JP2006039334A - Optical receptacle and optical module - Google Patents

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JP2006039334A JP2004221183A JP2004221183A JP2006039334A JP 2006039334 A JP2006039334 A JP 2006039334A JP 2004221183 A JP2004221183 A JP 2004221183A JP 2004221183 A JP2004221183 A JP 2004221183A JP 2006039334 A JP2006039334 A JP 2006039334A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an optical fiber from being deviated and increased in loss due to widening of an insertion end side of a sleeve when a lateral load is applied to a plug ferrule, and also, to prevent a connection loss from increasing due to floating of the sleeve by internal clearance and insufficient holding of a fiber stub. <P>SOLUTION: In the optical receptacle comprising a holder with a through-hole formed therein, the fiber stub which fixes the optical fiber at the center of the ferrule and of which the rear end part is fixedly inserted into the through-hole of the above holder, and the sleeve which allows the tip part of the fiber stub to be inserted thereinto from one open end part and also makes the plug ferrule inserted from the other open end part abut on the tip face and hold the plug ferrule, an elastic member is made to abut on the outer circumferential surface corresponding to the area where the plug ferrule of the above sleeve is inserted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光通信に用いられる光レセプタクルおよび光モジュールに関するものである。   The present invention relates to an optical receptacle and an optical module used for optical communication.

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、レンズ等を介して、光ファイバに光信号を導入又は導出するような構造となっている。この様な光モジュールのうちコネクタを接続するようにした光モジュールの例として図3に示す。図3に示すレセプタクル型の光モジュールは光レセプタクル10の後端面に光素子ユニット12を接続するとともに、光レセプタクルの先端からプラグフェルール11の先端面が接続するものである。   An optical module for converting an optical signal into an electric 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 into or derived from an optical fiber via a lens or the like. It has become. FIG. 3 shows an example of such an optical module in which a connector is connected. The receptacle-type optical module shown in FIG. 3 has an optical element unit 12 connected to the rear end face of the optical receptacle 10 and a front end face of the plug ferrule 11 connected from the front end of the optical receptacle.

光レセプタクル10は、ステンレス鋼の母材を切削加工もしくは射出成形した有底カップ状のホルダ5の底面中央に、貫通孔5aを形成するとともに、この貫通孔5aに中心に光ファイバ2aが接着保持されたセラミック製のファイバスタブ1の後端側が圧入保持されている。そして、そのファイバスタブ1の先端側をスリーブ4の一方側の開口から嵌め込み、このスリーブ4の抜け防止のためにホルダ5の凹部開口によりスリーブ4を覆う円筒状のスリーブケース6をホルダ5の側壁面に対して圧入する構造となっている。   The optical receptacle 10 has a through hole 5a formed at the center of the bottom surface of a bottomed cup-shaped holder 5 formed by cutting or injection molding a stainless steel base material, and an optical fiber 2a is bonded and held at the center of the through hole 5a. The rear end of the ceramic fiber stub 1 is press-fitted and held. Then, the distal end side of the fiber stub 1 is fitted from the opening on one side of the sleeve 4, and the cylindrical sleeve case 6 covering the sleeve 4 by the recessed opening of the holder 5 is attached to the holder 5 side to prevent the sleeve 4 from coming off. It is structured to press fit against the wall surface.

ここで、シングルモードの光ファイバへの高効率な光結合が要求される光レセプタクル10において、中心に光ファイバ3が接着保持されたプラグフェルール11を繰り返してスリーブ4内に着脱しても高精度な位置決めが要求されるため、スリーブ4の材質として高精度加工が可能であり、かつ、耐摩耗性に優れたセラミックを用いることも多い。   Here, in the optical receptacle 10 that requires high-efficiency optical coupling to a single-mode optical fiber, even if the plug ferrule 11 having the optical fiber 3 bonded and held at the center is repeatedly attached to and detached from the sleeve 4, high accuracy is achieved. Since precise positioning is required, a high-precision machining is possible as the material of the sleeve 4 and a ceramic having excellent wear resistance is often used.

ところで、近年、インターネット等の普及に伴い、データ通信においても光伝送が一般的になり、そのキーデバイスである光通信用送受信器は高速化と、小型化、低コスト化を同時に実現することが求められている。   By the way, in recent years, with the spread of the Internet and the like, optical transmission has become common in data communication, and the optical communication transceiver that is the key device can simultaneously realize high speed, downsizing, and low cost. It has been demanded.

しかしこのままの構造で小型化をすると、プラグフェルール11の挿入する長さや、ファイバスタブ1の挿入長さが短くなっていくことから、光レセプタクルにおけるスリーブ4の保持力が低下し、プラグフェルール11に固定されている光ファイバ3のコードの自重や張力による横荷重によってプラグフェルール11内の光ファイバ3の位置にズレが発生し、光出力が低下したり、着脱再現性が得られなかったりするといった問題が発生していた。   However, if the size is reduced as it is, the insertion length of the plug ferrule 11 and the insertion length of the fiber stub 1 are shortened, so that the holding force of the sleeve 4 in the optical receptacle is reduced, and the plug ferrule 11 A displacement occurs in the position of the optical fiber 3 in the plug ferrule 11 due to a lateral load due to its own weight or tension of the cord of the fixed optical fiber 3, so that the light output is reduced or the reproducibility of attachment / detachment cannot be obtained. There was a problem.

そこで、光レセプタクルの保持力を強化するために、図4の様にスリーブ4内にファイバスタブ1全長を嵌め込み、その嵌め込んだスリーブ4の位置にホルダ5の貫通孔5aに圧入し、さらに、スリーブケース6の後端側の一段大きく開口させた開口部にホルダ5を圧入することで、シェル4の後端側の開口部がホルダ5を介してスリーブ4、ファイバスタブ1を保持し、ファイバスタブ1の保持をスリーブ4、ホルダ5の共通の位置で保持させてレセプタクルを小型化する技術(特許文献1参照)や、図5の様にホルダ5は、先端側がスリーブ4の一方開口部から挿入保持されたファイバスタブ1の後端側を貫通孔5aに保持さするように構成し、かつ、その貫通孔5の入口側を少し広めの開口面積にした段部を形成し、この段部にスリーブ4の一方側が圧入されてファイバスタブ1をスリーブ4とともにホルダ5の貫通孔5aで保持させて小型で把持が安定構造のものを提案したりしていた(特許文献2参照)。
特開平10−332988号公報 特開平2002−350693号公報
Therefore, in order to reinforce the holding power of the optical receptacle, the entire length of the fiber stub 1 is fitted into the sleeve 4 as shown in FIG. 4, and is press-fitted into the through hole 5 a of the holder 5 at the position of the fitted sleeve 4. The holder 5 is press-fitted into an opening that is opened to a step larger on the rear end side of the sleeve case 6, so that the opening on the rear end side of the shell 4 holds the sleeve 4 and the fiber stub 1 via the holder 5. A technique for reducing the size of the receptacle by holding the stub 1 at a common position of the sleeve 4 and the holder 5 (see Patent Document 1), and the holder 5 has a distal end side from one opening of the sleeve 4 as shown in FIG. The rear end side of the inserted fiber stub 1 is configured to be held in the through hole 5a, and a step portion having a slightly wider opening area on the inlet side of the through hole 5 is formed. Three 4 of one side is pressed fiber stub 1 is held in the through hole 5a of the holder 5 together with the sleeve 4 compact in the gripping is was or suggest those stable structure (see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-332988 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-350693

しかしながら、図4に示すような従来の構造の光レセプタクル10の場合、プラグフェルール11へ横荷重がかかった場合に、スリーブ4の挿入端側が広がることがあり、ファイバスタブ1の保持側が同じ位置で保持されているので、光ファイバのズレが発生しやすく、その場合は損失が大きくなる問題があった。   However, in the case of the optical receptacle 10 having the conventional structure as shown in FIG. 4, when a lateral load is applied to the plug ferrule 11, the insertion end side of the sleeve 4 may spread, and the holding side of the fiber stub 1 is at the same position. Since the optical fiber is held, the optical fiber is likely to be displaced, and in this case, there is a problem that the loss is increased.

また、図5に示すようなホルダ5側がスリーブ4の端部を保持する構造においても、プラグフェルール11への横荷重によってスリーブ4の挿入端側が広がってしまい、光ファイバのズレが発生しやすく損失が大きくなる問題があった。   Also, in the structure in which the holder 5 side holds the end portion of the sleeve 4 as shown in FIG. 5, the insertion end side of the sleeve 4 spreads due to the lateral load on the plug ferrule 11, and the optical fiber is liable to be displaced and lost. There was a problem that would increase.

また、図4の従来の光レセプタクルの様にファイバスタブ1をスリーブ4とホルダ5との共通の位置で保持する構造の光レセプタクル10の場合、ファイバスタブ1に対して、プラグフェルール11は、光学損失なく接続するには、継続的な荷重をかけたり、脱着の際の瞬間的な荷重がかかったりしても、これに耐えうる圧入力にする必要がある一方、高すぎる圧入力はスリーブ4を変形又は破壊されるので、ファイバスタブ1を保持するスリーブ4、ホルダ5、スリーブケース6の後端側の開口部の径を高精度に加工する必要がある。   In the case of the optical receptacle 10 having a structure in which the fiber stub 1 is held at a common position between the sleeve 4 and the holder 5 as in the conventional optical receptacle of FIG. 4, the plug ferrule 11 is optically coupled to the fiber stub 1. In order to connect without loss, it is necessary to make a pressure input that can withstand a continuous load or a momentary load during attachment / detachment. Therefore, it is necessary to process the diameter of the opening on the rear end side of the sleeve 4, the holder 5, and the sleeve case 6 holding the fiber stub 1 with high accuracy.

即ち、スリーブケース6の内径をスリーブ4と同等とするか小さくすることでスリーブ4をスリーブケース6の内径に密着させて傾きを制限しようとした場合、ホルダ5のファイバスタブ1を挿入する貫通孔5aとスリーブケース6を嵌め込む外形、若しくは貫通孔5aの同軸度、スリーブ4の内径と外形の同軸度、スリーブケース6内径と外形の同軸度、スリーブケース6内径のホルダ5を嵌め合う内径とスリーブケース6のスリーブ4嵌め合う内径の偏芯量を全て高精度に加工するだけでなく、ファイバスタブ1の外形中心とスリーブケース6の内径中心を高精度に、又傾き無く合わせる必要があり、部品コストが上がるだけでなく歩留まりが悪いという問題点を有している。   That is, when the sleeve 4 is made to be in close contact with the inner diameter of the sleeve case 6 by limiting the inner diameter of the sleeve case 6 to be equal to or smaller than that of the sleeve 4 and the inclination is restricted, the through hole into which the fiber stub 1 of the holder 5 is inserted. 5a and the outer shape into which the sleeve case 6 is fitted, or the coaxiality of the through-hole 5a, the coaxiality of the inner diameter and the outer shape of the sleeve 4, the inner diameter of the sleeve case 6 and the outer coaxiality, and the inner diameter to fit the holder 5 of the inner diameter of the sleeve case 6 It is necessary not only to process the eccentric amount of the inner diameter of the sleeve case 6 to fit the sleeve 4 with high accuracy, but also to align the outer center of the fiber stub 1 and the inner diameter center of the sleeve case 6 with high accuracy and without tilting. There is a problem that not only the cost of parts increases but also the yield is poor.

また、光レセプタクル10では良好な特性を得るために、プラグフェルール11とファイバスタブ1の中心が一致することが理想とされており、そのためにスリーブの中心を、ファイバスタブ1に固定された光ファイバ3のコア部中心の延長線上になるように配置することが要求されている。   In order to obtain good characteristics in the optical receptacle 10, it is ideal that the center of the plug ferrule 11 and the fiber stub 1 coincide with each other. For this reason, an optical fiber in which the center of the sleeve is fixed to the fiber stub 1. 3 is required to be placed on the extended line at the center of the core.

図4の従来構造の光レセプタクルの場合、スリーブ4内にファイバスタブ1全長を嵌め込み、その嵌め込んだスリーブ4の位置にホルダ5の貫通孔5aに圧入し、さらに、スリーブケース6の後端側の開口部にホルダ5を圧入されるために、各部品公差の積み重ねにより、スリーブ4の中心とファイバスタブ1の光ファイバのコア部中心がずれてしまい、良好な特性を得られないという問題点を有している。   In the case of the optical receptacle having the conventional structure shown in FIG. 4, the entire length of the fiber stub 1 is fitted into the sleeve 4, and is press-fitted into the through-hole 5 a of the holder 5 at the position of the fitted sleeve 4. Since the holder 5 is press-fitted into the opening, the center of the sleeve 4 is shifted from the center of the optical fiber core of the fiber stub 1 due to the stacking of the tolerances of the components, and good characteristics cannot be obtained. have.

上記に鑑みて本発明の光レセプタクルは、貫通孔が形成されたホルダと、フェルールの中央に光ファイバを固定するとともに、後端部を上記ホルダの貫通孔に挿入固定してなるファイバスタブと、該ファイバスタブの先端部を一方の開放端部から挿入するとともに、他方の開放端部から挿入されたプラグフェルールを上記ファイバスタブの先端面に当接し、かつ、把持するためのスリーブとからなる光レセプタクルにおいて、上記スリーブのプラグフェルールが挿入される領域に対応した外周面に弾性部材を当接したことを特徴とするものである。   In view of the above, the optical receptacle of the present invention includes a holder in which a through hole is formed, a fiber stub formed by fixing an optical fiber at the center of the ferrule, and inserting and fixing a rear end portion into the through hole of the holder, A light comprising a sleeve for inserting the tip end of the fiber stub from one open end and abutting and holding the plug ferrule inserted from the other open end to the tip end surface of the fiber stub The receptacle is characterized in that an elastic member is brought into contact with an outer peripheral surface corresponding to a region where the plug ferrule of the sleeve is inserted.

また、前記弾性部材はリング状に形成されたものであり、その開口部の中心と上記スリーブの中心を、上記ホルダに固定されたファイバスタブの光ファイバコア部中心の延長線上になるように配置したことを特徴とするものである。   The elastic member is formed in a ring shape, and is arranged so that the center of the opening and the center of the sleeve are on the extension line of the center of the optical fiber core of the fiber stub fixed to the holder. It is characterized by that.

さらに、上記弾性部材は、他方開口側に配置したことを特徴とするものである。   Furthermore, the elastic member is arranged on the other opening side.

そして、本発明の光モジュールは、上記光レセプタクルに光素子を有するケースを取り付けたことを特徴とするものである。   The optical module of the present invention is characterized in that a case having an optical element is attached to the optical receptacle.

本発明によれば、上記スリーブのプラグフェルールが挿入される領域に対応した外周面に弾性部材を当接したことにより、プラグフェルールへ横荷重がかかった場合に、スリーブのプラグフェルールを挿入する挿入端側が広がることを弾性部材が押さえることができるため、光ファイバのズレが発生せずに、損失が大きくなることを防止できる。   According to the present invention, the insertion of inserting the sleeve plug ferrule when a lateral load is applied to the plug ferrule by contacting the elastic member with the outer peripheral surface corresponding to the region where the plug ferrule of the sleeve is inserted. Since the elastic member can suppress the end side from spreading, it is possible to prevent the loss from increasing without causing the optical fiber shift.

また、この弾性部材はリング状に形成されたものであり、リング開口部の中心と上記スリーブの中心を、上記ファイバスタブに固定された光ファイバのコア部中心の延長線上になるように配置したため、横荷重がかかった場合でも常にプラグフェルールとファイバスタブの中心が一致するように修復させることができ、良好な特性の光レセプタクルを安価に実現出来る。   This elastic member is formed in a ring shape, and the center of the ring opening and the center of the sleeve are arranged so as to be on the extension line of the center of the core of the optical fiber fixed to the fiber stub. Even when a lateral load is applied, the plug ferrule and the fiber stub can always be repaired so that the centers thereof coincide with each other, and an optical receptacle having good characteristics can be realized at low cost.

さらに、上記弾性部材は、一方開口側に配置したため、プラグフェルールへ横荷重がかかった場合に、スリーブの挿入端側が広がることをスリーブの入口側で押さえるため、光ファイバのズレが発生しにくくなり、損失が大きくなることを防止できる。   Furthermore, since the elastic member is arranged on one opening side, when a lateral load is applied to the plug ferrule, the sleeve insertion end side is prevented from spreading on the sleeve inlet side, so that the optical fiber is less likely to be displaced. It is possible to prevent the loss from becoming large.

以上のように、本発明の光レセプタクルを用いて光モジュールを作成すれば、容易かつ確実にプラグフェルールへ横荷重がかかった場合にスリーブの挿入端側が広がることを弾性部材が押さえる効果が得られるとともに、高精度な光モジュールを安価に実現することが出来る。   As described above, when an optical module is produced using the optical receptacle of the present invention, the effect of the elastic member suppressing the insertion end side of the sleeve from spreading when a lateral load is applied to the plug ferrule easily and reliably can be obtained. In addition, a highly accurate optical module can be realized at low cost.

以下、本発明の第1の実施形態を図面に基いて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の光レセプタクルの一実施形態を示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an optical receptacle of the present invention.

図2は、本発明の光レセプタクルを用いた光モジュールを示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an optical module using the optical receptacle of the present invention.

図1(a)に示すように、本発明の光レセプタクル10は、貫通孔5aが形成されたホルダ5と、フェルール2の中央に光ファイバを固定するとともに、後端部をホルダ5の貫通孔5aに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の先端部を一方の開放端部から挿入するとともに、他方の開放端部から挿入されたプラグフェルール11をファイバスタブ1の先端面1aに当接し、かつ、把持するためのスリーブ4と、スリーブ4を収納するスリーブケース6からなり、上記スリーブケース6の一部分には弾性部材100が挿通できる貫通孔100aを形成し、この貫通孔100aに弾性部材100を圧入固定することで、スリーブ4のプラグフェルール11が挿入される領域に対応した外周面に、当接可能に構成したものである。   As shown in FIG. 1 (a), an optical receptacle 10 of the present invention fixes an optical fiber to the center of a holder 5 in which a through hole 5a is formed and a ferrule 2, and the rear end portion is a through hole of the holder 5. A fiber stub 1 inserted and fixed to 5a, and a tip end portion of the fiber stub 1 are inserted from one open end portion, and a plug ferrule 11 inserted from the other open end portion is attached to the tip end surface 1a of the fiber stub 1 A sleeve 4 for contacting and gripping and a sleeve case 6 for housing the sleeve 4 are formed, and a through hole 100a through which the elastic member 100 can be inserted is formed in a part of the sleeve case 6, and the through hole 100a is formed in the through hole 100a. By pressing and fixing the elastic member 100, the outer peripheral surface of the sleeve 4 corresponding to the region into which the plug ferrule 11 is inserted can be contacted. .

このように、弾性部材100はスリーブ4の外周に当接しているので、プラグフェルール11に横荷重がかかった場合に、スリーブ4の挿入端側の変形を弾性部材100が吸収し、スリーブ4の位置を適正な位置に押し戻し、広がることを押さえることができる。   As described above, since the elastic member 100 is in contact with the outer periphery of the sleeve 4, when a lateral load is applied to the plug ferrule 11, the elastic member 100 absorbs the deformation on the insertion end side of the sleeve 4, and the sleeve 4 The position can be pushed back to the proper position to prevent spreading.

弾性部材100は、矩形、円筒形等に形成したものを1つ以上配置する方法、リング状部品を配置する方法が考えられ、いずれの場合にも、プラグフェルール11へ横荷重がかかった場合のスリーブ4の変形、好ましくは挿入側の変形を弾性部材100が吸収し、広がることを押さえる効果が得られる。しかし、様々な方向からの横荷重に耐え、またスリーブ4の位置を常に適正な位置に保つために、図1(b)に示すようなリング状に形成されたものであることが望ましく、さらには、リング開口部の中心とスリーブ4の中心を、ファイバスタブ1に固定された光ファイバ3のコア部中心の延長線上になるように配置するのが最良である。弾性部材100が前記位置に配置されることにより、プラグフェルール11へ横荷重がかかった場合に、スリーブ4の挿入端側の変形を弾性部材が吸収し、スリーブ4の位置を適正な位置に押し戻し、広がることを押さえる効果を得られるだけではなく、常にスリーブ4に均等な荷重を与えてプラグフェルール11が挿入される他方端のスリーブ4の位置を補正し続けることにより、プラグフェルール11が挿入された時にプラグフェルール11とファイバスタブ1の光ファイバ3のコア部中心が一致し、良好な特性を得られ続けることも可能となる。   For the elastic member 100, a method of arranging one or more of the members formed in a rectangular shape, a cylindrical shape, or a method of arranging a ring-shaped part is conceivable. In either case, a lateral load is applied to the plug ferrule 11. The elastic member 100 absorbs the deformation of the sleeve 4, preferably the deformation on the insertion side, and the effect of suppressing the expansion is obtained. However, in order to withstand lateral loads from various directions and to keep the position of the sleeve 4 at an appropriate position, it is desirable that the sleeve is formed in a ring shape as shown in FIG. It is best to arrange the center of the ring opening and the center of the sleeve 4 on the extension line of the center of the core of the optical fiber 3 fixed to the fiber stub 1. By arranging the elastic member 100 at the above position, when a lateral load is applied to the plug ferrule 11, the elastic member absorbs the deformation on the insertion end side of the sleeve 4 and pushes the position of the sleeve 4 back to an appropriate position. The plug ferrule 11 can be inserted by constantly correcting the position of the sleeve 4 at the other end where the plug ferrule 11 is inserted by applying an equal load to the sleeve 4 at all times. As a result, the center of the core portion of the optical fiber 3 of the fiber stub 1 coincides with the plug ferrule 11, and it is possible to continue to obtain good characteristics.

また、弾性部材100の配置位置としては、スリーブ4のプラグフェルール11が挿入される領域の任意の場所に配置出来るが、スリーブ4の他方開口側に配置することが望ましい。プラグフェルールへ横荷重がかかった場合、モーメントにより一方開口側のスリーブ挿入端側の変形量が最も大きくなるため、一方開口側に弾性部材を配置した方が弾性部材がより変形を吸収し、スリーブの位置を適正な位置に押し戻し、広がることを押さえる効果が大きく得られるためである。   Further, the elastic member 100 can be arranged at an arbitrary position in the region where the plug ferrule 11 of the sleeve 4 is inserted, but is preferably arranged on the other opening side of the sleeve 4. When a lateral load is applied to the plug ferrule, the amount of deformation on the sleeve insertion end side on the one opening side becomes the largest due to the moment. Therefore, the elastic member absorbs the deformation more when the elastic member is arranged on the one opening side, and the sleeve This is because it is possible to obtain a great effect of pushing the position back to an appropriate position and suppressing the spread.

リング開口部の中心と上記スリーブの中心を、上記ファイバスタブに固定された光ファイバのコア部中心の延長線上になるように配置するために、スリーブケース6の側面に上述のような貫通孔100aを形成するか、もしくは溝(不図示)を設けて、弾性部材100を配置することができる。スリーブケース6の側面に設けられた貫通孔100aもしくは溝に配置する場合、単に挿入するだけであるので複雑な作業を必要とせず、容易かつ安価に配置することが可能となる。   In order to arrange the center of the ring opening and the center of the sleeve so as to be on the extension line of the center of the core of the optical fiber fixed to the fiber stub, the through hole 100a as described above is formed on the side surface of the sleeve case 6. The elastic member 100 can be arranged by forming a groove (not shown). When it is arranged in the through hole 100a or groove provided on the side surface of the sleeve case 6, it is simply inserted, so that it does not require complicated work and can be arranged easily and inexpensively.

弾性部材100の固定方法としては、上記貫通孔100aを利用した圧入固定、銀ローや半田、スポット溶接、接着固定等が考えられるが、費用や作業の容易さから、貫通孔100aを利用した圧入固定が最も望ましい。   The elastic member 100 can be fixed by press-fitting using the through-hole 100a, silver solder, solder, spot welding, adhesive fixing, or the like. For cost and ease of work, press-fitting using the through-hole 100a is possible. Fixing is most desirable.

上記弾性部材100はプランジャ、ステンレス、りん青銅等の金属バネ、ゴム、PBTやPPS等のプラスチック材料の成形品からなり、特にステンレス、りん青銅等の金属バネであることが望ましい。ステンレス、りん青銅等の金属バネからなる場合、安価に弾性部材100を製造することが出来るとともに、耐久性や長期信頼性も優れている。   The elastic member 100 is made of a molded product of a metal material such as a plunger, stainless steel, phosphor bronze or the like, or a plastic material such as rubber, PBT or PPS, and is preferably a metal spring such as stainless steel or phosphor bronze. When it consists of metal springs, such as stainless steel and phosphor bronze, the elastic member 100 can be manufactured at low cost, and durability and long-term reliability are also excellent.

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スで形成することが好ましい。具体的には、ZrO2を主成分とし、Y23、CaO、MgO、CeO2、Dy23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、ホルダ5にファイバスタブ1を圧入によって固定する際に有利である。 The ferrule 2 constituting the fiber stub 1 is made of a metal such as stainless steel or phosphor bronze, a plastic such as an epoxy or a liquid crystal polymer, or a ceramic such as alumina or zirconia, and is particularly preferably formed of zirconia ceramic. Specifically, partial stabilization mainly comprising tetragonal crystals, containing ZrO 2 as a main component, 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 have excellent wear resistance and are elastically deformed moderately, which is advantageous when fixing the fiber stub 1 to the holder 5 by press-fitting. is there.

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、その成形体を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。   As a processing method of the ferrule 2, first, when the ferrule 2 is formed from, for example, zirconia ceramics, a cylindrical or rectangular parallelepiped shaped body that becomes the ferrule 2 by a predetermined forming method such as injection molding, press molding, extrusion molding or the like is prepared in advance. After that, the molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and subjected to cutting or polishing to a predetermined dimension.

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。   Note that a predetermined shape may be formed in advance on the formed body by cutting or the like, and then fired.

ファイバスタブ1の先端面1a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、後端部の端面はLD(レーザダイオード)等の光素子12から出射された光信号が光ファイバ3の端面で反射して光素子12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。   The front end surface 1a 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 the connection loss with the optical connector, and the end surface of the rear end is emitted from an optical element 12 such as an LD (laser diode). In order to prevent the reflected light from being reflected by the end face of the optical fiber 3 and returning to the optical element 12, the optical signal is mirror-polished to an inclined surface of about 4 to 10 °.

ホルダ5はファイバスタブ1の先端部がスリーブケース6に収納されたスリーブ4に挿入固定された状態で、そのスリーブケース6の外周に嵌り込んで収納する円筒状の収納部5bと、その収納部5bのほぼ中心に形成しファイバスタブ1の後端部が固定される貫通孔5aから成る。   The holder 5 is a cylindrical storage portion 5b that is fitted and stored in the outer periphery of the sleeve case 6 in a state where the distal end portion of the fiber stub 1 is inserted and fixed to the sleeve 4 stored in the sleeve case 6. The storage portion It consists of a through hole 5a formed at substantially the center of 5b to which the rear end of the fiber stub 1 is fixed.

ホルダ5は光モジュールとして図2の光素子12等を収納するケース14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が用いられるが、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。   Since the holder 5 is often welded to the case 14 that houses the optical element 12 of FIG. 2 as an optical module, a material that can be welded such as stainless steel, copper, iron, nickel, etc. is used. Stainless steel is used in consideration of the properties and weldability.

また半田との密着性を考慮して金メッキ等を外表面に施しても良い。   In consideration of adhesion to solder, gold plating or the like may be applied to the outer surface.

スリーブ4は全体がスリーブケース6に完全に収納されており、その材質としてはジルコニア、アルミナ、銅などの材料が用いられるが、主に耐摩耗性を考慮して、ジルコニアセラミックス材料が用いられる。   The entire sleeve 4 is completely accommodated in the sleeve case 6, and a material such as zirconia, alumina, or copper is used as the material, but a zirconia ceramic material is mainly used in consideration of wear resistance.

また、スリーブ4の内径の表面荒さは挿入性を考慮して、Ra0.2μm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以上の圧入になるよう設計することが望ましい。   In addition, the surface roughness of the inner diameter of the sleeve 4 is preferably Ra 0.2 μm or less in consideration of the insertability. The outer diameter of the fiber stub 1 and the inner diameter tolerance of the sleeve 4 are preferably ± 1 μm or less in order to obtain a low connection loss. The inner diameter of the sleeve 4 is desirably designed to be 0.98 N or more in order to hold the fiber stub 1 securely.

スリーブケース6の材質としては、ステンレス、銅、黄銅などの銅合金、鉄、ニッケル、アルミニウムなどの幅広い材料を用いることが出来るが、ホルダ5との溶接固定を考慮し、熱膨張係数を合わせて信頼性を高めるため、ホルダ5と同様、ステンレスを用いるのが好ましい。   As the material of the sleeve case 6, a wide range of materials such as stainless steel, copper, brass and other copper alloys, iron, nickel, and aluminum can be used. In order to increase the reliability, it is preferable to use stainless steel like the holder 5.

次に、図1に示す本発明の光レセプタクル10を用いて光モジュール15を構成する場合は、図2に示すように光レセプタクル10のファイバスタブ1を備えた一方側に、光素子12とレンズ13を備えたケース14を溶接等により接合する。   Next, when the optical module 15 is configured using the optical receptacle 10 of the present invention shown in FIG. 1, the optical element 12 and the lens are provided on one side of the optical receptacle 10 provided with the fiber stub 1 as shown in FIG. The case 14 provided with 13 is joined by welding or the like.

なお、図2に示す実施形態では、ファイバスタブ1を用いた光レセプタクル10により構成された光モジュール15を取り上げたが、ファイバスタブ1を用いない場合の光レセプタクル10により構成された光モジュール15においても、本発明は有効である。   In the embodiment shown in FIG. 2, the optical module 15 constituted by the optical receptacle 10 using the fiber stub 1 is taken up. However, in the optical module 15 constituted by the optical receptacle 10 when the fiber stub 1 is not used. However, the present invention is effective.

本発明の実施例を説明する。   Examples of the present invention will be described.

図1に本発明の実施例として光レセプタクル10、図3に比較例として光レセプタクル20を示した。各ファイバスタブに用いたフェルールは、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、切削加工を行って所定の形状のフェルール試料を得た。   FIG. 1 shows an optical receptacle 10 as an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows an optical receptacle 20 as a comparative example. The ferrule used for each fiber stub was made of zirconia ceramics, a cylindrical ceramic molded body was obtained by extrusion molding, baked and hardened in a firing process, and cut to obtain a ferrule sample having a predetermined shape.

こうして得られたそれぞれのフェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定し、先端面を曲率半径20mm程度の曲面に鏡面研磨し、反対側の後端部は、LD等の光素子から出射された光が光ファイバの先端部で反射して光素子に戻る反射光を防止するため、光ファイバの後端面を6°の傾斜面に切断しファイバスタブとした。   An optical fiber is inserted and fixed in the through hole of each ferrule obtained in this way, the tip end surface is mirror-polished to a curved surface with a curvature radius of about 20 mm, and the rear end on the opposite side is light emitted from an optical element such as an LD. In order to prevent the reflected light from being reflected at the tip of the optical fiber and returning to the optical element, the rear end surface of the optical fiber was cut into a 6 ° inclined surface to form a fiber stub.

次いで、得られたファイバスタブの後端部をホルダに挿入固定し、スリーブ4をファイバスタブ1の先端部に挿入固定した。   Next, the rear end portion of the obtained fiber stub was inserted and fixed in the holder, and the sleeve 4 was inserted and fixed in the tip portion of the fiber stub 1.

図1に示す本発明の試料の場合は、ステンレス鋼からなるリング状の弾性部材?をステンレスを切削加工して作製したスリーブケース6の溝に圧入固定し、スリーブケース6をホルダ5に圧入して、光レセプタクル10を10個作製した。   In the case of the sample of the present invention shown in FIG. 1, a ring-shaped elastic member made of stainless steel? Was pressed into a groove of a sleeve case 6 produced by cutting stainless steel, and the sleeve case 6 was press-fitted into the holder 5 to produce ten optical receptacles 10.

一方、図6の比較例の光レセプタクル20の場合は、ステンレスを切削加工して作製したスリーブケース6をホルダ5に圧入して、光レセプタクル10を10個作製した。   On the other hand, in the case of the optical receptacle 20 of the comparative example of FIG. 6, 10 optical receptacles 10 were produced by press-fitting the sleeve case 6 produced by cutting stainless steel into the holder 5.

そして、横荷重の比較測定として、それぞれ本発明と従来構造のレセプタクルを図6に示すように光レセプタクルにLD素子を有する光学ケースを調芯溶接固定したモジュール化したもので行った。電源にて一定の光を出力し、プラグフェルール11を差し込みコネクタ接続した後、その光出力を光出力測定器にて測定する。そして、横荷重の加える前の光出力を基準に、横荷重に対する光出力を測定するという方法で試験を実施した。   Then, as a comparative measurement of the lateral load, the receptacles of the present invention and the conventional structure were respectively made into modules in which an optical case having an LD element was aligned and fixed to the optical receptacle as shown in FIG. After a constant light is output from the power source and the plug ferrule 11 is inserted and connected to the connector, the light output is measured by a light output measuring instrument. And the test was implemented by the method of measuring the light output with respect to a lateral load on the basis of the light output before applying a lateral load.

その結果を図6に示す。   The result is shown in FIG.

図6から明らかなように、本発明の光レセプタクル10は、横荷重が加わった状態でも光出力の低下がそれほど起きないことがわかった。   As is apparent from FIG. 6, it was found that the optical receptacle 10 of the present invention does not significantly decrease the light output even when a lateral load is applied.

これに対し、従来の光レセプタクル20では、横荷重が加わった状態で、光出力が約30%程度低下しており、横荷重が加わった状態では特性が安定しないことが分かった。   On the other hand, in the conventional optical receptacle 20, the light output is reduced by about 30% when a lateral load is applied, and it has been found that the characteristics are not stable when the lateral load is applied.

本発明は、光通信用モジュール等に使用されるだけでなく、センサー用途の光モジュールにおいても適用可能である。   The present invention is applicable not only to optical communication modules and the like, but also to optical modules for sensor applications.

(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)は本発明の弾性部材の側面図である。(A) is sectional drawing which shows one Embodiment of the optical receptacle of this invention, (b) is a side view of the elastic member of this invention. 本発明の光レセプタクルを用いた光モジュールの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the optical module using the optical receptacle of this invention. 従来の光レセプタクルモジュールの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the conventional optical receptacle module. 従来の光レセプタクルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional optical receptacle. 従来の光レセプタクルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional optical receptacle. 本発明と従来例の横荷重に対する接続損失を示すグラフである。It is a graph which shows the connection loss with respect to the lateral load of this invention and a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1:ファイバスタブ
1a:先端面
2:フェルール
2a:貫通孔
3:光ファイバ
4:スリーブ
5:ホルダ
5a:貫通孔
6:スリーブケース
1: Fiber stub 1a: Tip surface 2: Ferrule 2a: Through hole 3: Optical fiber 4: Sleeve 5: Holder 5a: Through hole
6: Sleeve case

Claims (4)

貫通孔が形成されたホルダと、フェルールの中央に光ファイバを固定するとともに、後端部を上記ホルダの貫通孔に挿入固定してなるファイバスタブと、該ファイバスタブの先端部を一方の開放端部から挿入するとともに、他方の開放端部から挿入されたプラグフェルールを上記ファイバスタブの先端面に当接し、かつ、把持するためのスリーブとからなる光レセプタクルにおいて、上記スリーブのプラグフェルールが挿入される領域に対応した外周面に弾性部材を当接したことを特徴とする光レセプタクル。 A holder in which a through hole is formed, a fiber stub in which an optical fiber is fixed to the center of the ferrule and a rear end portion is inserted and fixed in the through hole of the holder, and a tip end portion of the fiber stub is connected to one open end The plug ferrule of the sleeve is inserted into the optical receptacle comprising a sleeve for inserting and gripping the plug ferrule inserted from the other open end portion to the front end surface of the fiber stub and holding the plug ferrule. An optical receptacle characterized in that an elastic member is brought into contact with the outer peripheral surface corresponding to the region. 前記弾性部材はリング状に形成されたものであり、その開口部の中心と上記スリーブの中心を、上記ホルダに固定されたファイバスタブの光ファイバコア部中心の延長線上となるように配置したことを特徴とする光レセプタクル。 The elastic member is formed in a ring shape, and the center of the opening and the center of the sleeve are arranged so as to be on an extension line of the center of the optical fiber core of the fiber stub fixed to the holder. An optical receptacle characterized by 上記弾性部材は、他方開口側に配置したことを特徴とする光レセプタクル。 The optical receptacle is characterized in that the elastic member is disposed on the other opening side. 請求項1〜3の何れかに記載の光レセプタクルに光素子を有するケースを取り付けたことを特徴とする光モジュール。 An optical module comprising a case having an optical element attached to the optical receptacle according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007241100A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical module
US9921373B2 (en) 2013-12-19 2018-03-20 Exfo Inc. Fiber-optic connector mating assembly for optical test instruments
CN109633834A (en) * 2019-01-12 2019-04-16 邱达飞 A kind of fibre-optical splice

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