JP2007065244A - Optical receptacle and optical module - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an optical receptacle and an optical module, and more particularly to an optical receptacle and an optical module for optical communication.
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ている。光モジュールは、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。 Conventionally, an optical module for converting an optical signal into, for example, an electric signal has been developed. Such an optical module includes an optical element such as a semiconductor laser or a photodiode, and an optical fiber for conducting an optical signal. The optical module is configured to introduce or derive the optical signal through the optical fiber by placing the optical element facing the end surface of the optical fiber and allowing an optical signal to enter (or exit from) the end surface. Has been.
図4は、従来技術に係る光レセプタクル101を備えた光モジュール103を示す断面図である。従来の光レセプタクル101は、ファイバスタブ110と、スリーブ120と、金属製のスリーブケース130と、金属製のホルダ140とから構成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an
上記光レセプタクル101において、ジルコニア、アルミナ等のセラミック材料からなるフェルール111の貫通孔に石英ガラス等からなる光ファイバ112が挿入固定されて得られたファイバスタブ110の後端部が、金属製のホルダ140に圧入して固定されている。他方、先端部がスリーブ120の内孔に挿入されるとともに、スリーブ120を保護するためのスリーブケース130がホルダ140に圧入または接着されることによって固定されている。
In the
さらに、上述の光レセプタクル101を用いて光モジュール103を構成する場合には、光レセプタクル101のファイバスタブ110を備えた後端面側に、光素子161及びレンズ162を備えた金属製の筺体163を溶接により接合し、光レセプタクル101の先端面側より、スリーブ120の内孔にプラグフェルール151を挿入し、光ファイバ152の端面を当接させて、光信号のやりとりを行うことができる。
Furthermore, when the
また、光モジュール103においては、光源に入射される反射戻り光を防止する目的で光アイソレータ素子165を使用する場合は、光アイソレータ素子165が光レセプタクル101のファイバスタブ110の後端に固定され、磁石166はホルダ140の端面と接合され、光アイソレータ素子165が磁石166の貫通孔に配置した構造となっている(例えば、特許文献1参照)。
In the
光モジュールを用いた光通信においては、情報の送受信量の増大に伴い、光モジュールの小型化、光信号の伝送速度の高速化に対する要求が高まっている。 In optical communication using an optical module, with an increase in the amount of information transmitted and received, there are increasing demands for downsizing the optical module and increasing the transmission speed of optical signals.
従来の光レセプタクル101では、ホルダ140が金属で構成されており、光素子161及びレンズ162を備えた筺体163に対して溶接で接合されている。LDモジュールの場合では、筺体163は一般的に回路のグランドまたは電源に接続されており、レセプタクル全体は回路のグランドまたは電源と同電位となるため、レセプタクル自体が回路のグランドまたは電源に乗っている雑音電波(ノイズ)を放射させるという問題がある。また、PDモジュールの場合では、スリーブケース130やホルダ140等の金属部分が受信部(アンテナ)となって雑音電波(ノイズ)を受けてしまい、受信感度が劣化するという問題がある。特に、伝送速度が高速になればなるほど、広帯域化が必要となるが、正確な電気信号と雑音電波(ノイズ)とが混在することにより、受信感度が著しく劣化してしまい、光信号の高速化が困難となる。さらに、光モジュール103を小型化する目的で、LDモジュール及びPDモジュールを近接配置する場合には、LDモジュールのレセプタクルから発生した雑音電波(ノイズ)が直接PDモジュールの金属部分で受信されてしまい、雑音電波(ノイズ)の影響を受けやすいという問題がある。
In the conventional
上記問題を解決するためには、レセプタクルや筺体を樹脂やセラミックス等の非金属材料で構成することが考えられるが、この場合、溶接や半田によってレセプタクルと筺体とを接合することは出来ないため、接着等によって接合を行う必要がある。しかしながら、接着等で接合を行った場合、接着剤は湿度に弱く経時的に接着強度が劣化するため、接着強度の長期的信頼性の点に問題がある。また、接着剤から発生するガスが、光素子の駆動安定性に影響を与えてしまい、長期的信頼性に乏しいという問題を有している。 In order to solve the above problem, it is conceivable that the receptacle and the casing are made of a non-metallic material such as resin or ceramics, but in this case, since the receptacle and the casing cannot be joined by welding or soldering, It is necessary to perform bonding by adhesion or the like. However, when bonding is performed by bonding or the like, the adhesive is weak in humidity and the bonding strength deteriorates with time, so that there is a problem in long-term reliability of bonding strength. In addition, the gas generated from the adhesive affects the driving stability of the optical element, which has a problem of poor long-term reliability.
また、従来の光レセプタクル101では、挿抜される光コネクタからサージ電流が光レセプタクル101の金属部分に飛び、その金属部分から溶接された筺体163にサージ電流が伝わり、最後にはモジュールの回路部分や光素子161にまで到達し、回路部分や光素子161がサージ電流により破壊されるという問題もある。
Further, in the conventional
一方、光レセプタクル101を用いて光学回路を形成する場合、光レセプタクル101は、金属製のハウジング147とホルダ140とを接合することにより固定される。ここで、上記雑音電波の発生を防止するために、ホルダ140を絶縁材料、例えば、樹脂やセラミックから構成された光レセプタクル101では、ホルダ140とハウジング147との熱膨張係数の差が大きいため、ハウジング147と光レセプタクル101との間で強固な接合を形成することが困難である。
On the other hand, when an optical circuit is formed using the
したがって、本発明の目的は、ノイズの影響を低減するとともに、接合強度の長期的信頼性に優れた光レセプタクルおよび光モジュールを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical receptacle and an optical module that reduce the influence of noise and are excellent in long-term reliability of bonding strength.
本発明の請求項1に係る光レセプタクルは、
光ファイバを有するファイバスタブと、
前記ファイバスタブの一端を保持するための貫通孔を有する電気絶縁性ホルダと、
該ホルダの外表面の少なくとも一部に設けられている接合部材と、
を備えることを特徴とする。
An optical receptacle according to claim 1 of the present invention is
A fiber stub with optical fibers;
An electrically insulating holder having a through hole for holding one end of the fiber stub;
A joining member provided on at least a part of the outer surface of the holder;
It is characterized by providing.
本発明の請求項2に係る光レセプタクルは、前記接合部材が、前記ホルダに挿嵌されるリング形状をしていることを特徴とする。 An optical receptacle according to a second aspect of the present invention is characterized in that the joining member has a ring shape to be inserted into the holder.
本発明の請求項3に係る光レセプタクルは、前記ホルダに挿嵌された接合部材が、前記ホルダに圧入固定されていることを特徴とする。 An optical receptacle according to a third aspect of the present invention is characterized in that a joining member inserted into the holder is press-fitted and fixed to the holder.
本発明の請求項4に係る光レセプタクルは、前記接合部材が、前記ホルダの後端側の端面まで延在していることを特徴とする。 An optical receptacle according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the joining member extends to an end surface on the rear end side of the holder.
本発明の請求項5に係る光レセプタクルは、前記接合部材が、金属からなることを特徴とする。 The optical receptacle according to claim 5 of the present invention is characterized in that the joining member is made of metal.
本発明の請求項6に係る光レセプタクルは、前記電気絶縁性ホルダが、セラミックスであることを特徴とする。
The optical receptacle according to
本発明の請求項7に係る光モジュールは、
請求項1乃至6のいずれか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、前記光レセプタクルと接合され、かつ前記光素子を収容する筺体と、
を備えることを特徴とする。
An optical module according to claim 7 of the present invention includes:
An optical receptacle according to any one of claims 1 to 6;
An optical element for emitting light toward the optical fiber of the fiber stub or receiving light derived through the optical fiber of the fiber stub, and joined to the optical receptacle and containing the optical element And a body to
It is characterized by providing.
本発明の光レセプタクルは、電気絶縁材料から構成されたホルダの外表面の少なくとも一部に接合部材が設けられている。その結果、当該光レセプタクルでは、ノイズの受信部(アンテナ)になる導電性部分を低減することができるため、周囲から受けるノイズの影響を低減することができる。また、プラグの挿抜によりサージ電流が発生しても、ホルダが電気絶縁材料で構成されているため、上記サージ電流のモジュールの回路部分や光素子への伝播を抑制することができる。その結果、本発明の光レセプタクルにおいては、サージ電流によるモジュールの回路や光素子の破壊を防止することができる。さらに、本発明の光レセプタクルでは、ホルダの外表面に接合部材を設けているため、上記接合部材とハウジングとを、例えば、レーザ溶接、半田、および接着剤で強固に接合固定することが可能となる。 In the optical receptacle of the present invention, a joining member is provided on at least a part of the outer surface of the holder made of an electrically insulating material. As a result, in the optical receptacle, it is possible to reduce a conductive portion that becomes a noise receiving portion (antenna), and thus it is possible to reduce the influence of noise received from the surroundings. Even if a surge current is generated by inserting and removing the plug, since the holder is made of an electrically insulating material, propagation of the surge current to the circuit portion of the module and the optical element can be suppressed. As a result, in the optical receptacle of the present invention, it is possible to prevent the module circuit and the optical element from being destroyed by the surge current. Furthermore, in the optical receptacle of the present invention, since the joining member is provided on the outer surface of the holder, the joining member and the housing can be firmly joined and fixed by, for example, laser welding, solder, and an adhesive. Become.
また、本発明の光レセプタクルの接合部材が、ホルダに挿嵌されるリング形状をしている。このように構成することにより、ホルダの外表面に接合部材を容易かつ安価に配設することができ、組立も容易である。 Moreover, the joining member of the optical receptacle of the present invention has a ring shape that is inserted into the holder. By comprising in this way, a joining member can be arrange | positioned easily and cheaply on the outer surface of a holder, and an assembly is also easy.
さらに、ホルダに挿嵌された接合部材が、前記ホルダに圧入固定されている。このように構成することにより、接合部材をホルダの外表面に容易かつ安価に配設することができ、また、ホルダと接合部材との間の接合強度を高める上で好適である。したがって、例えばTelcordiaなどの規格で定められている振動試験や衝撃試験のような機械的試験や、高温高湿試験や、温度サイクル試験のような過酷な試験環境下においても充分な耐久性が得られる。すなわち、充分な長期信頼性を有する光レセプタクルを得ることができる。 Further, the joining member inserted into the holder is press-fitted and fixed to the holder. By comprising in this way, a joining member can be arrange | positioned easily and cheaply on the outer surface of a holder, and it is suitable for raising the joining strength between a holder and a joining member. Therefore, sufficient durability can be obtained even in harsh test environments such as mechanical tests such as vibration tests and impact tests specified by standards such as Telcordia, high temperature and high humidity tests, and temperature cycle tests. It is done. That is, an optical receptacle having sufficient long-term reliability can be obtained.
またさらに、本発明の光レセプタクルの接合部材が、ホルダの後端側の端面まで延在している。このように構成することにより、光素子ユニットの筺体の端面と光レセプタクルのホルダの端面とを、ハウジングを用いることなく直に接合することができる。その結果、光レセプタクルと光素子ユニットとを簡易に接合することができるため、光モジュールの組み立てを簡略化できる。 Furthermore, the joining member of the optical receptacle of the present invention extends to the end surface on the rear end side of the holder. By comprising in this way, the end surface of the housing of an optical element unit and the end surface of the holder of an optical receptacle can be joined directly, without using a housing. As a result, since the optical receptacle and the optical element unit can be easily joined, the assembly of the optical module can be simplified.
またさらに、本発明の光レセプタクルの接合部材は、金属からなる。このように構成することにより、接合部材とハウジングとを、例えば、レーザ溶接、半田でより強固に接合固定することが可能となる。 Furthermore, the joining member of the optical receptacle of the present invention is made of metal. By comprising in this way, it becomes possible to join and fix a joining member and a housing more firmly, for example with laser welding and solder.
さらにまた、本発明の光レセプタクルの電気絶縁性ホルダが、セラミックスで構成されている。このように構成することにより、スリーブを保護するスリーブケースを設ける場合、例えば、金属やセラミックスからなるスリーブケースをホルダに対して圧入することにより容易にかつ強固に接合固定することができる。 Furthermore, the electrically insulating holder of the optical receptacle of the present invention is made of ceramics. With this configuration, when providing a sleeve case for protecting the sleeve, for example, a sleeve case made of metal or ceramic can be easily and firmly joined and fixed by press-fitting the sleeve case into the holder.
本発明の光モジュールは、上述した光レセプタクルが使用されている。したがって、本発明の光モジュールでは、ノイズの受信部(アンテナ)になる導電性部分を低減することができるために周囲から受けるノイズの影響を低減することができるとともに、接合強度の長期的信頼性が優れている。 In the optical module of the present invention, the above-described optical receptacle is used. Therefore, in the optical module of the present invention, since the conductive portion that becomes the noise receiving portion (antenna) can be reduced, the influence of noise received from the surroundings can be reduced, and the long-term reliability of the bonding strength can be reduced. Is excellent.
図1は、本発明の一実施形態に係る光レセプタクル1の断面を示している。光レセプタクル1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とを備えている。なお、図1の左側に示したプラグ50は、プラグ用フェルール51の軸心方向(長手方向)に延在する貫通孔の内部に光ファイバ52の一端部を挿入し、且つ、例えば接着剤により接着固定したものである。
FIG. 1 shows a cross section of an optical receptacle 1 according to an embodiment of the present invention. The optical receptacle 1 includes a
ファイバスタブ10は、ファイバスタブ用フェルール11の軸心方向(長手方向)に延在する貫通孔の内部に光ファイバ12を挿入し、且つ、例えば接着剤で接着固定された略円柱状部材である。また、ファイバスタブ10は、対向配置されるプラグ50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50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°)で傾斜している。このような構成は、例えば光素子(LEDやLDなど)から出射された光が光ファイバ12の端面で反射し、反射光として該光素子に戻ることを防止する上で好適である。
The
フェルール11は、光ファイバ12を保護するとともに、後述するスリーブ20と協働してファイバスタブ10とプラグ50との同心度を高めるのに寄与する部材である。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、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スなどが使用され、とりわけ耐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。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(ZrO2)を主成分とし、Y2O3、CaO、MgO、CeO2、Dy2O3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。
The
光ファイバ12は、光を導通(伝播)するためのものである。光ファイバ12としては、石英系光ファイバ、プラスチック系光ファイバおよび多成分ガラス系光ファイバなどが使用される。
The
円筒形状をしたスリーブ20は、ファイバスタブ10およびプラグ50が挿入される貫通孔21を有し、ファイバスタブ10とプラグ50との間の調心機能を担っている。スリーブ20には、後方側の開放端21aからファイバスタブ10が挿入され、先端側の開放端21bからプラグ50が挿入される。本実施形態に係るスリーブ20は、長手方向に延在するスリット(図示せず)を有する、いわゆる割りスリーブである。割り型のスリーブ20を使用する場合、スリーブ20内に挿入されるプラグ50に対して作用する把持力を高めるべく、貫通孔21の孔径はプラグの外径より若干小さく(例えば、貫通孔21へのファイバスタブ10挿入時に該ファイバスタブ10に作用する圧力が0.98N以上となるように)設定するのが好ましい。スリーブ20としては、割り型のスリーブに代えて、いわゆる精密スリーブ(スリット無し)を使用することができる。上述したフェルール11と同様の材料が、スリーブ20の材料として使用される。
The
スリーブケース30は、先端側に開口部30aを有し、後端側に接合部30bを有する、スリーブ20を収容するための略円筒状部材である。スリーブケース30において、スリーブ20を収容するための収納空間の内径は、スリーブ20の外径より若干(例えば60μm)大きめに寸法構成されている。開口部30aは、プラグ50の挿入時に該プラグ50を案内するための部位であり、テーパ状に構成されている。開口部30aの開口径はプラグ50の外径より若干(例えば0.2mm)大きめに寸法構成されている。接合部30bは、ホルダ40に接合するための部位である。スリーブケース30を構成する材料としては、合成樹脂(熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂など)、金属(ステンレス、銅、鉄およびニッケルなど)、セラミックス(酸化アルミニウム(アルミナ)および酸化ジルコニウム(ジルコニア)など)、ガラス(石英など)などが使用され、とりわけ電気絶縁性や融着性の観点から熱可塑性樹脂が好適である。熱可塑性樹脂としては、ナイロン樹脂、液晶ポリマ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂およびポリカーボネート樹脂などが使用され、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂やユリア樹脂などが使用される。また、スリーブケース30には、機械的強度を高めるべく、ガラス繊維やガラス粒子などのフィラーを添加してもよい。
The
ホルダ40は、ファイバスタブ10を保持するための部材であり、ファイバスタブ10の保持機能を担う保持部42aを有しており、ファイバスタブ10が嵌合可能に構成されている。そして、ホルダ40の外表面の少なくとも一部には、接合部材45が設けられている。保持部42a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を安定的に保持するために、0.1μm以上に設定するのが好適である。また、磁石を固定するために、ホルダ40の後端面にザグリ面を設けることができる。ザグリ面の外径は、磁石の外径よりもわずかに大きく(0.02〜0.8mm)、ザグリ深さは0.1〜2mm程度である。ホルダ40を構成する材料としては、合成樹脂(熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂など)、セラミックス(酸化アルミニウム(アルミナ)および酸化ジルコニウム(ジルコニア)など)、ガラス(石英など)などが使用され、とりわけ、耐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。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(ZrO2)を主成分とし、Y2O3、CaO、MgO、CeO2、Dy2O3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。
The
接合部材45は、光モジュール3を作成する際に光素子ユニット60の筺体63と光レセプタクル1と接合するための部材である。接合部材45は、スリーブケース30と光素子ユニット60の筺体63との電気絶縁性を容易にするため、ホルダの外表面の全面ではなくて外表面の一部分のみに形成されるのが好適である。接合部材45を構成する材料としては、ステンレス、銅、鉄およびニッケルなどの金属材料が使用され、とりわけ、YAG溶接性に優れているSUS304やSF20T等のステンレス材料が好適である。
The joining
接合部材45は、ホルダ40の外側に挿嵌されるリング形状(図1に図示)や、ホルダ40の外側に挿嵌されるキー形状(図2(a)に図示)や、ホルダ40の外側に金属層が形成されたメタライズ(図2(b)に図示)等とすることができる。光モジュール3を作成する際に光素子ユニット60と光レセプタクル1とを接合固定する際に一般にYAG溶接が行われることから、図1に示したリング形状が好適である。接合部材45のホルダ40への固定方法は、圧入、接着、ネジ固定等が利用可能であり、とりわけ、固定の容易さ、固定強度、固定の信頼性の観点から、圧入が好適である。また、YAG溶接を接合部材45の角部でも行えるように、接合部材45が後端側(すなわち光素子ユニット60側)の端面まで延在していることが望ましい。
The joining
光レセプタクル1と光素子ユニット60との接合は、ホルダ45の後端側の端部まで延在する接合部材45と筺体63とを直接的に接合するという直接接合形態とすることができる。また、光レセプタクル1と光素子ユニット60との接合は、図3に示したように、金属製のハウジング47を介在させて接合部材45と筺体63とを接合するという間接接合形態であってもよい。いずれの場合においても、YAG溶接等によって、光レセプタクル1と光素子ユニット60との間で強固な接合を形成することが可能である。
The optical receptacle 1 and the
スリーブケース30とホルダ40とは、接着または圧入によって固定されている。接着剤で固定する場合、接合部30bと接合部41aとの間に接着剤(図示せず)を介在させることにより、スリーブケース30とホルダ40とが固定される。接着剤としては、充分な接合強度を確保する観点から、紫外線硬化エポキシ樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、紫外線および熱硬化併用のエポキシ樹脂、紫外線硬化アクリル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、紫外線硬化ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などが使用される。
The
本実施形態に係る光レセプタクル1は、電気絶縁性部材を含んで構成されている。そのため、光レセプタクル1では、光レセプタクル1に占める導電性部分(典型的には金属により構成される部分)の割合を低減することができる。したがって、光レセプタクル1では、ノイズの受信部(アンテナ)になる導電性部分を低減することができるため、周囲から受けるノイズの影響を低減することができる。 The optical receptacle 1 according to the present embodiment includes an electrically insulating member. Therefore, in the optical receptacle 1, the ratio of the electroconductive part (part typically comprised by the metal) which occupies for the optical receptacle 1 can be reduced. Therefore, in the optical receptacle 1, the conductive portion that becomes the noise receiving portion (antenna) can be reduced, so that the influence of noise received from the surroundings can be reduced.
また、光レセプタクル1では、スリーブケース30の接合部30bとホルダ40の接合部41aとが、接着剤による接着または圧入によって固定されている。そのため、光レセプタクル1では、スリーブケース30とホルダ40との間の接合強度を充分に確保することができるので、例えばTelcordiaなどの規格で定められている振動試験や衝撃試験のような機械的強度試験や、高温高湿試験や、温度サイクル試験のような過酷な試験環境下においても充分な耐久性が得られる。すなわち、充分な長期信頼性を有する光レセプタクル1を得ることができる。
Further, in the optical receptacle 1, the
図3は、本発明に係る光レセプタクル1を備える光モジュール3の断面を示している。光モジュール3は、光レセプタクル1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、筐体63とを備える。
FIG. 3 shows a cross section of an
光素子61は、ファイバスタブ10の光ファイバ12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12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使用され、受光素子としては、受信用のPD(フォトダイオード)などが使用される。
The
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12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12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。
The
筐体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1に対して例えば溶接により接合固定されている。筐体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利用可能であり、とりわけ耐腐食性や溶接性の観点からステンレスが好適である。
The
光レセプタクル1および光モジュール3は、ファイバスタブ10の後端面10b側に、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65を有してもよい。その場合、光アイソレータ素子65が光レセプタクル1のファイバスタブ10の後端に固定され、磁石66がホルダ40のザグリ面に固定され、光アイソレータ素子65が磁石66の貫通孔に配置された構造となっている。
The optical receptacle 1 and the
本実施形態に係る光レセプタクル1が備えるホルダ40は、電気絶縁性材料を含んで構成されている。そのため、光レセプタクル1では、磁石66がホルダ40のザグリ面に引き寄せられて位置ずれする現象が起こらないので、長期的に安定した特性を得ることができる。
The
以上、本発明の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、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々の変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was shown, this invention is not limited to this, A various change is possible within the range which does not deviate from the technical idea of this invention.
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。 Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.
<光トランシーバの作製>まず、ジルコニアセラミックスからなるフェルールの貫通孔に光ファイバ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:20mm)とし、その後端面を傾斜面(傾斜角:6°)とした。次に、ジルコニアセラミックスを射出成形をし、後加工として切削および研削加工を施すことによりホルダを作製した。ステンレスを切削加工したリング形状の接合部材をホルダに圧入した。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、作製したホルダの保持部に圧入した。次に、ホルダに圧入されたファイバスタブの先端部側を、ジルコニアからなる割スリーブの貫通孔に一端側から挿入した。スリーブの構成材料はジルコニアセラミックスとした。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、スリーブケースの接合部とホルダの接合部とを圧入により固定した。スリーブケースの構成材料はステンレスとした。 <Fabrication of Optical Transceiver> First, a fiber stub was fabricated by adhering and fixing an optical fiber to a through hole of a ferrule made of zirconia ceramics. The fiber stub has an edge surface (curvature radius: 20 mm) at its front end surface and an inclined surface (inclination angle: 6 °) at its rear end surface. Next, the holder was produced by carrying out injection molding of the zirconia ceramics and performing cutting and grinding as post-processing. A ring-shaped joining member obtained by cutting stainless steel was press-fitted into the holder. Next, the rear end side of the ferrule in the manufactured fiber stub was press-fitted into the holder of the manufactured holder. Next, the end portion side of the fiber stub pressed into the holder was inserted into the through-hole of the split sleeve made of zirconia from one end side. The constituent material of the sleeve was zirconia ceramics. Next, the joint part of the sleeve case and the joint part of the holder were fixed by press-fitting so as to cover the sleeve into which a part of the fiber stub was inserted. The constituent material of the sleeve case was stainless steel.
さらに、得られた光レセプタクルに、光素子として半導体レーザおよび受信用のPD(フォトダイオード)と石英ガラスにより構成された球面レンズを備えたステンレス製の筐体をYAG溶接することで、LDモジュールとPDモジュールを作製し、これらをプラスチックケース内に並列させ、本実施例に係る光トランシーバを作製した。 Further, the obtained optical receptacle is YAG welded to a stainless steel housing provided with a semiconductor laser and a PD (photodiode) for reception and a spherical lens made of quartz glass as an optical element. PD modules were fabricated and these were placed in parallel in a plastic case to fabricate an optical transceiver according to this example.
<受信感度測定試験>作製したままの状態にある本実施例の光トランシーバに直流電源装置(商品名:PAB18−1A、KIKUSUI製)を取り付け、モジュールを駆動出来るようにするとともに、デジタルデータアナライザ(商品名:MP1630B、アンリツ製)を接続してパルス信号の送信および受信を出来るようにした。また、LDモジュールとPDモジュール間は光コネクタを両端に配置したジャンパーケーブルにより接続を行った。これにより、デジタルデータアナライザから送信されたパルス信号がLDモジュールを経由して光信号となり、この光信号が光コネクタを両端に配置したジャンパーケーブルからPDモジュールに伝わり再びパルス信号に変換されて、デジタルデータアナライザにより受信される。 <Receiving sensitivity measurement test> A DC power supply (trade name: PAB18-1A, manufactured by KIKUSUI) is attached to the optical transceiver of the present embodiment as it is, so that the module can be driven and a digital data analyzer ( (Trade name: MP1630B, manufactured by Anritsu Corporation) was connected to enable transmission and reception of pulse signals. Further, the LD module and the PD module were connected by a jumper cable having optical connectors arranged at both ends. As a result, the pulse signal transmitted from the digital data analyzer becomes an optical signal via the LD module, and this optical signal is transmitted from the jumper cable having the optical connector at both ends to the PD module and converted into the pulse signal again. Received by the data analyzer.
そして、本実施例に係る光トランシーバの入力光パワーに対する、ビットエラーレートを測定し、その結果を図5に示した。 Then, the bit error rate with respect to the input optical power of the optical transceiver according to the present embodiment was measured, and the result is shown in FIG.
[比較例]
<光トランシーバの作製>まず、ジルコニアセラミックスからなるフェルールの貫通孔に光ファイバ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:20mm)とし、その後端面を傾斜面(傾斜角:6°)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ステンレスとした。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、作製したホルダの保持部に圧入した。次に、ホルダに圧入されたファイバスタブの先端部側を、ジルコニアからなる割スリーブの貫通孔に一端側から挿入した。スリーブの構成材料はジルコニアセラミックスとした。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、スリーブケースの接合部とホルダの接合部とを圧入により接合した。スリーブケースの構成材料はステンレスとした。
[Comparative example]
<Fabrication of Optical Transceiver> First, a fiber stub was fabricated by adhering and fixing an optical fiber to a through hole of a ferrule made of zirconia ceramics. The fiber stub has an edge surface (curvature radius: 20 mm) at its front end surface and an inclined surface (inclination angle: 6 °) at its rear end surface. Next, the rear end side of the ferrule in the manufactured fiber stub was press-fitted into the holder. The constituent material of the holder was stainless steel. Next, the rear end side of the ferrule in the manufactured fiber stub was press-fitted into the holder of the manufactured holder. Next, the end portion side of the fiber stub pressed into the holder was inserted into the through-hole of the split sleeve made of zirconia from one end side. The constituent material of the sleeve was zirconia ceramics. Next, the sleeve case joint and the holder joint were joined by press fitting so as to cover the sleeve into which a part of the fiber stub was inserted. The constituent material of the sleeve case was stainless steel.
さらに得られたレセプタクルに、光素子として半導体レーザおよび受信用のPD(フォトダイオード)と石英ガラスにより構成された球面レンズを備えたステンレス製の筐体をYAG溶接することで、LDモジュールとPDモジュールを作製し、これらをプラスチックケース内に並列させ、本比較例に係る光トランシーバを作製した。 Furthermore, a stainless steel housing having a spherical lens made of a semiconductor laser and a receiving PD (photodiode) as an optical element and a spherical glass is YAG welded to the obtained receptacle, so that an LD module and a PD module are obtained. And these were placed in parallel in a plastic case to produce an optical transceiver according to this comparative example.
<受信感度測定試験>作製したままの状態にある本比較例の光トランシーバに直流電源装置(商品名:PAB18−1A、KIKUSUI製)を取り付け、モジュールを駆動出来るようにするとともに、デジタルデータアナライザ(商品名:MP1630B、アンリツ製)を接続してパルス信号の送信および受信を出来るようにした。また、LDモジュールとPDモジュール間は光コネクタを両端に配置したジャンパーケーブルにより接続を行った。これにより、デジタルデータアナライザから送信されたパルス信号がLDモジュールを経由して光信号となり、この光信号が光コネクタを両端に配置したジャンパーケーブルからPDモジュールに伝わり再びパルス信号に変換されて、デジタルデータアナライザにより受信される。 <Receiving sensitivity measurement test> A DC power supply (trade name: PAB18-1A, manufactured by KIKUSUI) is attached to the optical transceiver of this comparative example as it is, so that the module can be driven and a digital data analyzer ( (Trade name: MP1630B, manufactured by Anritsu Corporation) was connected to enable transmission and reception of pulse signals. Further, the LD module and the PD module were connected by a jumper cable having optical connectors arranged at both ends. As a result, the pulse signal transmitted from the digital data analyzer becomes an optical signal via the LD module, and this optical signal is transmitted from the jumper cable having the optical connector at both ends to the PD module and converted into the pulse signal again. Received by the data analyzer.
そして、本比較例に係る光トランシーバの入力光パワーに対する、ビットエラーレートを測定し、その結果を図5に示した。 Then, the bit error rate with respect to the input optical power of the optical transceiver according to this comparative example was measured, and the result is shown in FIG.
<評価>図5に示すように、比較例の光トランシーバに比べ、本発明の光トランシーバでは、ビットエラーが減少しており、0.25dBm程度受信感度の向上が見られた。以上のことから、実施例の光トランシーバは、比較例の光トランシーバに比べて、周囲から受けるノイズの影響を低減することができた。 <Evaluation> As shown in FIG. 5, compared with the optical transceiver of the comparative example, in the optical transceiver of the present invention, the bit error was reduced and the reception sensitivity was improved by about 0.25 dBm. From the above, the optical transceiver of the example was able to reduce the influence of noise received from the surroundings as compared with the optical transceiver of the comparative example.
1 光レセプタクル
3 光モジュール
10 ファイバスタブ
12 光ファイバ
20 スリーブ
30 スリーブケース
40 ホルダ
45 接合部材
47 ハウジング
50 プラグ
52 光ファイバ
60 光素子ユニット
61 光素子
63 筐体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記ファイバスタブの一端を保持するための貫通孔を有する電気絶縁性ホルダと、
該ホルダの外表面の少なくとも一部に設けられている接合部材と、
を備えることを特徴とする光レセプタクル。 A fiber stub with optical fibers;
An electrically insulating holder having a through hole for holding one end of the fiber stub;
A joining member provided on at least a part of the outer surface of the holder;
An optical receptacle comprising:
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、前記光レセプタクルと接合され、かつ前記光素子を収容する筺体と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
An optical receptacle according to any one of claims 1 to 6;
An optical element for emitting light toward the optical fiber of the fiber stub or receiving light derived through the optical fiber of the fiber stub, and joined to the optical receptacle and containing the optical element And a body to
An optical module comprising:
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