも固体状でもよく、例えばオイル状、グリス状、ジェル状、フィルム状のものでもよい。
本発明に用いられる光ファイバは、光ファイバ接続部品の適用目的に応じて適宜選択して使用され、例えば、石英またはプラスチック製のシングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ等が好ましく使用される。また、一度に接続される光ファイバの本数に制限はなく、整列溝の本数分の相対する光ファイバを接続できる。したがって、接続部材に固定される光ファイバの本数には、特に制限はない。
また、本発明に用いられる光導波路は、材料を問わず、石英、シリコン等の無機系、またはポリイミド、アクリル、エポキシ等の有機系の材料で作製されたものを使用することが可能である。
また、本発明において光ファイバ同士の接続方法は何等限定されず、なお、屈折率整合剤を接合する光ファイバ間に塗布して接続しても,また,光ファイバ同士を突き合わせることによるPC(Physical Contact)接続を行ってもよい。屈折率整合剤を用いる場合は、材料、形態、設置方法は特に限定されず、材料としては,光ファイバの屈折率,材質により適宣材料を選択して使用すればよく、例えば,シリコーンオイル,シリコーングリス等が好ましく使用される。また、屈折率整合剤の形態は液状でも固体状でもよく、例えばオイル状、グリス状、ジェル状、フィルム状のものでもよい。
1,2・・・光ファイバ、3、4・・・プラグ、5,6・・・矩形溝(光ファイバ固定部位)、7・・・V溝基板(位置合わせ部材)、8・・・プリント基板(基板)、9・・・接着剤、10・・・V溝、11,12・・・プラグ固定部材、13、14・・・固定ピン、15、16・・・固定ピン穴、17・・・金属フレーム、18・・・ソルダー、19・・・樹脂、20・・・ラッチ、21・・・係合部位、22、23・・・光ファイバ先端、24・・・押圧治具、25a,25b,25c,25d・・・押圧ピン、26・・・押圧固定部材、26a・・・切れ目、26b・・・凸部、27・・・光導波路、28・・・光部品、29・・・係合部材、30・・・安定板、31・・・窓部、32・・・突起部
Claims (10)
- 基板上で一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体または光部品又は光導波路とが光学接続される光学接続構造であって、
前記光伝送媒体が装着される一つ以上のプラグと、前記基板に固定された位置合わせ部材とを有し、
前記一方の光伝送媒体が装着されたプラグと、他方の光伝送媒体が装着されたプラグ又は光部品又は光導波路とが前記位置合わせ部材に載置され、該位置合わせ部材より前記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されていることを特徴とする光学接続構造。 - 前記基板上に前記プラグ固定部材が設けられ、前記光伝送媒体が装着されたプラグが前記プラグ固定部材を介して基板に固定されていることを特徴とする請求項1記載の光学接続構造。
- 前記プラグまたは基板上のどちらか一方に固定ピンが設けられ、他方に穴構造が形成され、該穴構造に前記固定ピンが挿入され、前記プラグが基板上に固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光学接続構造。
- 前記位置合わせ部材に溝状物が形成され、該溝状物内で前記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学接続構造。
- 前記位置合わせ部材に貫通孔が形成され、該貫通孔内で前記一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが位置合わせされ光学接続されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学接続構造。
- 前記一方の光伝送媒体が屈曲された状態で前記プラグに固定され、該屈曲された一方の光伝送媒体と、他方の光伝送媒体または光部品又は光導波路とが前記位置合わせ部材に載置、位置合わせされ、前記屈曲された一方の光伝送媒体が伸ばされることで、該一方の光伝送媒体と他方の光伝送媒体又は光部品又は光導波路とが光学接続されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学接続構造。
- 前記位置合わせ部材に金属フレーム又はピンが設けられ、前記位置合わせ部材は前記金属フレーム又はピンによって基板上に固定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光学接続構造。
- 前記プラグ固定部材に金属フレーム又はピンが設けられ、前記プラグ固定部材は前記金属フレームまたはピンにより基板上に固定されていることを特徴とする請求項2乃至7のいずれか一項に記載の光学接続構造。
- 前記位置合わせ部材が基板内に埋め込まれていることを特徴とする請求項1、4、5、6のいずれか一項に記載の光学接続構造。
- 前記プラグ上部に位置し、前記基板に直接的または間接的に固定されている安定板を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光学接続構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004205755A JP2006030363A (ja) | 2004-07-13 | 2004-07-13 | 光学接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006030363A true JP2006030363A (ja) | 2006-02-02 |
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JP2004205755A Pending JP2006030363A (ja) | 2004-07-13 | 2004-07-13 | 光学接続構造 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006030363A (ja) |
-
2004
- 2004-07-13 JP JP2004205755A patent/JP2006030363A/ja active Pending
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