JP2006084714A - 光コネクタプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】 外部に放射されるノイズを削減することの可能な光コネクタプラグを提供する。
【解決手段】 光コネクタプラグ１０は、光ファイバ１８ａを保持するフェルール１４と、フェルール１４を付勢するコイルばね１６を備えている。このコイルばね１６は、ある巻き方向を有する部分３１と、反対の巻き方向を有する部分３２を有している。アクティブデバイスに設けられた光コネクタレセプタクルに光コネクタプラグ１０が差し込まれ、コイルばね１６がアクティブデバイス内の高周波ノイズを受け取っても、巻き方向が反対の二つの部分３１、３２にそれぞれ誘起されるノイズは互いに打ち消し合う。これにより、光コネクタプラグ１０の外部に放射されるノイズを削減できる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、光ファイバの接続に使用される光コネクタプラグに関する。

下記の特許文献１には、光コネクタプラグの一例が開示されている。この光コネクタプラグは、光ファイバを保持するフェルールと、フェルールを光コネクタの先端に向けて付勢するコイルばねと、フェルールおよびコイルばねを収容するハウジングを有している。別の光ファイバを収容する光コネクタレセプタクルにこの光コネクタプラグを差し込むと、コイルばねからフェルールに加わる弾性力によって、光コネクタプラグおよび光コネクタレセプタクル内の光ファイバの端面同士が直接に密着させられる。
特開２００４−１２６３７１号公報

光コネクタプラグ内のコイルばねが金属製の場合、そのコイルばねはアンテナとして機能する。光コネクタレセプタクルは、光送信器や光受信器などのアクティブデバイスにしばしば設置される。したがって、このような光コネクタレセプタクルに光コネクタプラグを差し込むと、アクティブデバイスの内部から放射された高周波ノイズをコイルばねが受け取り、コイルばねから光コネクタプラグの外部にノイズが再放射される。この結果、アクティブデバイスの放射ノイズ特性が著しく悪化してしまう。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、外部へ放射されるノイズを削減することの可能な光コネクタプラグを提供することを課題とする。

本発明の光コネクタプラグは、光ファイバを保持するフェルールと、フェルールを付勢するコイルばねとを備えている。このコイルばねは、第１の巻き方向を有する部分と、第１の巻き方向と反対の第２の巻き方向を有する部分とを有している。第１の巻き方向を有する部分の巻き数は、第２の巻き方向を有する部分の巻き数と等しいことが好ましい。

アクティブデバイスに設けられた光コネクタレセプタクルに本発明の光コネクタプラグが差し込まれ、コイルばねがアクティブデバイス内の高周波ノイズを受け取っても、巻き方向が反対の二つの部分にそれぞれ誘起されるノイズは互いに打ち消し合う。これにより、光コネクタプラグの外部に放射されるノイズを削減することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１および図２は、本実施形態の光コネクタプラグを示す側面図および縦断面図である。この光コネクタプラグ１０は、ＬＣ型であり、ハウジング１２、フェルール１４、コイルばね１６、光ファイバ心線１８、および後部カバー２０を有する。ハウジング１２は、フェルール１４およびコイルばね１６を収容している。ハウジング１２の上面にはラッチ２２が設けられている。ラッチ２２は、ＬＣ型の光コネクタレセプタクルや光コネクタアダプタに光コネクタプラグ１０を差し込んだときに光コネクタプラグ１０を固定し、あるいはその固定を解除するために使用される。

フェルール１４は、略円筒状のフェルール本体１４ａと、フェルール本体１４ａの後端に接続された拡大部１４ｂと、拡大部１４ｂの後端に接続された円筒部１４ｃを有する。光ファイバ心線１８の先端部からはフェルール本体１４ａとほぼ同じ長さにわたって被覆が除去され、光ファイバ１９が露出する。フェルール本体１４ａは、この露出した光ファイバ１９の側面を取り囲みながら光ファイバ１９を保持する。フェルール本体１４ａの中心には、フェルール本体１４ａと同軸に延びる貫通孔が設けられている。この貫通孔は光ファイバ１９の外径とほぼ同じ径を有している。光ファイバ１９は、その貫通孔に挿入され、固定される。

拡大部１４ｂは、フェルール本体１４ａと同軸に設けられており、フェルール本体１４ａよりも大きな径を有している。拡大部１４ｂの先端部分は先細りになっており、対応する形状を有するハウジング１２の内壁１２ａと係合している。円筒部１４ｃは、フェルール本体１４ａおよび拡大部１４ｂと同軸に設けられており、フェルール本体１４ａよりも大きく、拡大部１４ｂよりも小さな径を有している。拡大部１４ｂおよび円筒部１４ｃの中心には、光ファイバ心線１８を収容するための貫通孔が設けられている。この貫通孔は光ファイバ心線１８の外径とほぼ同じ径を有している。光ファイバ心線１８はこの貫通孔に挿入され、固定される。

後部カバー２０は、ハウジング１２の後端に接続されており、フェルール１４から延在する光ファイバ心線１８を覆うことにより光ファイバ心線１８を保護する。後部カバー２０の中心には、円筒形の貫通孔が設けられている。その貫通孔には円筒状のストッパ２４が挿入され、固定されている。ストッパ２４は、コイルばね１６をハウジング１２の内壁１２ａとの間で狭持し、それによってコイルばね１６を圧縮する。

コイルばね１６は、導電性（本実施形態では金属製）の円筒コイルばねであり、円筒部１４ｃの全部および光ファイバ心線１８の一部の側面を取り囲んでいる。コイルばね１６の先端は拡大部１４ｂの後端に当接し、コイルばね１６の後端はストッパ２４の先端に当接している。コイルばね１６は、拡大部１４ｂとストッパ２４に挟まれて圧縮されており、それによって生じた弾性力が拡大部１４ｂの後端に作用して、フェルール１４を軸方向に沿って前方に付勢する。これにより、フェルール１４がハウジング１２内で保持されるとともに、光コネクタプラグ１０を光コネクタレセプタクル（図示せず）に接続したときに、フェルール１４の先端面が光コネクタレセプタクルの光学基準面またはＰＣ（Physical Contact：物理接触）面に確実に押し付けられる。

図３は、コイルばね１６の拡大図である。コイルばね１６は、互いに反対の巻き方向を有する二つの部分コイルばね３１、３２を直列に接続した構造を有する。これらの部分コイルばね３１および３２は、コイルばね１６の中央に位置する接続点３３で接続されている。部分コイルばね３１および３２は、等しい巻き数を有している。

比較のため、従来の光コネクタプラグで使用されているコイルばね５６を図４に示す。コイルばね５６は、金属製であり、単一の巻き方向を有する。コイルばね５６はコイルばね１６と同じ長さを有する。コイルばね５６の巻き数は、コイルばね１６の部分コイルばね３１および３２の巻き数の合計に等しい。

光送信器や光受信器のようなアクティブデバイスに設けられた光コネクタレセプタクルに光コネクタプラグを差し込むと、光コネクタプラグ内のコイルばねがアンテナとして機能し、アクティブデバイスから放射される高周波ノイズを受け取る。この高周波ノイズのエネルギーによって、コイルばねに磁場および電場（起電力）が誘起される。この磁場および起電力が原因となって、コイルばねから光コネクタプラグの外部へ高周波ノイズが再び放射される。

図５は、アクティブデバイスからの高周波ノイズに応じてコイルばね１６および５６に誘起される磁場および起電力の向きを示している。図５（ａ）に示されるように、本実施形態で使用するコイルばね１６の部分コイルばね３１、３２には、符号４１、４２で示される向きの磁場と、符号４３、４４で示される向きの起電力がそれぞれ誘起される。二つの部分コイルばね３１、３２の巻き方向が反対であるため、それらの部分コイルばねに誘起される磁場および起電力の向きも反対となる。したがって、部分コイルばね３１、３２の各々から発生する高周波ノイズは互いに打ち消し合うことになる。これにより、コイルばね１６から放射される高周波ノイズを削減することができる。特に、本実施形態では、部分コイルばね３１および３２の巻き数が等しいので、高周波ノイズを効率良く打ち消し、高周波ノイズの放射を大きく抑えることができる。

これに対し、図５（ｂ）に示されるように、従来の光コネクタプラグで使用されるコイルばね５６には、符号４５で示される向きの磁場と、符号４６で示される向きの起電力がそれぞれ誘起される。コイルばね５６の巻き方向が単一であるため、誘起される磁場および起電力の向きも単一である。したがって、コイルばね５６から放射される高周波ノイズは削減されない。

本発明者は、本実施形態の光コネクタプラグ１０によるノイズ削減の効果を確かめるため、次のような実験を行った。すなわち、光コネクタプラグ１０に加えて、光コネクタプラグ１０においてコイルばね１６を従来のコイルばね５６に置き換えた構成の比較例を使用して放射ノイズ特性を測定した。より具体的には、２．５Ｇｂｐｓで動作可能なＳＦＰ（Small Form Factor Pluggable）モジュールを用意し、本実施形態または比較例の光コネクタプラグをＳＦＰモジュールの光コネクタレセプタクルに差し込んだ状態でＳＦＰモジュールを駆動し、放射ノイズ特性を３ｍ法によって評価した。ＳＦＰモジュールの駆動信号としては、２．４８８３２Ｇｂｐｓ、２３段の擬似ランダム信号を使用した。なお、３ｍ法では、被測定物（本例ではＳＦＰモジュール）から３ｍ離れた地点でのノイズ伝播を測定する。

本実施形態の光コネクタプラグ１０を用いて測定した放射ノイズ特性を図６に、比較例の光コネクタプラグを用いて測定した放射ノイズ特性を図７にそれぞれ示す。これらの図において、実線は放射ノイズの水平偏波成分を示し、破線は放射ノイズの垂直偏波成分を示す。図７に示されるように、比較例では、データレートに対応する２．４８８ＧＨｚ、およびその高調波成分である約５ＧＨｚの周波数において、比較的大きな水平偏波のノイズが発生した。これは、ＳＦＰモジュールの内部からレセプタクルを通じて光コネクタプラグ内に伝播したノイズが、コイルばね５６によって再放射されたためと解される。一方、図６に示されるように、本実施形態の光コネクタプラグ１０を用いた実験では、上記の周波数において大きなノイズ成分は見られない。これは、コイルばね１６がノイズを打ち消すシールドとして機能したためと考えられる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本発明においてコイルばねは、部分コイルばね３１および３２の一方または双方を複数有していてもよい。言い換えると、コイルばねにおいて互いに反対の巻き方向を有する二つの部分の一方または双方は、複数の部分コイルばねに分割されていてもよい。これらの部分コイルばねは、任意の順序で直列に接続されて、一つのコイルばねを成す。ノイズを効率良く打ち消すためには、ある巻き方向を有する部分コイルバネの巻き数の合計が、反対の巻き方向を有する部分コイルバネの巻き数の合計と等しいことが好ましい。

実施形態の光コネクタプラグを示す側面図である。 実施形態の光コネクタプラグを示す縦断面図である。 実施形態で使用されるコイルばねの拡大図である。 従来の光コネクタプラグで使用されるコイルばねの拡大図である。 コイルばねに誘起される磁場および起電力を示す図である。 実施形態の放射ノイズ特性を示す図である。 比較例の放射ノイズ特性を示す図である。

符号の説明

１０…光コネクタプラグ、１２…ハウジング、１４…フェルール、１６…コイルばね、１８…光ファイバ心線、１９…光ファイバ、２０…後部カバー、２２…ラッチ、２４…ストッパ

Claims (2)

1. 光ファイバを保持するフェルールと、前記フェルールを付勢するコイルばねとを備える光コネクタプラグにおいて、
   前記コイルばねが、第１の巻き方向を有する部分と、前記第１の巻き方向と反対の第２の巻き方向を有する部分とを有することを特徴とする光コネクタプラグ。
2. 前記第１の巻き方向を有する部分の巻き数が、前記第２の巻き方向を有する部分の巻き数と等しいことを特徴とする請求項１に記載の光コネクタプラグ。

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