JP2007011241A - 光レセプタクルおよび光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】プラグフェルールの挿抜時におけるスリーブの移動を抑制することにより、光学特性の安定した光レセプタクルおよび該光レセプタクルを備える光モジュールを提供する。
【解決手段】本発明に係る光レセプタクルＸ１は、光ファイバを有し、且つ、光ファイバを有するプラグフェルールＰに対して光学的に接続されるファイバスタブ１０と、プラグフェルールＰの少なくとも一部およびファイバスタブ１０の少なくとも一部を挿入するための貫通孔２１を有し、プラグフェルールＰの光ファイバとファイバスタブ１０の光ファイバとの間の調心を得るためのスリーブ２０と、ファイバスタブ１０を保持するためのホルダ４０と、スリーブ２０をファイバスタブ１０に係止するための係止手段（凸部１３および凹部２２）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は光レセプタクルおよび光モジュールに関し、特に光通信用の光レセプタクルおよび光モジュールに関する。

従来から、光信号を例えば電気信号に変換するための光モジュールが開発されている。このような光モジュールは、半導体レーザやフォトダイオードなどの光素子と、光信号を導通するための光ファイバとを備え、光素子を光ファイバの端面に対向配置して光信号を該端面に入射（あるいは該端面から出射）することにより、光ファイバを介して該光信号を導入あるいは導出するように構成されている。ここで、光モジュールとは、発光モジュールや受光モジュールなどの総称である。発光モジュールとは、光素子として半導体レーザを採用し、光ファイバを介して光信号を導出するように構成されたものであり、受光モジュールとは、光素子としてフォトダイオードを採用し、光ファイバを介して光信号を導入するように構成されたものである。このような光モジュールに関する技術については、例えば下記の特許文献１に記載されている。

図１１は、従来のレセプタクル型光モジュールＹ’の断面を表す。なお、図１１には、光信号を導通するための光ファイバ（図示せず）、および、光ファイバの一端部を保持するためのフェルールにより構成されるプラグフェルールＰの断面も表す。

光モジュールＹ’は、光レセプタクル７０および光素子ユニット８０を備える。光レセプタクル７０は、ファイバスタブ７１と、スリーブ７２と、スリーブケース７３と、ホルダ７４とを有する。ファイバスタブ７１は、光信号を導通するための光ファイバ（図示せず）の一端部を、フェルール７５の貫通孔７５ａに接着固定したものである。スリーブ７２は、プラグフェルールＰの光ファイバとファイバスタブ７１の光ファイバとの間の調心を得るためのものである。スリーブケース７３は、スリーブ７２を保護するためのものである。ホルダ７４は、ファイバスタブ７１およびスリーブケース７３を保持するためのものである。光素子ユニット８０は、光素子８１と、レンズ８２と、ケース８３とを有する。光素子８１は、ファイバスタブ７１の光ファイバに向けて光を出射するためのものである。レンズ８２は、光素子８１から出射された光を集光してファイバスタブ７１の光ファイバに導入する機能を担う。ケース８３は、光素子８１およびレンズ８２を収容するためのものである。

光モジュールＹ’の光レセプタクル７０においては、スリーブ７２によるプラグフェルールＰの把持力とファイバスタブ７１の把持力とを等しくした場合に、プラグフェルールＰおよびファイバスタブ７１の把持状態が最も安定することが知られている。そのため、スリーブ７２によるプラグフェルールＰの把持力とファイバスタブ７１の把持力とのバランスがとれるように、スリーブ７２によるプラグフェルールＰの把持長さＬ１とファイバスタブ７１の把持長さＬ２が設定される。ファイバスタブ７１の面取り７１ａとプラグフェルールの面取りＰａの大きさが等しい場合は、Ｌ１＝Ｌ２であるとプラグフェルールＰの把持力とファイバスタブ７１の把持力とのバランスがとれるため、ファイバスタブ７１の面取り７１ａをプラグフェルールの面取りＰａの大きさに合わせ、Ｌ１＝Ｌ２と設定することが多い。また、光レセプタクル７０においては、スリーブ７２の一端部７２ａとスリーブケース７３との間に隙間αが設けられている。この隙間αは、スリーブ７２の両端がスリーブケース７３とホルダ７４との間で挟持されてしまうことに起因して、スリーブ７２の弾性変形機能が充分に得られなくなるのを防ぐためのものである。ここで、弾性変形機能とは、スリーブ７２の貫通孔７２ｂに挿入されるプラグフェルールＰおよびファイバスタブ７１に対して把持力を作用させるために、該貫通孔７２ｂが拡径するのを抑制する方向に弾性変形する機能をいう。
特開２００１−０６６４６８号公報

しかしながら、光レセプタクル７０においては、隙間αを設けたことにより、プラグフェルールＰの挿抜に応じて、スリーブ７２が矢印ＡＢ方向に移動する場合がある。具体的には、スリーブ７２に挿入状態にあるプラグフェルールＰを該スリーブ７２から引き抜く（矢印Ａ方向に移動させる）際に、スリーブ７２がプラグフェルールＰに引きずられて矢印Ａ方向に隙間αの分だけ移動してしまう場合がある。このとき、スリーブ７２によるプラグフェルールＰの把持長さはＬ１＋αとなり、スリーブ７２によるファイバスタブ７１の把持長さはＬ２−αとなる。また、上述のように矢印Ａ方向にαだけスリーブ７２が移動した状態にある光レセプタクル７０にプラグフェルールＰを挿入する際に、スリーブ７２がプラグフェルールＰに引きずられて矢印Ｂ方向に移動する場合がある。このとき、スリーブ７２によるプラグフェルールＰの把持長さはＬ１＋α−βとなり、スリーブ７２によるファイバスタブ７１の把持長さはＬ２−α＋βとなる。そのため、α＞０およびα＞βの場合、スリーブ７２によるプラグフェルールＰの把持力は、スリーブ７２によるファイバスタブ７１の把持力よりも大きくなってしまうため、プラグフェルールＰの光ファイバとファイバスタブ７１の光ファイバとの間の調心が不安定になり易く、ひいては光学特性（例えば光出力）が不安定になり易い。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、プラグフェルールの挿抜時におけるスリーブの移動を抑制することにより、光学特性の安定した光レセプタクルおよび該光レセプタクルを備える光モジュールを提供することを、目的とする。

本発明の第１の側面に係る光レセプタクルは、光ファイバを有し、且つ、光ファイバを有するプラグフェルールに対して光学的に接続されるファイバスタブと、プラグフェルールの少なくとも一部およびファイバスタブの少なくとも一部を挿入するための貫通孔を有し、プラグフェルールの光ファイバとファイバスタブの光ファイバとの間の調心を得るためのスリーブと、スリーブをファイバスタブに係止するための係止手段を備えることを特徴とする。

好ましい実施の形態としては、係止手段は、ファイバスタブが有する凸部および／または凹部と、スリーブが有する凹部および／または凸部とを含み、ファイバスタブの凸部および／または凹部とスリーブが有する凹部および／または凸部とは互いに係合する位置に形成される。ここで、「凸部および／または凹部」とは、凸部および凹部と、凸部または凹部との両方を含む意味であり、「凹部および／または凸部」とは、凹部および凸部と、凹部または凸部との両方を含む意味である。

好ましい実施の形態としては、係止手段は、ファイバスタブの凹部およびスリーブの凹部に係合する係止用部材を更に含む。

好ましくは、係止手段は、ファイバスタブの凹部および／またはスリーブの凹部と係止用部材との間に介在する弾性部材を更に含む。ここで、「ファイバスタブの凹部および／またはスリーブの凹部」とは、ファイバスタブの凹部およびスリーブの凹部と、ファイバスタブの凹部またはスリーブの凹部との両方を含む意味である。

好ましくは、係止用部材は弾性部材により構成されている。

好ましくは、ファイバスタブおよび／またはスリーブは、凹部に向かって延び、凸部および／または係止用部材をガイドするためのガイド溝を有する。ここで、「ファイバスタブおよび／またはスリーブ」とは、ファイバスタブおよびスリーブと、ファイバスタブまたはスリーブとの両方を含む意味である。

好ましくは、スリーブは貫通孔に沿って延びるスリットを有する。

好ましくは、スリーブは精密スリーブである。

本発明の第２の側面に係る光モジュールは、本発明の第１の側面に係る光レセプタクルと、ファイバスタブの光ファイバに向けて光を出射する、または、ファイバスタブの光ファイバを介して導出された光を受けるための光素子とを備えることを特徴とする。

本発明の第１の側面に係る光レセプタクルは、ファイバスタブを保持するためのホルダと、スリーブをファイバスタブに係止するための係止手段とを備える。そのため、本光レセプタクルでは、ホルダに保持されたファイバスタブにスリーブを係止することができるので、プラグフェルールの挿抜時における該スリーブの移動（具体的には、プラグフェルールの挿抜方向への移動）を抑制することができる。すなわち、本光レセプタクルでは、スリーブによるプラグフェルールの把持長さとファイバスタブの把持長さとを初期設定状態（例えば、各把持長さが等しくなる状態）で維持することができる。したがって、本光レセプタクルでは、プラグフェルールの挿抜を繰り返し行なっても、プラグフェルールの光ファイバとファイバスタブの光ファイバとの間の調心を安定して得ることができるため、光学特性の安定状態を維持し続けることができる。

係止手段が、ファイバスタブが有する凸部および／または凹部と、スリーブが有する凹部および／または凸部とを含み、ファイバスタブの凸部および／または凹部とスリーブが有する凹部および／または凸部とが互いに係合する位置に形成される光レセプタクルは、部品点数を低減するうえで好適である。

係止手段がファイバスタブの凹部およびスリーブの凹部に係合する係止用部材を更に含む光レセプタクルは、比較的破損し易いと想定される部位が別部材（係止用部材）で構成されているため、破損部位の取替え容易性を高めるうえで好適である。

係止手段が係止用部材とファイバスタブの凹部および／またはスリーブの凹部との間に介在する弾性部材を含む光レセプタクルでは、例えば該弾性部材が縮むことにより、ファイバスタブの外周面あるいはスリーブの内周面から突出した状態にある係止用部材の突出高さを小さくすることができる。したがって、本光レセプタクルでは、係止用部材の突出高さに起因するスリーブの貫通孔へのファイバスタブの挿入抵抗が低減できるため、スリーブの貫通孔へのファイバスタブの挿入容易性を高めることができるのに加え、ファイバスタブ挿入時におけるスリーブの拡径が抑制されるため、スリーブの破損発生を低減することができる。

係止用部材が弾性部材により構成されている光レセプタクルは、部品点数を低減するうえで好適である。

ファイバスタブおよび／またはスリーブが凹部に向かって延び、凸部および／または係止用部材をガイドするためのガイド溝を有する光レセプタクルは、ファイバスタブのスリーブへの挿入容易性を高めるうえで好適である。

スリーブが貫通孔に沿って延びるスリットを有する光レセプタクルは、該貫通孔が拡径し易いため、プラグフェルールおよびファイバスタブのスリーブへの挿入容易性を高めるうえで好適である。

本発明の第２の側面に係る光モジュールは、本発明の第１の側面に係る光レセプタクルを採用している。したがって、本光モジュールでは、プラグフェルールの挿抜を繰り返し行なっても、プラグフェルールの光ファイバとファイバスタブの光ファイバとの間の調心を安定して得ることができるため、光学特性の安定状態を維持し続けることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る光レセプタクルＸ１の断面を表す。光レセプタクルＸ１は、ファイバスタブ１０と、スリーブ２０と、スリーブケース３０と、ホルダ４０とを有する。

ファイバスタブ１０は、フェルール１１および光ファイバ（図示せず）を有し、フェルール１１の貫通孔１２に光ファイバを例えば接着剤により接着固定することにより構成される部材である。ファイバスタブ１０は、プラグフェルールＰ（光ファイバ（図示せず）を有し且つファイバスタブ１０と同様の構成を有する部材）と光学的に接続される。ファイバスタブ１０の先端面１０ａはアール面（例えば曲率半径が５〜３０ｍｍ）である。このような構成は、プラグフェルールＰとの間の接続損失を低減するうえで好適である。ファイバスタブ１０の後端面１０ｂは、該ファイバスタブ１０の軸心に対して所定の角度（例えば４〜１０°）で傾斜する傾斜面である。このような構成は、例えば光素子から出射された光が光ファイバの端面で反射し、反射光として該光素子に戻るのを防ぐうえで好適である。なお、ファイバスタブ１０の後端面１０ｂ側には、ファイバスタブ１０に向けて光を出射するための光源への戻り光を抑制する光アイソレータを配してもよい。

フェルール１１は、貫通孔１２および凸部１３を有する。フェルール１１を構成する材料としては、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素および窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらを主成分として含むセラミックス、結晶化ガラスなどのガラスセラミックスなどが挙げられ、中でも対候性や靭性に優れたジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。

貫通孔１２は、光ファイバを挿入するための部位である。

凸部１３は、アール面１３ａおよび起立面１３ｂを有し、フェルール１１の外周面において径方向に突出するように構成される部位である。凸部１３の突出高さｈ１は、スリーブ２０の肉厚ｔ１の０．５〜５０％である。ｈ１がｔ１の０．５％未満である場合は、スリーブ２０に挿入状態にあるプラグフェルールＰを該スリーブ２０から引き抜く（矢印Ａ方向に移動させる）際に、スリーブ２０をファイバスタブ１０に係止する力が弱く、スリーブ２０がプラグフェルールＰに引きずられて矢印Ａ方向に移動してしまうことがある。また、ｈ１がｔ１の５０％を超えた場合、スリーブ２０をファイバスタブに挿入する際に、凸部１３によりスリーブ貫通孔２１が過度に拡張され、スリーブ２０の弾性変形の許容限界を超えて破損してしまうことがある。アール面１３ａは、後述するスリーブ２０の貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、凸部１３における矢印Ａ方向側に設けられている。起立面１３ｂは、スリーブ２０の矢印Ａ方向への移動を制限するための部位であり、凸部１３における矢印Ｂ方向側に設けられている。本実施形態において凸部１３は、フェルール１１の周方向全周にわたって構成してもよいし、周方向において断続的に構成してもよいし、矢印ＡＢ方向に位置をずらして構成してもよい。

スリーブ２０は、貫通孔２１および凹部２２を有し、ファイバスタブ１０とプラグフェルールＰとの間の調心機能を担う部材である。スリーブ２０には、開放端２１ａを介してファイバスタブ１０が挿入され、開放端２１ｂを介してプラグフェルールＰが挿入される。スリーブ２０としては、長手方向（矢印ＡＢ方向）に延びるスリット（図示せず）を有する、いわゆる割りスリーブや、該スリットのない精密スリーブなどが挙げられるが、スリーブ２０として割りスリーブを採用する場合、スリーブ２０内に挿入されるプラグフェルールＰに対して作用する把持力を高めるべく、貫通孔２１の孔径はプラグフェルールの外径より若干（例えば数μｍ）小さく設定するのが好ましい。スリーブ２０を構成する材料としては、燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレスなどの金属、エポキシや液晶ポリマなどのプラスチック、セラミックスなどが挙げられ、中でも耐摩耗性に優れ且つ適度に弾性変形するジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。さらに、ジルコニア系セラミックスの中でも、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）を主成分とし、Ｙ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ_２、Ｄｙ_２Ｏ_３などからなる群より選択される少なくとも一種を安定化剤として含む部分安定化ジルコニアセラミックス（正方晶の結晶が主体）は、耐摩耗性および弾性変形性の観点から好適である。

貫通孔２１は、ファイバスタブ１０およびプラグフェルールＰを挿入するための部位である。

凹部２２は、起立面２２ａを有し、ファイバスタブ１０の凸部１３が係止可能に構成されている。起立面２２ａは、ファイバスタブ１０に対するスリーブ２０の矢印Ａ方向への移動を制限するための部位であり、凸部１３が凹部２２に係合する際に該凸部１３の起立面１３ｂに当接する。

スリーブケース３０は、プラグフェルールＰの挿入時に該プラグフェルールＰを案内するための開口部３０ａを有し、スリーブ２０を収容するための円筒状部材である。スリーブケース３０におけるスリーブ２０を収容するための空間の径は、スリーブ２０の外径より若干大きく構成されている。また、スリーブケース３０とスリーブ２０の一端部２０ａとの隙間（離隔距離）Ｓは例えば１０〜３５０μｍである。開口部３０ａはテーパ状に構成されており、その開口径はプラグフェルールＰの外径より若干大きく構成されている。スリーブケース３０を構成する材料としては、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、樹脂などが挙げられる。

ホルダ４０は、保持部４１および保持部４２を有し、ファイバスタブ１０およびスリーブケース３０を保持するための部材である。保持部４１は、ファイバスタブ１０を保持するための部位であり、ファイバスタブ１０が嵌合可能に構成されている。保持部４１におけるファイバスタブ１０との当接面の算術平均粗さは、ファイバスタブ１０の保持状態の安定性の観点から、０．１μｍ以上に設定するのが好適である。保持部４２は、スリーブケース３０を保持するための部位であり、スリーブケース３０が嵌合可能に構成されている。保持部４２におけるスリーブケース３０との当接面の算術平均粗さは、スリーブケース３０の保持状態の安定性の観点から、０．１μｍ以上に設定するのが好適である。ホルダ４０を構成する材料としては、鉄、ニッケルなどの溶接可能材料やセラミックスなどが挙げられ、特に耐腐食性および溶接性の観点からステンレスが好適である。なお、本実施形態においてホルダ４０は、スリーブケース３０と別体に構成されているが一体としてもよい。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ１は、ファイバスタブ１０を保持するためのホルダ４０と、スリーブ２０をファイバスタブ１０に係止するための凸部１３および凹部２２を有する。そのため、光レセプタクルＸ１では、ホルダ４０に保持されたファイバスタブ１０にスリーブ２０を係止することができるので、プラグフェルールＰの挿抜時における該スリーブ２０の矢印ＡＢ方向（プラグフェルールＰの挿抜方向）への移動を抑制することができる。すなわち、光レセプタクルＸ１では、スリーブ２０によるプラグフェルールＰの把持長さとファイバスタブ１０の把持長さとを略等しい状態で維持することができる。したがって、光レセプタクルＸ１では、プラグフェルールＰの挿抜を繰り返し行なっても、プラグフェルールＰの光ファイバとファイバスタブ１０の光ファイバとの間の調心を安定して得ることができるため、光学特性の安定状態を維持し続けることができる。

また、光レセプタクルＸ１では、ファイバスタブ１０のフェルール１１が有する凸部１３と、スリーブ２０が有する凹部２２とが係止するように構成されており、別部材が存在しないため、部品点数が少なくてすむ。

さらに、光レセプタクルＸ１では、スリーブ２０として割スリーブを採用する場合、貫通孔２１が拡径し易いため、プラグフェルールＰおよびファイバスタブ１０の貫通孔２１への挿入が比較的容易に行なうことができる。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る光レセプタクルＸ２の断面を表す。光レセプタクルＸ２は、凸部１３に代えて凹部１４を有し、且つ、凹部２２に代えて凸部２３を有する点において、光レセプタクルＸ１と異なる。光レセプタクルＸ２の他の構成については、光レセプタクルＸ１に関して上述したのと同様である。

凹部１４は、起立面１４ａを有し、後述するスリーブ２０の凸部２３が係止可能に構成されている。起立面１４ａは、ファイバスタブ１０に対するスリーブ２０の矢印Ａ方向への移動を制限するための部位である。

凸部２３は、アール面２３ａおよび起立面２３ｂを有し、スリーブ２０の内周面において径方向に突出するように構成される部位である。凸部２３の突出高さｈ２は、スリーブ２０の肉厚ｔ２の０．５〜５０％である。ｈ２がｔ２の０．５％未満である場合は、スリーブ２０に挿入状態にあるプラグフェルールＰを該スリーブ２０から引き抜く（矢印Ａ方向に移動させる）際に、スリーブ２０をファイバスタブ１０に係止する力が弱く、スリーブ２０がプラグフェルールＰに引きずられて矢印Ａ方向に移動してしまうことがある。また、ｈ２がｔ２の５０％を超えた場合、スリーブ２０をファイバスタブ１０に挿入する際に、凸部２３によりスリーブ貫通孔２１が過度に拡張され、スリーブ２０の弾性変形の許容限界を超えて破損してしまうことがある。アール面２３ａは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、凸部２３における矢印Ｂ方向側に設けられている。起立面２３ｂは、スリーブ２０の矢印Ａ方向への移動を制限するための部位であり、凸部２３における矢印Ａ方向側に設けられている。また、起立面２３ｂは、凸部２３が凹部１４に係合する際に該凹部１４の起立面１４ａに当接する。本実施形態において凸部２３は、スリーブ２０の周方向全周にわたって構成してもよいし、周方向において断続的に構成してもよいし、矢印ＡＢ方向に位置をずらして構成してもよい。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ２は、光レセプタクルＸ１と同様の効果を奏する。

図３は、本発明の第３の実施形態に係る光レセプタクルＸ３の断面を表す。光レセプタクルＸ３は、凸部１３に代えて凹部１５を有し、且つ、係止用部材５０を更に有する点において、光レセプタクルＸ１と異なる。光レセプタクルＸ３の他の構成については、光レセプタクルＸ１に関して上述したのと同様である。

凹部１５は、起立面１５ａおよび起立面１５ｂを有し、係止用部材５０が係合可能に構成されている。起立面１５ａは、ファイバスタブ１０に対する係止用部材５０の矢印Ａ方向への移動を制限するための部位である。起立面１５ｂは、ファイバスタブ１０に対する係止用部材５０の矢印Ｂ方向への移動を制限するための部位である。

係止用部材５０は、第１面５０ａ、第２面５０ｂおよびアール面５０ｃを有する。第１面５０ａは、凹部１５に係合した状態において、起立面１５ａに当接する部位である。第２面５０ｂは、凹部１５および凹部２２に係合した状態において、起立面１５ｂおよび起立面２２ａに当接する部位である。アール面５０ｃは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、凹部１５および凹部２２に係合した状態の係止用部材５０の矢印Ａ方向側に設けられている。係止用部材５０を構成する材料としては、フェルール１０やスリーブ２０と同様のもの、ポリエーテルイミド樹脂などの弾性変形性の高い樹脂、硬質ゴムなどが挙げられる。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ３は、ファイバスタブ１０の凹部１５およびスリーブ２０の凹部２２に係合する係止用部材５０を更に含んで構成される。そのため、本光レセプタクルＸ３では、比較的破損し易いと想定される部位（突出部）が別部材（係止用部材）で構成されているため、該部位が破損しても取替えが容易である。

また、光レセプタクルＸ３では、係止用部材５０の構成材料として例えば相対的に弾性変形性の高い硬質ゴムを採用すると、スリーブ２０の貫通孔２１にファイバスタブ１０を挿入する際に、拡径されるスリーブ２０の復元力に基づき係止用部材５０に対してファイバスタブ１０の径方向内方に押圧力が作用し、係止用部材５０が該径方向に圧縮されるので、係止用部材５０の突出高さｈ３が初期状態（係止用部材５０に対して外力が作用していない状態）より小さくなる。したがって、光レセプタクルＸ３では、ファイバスタブ１０の挿入時において突出高さｈ３を小さくすることができる分、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高めることができるのに加え、ファイバスタブ１０の挿入時におけるスリーブ２０の拡径が抑制されるため、スリーブ２０の破損発生も低減することができる。なお、このような効果は、スリーブ２０として精密スリーブを採用する場合において顕著である。

図４は、本発明の第４の実施形態に係る光レセプタクルＸ４の断面を表す。光レセプタクルＸ４は、凸部２３に代えて凹部２４を有し、且つ、係止用部材５１を更に有する点において、光レセプタクルＸ２と異なる。光レセプタクルＸ４の他の構成については、光レセプタクルＸ２に関して上述したのと同様である。

凹部２４は、起立面２４ａおよび起立面２４ｂを有し、係止用部材５１が係合可能に構成されている。起立面２４ａは、スリーブ２０に対する係止用部材５１の矢印Ａ方向への移動を制限するための部位である。起立面２４ｂは、スリーブ２０に対する係止用部材５１の矢印Ｂ方向への移動を制限するための部位である。

係止用部材５１は、第１面５１ａ、第２面５１ｂおよびアール面５１ｃを有する。第１面５１ａは、凹部１４および凹部２４に係合した状態において、起立面１４ａおよび起立面２４ａに当接する部位である。第２面５１ｂは、凹部２４に係合した状態において、起立面２４ｂに当接する部位である。アール面５１ｃは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、凹部１４および凹部２４に係合した状態の係止用部材５１の矢印Ｂ方向側に設けられている。係止用部材５１を構成する材料としては、フェルール１０やスリーブ２０と同様のもの、ポリエーテルイミド樹脂などの弾性変形性の高い樹脂、硬質ゴムなどが挙げられる。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ４は、光レセプタクルＸ３と同様の効果を奏す。

図５は、本発明の第５の実施形態に係る光レセプタクルＸ５の断面を表す。光レセプタクルＸ５は、ガイド溝２５を更に有する点において、光レセプタクルＸ１と異なる。光レセプタクルＸ５の他の構成については、光レセプタクルＸ１に関して上述したのと同様である。

ガイド溝２５は、凹部２２に向って矢印ＡＢ方向に延びるように構成されており、凸部１３をガイドするための部位である。ガイド溝２５の溝深さｄ１は、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性の観点から凸部１３の突出高さｈ１と同程度であるのが好ましい。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ５は、凸部１３をガイドするためのガイド溝２５を有する。そのため、凸部１３がガイド溝２５に沿って移動する間は、該凸部１３によりスリーブ２０を無理に拡径しなくてすむので、ファイバスタブ１０の貫通孔２１への挿入が容易となるのに加え、スリーブ２０から凸部１３に作用する弾性力も低減されるので、該凸部１３における破損の発生も抑制される。

図６は、本発明の第６の実施形態に係る光レセプタクルＸ６の断面を表す。光レセプタクルＸ６は、ガイド溝１６を更に有する点において、光レセプタクルＸ２と異なる。光レセプタクルＸ６の他の構成については、光レセプタクルＸ２に関して上述したのと同様である。

ガイド溝１６は、凹部１４に向って矢印ＡＢ方向に延びるように構成されており、凸部２３をガイドするための部位である。ガイド溝１４の溝深さｄ２は、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性の観点から凸部２３の突出高さｈ２と同程度であるのが好ましい。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ６は、光レセプタクルＸ５と同様の効果を奏する。

図７は、本発明の第７の実施形態に係る光レセプタクルＸ７の断面を表す。光レセプタクルＸ７は、係止用部材５０に代えて、係止用部材５２および弾性部材５３を有する点において、光レセプタクルＸ３と異なる。光レセプタクルＸ７の他の構成については、光レセプタクルＸ３に関して上述したのと同様である。

係止用部材５２は、第１面５２ａ、第２面５２ｂおよびアール面５２ｃを有する。第１面５２ａは、凹部１５に係合した状態において、起立面１５ａに当接する部位である。第２面５２ｂは、凹部１５および凹部２２に係合した状態において、起立面１５ｂおよび起立面２２ａに当接する部位である。アール面５２ｃは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、凹部１５および凹部２２に係合した状態の係止用部材５２の矢印Ａ方向側に設けられている。係止用部材５２を構成する材料としては、フェルール１０やスリーブ２０と同様のものが挙げられる。

弾性部材５３は、ファイバスタブ１０の径方向に係止用部材５２を相対動させるためのものであり、ファイバスタブ１０の凹部１５と係止用部材５２との間に配設されている。弾性部材５３としては、ポリエーテルイミド樹脂などの弾性変形性の高い樹脂、硬質ゴム、バネなどが挙げられる。

光レセプタクルＸ７では、ファイバスタブ１０の凹部１５と係止用部材５２との間に弾性部材５３が配設されている。そのため、光レセプタクルＸ７では、スリーブ２０の貫通孔２１にファイバスタブ１０を挿入する際に、拡径されるスリーブ２０の復元力により係止用部材５２に対してファイバスタブ１０の径方向内方に押圧力が作用し、弾性部材５３が該径方向に圧縮されるので、係止用部材５２の突出高さｈ３が初期状態（弾性部材５３に対して外力が作用していない状態）より小さくなる。したがって、光レセプタクルＸ７では、突出高さｈ３を小さくすることができる分、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高めることができるのに加え、ファイバスタブ１０の挿入時におけるスリーブ２０の拡径が抑制されるため、スリーブ２０の破損発生も低減することができる。このような効果は、スリーブ２０として精密スリーブを採用する場合において顕著である。

図８は、本発明の第８の実施形態に係る光レセプタクルＸ８の断面を表す。光レセプタクルＸ８は、係止用部材５１に代えて、係止用部材５４および弾性部材５５を有する点において、光レセプタクルＸ４と異なる。光レセプタクルＸ８の他の構成については、光レセプタクルＸ４に関して上述したのと同様である。

係止用部材５４は、第１面５４ａ、第２面５４ｂおよびアール面５４ｃを有する。第１面５４ａは、凹部１４および凹部２４に係合した状態において、起立面１４ａおよび起立面２４ａに当接する部位である。第２面５４ｂは、凹部２４に係合した状態において、起立面２４ｂに当接する部位である。アール面５４ｃは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、凹部１４および凹部２４に係合した状態の係止用部材５４の矢印Ｂ方向側に設けられている。係止用部材５４を構成する材料としては、フェルール１０やスリーブ２０と同様のものが挙げられる。

弾性部材５５は、スリーブ２０の径方向に係止用部材５４を相対動させるためのものであり、スリーブ２０の凹部２４と係止用部材５４との間に配設されている。弾性部材５５としては、ポリエーテルイミド樹脂などの弾性変形性の高い樹脂、硬質ゴム、バネなどが挙げられる。

本実施形態に係る光レセプタクルＸ８は、光レセプタクルＸ７と同様の効果を奏す。

図９は、本発明に係る光レセプタクルＸ１を備える光モジュールＹの断面を表す。光モジュールＹは、光レセプタクルＸ１および光素子ユニット６０を備える。光素子ユニット６０は、光素子６１と、レンズ６２と、ケース６３とを備える。

光素子６１は、ファイバスタブ１０の光ファイバに向けて光を出射するための発光素子、または、ファイバスタブ１０の光ファイバを介して導出された光を受けるための受光素子である。発光素子としては、半導体レーザやＬＥＤなどの発光ダイオードなどが挙げられ、受光素子としては、受信用のＰＤ（フォトダイオード）などが挙げられる。

レンズ６２は、光素子６１が発光素子の場合は該発光素子から出射された光を集光してファイバスタブ１０の光ファイバに導入する機能を担い、光素子６１が受光素子の場合はファイバスタブ１０の光ファイバを介して導出された光を集光して該受光素子に導入する機能を担う部材である。

ケース６３は、光素子６１およびレンズ６２を収容するための部材であり、光レセプタクルＸ１に対して例えば溶接により接合されている。ケース６３を構成する材料としては、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接可能なものが挙げられ、中でも耐腐食性や溶接性の観点からステンレスが好適である。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

光レセプタクルＸ１における凸部１３の形状としては、上述したものに限られず、例えば図１０に示すような形状としてもよい。図１０（ａ）は、凸部１３の第１変形例を表す。第１変形例における凸部１３は、断面形状が略台形状であり、起立面１３ｂおよび傾斜面１３ｃを有する。傾斜面１３ｃは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、矢印Ａ方向に向って突出高さが漸次小さくなるように構成されている。図１０（ｂ）は、凸部１３の第２変形例を表す。第２変形例における凸部１３は、断面形状が略２段台形状であり、起立面１３ｂと、傾斜面１３ｄと、傾斜面１３ｅとを有する。傾斜面１３ｄ，１３ｅは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、矢印Ａ方向に向って突出高さが漸次小さくなるように構成されている。図１０（ｃ）は、凸部１３の第３変形例を表す。第３変形例における凸部１３は、断面形状が略三角形状であり、起立面１３ｂおよび傾斜面１３ｆを有する。傾斜面１３ｆは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、矢印Ａ方向に向って突出高さが漸次小さくなるように構成されている。図１０（ｄ）は、凸部１３の第４変形例を表す。第４変形例における凸部１３は、断面形状が略扇形状であり、起立面１３ｂおよびアール面１３ｇを有する。傾斜面１３ｇは、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入容易性を高める機能を担う部位であり、貫通孔２１へのファイバスタブ１０の挿入時に矢印Ａ方向側を向くように構成されている。なお、上述した光レセプタクルＸ１の各変形例の構成は、光レセプタクルＸ２〜Ｘ８に対しても採用できる。

次に、本発明の実施例および比較例について説明する。

＜光レセプタクルの作製＞まず、ジルコニアからなるフェルール（直径：２．５ｍｍ）の貫通孔に光ファイバの一端部を接着固定することにより、ファイバスタブを作製した。ファイバスタブは、その先端面をアール面（曲率半径：１２ｍｍ）とし、その後端面を傾斜面（傾斜角：８°）とした。ファイバスタブの凸部は、フェルールの周方向全周にわたって形成し、その突出高さをスリーブ（肉厚：３５０μｍ）の肉厚の１０％（３５μｍ）とし、そのアール面の曲率半径を０．０２ｍｍとした。スリーブの構成材料はジルコニアとした。次に、作製したファイバスタブにおけるフェルールの後端部側をホルダに圧入した。ホルダの構成材料はＳＵＳ３０４とした。次に、ホルダに圧入されたファイバスタブの先端部側を、割スリーブの貫通孔に一端側から挿入した。スリーブの凹部の形状はファイバスタブの凸部が勘合可能な形状とした。次に、ファイバスタブの一部が挿入されたスリーブを覆うようにして、スリーブケースをホルダに圧入した。スリーブケースの構成材料はＳＵＳ３０３とした。スリーブケースとスリーブの一端部との隙間（離隔距離）は２００μｍとした。このようにして、本実施例に係る光レセプタクルを１０個作製した。

＜光出力の変化量の測定＞まず、本実施例の光レセプタクル（１０個）に対してプラグフェルールを接続し、本実施例の光レセプタクル（１０個）に対してプラグフェルールの挿抜を１０回繰り返し行い、各挿抜毎に光出力を測定し、これらの測定結果から得られた光出力の変化量の最大値、最小値、平均値および標準偏差を表１に示した。

［比較例１］
＜光レセプタクルの作製＞ファイバスタブの凸部と割スリーブの凹部とからなる係止手段を有していない以外は、実施例１と同様にして本比較例の光レセプタクルを１０個作製した。

＜光出力の変化量の測定＞まず、本実施例の光レセプタクル（１０個）に対してプラグフェルールを接続し、本実施例の光レセプタクル（１０個）に対してプラグフェルールの挿抜を１０回繰り返し行い、各挿抜毎に光出力を測定し、これらの測定結果から得られた光出力の変化量の最大値、最小値、平均値および標準偏差を表１に示した。

＜評価＞表１に示すように、実施例１の光レセプタクルにおける光出力の変化量は、比較例１の光レセプタクルにおける光出力の変化量に比べて、最大値、最小値、平均値および標準偏差のいずれの点においても小さかった。また、プラグフェルールの挿抜を行なうたびに、割スリーブの位置確認も併せて行なったが、比較例１の光レセプタクルでは割スリーブの位置変動が発生していたのに対し、実施例１の光レセプタクルでは割スリーブの位置変動が発生していなかった。したがって、実施例１の光レセプタクルでは、プラグフェルールの挿抜時における割スリーブの位置変動を抑制することにより、光出力を安定させることができていると考えられるのである。

本発明の第１の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第４の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第５の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第６の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第７の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の第８の実施形態に係る光レセプタクルの断面を表し、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は要部拡大図である。 図１に示す光レセプタクルを備える光モジュールの断面図である。 図１に示す光レセプタクルの変形例を表し、（ａ）は第１変形例の要部拡大図であり、（ｂ）は第２変形例の要部拡大図であり、（ｃ）は第３変形例の要部拡大図であり、（ｄ）は第４変形例の要部拡大図である。 従来の光レセプタクルを表す断面図である。

符号の説明

Ｘ１〜Ｘ８ 光レセプタクル
Ｙ，Ｙ’ 光モジュール
Ｐ プラグフェルール
１０ ファイバスタブ
１３ 凸部
２０ スリーブ
２１ （スリーブの）貫通孔
２２ 凹部
４０ ホルダ

Claims (9)

1. 光ファイバを有し、且つ、光ファイバを有するプラグフェルールに対して光学的に接続されるファイバスタブと、前記プラグフェルールの少なくとも一部および前記ファイバスタブの少なくとも一部を挿入するための貫通孔を有し、前記プラグフェルールの光ファイバと前記ファイバスタブの光ファイバとの間の調心を得るためのスリーブと、前記スリーブを前記ファイバスタブに係止するための係止手段を備えることを特徴とする光レセプタクル。
2. 前記係止手段は、前記ファイバスタブが有する凸部および／または凹部と、前記スリーブが有する凹部および／または凸部とを含み、前記ファイバスタブの凸部および／または凹部と前記スリーブが有する凹部および／または凸部とは互いに係合する位置に形成される、請求項１に記載の光レセプタクル。
3. 前記係止手段は、前記ファイバスタブの凹部および前記スリーブの凹部に係合する係止用部材を更に含む、請求項２に記載の光レセプタクル。
4. 前記係止手段は、前記ファイバスタブの凹部および／または前記スリーブの凹部と前記係止用部材との間に介在する弾性部材を更に含む、請求項３に記載の光レセプタクル。
5. 前記係止用部材は弾性部材により構成されている、請求項３に記載の光レセプタクル。
6. 前記ファイバスタブおよび／または前記スリーブは、前記凹部に向かって延び、前記凸部および／または前記係止用部材をガイドするためのガイド溝を有する、請求項２〜５のいずれか一つに記載の光レセプタクル。
7. 前記スリーブは前記貫通孔に沿って延びるスリットを有する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の光レセプタクル。
8. 前記スリーブは精密スリーブであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光レセプタクル。
9. 請求項１〜８に記載の光レセプタクルと、前記ファイバスタブの光ファイバに向けて光を出射する、または、前記ファイバスタブの光ファイバを介して導出された光を受けるための光素子とを備えることを特徴とする光モジュール。

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