JP2007041222A - Optical coupler and optical connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズと光ファイバを結合する光結合器及びこの光結合器を備えた光コネクタに関する。詳しくは、レンズの後方に光ファイバを保持するファイバ保持部を一体に形成することで、レンズと光ファイバの位置合わせを、簡易に行えるようにしたものである。 The present invention relates to an optical coupler that couples a lens and an optical fiber, and an optical connector including the optical coupler. Specifically, a fiber holding portion for holding the optical fiber is integrally formed behind the lens so that the lens and the optical fiber can be easily aligned.
光信号が伝搬される光ファイバ同士を結合する場合、あるいは、光ファイバと各種光デバイスを結合する場合等に、レンズを用いて結合効率を向上させる技術が提案され、単数あるいは複数の光ファイバとレンズを結合させる光結合器が提案されている。 A technique for improving the coupling efficiency using a lens is proposed when coupling optical fibers through which optical signals are propagated, or when coupling optical fibers and various optical devices. An optical coupler that couples lenses has been proposed.
例えば、光ファイバアレイとレンズアレイの結合方法として、光ファイバの保持部材とレンズ部材を独立した部品として製作し、それぞれの部材に備えられる位置決め機構を用いて、レンズとファイバの位置合わせを行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, as a method of coupling an optical fiber array and a lens array, a technique for manufacturing an optical fiber holding member and a lens member as independent parts, and using a positioning mechanism provided for each member to align the lens and the fiber Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、レンズとファイバの安価な結合方法として、レンズ基板の裏側に製作した凹部にファイバを挿入して位置決めを行う技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, as an inexpensive method for coupling a lens and a fiber, a technique has been proposed in which positioning is performed by inserting a fiber into a recess formed on the back side of a lens substrate (see, for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献1に開示された技術のように、光ファイバの保持部材とレンズ部材を別部品で構成すると、部品点数が増加すると共に、組立工程が複雑になるという問題がある。
However, when the optical fiber holding member and the lens member are configured as separate parts as in the technique disclosed in
すなわち、光ファイバを保持部材に予め整列する必要があり、その際に光ファイバの光軸方向の位置決めが困難である。また、別部品である保持部材とレンズ部材の位置決め機構として用いる突起も、レンズと同程度の大きさであるため、正確な組立を行うのが困難である。更には、ファイバの保持部材にファイバを整列させて固定する工程と、レンズ部材をファイバ保持部材に固定する工程の2段階の工程が必要となり、組立が複雑になっている。 That is, it is necessary to align the optical fiber with the holding member in advance, and at that time, it is difficult to position the optical fiber in the optical axis direction. In addition, since the projections used as the positioning mechanism for the holding member and the lens member, which are separate parts, have the same size as the lens, it is difficult to perform accurate assembly. Furthermore, two steps of a process of aligning and fixing the fiber to the fiber holding member and a process of fixing the lens member to the fiber holding member are required, and assembly is complicated.
また、特許文献2に開示された技術のように、レンズ基板の裏側に製作した凹部にファイバを挿入して位置決めを行う構成では、部品点数は少なくなるが、正確な位置合わせが困難で、組立も簡易化されないという問題がある。 Further, as in the technique disclosed in Patent Document 2, in the configuration in which the fiber is inserted into the concave portion manufactured on the back side of the lens substrate and positioning is performed, the number of parts is reduced, but accurate positioning is difficult. However, there is a problem that it cannot be simplified.
すなわち、光ファイバを凹部に挿入することで位置合わせを行うため、高精度な位置合わせをする場合、凹部の径を光ファイバの径と略同等に形成する必要があり、凹部の径は光ファイバの径よりあまり大きくすることができない。 That is, since the alignment is performed by inserting the optical fiber into the recess, when performing highly accurate alignment, it is necessary to form the diameter of the recess substantially equal to the diameter of the optical fiber. It cannot be made much larger than the diameter.
そのため、実際の組立で多チャンネルの光ファイバを凹部に同時に挿入するのは非常に困難である。 Therefore, it is very difficult to insert a multi-channel optical fiber into the recess at the same time in actual assembly.
また、光ファイバのレンズと接続される部分の径は例えば100μm程度と細いので、高精度に光ファイバを位置合わせするような細い径の凹部を深く製作する(アスペクト比の高い穴を製作する)のは、技術的に難しく、凹部の深さは凹部の径の2倍程度が限界である。通常、レンズと光ファイバを結合する場合は、レンズに対して光ファイバが垂直に結合されることが要求されるが、このような浅い凹部では、レンズに対して光ファイバの角度を所定の角度に調整して固定することは困難である。 Also, since the diameter of the portion connected to the lens of the optical fiber is as thin as about 100 μm, for example, a concave portion with a small diameter that can align the optical fiber with high precision is manufactured deeply (a hole with a high aspect ratio is manufactured). This is technically difficult, and the depth of the recess is limited to about twice the diameter of the recess. Usually, when a lens and an optical fiber are coupled, it is required that the optical fiber be coupled perpendicularly to the lens. In such a shallow recess, the angle of the optical fiber is set to a predetermined angle with respect to the lens. It is difficult to adjust and fix to.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、レンズと光ファイバを簡易な工程で高精度に位置合わせできる光結合器及び光コネクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an optical coupler and an optical connector capable of aligning a lens and an optical fiber with high accuracy by a simple process.
上述した課題を解決するため、本発明の光結合器は、光ファイバとレンズを結合する光結合器であって、少なくとも1個のレンズが形成されたレンズ形成部及びレンズに対して光ファイバを位置合わせを行って保持するファイバ保持部とを有し、レンズ形成部とファイバ保持部が一体に形成されたレンズ部材を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an optical coupler according to the present invention is an optical coupler that couples an optical fiber and a lens, and the optical fiber is connected to the lens forming portion on which at least one lens is formed and the lens. It has a fiber holding portion that performs alignment and holds, and includes a lens member in which the lens forming portion and the fiber holding portion are integrally formed.
本発明の光結合器では、光信号が伝搬される光ファイバは、レンズの後方でレンズに対して位置合わせされて保持され、光ファイバから出射した光信号がレンズに結合すると共に、レンズを通った光信号が光ファイバに結合する。 In the optical coupler of the present invention, the optical fiber through which the optical signal is propagated is held in alignment with the lens behind the lens, and the optical signal emitted from the optical fiber is coupled to the lens and passes through the lens. The received optical signal is coupled to the optical fiber.
また、本発明の光コネクタは、少なくとも1個のレンズが形成されたレンズ形成部及びレンズに対して光ファイバを位置合わせを行って保持するファイバ保持部とを有し、レンズ形成部とファイバ保持部が一体に形成されたレンズ部材を有する光結合器と、レンズを対向させ、かつ、対向したレンズの光軸を一致させて、一対の光結合器を位置合わせする位置合わせ部材とを備えたことを特徴とする。 The optical connector of the present invention includes a lens forming portion in which at least one lens is formed and a fiber holding portion that holds the optical fiber by aligning the optical fiber with respect to the lens. An optical coupler having a lens member integrally formed with the lens, and an alignment member that positions the pair of optical couplers by making the lenses face each other and aligning the optical axes of the opposed lenses It is characterized by that.
本発明の光コネクタでは、光信号が伝搬される光ファイバは、レンズの後方でレンズに対して位置合わせされて保持される。光ファイバとレンズが位置合わせされて結合された一対の光結合器は、レンズを対向させ、かつ対向するレンズの光軸を一致させて接続されることで、一方の光結合器で光ファイバから出射した光信号がレンズに結合し、レンズを通って他方の光結合器のレンズに結合する。そして、他方の光結合器のレンズを通った光信号が光ファイバに結合する。 In the optical connector of the present invention, the optical fiber through which the optical signal is propagated is held in alignment with the lens behind the lens. A pair of optical couplers, in which an optical fiber and a lens are aligned and coupled, are connected with the lenses facing each other and with the optical axes of the opposing lenses aligned, so that one optical coupler can be connected from the optical fiber. The emitted optical signal is coupled to the lens, and is coupled to the lens of the other optical coupler through the lens. Then, the optical signal passing through the lens of the other optical coupler is coupled to the optical fiber.
本発明の光結合器によれば、レンズが形成されるレンズ形成部と光ファイバを保持するファイバ保持部を一体に形成したレンズ部材を備えることで、部品点数を減らすことができる。また、簡易な組立工程でレンズと光ファイバを高精度に位置合わせすることができる。 According to the optical coupler of the present invention, it is possible to reduce the number of parts by providing the lens member in which the lens forming portion where the lens is formed and the fiber holding portion for holding the optical fiber are integrally formed. In addition, the lens and the optical fiber can be aligned with high accuracy by a simple assembly process.
本発明の光コネクタによれば、レンズと光ファイバの位置合わせが高精度に行われた光結合器を用いることで、損失を押さえることができると共に、部品点数を減らすことができることから、低コストで提供することができる。 According to the optical connector of the present invention, by using an optical coupler in which the lens and the optical fiber are aligned with high accuracy, the loss can be suppressed and the number of parts can be reduced, so that the cost can be reduced. Can be offered at.
以下、図面を参照して本発明の光結合器及び光コネクタの実施の形態について説明する。 Embodiments of an optical coupler and an optical connector of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1の実施の形態の光結合器の構成例>
図1,図2は第1の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図1(a)は第1の実施の形態の光結合器1Aを構成するレンズ部材2Aの斜視図、図1(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Aの側断面図である。また、図2(a)は光ファイバ20を結合した光結合器1Aの平面図、図2(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Aの側面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of First Embodiment>
1 and 2 are block diagrams showing an example of the optical coupler of the first embodiment, and FIG. 1A is a perspective view of a lens member 2A constituting the optical coupler 1A of the first embodiment. FIG. 1B is a side sectional view of the optical coupler 1A to which the
第1の実施の形態の光結合器1Aは、レンズ部材2Aに1本あるいは複数本の光ファイバ20を光学的に結合する。光ファイバ20は、例えば、複数本の光ファイバ20をアレイ状に束ねて構成されるファイバリボンケーブルで、各光ファイバ20は、ファイバリボンケーブルの先端部分を1本ずつに分けたものである。なお、光ファイバ20として、本例ではマルチモード光ファイバが用いられる。また、結合する光ファイバ20の本数は、例えば4本である。
The optical coupler 1A according to the first embodiment optically couples one or a plurality of
レンズ部材2Aは、レンズ形成部3Aとファイバ保持部4Aを備える。レンズ形成部3Aとファイバ保持部4Aは、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ部材2Aは、レンズ形成部3Aとファイバ保持部4Aが一体に成形される。
The lens member 2A includes a
レンズ形成部3Aは、結合する光ファイバ20の本数に合わせて単数あるいは複数のコリメータレンズ5Aを備える。コリメータレンズ5Aは、レンズ形成部3Aの前面に金型を用いたモールド成形等で所定の形状の凸レンズを一体に成形して構成され、本例では、結合する光ファイバ20の本数に合わせて4個のコリメータレンズ5Aが一列に配置される。
The
ファイバ保持部4Aは、レンズ形成部3Aの後面側からコリメータレンズ5Aの光軸方向に沿って延び、各コリメータレンズ5Aの後方にファイバガイド溝6Aを備える。
The fiber holding portion 4A extends from the rear surface side of the
ファイバガイド溝6Aは、ファイバ保持部4Aの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、ファイバガイド溝6Aの幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6A is a groove having a square cross-sectional shape with an opening on the upper surface side of the fiber holding portion 4A, and the width and height from the bottom surface of the fiber guide groove 6A are substantially equal to the diameter of the
また、ファイバガイド溝6Aは、コリメータレンズ5Aに対して垂直に、コリメータレンズ5Aの光軸方向に沿って延び、ファイバ保持部4Aの前端側となるレンズ形成部3Aの後面からファイバ保持部4Aの後端面まで直線状につながっている。
Further, the fiber guide groove 6A extends perpendicularly to the
これにより、光ファイバ20は、ファイバガイド溝6Aに挿入されて、コリメータレンズ5Aの後方でファイバ保持部4Aに保持される。更に、ファイバガイド溝6Aに光ファイバ20が挿入されると、コリメータレンズ5Aの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Aの形成位置が設定される。
As a result, the
すなわち、ファイバガイド溝6Aは、幅及び底面からの高さが光ファイバ20の直径と略同等に構成されるので、ファイバガイド溝6Aに光ファイバ20を挿入すると、ファイバガイド溝6Aの側壁面と光ファイバ20の外周面との間には殆ど隙間が形成されず、光ファイバ20の径方向の移動が規制される。
That is, since the fiber guide groove 6A is configured so that the width and height from the bottom surface are substantially equal to the diameter of the
従って、ファイバガイド溝6Aに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Aの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Aの形成位置等を設定することで、ファイバガイド溝6Aに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Aに対して調芯される構成となっている。
Therefore, when the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Aまでの距離も、ファイバガイド溝6Aの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
光結合器1Aは、各ファイバガイド溝6Aに挿入された各光ファイバ20を固定する押さえ蓋7を備える。押さえ蓋7は、光を透過する透明な材質で構成され、ファイバ保持部4Aの上面に接着剤8により接着固定される。また、各光ファイバ20は、押さえ蓋7に押さえられて、接着剤8によりファイバガイド溝6Aに接着固定される。
The optical coupler 1A includes a
次に、光結合器1Aにおける光ファイバ20の結合工程について説明する。まず、レンズ部材2Aを図示しない台座に固定し、ファイバ保持部4Aの後方上部から光ファイバ20をファイバガイド溝6Aに挿入した後、押さえ蓋7で各光ファイバ20を上から押さえると共に、各光ファイバ20の先端面をファイバガイド溝6Aの先端に突き当てる。
Next, the process of coupling the
上述したように、ファイバガイド溝6Aは、幅及び底面からの高さが光ファイバ20の直径と略同等に構成されるので、各ファイバガイド溝6Aに光ファイバ20を挿入して、各光ファイバ20を押さえ蓋7で上から押さえると、各光ファイバ20は、ファイバガイド溝6Aの底面に押し付けられる。また、ファイバガイド溝6Aの側壁面と光ファイバ20との間には殆ど隙間は形成されないので、光ファイバ20の径方向の移動が規制される。
As described above, the fiber guide groove 6A is configured so that the width and height from the bottom surface are substantially the same as the diameter of the
次に、押さえ蓋7とレンズ部材2Aの間に、レンズ部材2Aと略屈折率が等しい透明なUV(紫外線)硬化型の接着剤8を塗布した後、UV照射を行って接着剤8を硬化させ、レンズ部材2Aと光ファイバ20と押さえ蓋7を接着固定する。
Next, a transparent UV (ultraviolet) curable adhesive 8 having a refractive index substantially equal to that of the lens member 2A is applied between the holding
これにより、光ファイバ20は、コア20aの光軸中心がコリメータレンズ5Aの光軸中心と一致する位置で固定されることになり、簡易な工程で、コリメータレンズ5Aに対して最適な位置に光ファイバ20を固定することができる。
As a result, the
図3は光結合器1Aを適用した光コネクタ31Aの一例を示す構成図で、次に、光コネクタ31Aの構成及び動作について説明する。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of an optical connector 31A to which the optical coupler 1A is applied. Next, the configuration and operation of the optical connector 31A will be described.
光コネクタ31Aは、それぞれ光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Aと、各光結合器1Aが取り付けられたフェルール部材32Aと、光結合器1Aが取り付けられたフェルール部材32Aを位置合わせてして結合するスリーブ33Aとを備える。
The optical connector 31A aligns a pair of optical couplers 1A to which the
フェルール部材32Aとスリーブ33Aは位置合わせ部材の一例で、フェルール部材32Aに取り付けられた一対の光結合器1Aは、コリメータレンズ5Aを対向させる向きで、かつ対向するコリメータレンズ5Aの光軸が略一致するようにスリーブ33Aで支持されて、光結合器1A同士が結合される。
The ferrule member 32A and the sleeve 33A are examples of alignment members, and the pair of optical couplers 1A attached to the ferrule member 32A are oriented so that the
上述した構成の光コネクタ31Aでは、図示しない送信装置から出力され、光ファイバ20のコア20aを伝搬される光信号Sは、コア20aの端面から出射して、光結合器1Aのレンズ形成部3Aの後面からコリメータレンズ5Aに入射する。所定の放射角で光ファイバ20から出射した光信号Sは、コリメータレンズ5Aを通ることで平行光となって、コリメータレンズ5Aから出射する。
In the optical connector 31A having the above-described configuration, the optical signal S output from a transmission device (not shown) and propagated through the core 20a of the
一方の光結合器1Aのコリメータレンズ5Aから出射した光信号Sは、他方の光結合器1Aのコリメータレンズ5Aに入射する。コリメータレンズ5Aに入射した光信号Sは、光ファイバ20のコア20aの端面に集光し、コア20aに入射する。そして、光ファイバ20のコア20aに入射した光信号Sは、コア20aを伝搬されて、図示しない受信装置に入力される。
The optical signal S emitted from the
以上説明した光結合器1Aは、光ファイバ20のコア20aの屈折率と略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料を使用して、コリメータレンズ5Aが形成されたレンズ形成部3Aとファイバガイド溝6Aが形成されたファイバ保持部4Aを一体にモールド成形によって作製することが可能である。
The optical coupler 1A described above uses a transparent resin material having a refractive index substantially equal to the refractive index of the core 20a of the
また、光結合器1Aは、必要される部品がレンズ部材2Aと押さえ蓋7と光ファイバ20の3点となり、部品点数が少なくなる。
Further, in the optical coupler 1A, the required parts are three points, that is, the lens member 2A, the holding
これにより、光結合器1Aは、量産性が非常に優れ、低コストで作製することが可能である。 Thereby, the optical coupler 1A is very excellent in mass productivity and can be manufactured at low cost.
また、光結合器1Aは、光ファイバ20から所定の放射角で出射された光信号を、コリメータレンズ5Aで平行光として出射するので、光結合器1Aを対向して配置することによって、光軸方向の位置ずれに強い光コネクタ31Aを簡易に作製可能である。
Further, since the optical coupler 1A emits the optical signal emitted from the
なお、以上説明した光結合器1Aでは、ファイバガイド溝6Aとして断面形状が四角形の溝を用いたが、側壁面がテーパ形状となっているV溝形状や台形形状としても良い。このように、ファイバガイド溝6AをV溝形状や台形形状とすることで、溝の上方の幅を光ファイバ20の直径より広くできるので、光ファイバ20をファイバ挿入溝6Aに挿入する時の位置合わせが更に簡易になる。
In the optical coupler 1A described above, a groove having a quadrangular cross section is used as the fiber guide groove 6A. However, a V groove shape or a trapezoidal shape having a tapered side wall surface may be used. Thus, by making the fiber guide groove 6A into a V-groove shape or a trapezoidal shape, the upper width of the groove can be made wider than the diameter of the
また、光結合器1Aでは、結合する光ファイバ20及びコリメータレンズ5Aの数は4チャンネルとしたが、本発明を適用した光結合器1Aは、1チャンネルあるいは任意の多チャンネルの光結合器を作製することが可能である。
In the optical coupler 1A, the number of
<第2の実施の形態の光結合器の構成例>
図4は第2の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図4(a)は第2の実施の形態の光結合器1Bを構成するレンズ部材2Bの斜視図、図4(b)は光結合器1Bの平面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of Second Embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the optical coupler of the second embodiment. FIG. 4A is a perspective view of a
第2の実施の形態の光結合器1Bは、コリメータレンズ5Bが形成されたレンズ形成部3Bと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Bが形成されたファイバ保持部4Bが一体成形で構成されたレンズ部材2Bを備え、ファイバガイド溝6Bのピッチを変化させることで、ファイバガイド溝6Bで保持する光ファイバ20のピッチを広げて、コリメータレンズ5Bのレンズ径を大きくできるようにしたものである。
In the optical coupler 1B of the second embodiment, a
レンズ部材2Bは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Bの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Bがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Bの後面に、各コリメータレンズ5Bに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Bが形成されたファイバ保持部4Bがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the
ファイバガイド溝6Bは、ファイバ保持部4Bの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、ファイバガイド溝6Bの幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6B is a groove having a square cross-sectional shape with an opening on the upper surface side of the fiber holding portion 4B, and the width of the fiber guide groove 6B and the height from the bottom surface are substantially equal to the diameter of the
また、各ファイバガイド溝6Bは、コリメータレンズ5B側のピッチが、ファイバ保持部4Bの後端面側のピッチより広がるように、ピッチ変換部9aを有すると共に、光ファイバ20を所定の方向でコリメータレンズ5Bと結合させる結合部9bを備える。
Each fiber guide groove 6B has a pitch converting portion 9a so that the pitch on the collimator lens 5B side is wider than the pitch on the rear end face side of the fiber holding portion 4B, and the
ピッチ変換部9aは、各ファイバガイド溝6Bのピッチが徐々に広がるように、ファイバガイド溝6Bを緩やかに曲げて構成される。また、結合部9bは、コリメータレンズ5Bに対して垂直に、コリメータレンズ5Bの光軸方向に沿って直線状に延びて、レンズ形成部3Bの後面からピッチ変換部9aまでをつなぐ。
The pitch converter 9a is configured by gently bending the fiber guide groove 6B so that the pitch of each fiber guide groove 6B gradually increases. Further, the coupling portion 9b extends linearly along the optical axis direction of the collimator lens 5B perpendicularly to the collimator lens 5B, and connects the rear surface of the
ファイバガイド溝6Bに光ファイバ20が挿入されると、光ファイバ20は、ピッチが徐々に広がるファイバガイド溝6Bに沿って曲がることで、コリメータレンズ5B側のピッチが広げられる。
When the
なお、第2の実施の形態の光結合器1Bでも、ファイバガイド溝6Bに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Bの光軸中心と、光ファイバ20のコアの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Bの結合部9bの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Bに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Bに対して調芯される構成となっている。
Even in the optical coupler 1B of the second embodiment, when the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Bまでの距離も、ファイバガイド溝6Bの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
上述した構成のレンズ部材2Bに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Bは、各ファイバガイド溝6Bに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4Bに押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端面がファイバガイド溝6Bの先端に突き当てられ、各光ファイバ20とレンズ部材2Bが接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Bは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Bが位置合わせされて結合される。
Accordingly, the optical coupler 1B is aligned and coupled with the
さて、第2の実施の形態の光結合器1Bでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Bを、コリメータレンズ5Bを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Bの光軸を略一致させることで、光結合器1B同士が結合される構成である。
Now, in the optical coupler 1B of the second embodiment as well, the pair of optical couplers 1B coupled with the
コリメータレンズを対向させた光学系では、レンズ径を大きくすることで、コリメートビーム径(平行光のビーム径)が大きくなり、レンズ同士の位置ずれに対する許容範囲が大きくなる。 In the optical system in which the collimator lenses are opposed to each other, by increasing the lens diameter, the collimated beam diameter (parallel light beam diameter) increases, and the allowable range for the positional deviation between the lenses increases.
このため、位置ずれに対して許容範囲が広い光コネクタを作製するためには、コリメータレンズ6Bの直径を大きくする必要がある。 For this reason, in order to produce an optical connector having a wide tolerance with respect to displacement, it is necessary to increase the diameter of the collimator lens 6B.
一方、本例の光結合器1Bでは、結合される光ファイバ20としてファイバリボンケーブルを用いているが、市販されているファイバリボンケーブルのピッチは予め規定されており、例えば、250μmピッチである。
On the other hand, in the optical coupler 1B of this example, a fiber ribbon cable is used as the
これにより、光ファイバ20のピッチを広げなければ、コリメータレンズのレンズ径は最大で250μm程度となる。また、ピッチが250μmより広いファイバリボンケーブルを作製すれば、レンズ径を大きくすることはできるが、汎用のファイバリボンケーブルではないので、コストが高くなる。
Thereby, if the pitch of the
これに対して、第2の実施の形態の光結合器1Bでは、ファイバガイド溝6Bに曲線部分を設けてピッチ変換部9aを形成することで、ファイバガイド溝6Bに光ファイバ20を挿入すれば、光ファイバ20は、ファイバガイド溝6Bに沿って曲がり、コリメータレンズ5B側のピッチが広がる。
On the other hand, in the optical coupler 1B according to the second embodiment, if the
従って、市販されているファイバリボンケーブルを用いても、光ファイバ20のピッチを、規定されているピッチ以上に簡易に広げることができる。よって、コリメータレンズ5Bの径を大きくすることができ、例えば、ピッチが250μmのファイバリボンケーブルを用いた場合でも、コリメータレンズ6Bの直径を250μm以上にすることができる。
Therefore, even if a commercially available fiber ribbon cable is used, the pitch of the
そして、コリメータレンズ6Bの直径を簡易に大きくできることから、光結合器1B同士を結合する際に、対向するコリメータレンズ6Bの位置ずれに対して許容範囲が広い光コネクタを提供することができる。 Since the diameter of the collimator lens 6B can be easily increased, it is possible to provide an optical connector having a wide allowable range with respect to the displacement of the collimator lens 6B facing each other when the optical couplers 1B are coupled.
<第3の実施の形態の光結合器の構成例>
図5は第3の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図5(a)は第3の実施の形態の光結合器1Cを構成するレンズ部材2Cの斜視図、図5(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Cの側断面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of Third Embodiment>
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of an optical coupler according to the third embodiment. FIG. 5A is a perspective view of a lens member 2C constituting the optical coupler 1C according to the third embodiment. FIG. 3B is a side sectional view of the optical coupler 1C to which the
第3の実施の形態の光結合器1Cは、コリメータレンズ5Cが形成されたレンズ形成部3Cと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Cが形成されたファイバ保持部4Cが一体成形で構成されたレンズ部材2Cを備え、各ファイバガイド溝6Cの先端に、接着剤逃げ溝10を備えたものである。
In the optical coupler 1C of the third embodiment, a lens forming portion 3C in which a collimator lens 5C is formed and a fiber holding portion 4C in which a plurality of fiber guide grooves 6C for holding the
レンズ部材2Cは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Cの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Cがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Cの後面に、各コリメータレンズ5Cに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Cが形成されたファイバ保持部4Cがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2C is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core 20a of the
ファイバガイド溝6Cは、ファイバ保持部4Cの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、コリメータレンズ5Cに対して垂直に、コリメータレンズ5Cの光軸方向に沿って直線状に延びる。また、ファイバガイド溝6Cは、幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6 </ b> C is a groove having a square cross-section with an opening on the upper surface side of the
そして、ファイバガイド溝6Cに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Cの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Cの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Cに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Cに対して調芯される構成となっている。
When the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Cまでの距離も、ファイバガイド溝6Cの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
接着剤逃げ溝10は、ファイバ保持部4Cの側端面からファイバガイド溝6Cに交差する方向に延び、各ファイバガイド溝6Cの先端をつなぐ。また、接着剤逃げ溝10は、ファイバガイド溝6Cより深く構成され、各ファイバガイド溝6Cの先端部分は底面に段差が形成されて、隣り合うファイバガイド溝6C間がつながっている。
The
上述した構成のレンズ部材2Cに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Cは、各ファイバガイド溝6Cに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4Cに押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端面がファイバガイド溝6Cの先端に突き当てられ、各光ファイバ20とレンズ部材2Cが接着剤8で接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Cは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Cが位置合わせされて結合される。
Thereby, the optical coupler 1C is aligned and coupled with the
なお、第3の実施の形態の光結合器1Cでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Cを、コリメータレンズ5Cを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Cの光軸を略一致させることで、光結合器1C同士が結合される構成である。
In the optical coupler 1C of the third embodiment, the pair of optical couplers 1C to which the
上述した構成を有する第3の実施の形態の光結合器1Cでは、各ファイバガイド溝6Cに光ファイバ20を挿入し、押さえ蓋7で各光ファイバ20を押さえて接着剤8を塗布する際に、ファイバガイド溝6Cの先端部分では、接着剤逃げ溝10によって光ファイバ20の下に空間が形成される。これにより、隣り合うファイバガイド溝6Cの間で接着剤逃げ溝10を通って接着剤8が流れ、各ファイバガイド溝6Cに均等に接着剤8を塗布することができる。
In the optical coupler 1C according to the third embodiment having the above-described configuration, when the
また、接着剤8を塗布する際に生じた気泡を、接着剤逃げ溝10へ逃がすことができるので、光ファイバ20の先端面に気泡が閉じ込められる製造不良を低減することができる。
In addition, since the bubbles generated when the adhesive 8 is applied can be released to the
なお、光結合器1Cでは、第2の実施の形態の光結合器1Bで説明したピッチ変化部9aを有するファイバガイド溝6Bを備えても良い。 The optical coupler 1C may include a fiber guide groove 6B having the pitch changing portion 9a described in the optical coupler 1B of the second embodiment.
<第4の実施の形態の光結合器の構成例>
図6は第4の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図6(a)は第4の実施の形態の光結合器1Dを構成するレンズ部材2Dの斜視図、図6(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Dの側断面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of Fourth Embodiment>
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of an optical coupler according to the fourth embodiment. FIG. 6A is a perspective view of a lens member 2D constituting the optical coupler 1D according to the fourth embodiment. (B) is a sectional side view of the optical coupler 1D to which the
第4の実施の形態の光結合器1Dは、コリメータレンズ5Dが形成されたレンズ形成部3Dと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Dが形成されたファイバ保持部4Dが一体成形で構成されたレンズ部材2Dを備え、光ファイバ20を押さえる押さえ蓋7が載る載置面11を、ファイバガイド溝6Dの先端に備えたものである。
In the optical coupler 1D of the fourth embodiment, a
レンズ部材2Dは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Dの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Dがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Dの後面に、各コリメータレンズ5Dに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Dが形成されたファイバ保持部4Dがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2D is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core 20a of the
ファイバガイド溝6Dは、ファイバ保持部4Dの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、コリメータレンズ5Dに対して垂直に、コリメータレンズ5Dの光軸方向に沿って直線状に延びる。また、ファイバガイド溝6Dは、幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6D is a groove having a square cross-section with an opening on the upper surface side of the fiber holding portion 4D, and extends linearly along the optical axis direction of the collimator lens 5D perpendicular to the collimator lens 5D. Further, the fiber guide groove 6 </ b> D is configured so that the width and the height from the bottom surface are substantially equal to the diameter of the
そして、ファイバガイド溝6Dに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Dの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Dの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Dに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Dに対して調芯される構成となっている。
When the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Dまでの距離も、ファイバガイド溝6Dの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
載置面11は、各ファイバガイド溝6Dの先端と、レンズ形成部3Dの後面との間に形成された平坦な面で、ファイバ保持部4Dの上面と同一の高さに構成される。
The mounting surface 11 is a flat surface formed between the tip of each fiber guide groove 6D and the rear surface of the
レンズ部材2Dは、各ファイバガイド溝6Dの先端をつなぐ接着剤逃げ溝12を備える。接着剤逃げ溝12は、ファイバガイド溝6Dに交差する方向に延び、各ファイバガイド溝6Cの先端をつなぐ。また、接着剤逃げ溝12は、ファイバガイド溝6Dと同じ深さに構成される。
The lens member 2D includes an
上述した構成のレンズ部材2Dに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Dは、各ファイバガイド溝6Dに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4D及び載置面11に押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端面がファイバガイド溝6Dの先端に突き当てられ、各光ファイバ20とレンズ部材2Dが接着剤8で接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Dは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Dが位置合わせされて結合される。
Thus, the optical coupler 1D is aligned and coupled with the
なお、第4の実施の形態の光結合器1Dでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Dを、コリメータレンズ5Dを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Dの光軸を略一致させることで、光結合器1D同士が結合される構成である。
In the optical coupler 1D of the fourth embodiment, as in the optical connector 31A described in FIG. 3, the pair of optical couplers 1D to which the
上述した構成を有する第4の実施の形態の光結合器1Dでは、押さえ蓋7は、先端側が載置面11に載せられる。これにより、光ファイバ20の先端及びファイバガイド溝6Dの先端部分の上面は、押さえ蓋7で覆われる。
In the optical coupler 1D according to the fourth embodiment having the above-described configuration, the front end side of the
図7は比較例としての光結合器の一例を示す構成図である。比較例の光結合器1D′は、押さえ蓋7が載る載置面を形成していない例である。載置面を形成していない構成では、ファイバガイド溝6D′の先端と、レンズ形成部3Dの後面が同一面となるので、光ファイバ20をファイバガイド溝6D′に挿入し、押さえ蓋7で光ファイバ20を押さえる際に、光ファイバ20の先端及びファイバガイド溝6Dの先端部分の上面は、隙間が開いた様態となる。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of an optical coupler as a comparative example. The optical coupler 1D ′ of the comparative example is an example in which a mounting surface on which the
さて、光ファイバ20の固定に用いられる接着剤8は、紫外線を照射すると硬化するような光硬化型の接着剤が用いられる。光硬化型の接着剤を用いることで、光ファイバ20の結合時に、光結合器1Dや光ファイバ20を加熱する必要がないという効果がある。但し、光硬化型の接着剤には、酸素に触れている部分は硬化しないという酸素阻害性を持つものが多い。
Now, the adhesive 8 used for fixing the
このため、図7に示すように、光ファイバ20の先端及びファイバガイド溝6Dの先端部分の上面に隙間が開いていると、光ファイバ20とコリメータレンズ5Dとの接続部が空気に晒されることになり、接着剤8が硬化せずに、光ファイバ20の出射部となるコア20aの付近まで接着剤8が硬化せずに、窪みになってしまうことがある。
For this reason, as shown in FIG. 7, when a gap is opened on the upper surface of the tip of the
光ファイバ20とコリメータレンズ5Dの接続部を、コア20aの屈折率と略同等の屈折率を有する接着剤8で埋めることで、界面での光の反射や屈折を抑えて良好な結合を得ることができるが、酸素阻害性により接着剤8が硬化せず、接着剤8が光ファイバ20のコア20aの付近まで窪んだような形状となってしまうと、界面での光の反射や屈折が発生し、良好な結合が得られない。
By filling the connecting portion between the
接着工程を窒素雰囲気中や真空中等酸素のない環境下で行えば、酸素阻害性は除去できるが、大掛かりな設備が必要でコストが掛かる。 If the bonding step is performed in an oxygen-free environment such as in a nitrogen atmosphere or in a vacuum, the oxygen inhibition can be removed, but a large facility is required and costs are increased.
これに対して、第4の実施の形態の光結合器1Dでは、ファイバガイド溝6Dの先端に載置面11を形成して、押さえ蓋7の先端側を載置面11に載せることで光ファイバ20とコリメータレンズ5Dとの接続部は空気に晒されない。
On the other hand, in the optical coupler 1D of the fourth embodiment, the placement surface 11 is formed at the tip of the fiber guide groove 6D, and the tip side of the
これにより、光ファイバ20とコリメータレンズ5Dとの接続部における接着剤8の硬化に対する酸素阻害性が除去され、接着剤8の硬化不良が発生しない。これにより、光ファイバ20とコリメータレンズ5Dとの接続部を接着剤8で埋めることができ、界面での光の反射や屈折を抑えて良好な結合を得ることができる。
Thereby, the oxygen inhibition property with respect to hardening of the adhesive 8 in the connection part of the
なお、第4の実施の形態の光結合器1Dでは、各ファイバガイド溝6Dに光ファイバ20を挿入し、押さえ蓋7で各光ファイバ20を押さえて接着剤8を塗布する際に、ファイバガイド溝6Dの先端部分では、接着剤逃げ溝12を通って接着剤8が流れ、各ファイバガイド溝6Dに均等に接着剤8を塗布することができる。
In the optical coupler 1D according to the fourth embodiment, when the
なお、光結合器1Dでは、第2の実施の形態の光結合器1Bで説明したピッチ変化部9aを有するファイバガイド溝6Bを備えても良い。 The optical coupler 1D may include a fiber guide groove 6B having the pitch changing portion 9a described in the optical coupler 1B of the second embodiment.
<第5の実施の形態の光結合器の構成例>
図8は第5の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図8(a)は第5の実施の形態の光結合器1Eを構成するレンズ部材2Eの斜視図、図8(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Eの側断面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of Fifth Embodiment>
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the optical coupler of the fifth embodiment. FIG. 8A is a perspective view of a lens member 2E constituting the optical coupler 1E of the fifth embodiment. FIG. 2B is a side sectional view of the optical coupler 1E coupled with the
第5の実施の形態の光結合器1Eは、コリメータレンズ5Eが形成されたレンズ形成部3Eと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Eが形成されたファイバ保持部4Eが一体成形で構成されたレンズ部材2Eを備え、各ファイバガイド溝6Eの先端に、光ファイバ20の先端が挿入されるファイバ挿入穴13を備えたものである。
In the optical coupler 1E of the fifth embodiment, a lens forming part 3E in which a collimator lens 5E is formed and a fiber holding part 4E in which a plurality of fiber guide grooves 6E for holding the
レンズ部材2Eは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Eの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Eがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Eの後面に、各コリメータレンズ5Eに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Eが形成されたファイバ保持部4Fがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2E is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core 20a of the
ファイバガイド溝6Eは、ファイバ保持部4Eの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、コリメータレンズ5Eに対して垂直に、コリメータレンズ5Eの光軸方向に沿って直線状に延びる。また、ファイバガイド溝6Eは、幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6E is a groove having a square cross-sectional shape with the upper surface side of the fiber holding portion 4E opened, and extends linearly along the optical axis direction of the collimator lens 5E perpendicular to the collimator lens 5E. The fiber guide groove 6 </ b> E is configured so that the width and the height from the bottom surface are substantially equal to the diameter of the
そして、ファイバガイド溝6Eに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Eの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Eの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Eに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Eに対して調芯される構成となっている。
When the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Eまでの距離も、ファイバガイド溝6Eの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
ファイバ挿入穴13は、各コリメータレンズ5Eの後方のレンズ形成部3Eの後面に形成された開口部の形状が四角形の穴部で、ファイバ挿入穴13の縦及び横方向のサイズは、光ファイバ20の直径と略同等であり、ファイバガイド溝6Cとつながっている。
The fiber insertion hole 13 is a hole whose shape of the opening formed on the rear surface of the lens forming portion 3E behind each collimator lens 5E is a square, and the size of the fiber insertion hole 13 in the vertical and horizontal directions is the
上述した構成のレンズ部材2Eに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Eは、各ファイバガイド溝6Eに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4Eに押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端がファイバ挿入穴13に挿入されてファイバ挿入穴13の先端に突き当てられて、各光ファイバ20とレンズ部材2Eが接着剤8で接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Eは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Eが位置合わせされて結合される。
Thus, the optical coupler 1E is aligned and coupled with the
なお、第5の実施の形態の光結合器1Eでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Eを、コリメータレンズ5Eを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Eの光軸を略一致させることで、光結合器1E同士が結合される構成である。
In the optical coupler 1E of the fifth embodiment as well, as in the optical connector 31A described in FIG. 3, the pair of optical couplers 1E to which the
上述した構成を有する第5の実施の形態の光結合器1Eでは、光ファイバ20は、先端がファイバ挿入穴13に挿入されることで、光ファイバ20とコリメータレンズ5Eの接続部は空気に晒されない。
In the optical coupler 1E of the fifth embodiment having the above-described configuration, the tip of the
これにより、第4の実施の形態の光結合器1Dと同様に、光ファイバ20とコリメータレンズ5Eとの接続部における接着剤8の硬化に対する酸素阻害性が除去され、接着剤8の硬化不良が発生しない。これにより、光ファイバ20とコリメータレンズ5Eとの接続部を接着剤8で埋めることができ、界面での光の反射や屈折を抑えて良好な結合を得ることができる。
As a result, similar to the optical coupler 1D of the fourth embodiment, the oxygen inhibitory property against the curing of the adhesive 8 at the connecting portion between the
なお、光結合器1Eでは、第2の実施の形態の光結合器1Bで説明したピッチ変化部9aを有するファイバガイド溝6Bと、第3の実施の形態の光結合器1Cで説明した接着剤逃げ溝10の何れか、または、双方を組み合わせて備えても良い。
In the optical coupler 1E, the fiber guide groove 6B having the pitch changing portion 9a described in the optical coupler 1B in the second embodiment and the adhesive described in the optical coupler 1C in the third embodiment. Any one of the
<第6の実施の形態の光結合器の構成例>
図9は第6の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図9(a)は第6の実施の形態の光結合器1Fを構成するレンズ部材2Fの斜視図、図9(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Fの側断面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of Sixth Embodiment>
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of an optical coupler according to the sixth embodiment. FIG. 9A is a perspective view of a lens member 2F constituting the optical coupler 1F according to the sixth embodiment. FIG. 3B is a side sectional view of the optical coupler 1F coupled with the
第6の実施の形態の光結合器1Fは、コリメータレンズ5Fが形成されたレンズ形成部3Fと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Fが形成されたファイバ保持部4Fが一体成形で構成されたレンズ部材2Fを備え、レンズ形成部3Fの後面に、接着剤導入溝14を備えたものである。
In the optical coupler 1F of the sixth embodiment, a
レンズ部材2Fは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Fの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Fがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Fの後面に、各コリメータレンズ5Fに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Fが形成されたファイバ保持部4Fがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2F is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core 20a of the
ファイバガイド溝6Fは、ファイバ保持部4Fの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、コリメータレンズ5Fに対して垂直に、コリメータレンズ5Fの光軸方向に沿って直線状に延びる。また、ファイバガイド溝6Fは、幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6F is a groove having a square cross-sectional shape with an opening on the upper surface side of the fiber holding portion 4F, and extends linearly along the optical axis direction of the
そして、ファイバガイド溝6Fに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Fの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Fの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Fに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Fに対して調芯される構成となっている。
When the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Fまでの距離も、ファイバガイド溝6Fの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
レンズ部材2Fは、光ファイバ20を押さえる押さえ蓋7が載る載置面11を、ファイバガイド溝6Fの先端に備える。載置面11は、各ファイバガイド溝6Fの先端と、レンズ形成部3Fの後面との間に形成された平坦な面で、ファイバ保持部4Fの上面と同一の高さに構成される。
The lens member 2F includes a mounting surface 11 on which the holding
また、レンズ部材2Fは、ファイバガイド溝6Fの先端に、接着剤逃げ溝10を備える。接着剤逃げ溝10は、ファイバ保持部4Fの側端面からファイバガイド溝6Fに交差する方向に延び、各ファイバガイド溝6Fの先端をつなぐ。接着剤逃げ溝10は、ファイバガイド溝6Fより深く構成され、各ファイバガイド溝6Fの先端部分は底面に段差が形成されて、隣り合うファイバガイド溝6F間がつながっている。
The lens member 2F includes an
接着剤導入溝14は、レンズ形成部3Fの後面が開口し、レンズ形成部3Fの上面から載置面11までつながっている。
The adhesive introduction groove 14 has an opening at the rear surface of the
上述した構成のレンズ部材2Fに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Fは、各ファイバガイド溝6Fに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4F及び載置面11に押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端面がファイバガイド溝6Fの先端に突き当てられ、各光ファイバ20とレンズ部材2Fが接着剤8で接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Fは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Fが位置合わせされて結合される。
Thereby, the optical coupler 1F is aligned and coupled with the
なお、第6の実施の形態の光結合器1Fでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Fを、コリメータレンズ5Fを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Fの光軸を略一致させることで、光結合器1F同士が結合される構成である。
In the optical coupler 1F of the sixth embodiment as well, as in the optical connector 31A described in FIG. 3, the pair of optical couplers 1F to which the
上述した構成を有する第6の実施の形態の光結合器1Fでは、ファイバガイド溝6Fに挿入された光ファイバ20を押さえる押さえ蓋7は、先端側が載置面11に載せられる。押さえ蓋7の先端側を載置面11に載せると、光ファイバ20の先端及びファイバガイド溝6Fの先端部分の上面は、押さえ蓋7で覆われると共に、押さえ蓋7とレンズ形成部3Fの後面との間には、接着剤導入溝14によって載置面11まで到達した空間が形成される。
In the optical coupler 1F according to the sixth embodiment having the above-described configuration, the front end side of the
これにより、接着剤導入溝14から接着剤8を塗布すれば、各ファイバガイド溝6Fに接着剤8を再現性良く塗布することができる。また、接着剤導入溝14から塗布された接着剤8は、ファイバガイド溝6Fの先端側から塗布されることになるので、ファイバガイド溝6Fに挿入された光ファイバ20の先端と、コリメータレンズ5Fの接続部に塗布される接着剤8に、気泡が入ることを防ぐことができる。
Thereby, if the adhesive 8 is applied from the adhesive introduction groove 14, the adhesive 8 can be applied to each fiber guide groove 6F with good reproducibility. Further, since the adhesive 8 applied from the adhesive introduction groove 14 is applied from the front end side of the fiber guide groove 6F, the front end of the
なお、第6の実施の形態の光結合器1Fでは、第4の実施の形態の光結合器1Dと同様に、ファイバガイド溝6Fの先端に載置面11を形成して、押さえ蓋7の先端側を載置面11に載せることで、光ファイバ20とコリメータレンズ5Fとの接続部は空気に晒されない。
In the optical coupler 1F according to the sixth embodiment, the mounting surface 11 is formed at the tip of the fiber guide groove 6F in the same manner as the optical coupler 1D according to the fourth embodiment. By placing the distal end side on the mounting surface 11, the connecting portion between the
これにより、光ファイバ20とコリメータレンズ5Fとの接続部における接着剤8の硬化に対する酸素阻害性が除去され、接着剤8の硬化不良が発生しない。
Thereby, the oxygen inhibition property with respect to hardening of the adhesive 8 in the connection part of the
また、第6の実施の形態の光結合器1Fでは、第3の実施の形態の光結合器1Cと同様に、押さえ蓋7で光ファイバ20を押さえて接着剤8を塗布する際に、ファイバガイド溝6Fの先端部分では、接着剤逃げ溝10を通って接着剤8が流れ、各ファイバガイド溝6Fに均等に接着剤8を塗布することができると共に、接着剤8を塗布する際に生じた気泡を、接着剤逃げ溝10へ逃がすことができる。
Further, in the optical coupler 1F according to the sixth embodiment, when the adhesive 8 is applied by pressing the
これにより、光ファイバ20とコリメータレンズ5Fとの接続部を確実に接着剤8で埋めることができ、界面での光の反射や屈折を抑えて良好な結合を得ることができる。
As a result, the connecting portion between the
なお、光結合器1Fでは、第2の実施の形態の光結合器1Bで説明したピッチ変化部9aを有するファイバガイド溝6Bを備えても良い。 The optical coupler 1F may include a fiber guide groove 6B having the pitch changing portion 9a described in the optical coupler 1B of the second embodiment.
<第7の実施の形態の光結合器の構成例>
図10は第7の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図10(a)は第7の実施の形態の光結合器1Gを構成するレンズ部材2Gの斜視図、図10(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Gの側断面図である。
<Configuration Example of Optical Coupler of Seventh Embodiment>
FIG. 10 is a block diagram showing an example of an optical coupler according to the seventh embodiment. FIG. 10A is a perspective view of a lens member 2G constituting the optical coupler 1G according to the seventh embodiment. FIG. 4B is a side sectional view of the optical coupler 1G coupled with the
第7の実施の形態の光結合器1Gは、コリメータレンズ5Gが形成されたレンズ形成部3Gと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Gが形成されたファイバ保持部4Gが一体成形で構成されたレンズ部材2Gを備え、レンズ部材2Gに、レンズ形成部3Gとファイバ保持部4Gを連結する連結壁部15を一体に備えたものである。
In the optical coupler 1G of the seventh embodiment, a
レンズ部材2Gは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Gの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Gがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Gの後面に、各コリメータレンズ5Gに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Gが形成されたファイバ保持部4Gがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2G is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core 20a of the
連結壁部15は、ファイバ保持部4Gの両側部を凸状として、ファイバ保持部4Gの両側部の高さを、レンズ形成部3Gの上面と同じ高さとして構成され、連結壁部15は、レンズ部材2Gの成形時に、レンズ形成部3G及びファイバ保持部4Gと一体に形成される。
The connecting wall portion 15 is configured so that both side portions of the fiber holding portion 4G are convex, and the height of both side portions of the fiber holding portion 4G is the same height as the upper surface of the
ファイバガイド溝6Gは、ファイバ保持部4Gの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、コリメータレンズ5Gに対して垂直に、コリメータレンズ5Gの光軸方向に沿って直線状に延びる。また、ファイバガイド溝6Gは、幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6G is a groove having a square cross section with the upper surface side of the fiber holding portion 4G opened, and extends linearly along the optical axis direction of the collimator lens 5G perpendicular to the collimator lens 5G. In addition, the fiber guide groove 6 </ b> G is configured so that the width and the height from the bottom surface are substantially equal to the diameter of the
そして、ファイバガイド溝6Gに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Gの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Gの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Gに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Gに対して調芯される構成となっている。
When the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Gまでの距離も、ファイバガイド溝6Gの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
上述した構成のレンズ部材2Gに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Gは、各ファイバガイド溝6Gに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4Gに押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端面がファイバガイド溝6Gの先端に突き当てられ、各光ファイバ20とレンズ部材2Gが接着剤8で接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Gは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Gが位置合わせされて結合される。
Thus, the optical coupler 1G is aligned and coupled with the
なお、第7の実施の形態の光結合器1Gでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Gを、コリメータレンズ5Gを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Gの光軸を略一致させることで、光結合器1G同士が結合される構成である。
In the optical coupler 1G of the seventh embodiment as well, as in the optical connector 31A described in FIG. 3, the pair of optical couplers 1G to which the
上述した構成を有する第7の実施の形態の光結合器1Gは、樹脂材料をモールド成形することで、コリメータレンズ5Gが形成されたレンズ形成部3Gと、ファイバガイド溝6Gが形成されたファイバ保持部4Gが一体に成形される。
The optical coupler 1G according to the seventh embodiment having the above-described configuration is formed by molding a resin material so that the
レンズ部材2Gは、ファイバガイド溝6Gが形成されている部位では、レンズ形成部3Gとファイバ保持部4GがL字状となって一体につながっている。これに対して、ファイバ保持部4Gの両側部は、連結壁部15が形成されることで、レンズ形成部3Gとファイバ保持部4Gは同じ高さで一体につながっている。
In the lens member 2G, at the portion where the fiber guide groove 6G is formed, the
これにより、モールド成形時の熱収縮でファイバ保持部4Gに対してレンズ形成部3Gが倒れる方向に変形することを抑えることができ、レンズ形成部3Gのコリメータレンズ5Gと、ファイバ保持部4Gのファイバガイド溝6Gの角度ずれを防止して、垂直性を確保することができる。従って、ファイバガイド溝6Gに光ファイバ20を挿入すれば、コリメータレンズ5Gの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心を一致させることができる。
Thereby, it can suppress that the
なお、光結合器1Gでは、第2の実施の形態の光結合器1Bで説明したピッチ変化部9aを有するファイバガイド溝6Bと、第3の実施の形態の光結合器1Cで説明した接着剤逃げ溝10と、第4の実施の形態の光結合器1Dで説明した載置面11と、第5の実施の形態の光結合器1Eで説明したファイバ挿入穴13と、第6の実施の形態の光結合器1Fで説明した接着剤導入溝14の何れか、または、これらのいくつかを組み合わせて備えても良い。
In the optical coupler 1G, the fiber guide groove 6B having the pitch changing portion 9a described in the optical coupler 1B of the second embodiment and the adhesive described in the optical coupler 1C of the third embodiment. The
<第8の実施の形態の光結合器の構成例>
図11は第8の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図11(a)は第8の実施の形態の光結合器1Hの分解斜視図、図11(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Hの光ファイバ20側から見た断面図である。
<Example of Configuration of Optical Coupler of Eighth Embodiment>
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the optical coupler of the eighth embodiment. FIG. 11A is an exploded perspective view of the optical coupler 1H of the eighth embodiment, and FIG. It is sectional drawing seen from the
第8の実施の形態の光結合器1Hは、コリメータレンズ5Hが形成されたレンズ形成部3H、及び光ファイバ20を押さえるファイバ保持部4Hが一体成形で構成されたレンズ部材2Hと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Hが形成されたファイバ押さえ部16を備える。
The optical coupler 1H according to the eighth embodiment includes a lens member 3H in which a collimator lens 5H is formed, and a lens member 2H in which a fiber holding unit 4H that holds the
レンズ部材2Hは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコア20aと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Hの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Hがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Hの後面に、ファイバ保持部4Hがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2H is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core 20a of the
ファイバ押さえ部16は、レンズ部材2Hとは独立した部品で構成され、下面にファイバガイド溝6Hを備える。ファイバガイド溝6Hは、ファイバ押さえ部16の下面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、ファイバ押さえ部16の先端から後端まで直線状につながり、幅及び高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber pressing portion 16 is formed of a component independent of the lens member 2H, and includes a
ファイバ押さえ部16は、位置合わせ凸部17aを下面に備える。また、レンズ部材2hは、ファイバ保持部4Hの上面に位置合わせ凹部17bを備える。位置合わせ凸部17aと位置合わせ凹部17bは位置決め部の一例で、互いが合致する形状を有し、ファイバ押さえ部16は、位置合わせ凸部17aを位置合わせ凹部17bに嵌めることで、ファイバ保持部4Hに対して位置合わせされて取り付けられる。なお、ファイバ押さえ部16に位置合わせ凹部17bを備え、ファイバ保持部4Hに位置合わせ凸部17aを備えても良い。また、ファイバ保持部4Hとファイバ押さえ部16を位置合わせする構成は、位置合わせ凸部17aと位置合わせ凹部17bに組み合わせに限るものではない。
The fiber pressing portion 16 includes an alignment
そして、位置合わせ凸部17aを位置合わせ凹部17bに嵌めて、ファイバ押さえ部16をファイバ保持部4Hに取り付けると、ファイバガイド溝6Hは、コリメータレンズ5Hに対して垂直に、コリメータレンズ5Hの光軸方向に沿って直線状に延びる。
Then, when the alignment
更に、ファイバガイド溝6Hに光ファイバ20を挿入して、ファイバ押さえ部16をファイバ保持部4Hに取り付けると、コリメータレンズ5Hの光軸中心と、光ファイバ20のコア20aの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Hの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Hに光ファイバ20を挿入して、ファイバ押さえ部16をファイバ保持部4Hに取り付けることによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Hに対して調芯される構成となっている。
Further, when the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Hまでの距離も、レンズ形成部3Hに光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
次に、レンズ部材2Hに光ファイバ20を結合する工程について説明する。まず、ファイバ押さえ部16の各ファイバガイド溝6Hに光ファイバ20を挿入する。次に、ファイバ押さえ16の位置合わせ凸部17aをファイバ保持部4Hの位置合わせ凹部17bに嵌めて、ファイバ押さえ部16をファイバ保持部4Hに取り付け、ファイバ押さえ部16で各光ファイバ20を上から押さえると共に、各光ファイバ20の先端面をレンズ形成部3Hに突き当てる。
Next, a process of coupling the
上述したように、ファイバガイド溝6Hは、幅及び高さが光ファイバ20の直径と略同等に構成されるので、ファイバガイド溝6Hに光ファイバ20を挿入して、ファイバ押さえ部16をファイバ保持部4Hに取り付けると、各光ファイバ20は、ファイバ保持部4Hに押し付けられる。また、ファイバガイド溝6Hの側壁面と光ファイバ20との間には殆ど隙間は形成されないので、光ファイバ20の径方向の移動が規制される。
As described above, the width and height of the
次に、光ファイバ20とファイバ挿入溝6Hの間、及び光ファイバ20とレンズ部材2Hの間に、光ファイバ20等と略屈折率が等しい透明な紫外線硬化型の接着剤8を塗布した後、UV照射を行って接着剤8を硬化させ、光ファイバ20を、ファイバ押さえ部16を介してレンズ部材2Hに接着固定する。
Next, after applying a transparent UV curable adhesive 8 having substantially the same refractive index as the
これにより、光ファイバ20は、コア20aの光軸中心がコリメータレンズ5Hの光軸中心と一致する位置で固定されることになり、簡易な工程で、コリメータレンズ5Hに対して最適な位置に光ファイバ20を固定することができる。
As a result, the
なお、第8の実施の形態の光結合器1Hでも、図3で説明した光コネクタ31Aのように、光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Hを、コリメータレンズ5Hを対向させ、かつ、対向したコリメータレンズ5Hの光軸を略一致させることで、光結合器1H同士が結合される構成である。
In the optical coupler 1H of the eighth embodiment, as in the optical connector 31A described in FIG. 3, the pair of optical couplers 1H to which the
上述した構成を有する第8の実施の形態の光結合器1Hは、レンズ形成部3Hとファイバ保持部4Hが一体に形成されたレンズ部材2Hはコリメータレンズ5Hが形成され、ファイバ押さえ部16はファイバガイド溝6Hが形成される構成で、それぞれの部品の形状は単純なものとすることができる。
In the optical coupler 1H according to the eighth embodiment having the above-described configuration, the lens member 2H in which the lens forming portion 3H and the fiber holding portion 4H are integrally formed has the collimator lens 5H, and the fiber pressing portion 16 has the fiber. With the configuration in which the
これにより、高度な成形技術を要求することなく、光結合器の作製が可能となる。 Thereby, it becomes possible to produce an optical coupler without requiring a high molding technique.
<第9の実施の形態の光結合器の構成例>
図12は第9の実施の形態の光結合器の一例を示す構成図で、図12(a)は第7の実施の形態の光結合器1Gを構成するレンズ部材2Gの斜視図、図12(b)は光ファイバ20を結合した光結合器1Gの平面図である。
<Example of Configuration of Optical Coupler of Ninth Embodiment>
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the optical coupler of the ninth embodiment. FIG. 12A is a perspective view of a lens member 2G constituting the optical coupler 1G of the seventh embodiment. FIG. 4B is a plan view of the optical coupler 1G coupled with the
第9の実施の形態の光結合器1Iは、コリメータレンズ5Iが形成されたレンズ形成部3Iと、光ファイバ20を保持する複数本のファイバガイド溝6Iが形成されたファイバ保持部4Iが一体成形で構成されたレンズ部材2Iを備え、レンズ部材2Iの側面にテーパ部18を形成したものである。
In the optical coupler 1I according to the ninth embodiment, a lens forming portion 3I in which a collimator lens 5I is formed and a fiber holding portion 4I in which a plurality of fiber guide grooves 6I for holding the
レンズ部材2Iは、第1の実施の形態の光結合器1Aのレンズ部材2Aと同様に、光ファイバ20のコアと略同等の屈折率を有する透明な樹脂材料で構成され、レンズ形成部3Iの前面に、本例では4個のコリメータレンズ5Iがモールド成形等で一体に形成される。また、レンズ形成部3Iの後面に、各コリメータレンズ5Iに対応して本例では4本のファイバガイド溝6Iが形成されたファイバ保持部4Iがつながっている。
Similarly to the lens member 2A of the optical coupler 1A of the first embodiment, the lens member 2I is made of a transparent resin material having a refractive index substantially equal to that of the core of the
ファイバガイド溝6Iは、ファイバ保持部4Iの上面側が開口した断面形状が四角状の溝部で、コリメータレンズ5Iに対して垂直に、コリメータレンズ5Gの光軸方向に沿って直線状に延びる。また、ファイバガイド溝6Iは、幅及び底面からの高さが、光ファイバ20の直径と略同等に構成される。
The fiber guide groove 6I is a groove having a square cross-sectional shape with an opening on the upper surface side of the fiber holding part 4I, and extends linearly along the optical axis direction of the collimator lens 5G perpendicular to the collimator lens 5I. Further, the fiber guide groove 6I is configured so that the width and the height from the bottom surface are substantially equal to the diameter of the
そして、ファイバガイド溝6Iに光ファイバ20を挿入すると、コリメータレンズ5Iの光軸中心と、光ファイバ20のコアの光軸中心が一致するように、ファイバガイド溝6Iの形成位置等が設定され、ファイバガイド溝6Iに光ファイバ20を挿入することによって、光ファイバ20がコリメータレンズ5Iに対して調芯される構成となっている。
Then, when the
また、光ファイバ20の先端からコリメータレンズ5Iまでの距離も、ファイバガイド溝6Iの先端に光ファイバ20の先端面を押し付ければ、最適な位置となるように構成される。
Further, the distance from the tip of the
レンズ部材2Iは、レンズ形成部3Iとファイバ保持部4Iを連結する連結壁部19を一体に備える。連結壁部19は、ファイバ保持部4Iの両側部を凸状として、ファイバ保持部4Iの両側部の高さを、レンズ形成部3Iの上面と同じ高さとして構成され、連結壁部19は、レンズ部材2Iの成形時に、レンズ形成部3I及びファイバ保持部4Iと一体に成形される。
The lens member 2I is integrally provided with a connecting
テーパ部18は、連結壁部19が形成されたレンズ部材2Iの対向する2側面に、コリメータレンズ5I側に向けて徐々に幅が狭くなる斜面を形成して構成される。
The tapered
上述した構成のレンズ部材2Iに光ファイバ20を結合する工程について説明すると、レンズ部材2Iは、各ファイバガイド溝6Iに光ファイバ20が挿入され、ファイバ保持部4Iに押さえ蓋7が載せられる。各光ファイバ20は、押さえ蓋7で押さえられると共に、各光ファイバ20の先端面がファイバガイド溝6Iの先端に突き当てられ、各光ファイバ20とレンズ部材2Iが接着固定される。
The process of coupling the
これにより、光結合器1Iは、簡易な構成及び簡易な製造組立工程で、光ファイバ20とコリメータレンズ5Iが位置合わせされて結合される。
Thus, the optical coupler 1I is aligned and coupled with the
なお、光結合器1Iでは、第2の実施の形態の光結合器1Bで説明したピッチ変化部9aを有するファイバガイド溝6Bと、第3の実施の形態の光結合器1Cで説明した接着剤逃げ溝10と、第4の実施の形態の光結合器1Dで説明した載置面11と、第5の実施の形態の光結合器1Eで説明したファイバ挿入穴13と、第6の実施の形態の光結合器1Fで説明した接着剤導入溝14の何れか、または、これらのいくつかを組み合わせて備えても良い。
In the optical coupler 1I, the fiber guide groove 6B having the pitch changing portion 9a described in the optical coupler 1B in the second embodiment and the adhesive described in the optical coupler 1C in the third embodiment. The
<光コネクタの構成例>
図13は第9の実施の形態の光結合器1Iを備えた光コネクタの一例を示す構成図で、図13(a)は分解した状態の平面図、図13(b)は組み立てた状態の平面図である。
<Example of optical connector configuration>
FIG. 13 is a block diagram showing an example of an optical connector provided with the optical coupler 1I according to the ninth embodiment. FIG. 13 (a) is an exploded plan view, and FIG. 13 (b) is an assembled state. It is a top view.
光コネクタ31Bは、それぞれ光ファイバ20が結合された一対の光結合器1Iと、光結合器1Iが取り付けられるフェルール部材32Bと、フェルール部材32Bに取り付けられた光結合器1Iを位置合わせして結合するスリーブ33Bとを備える。
The optical connector 31B aligns and couples the pair of optical couplers 1I to which the
フェルール部材32Bとスリーブ33Bは位置合わせ部材の一例で、フェルール部材32Bは、光結合器1Iのコリメータレンズ5Iを露出させる光路形成開口部34aと、光結合器1Iに結合された光ファイバ20が通るファイバ導入開口部34bを備える。
The ferrule member 32B and the sleeve 33B are examples of alignment members. The ferrule member 32B passes through the optical path forming opening 34a that exposes the collimator lens 5I of the optical coupler 1I and the
また、フェルール部材32Bは、光結合器1Iが嵌る位置合わせテーパ部35を備える。位置合わせテーパ部35は、光路形成開口部34aとファイバ導入開口部34bの間に形成される空間の対向する2内側面に、光路形成開口部34a側に向けて徐々に間隔が狭くなる斜面を形成して構成され、光結合器1Iを構成するレンズ部材2Iのテーパ部18と合致する形状を有する。
The ferrule member 32B includes an alignment taper portion 35 into which the optical coupler 1I is fitted. The alignment taper 35 has a slope whose interval gradually decreases toward the optical path forming opening 34a on the two inner surfaces facing each other in the space formed between the optical path forming opening 34a and the fiber introduction opening 34b. It is formed and has a shape that matches the tapered
スリーブ33Bは、フェルール部材32Bの外形と合致する形状のガイド部36を内部に備え、スリーブ33Bにフェルール部材32Bが挿入されると、フェルール部材32Bが所定の位置に位置合わせされるように構成される。
The sleeve 33B includes a
光コネクタ31Bは、フェルール部材32Bに光結合器1Iが挿入され、接着等によって固定される。フェルール部材32Bに光結合器1Iを挿入すると、フェルール部材32Bの位置合わせテーパ部35に光結合器1Iのテーパ部18がガイドされることで、光結合器1Iは、フェルール部材32Bに位置合わせされて固定される。
In the optical connector 31B, the optical coupler 1I is inserted into the ferrule member 32B and fixed by adhesion or the like. When the optical coupler 1I is inserted into the ferrule member 32B, the tapered
また、フェルール部材32Bに光結合器1Iを取り付けると、フェルール部材32Bの光路形成開口部34aに光結合器1Iの各コリメータレンズ5Iが露出すると共に、光結合器1Iに結合された各光ファイバ2がファイバ導入開口部34bを通り、フェルール部材32Bの外側へとつながる。 When the optical coupler 1I is attached to the ferrule member 32B, each collimator lens 5I of the optical coupler 1I is exposed to the optical path forming opening 34a of the ferrule member 32B, and each optical fiber 2 coupled to the optical coupler 1I. Passes through the fiber introduction opening 34b and leads to the outside of the ferrule member 32B.
フェルール部材32Bに取り付けられた光結合器1Iは、スリーブ33Bに挿入される。スリーブ33Bにフェルール部材32Bが挿入されると、フェルール部材32Bは所定の位置に位置合わせされる。 The optical coupler 1I attached to the ferrule member 32B is inserted into the sleeve 33B. When the ferrule member 32B is inserted into the sleeve 33B, the ferrule member 32B is aligned at a predetermined position.
そして、フェルール部材32Bに取り付けられた一対の光結合器1Iが、コリメータレンズ5Iを対向する向きとしてスリーブ33Bに挿入されることで、対向するコリメータレンズ5Iの光軸が略一致して、光結合器1I同士が結合される。 Then, the pair of optical couplers 1I attached to the ferrule member 32B are inserted into the sleeve 33B with the collimator lens 5I facing the optical axis, so that the optical axes of the collimator lenses 5I facing each other substantially coincide with each other. Units 1I are coupled together.
なお、光コネクタ31Bは、例えば、光結合器1Iが取り付けられたフェルール部材32Bと、光ファイバ20を構成するファイバリボンケーブルが図示しないプラグで一体に構成され、プラグ同士が、スリーブ33Bを備えたアダプタを介して着脱自在に接続される構成である。
In the optical connector 31B, for example, a ferrule member 32B to which the optical coupler 1I is attached and a fiber ribbon cable constituting the
上述した構成の光コネクタ31Bでは、図示しない送信装置から出力され、光ファイバ20のコアを伝搬される光信号Sは、光ファイバ20の端面から出射して、光結合器1Iのレンズ形成部3Iの後面からコリメータレンズ5Iに入射する。所定の放射角で光ファイバ20から出射した光信号Sは、コリメータレンズ5Iを通ることで平行光となって、コリメータレンズ5Iから出射する。
In the optical connector 31B having the above-described configuration, the optical signal S that is output from a transmission device (not shown) and propagates through the core of the
一方の光結合器1Iのコリメータレンズ5Iから出射した光信号Sは、スリーブ32Bの光路形成開口部34aを通り、他方の光結合器1Iのコリメータレンズ5Iに入射する。コリメータレンズ5Iに入射した光信号Sは、光ファイバ20の端面に集光し、コアに入射する。そして、光ファイバ20のコアに入射した光信号Sは、コアを伝搬されて、図示しない受信装置に入力される。
The optical signal S emitted from the collimator lens 5I of one optical coupler 1I passes through the optical path forming opening 34a of the sleeve 32B and enters the collimator lens 5I of the other optical coupler 1I. The optical signal S incident on the collimator lens 5I is collected on the end face of the
以上説明した光コネクタ31Bは、光結合器1Iにテーパ部18を形成すると共に、フェルール部材32Bに位置合わせテーパ部35を形成することで、フェルール部材32Bの位置合わせテーパ部35に光結合器1Iのテーパ部18がガイドされて、光結合器1Iの位置合わせが行われる。
In the optical connector 31B described above, the tapered
これにより、光結合器1Iとフェルール部材32Bの嵌め合いの精度によらず、高精度な位置合わせが可能となる。なお、本例の光コネクタ31Bでは、光ファイバ20から出射される光信号をコリメータレンズ5Iで平行光として、対向するコリメータレンズ5Iに結合させるため、光軸方向の位置ずれに対しては非常に鈍感であり、光軸方向の位置精度が低下しても、結合効率に影響を及ぼすことは殆ど無い。
As a result, high-accuracy alignment is possible regardless of the fitting accuracy between the optical coupler 1I and the ferrule member 32B. In the optical connector 31B of the present example, the optical signal emitted from the
なお、光コネクタ31Bでは、光結合器1Iの幅方向のみにテーパ部18を形成しているが、縦方向にもテーパ部18を形成しても良い。また、レンズ部材2Iの外形全体ではなく、光結合器1Iとフェルール部材33Bの位置合わせの基準となる部分にのみテーパ部を形成しても良い。更に、テーパの方向を逆向きとして、レンズ側が広がるようなテーパ部を形成しても良い。
In the optical connector 31B, the tapered
本発明は、家庭等で光ファイバを利用した光通信システムを構築する際に使用される光コネクタに適用される。 The present invention is applied to an optical connector used when constructing an optical communication system using an optical fiber at home or the like.
1A〜1I・・・光結合器、2A〜2I・・・レンズ部材、3A〜3I・・・レンズ形成部、4A〜4I・・・ファイバ保持部、5A〜5I・・・コリメータレンズ、6A〜6I・・・ファイバガイド溝、7・・・押さえ蓋、8・・・接着剤、9a・・・ピッチ変換部、9b・・・結合部、10:接着剤逃げ溝、11・・・載置面、12・・・接着剤逃げ溝、13・・・ファイバ挿入穴、14・・・接着剤導入溝、15・・・連結壁部、16・・・ファイバ押さえ部、17a・・・位置合わせ凸部、17b・・・位置合わせ凹部、18・・・テーパ部、19・・・連結壁部、20・・・光ファイバ、20a・・・コア、31A,31B・・・光コネクタ、32A,32B・・・フェルール部材、33A,33B・・・スリーブ、34a・・・光路形成開口部、34b・・・ファイバ導入開口部、35・・・位置合わせテーパ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A-1I ... Optical coupler, 2A-2I ... Lens member, 3A-3I ... Lens formation part, 4A-4I ... Fiber holding part, 5A-5I ... Collimator lens, 6A- 6I: Fiber guide groove, 7: Pressing lid, 8: Adhesive, 9a: Pitch conversion part, 9b: Coupling part, 10: Adhesive escape groove, 11: Mounting Surface, 12 ... Adhesive escape groove, 13 ... Fiber insertion hole, 14 ... Adhesive introduction groove, 15 ... Connection wall part, 16 ... Fiber pressing part, 17a ... Positioning Convex part, 17b ... alignment concave part, 18 ... taper part, 19 ... connecting wall part, 20 ... optical fiber, 20a ... core, 31A, 31B ... optical connector, 32A, 32B ... Ferrule member, 33A, 33B ... Sleeve, 34a ... Road forming openings 34b ... fiber entry opening, 35 ... aligning tapered portion
Claims (16)
少なくとも1個の前記レンズが形成されたレンズ形成部及び前記レンズに対して前記光ファイバを位置合わせを行って保持するファイバ保持部とを有し、前記レンズ形成部と前記ファイバ保持部が一体に形成されたレンズ部材を備えた
ことを特徴とする光結合器。 An optical coupler for coupling an optical fiber and a lens,
A lens forming portion on which at least one of the lenses is formed, and a fiber holding portion that positions and holds the optical fiber with respect to the lens, and the lens forming portion and the fiber holding portion are integrated. An optical coupler comprising a formed lens member.
ことを特徴とする請求項1記載の光結合器。 The optical coupler according to claim 1, wherein the fiber holding portion includes a fiber guide groove into which the optical fiber is inserted and optically couples the optical fiber by aligning the optical fiber with the lens.
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 The optical coupler according to claim 2, wherein the fiber guide groove has a V-shaped cross section in a direction intersecting with an optical axis of the optical fiber to be inserted.
前記ファイバ保持部は、前記レンズ形成部に形成された前記レンズの数に合わせて、少なくとも2本以上の前記ファイバガイド溝が形成され、
前記ファイバガイド溝の間隔を、前記レンズの間隔に合わせて徐々に変化させた
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 The lens forming portion is formed by paralleling at least two or more lenses.
The fiber holding part is formed with at least two fiber guide grooves according to the number of the lenses formed in the lens forming part,
The optical coupler according to claim 2, wherein an interval between the fiber guide grooves is gradually changed in accordance with an interval between the lenses.
前記ファイバ保持部は、前記レンズ形成部に形成された前記レンズの数に合わせて、少なくとも2本以上の前記ファイバガイド溝が形成されると共に、
前記各ファイバガイド溝の前記レンズ側の端部の間をつなぎ、前記光ファイバを固定する接着剤が入り込む逃げ溝が形成された
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 The lens forming portion is formed by paralleling at least two or more lenses.
The fiber holding portion is formed with at least two or more fiber guide grooves according to the number of the lenses formed in the lens forming portion,
3. The optical coupler according to claim 2, wherein an escape groove is formed between the end portions on the lens side of each of the fiber guide grooves and into which an adhesive for fixing the optical fiber enters.
前記レンズ部材は、前記押さえ蓋が載る載置面を、前記ファイバガイド溝の前記レンズ側の端部に備え、前記ファイバガイド溝に挿入された前記光ファイバと前記レンズの接続部を、前記載置面に載せた前記押さえ蓋により覆う
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 A holding lid for holding the optical fiber inserted into the fiber guide groove;
The lens member includes a mounting surface on which the pressing lid is placed at an end portion on the lens side of the fiber guide groove, and the connection portion between the optical fiber and the lens inserted in the fiber guide groove, as described above. The optical coupler according to claim 2, wherein the optical coupler is covered with the pressing lid placed on a mounting surface.
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 The optical coupler according to claim 2, wherein the lens member includes a fiber insertion hole into which an end of the optical fiber is inserted at an end of the fiber guide groove on the lens side.
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 The lens member includes an introduction groove for introducing an adhesive for fixing the optical fiber into the fiber guide groove from an end portion on the lens side of the fiber guide groove into which the optical fiber is inserted. The optical coupler according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2記載の光結合器。 The lens member has at least one side end portion of the fiber holding portion as a convex shape, and a connecting wall portion that connects the lens forming portion and the fiber holding portion is integrated with the lens forming portion and the fiber holding portion. The optical coupler according to claim 2, wherein the optical coupler is formed.
ことを特徴とする請求項1記載の光結合器。 The fiber holding portion aligns the fiber holding portion having a fiber guide groove into which the optical fiber is inserted and the fiber holding portion, and the optical fiber inserted into the fiber guide groove is positioned with respect to the lens. The optical coupler according to claim 1, further comprising a positioning unit that aligns and optically couples.
前記レンズ部材の前記テーパ部と合致する形状を有する位置合わせテーパ部を有し、前記レンズ部材が前記位置合わせテーパ部に挿入されて、前記レンズ部材の位置合わせを行うフェルール部材を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の光結合器。 The outer shape of the lens member is provided with a tapered portion having a tapered shape in which one side becomes thinner along the optical axis direction of the lens,
An alignment taper portion having a shape that matches the taper portion of the lens member, and the lens member is inserted into the alignment taper portion to provide a ferrule member that aligns the lens member. The optical coupler according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の光結合器。 The optical coupler according to claim 1, wherein the lens is formed on the lens member by integral molding with a mold.
前記レンズを対向させ、かつ、対向した前記レンズの光軸を一致させて、一対の前記光結合器を位置合わせする位置合わせ部材とを備えた
ことを特徴とする光コネクタ。 A lens forming portion on which at least one lens is formed; and a fiber holding portion that positions and holds an optical fiber with respect to the lens. The lens forming portion and the fiber holding portion are integrally formed. An optical coupler having a lens member;
An optical connector comprising: an alignment member configured to align the pair of the optical couplers with the lenses facing each other and with the optical axes of the opposed lenses aligned.
ことを特徴とする請求項13記載の光コネクタ。 The optical connector according to claim 13, wherein the fiber holding portion includes a fiber guide groove into which the optical fiber is inserted and optically couples the optical fiber by aligning the optical fiber with the lens.
前記位置合わせ部材は、前記レンズ部材の前記テーパ部と合致する形状を有する位置合わせテーパ部を有し、前記レンズ部材が前記位置合わせテーパ部に挿入されて、前記光結合器の位置合わせを行うフェルール部材を備えた
ことを特徴とする請求項13記載の光コネクタ。 The optical coupler includes a tapered portion in which the outer shape of the lens member has a tapered shape in which one side becomes thinner along the optical axis direction of the lens,
The alignment member has an alignment taper portion having a shape that matches the taper portion of the lens member, and the lens member is inserted into the alignment taper portion to align the optical coupler. The optical connector according to claim 13, further comprising a ferrule member.
ことを特徴とする請求項13記載の光コネクタ。
The optical connector according to claim 13, wherein the lens is a collimator lens that collimates light emitted from the optical fiber.
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