JP2007148091A - Fiber stub, and optical receptacle and optical receptacle module using the fiber stub - Google Patents

Fiber stub, and optical receptacle and optical receptacle module using the fiber stub Download PDF

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Toshimichi Yasuda
俊道 安田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical receptacle in which tracking error characteristics and wiggle characteristics are improved significantly. <P>SOLUTION: In a fiber stub where a graded index fiber is fixed in the through hole of a ferrule, expression L=π×P×r×(2/Δ)<SP>1/2</SP>(P=0.5N+P1, where N is an integer that is 0 or larger, and 0.4≤P1≤0.6) is satisfied, where L is the length of the graded index fiber, r is the core radius, Δ is the refractive index difference between the core and the clad, and P is the pitch of a light beam locus inside the graded index fiber. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は光レセプタクルおよび光レセプタクルモジュールに関し、特に光通信用の光レセプタクルとそれを用いたモジュールに関する。   The present invention relates to an optical receptacle and an optical receptacle module, and more particularly to an optical receptacle for optical communication and a module using the same.

光信号を電気信号に変換するための光モジュールは、半導体レーザーやフォトダイオード等の光素子をケース内に収納し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような構造となっている(特許文献1参照)。   An optical module for converting an optical signal into an electrical signal has a structure in which an optical element such as a semiconductor laser or a photodiode is housed in a case, and the optical signal is introduced or derived through an optical fiber (Patent Document). 1).

上記光モジュール21に光コネクタ23を接続するようにしたレセプタクル型の光モジュール21は図5に示すような光レセプタクル22の一端に光素子24を備えるとともに、他端に光コネクタ23(SCコネクタ等)のプラグフェルール25を接続するものである。   A receptacle-type optical module 21 in which an optical connector 23 is connected to the optical module 21 includes an optical element 24 at one end of an optical receptacle 22 as shown in FIG. 5, and an optical connector 23 (SC connector or the like) at the other end. ) Plug ferrule 25 is connected.

上記光レセプタクル22は、図4に示すようにジルコニア、アルミナ等のセラミック材料からなるフェルール10に光ファイバ11を挿入固定して得られたスタブ12の後端部をホルダ26に圧入することにより固定し、先端部をスリーブ9の内孔に挿入するとともに、それらをケース27に圧入又は接着固定することによって構成されている。   The optical receptacle 22 is fixed by press-fitting the rear end portion of the stub 12 obtained by inserting and fixing the optical fiber 11 into a ferrule 10 made of a ceramic material such as zirconia or alumina as shown in FIG. The distal end portion is inserted into the inner hole of the sleeve 9, and they are press-fitted or adhesively fixed to the case 27.

また、上記ケース27はその後端部側をホルダ26に圧入して固定しており、そのため、ケース27の内プラグフェルール25をスリーブ9へ導く挿入部の内径は、スリーブ9内径よりも大きく設定されており、スリーブ9内径に干渉しないように圧入または接着固定されている。   Further, the case 27 has its rear end portion pressed into and fixed to the holder 26, so that the inner diameter of the insertion portion for guiding the inner plug ferrule 25 of the case 27 to the sleeve 9 is set larger than the inner diameter of the sleeve 9. It is press-fitted or bonded and fixed so as not to interfere with the inner diameter of the sleeve 9.

このときフェルール25の外径は、SCコネクタを接続するタイプのものがφ2.5mm程度、LCコネクタを接続する小型タイプのものがφ1.25mm程度で、外径公差は±1μm以下で、その貫通孔に備えられた光ファイバ11の外径は125μm程度で、外径公差は±1μm程度とJIS規格やIEC規格等で規定されているが、従来から光ファイバの中心に形成された光信号を伝搬する直径10μm程度のコア(不図示)同士を損失の少ない接続とするため、スリーブ9、フェルール25等は高精度に加工されており、スリーブ9によってスタブ12及びプラグフェルール25を安定かつ高精度に保持する構造となっている。   At this time, the outer diameter of the ferrule 25 is about φ2.5 mm for the type to which the SC connector is connected, about φ1.25 mm for the small type to which the LC connector is connected, and the outer diameter tolerance is ± 1 μm or less. The outer diameter of the optical fiber 11 provided in the hole is about 125 μm, and the outer diameter tolerance is about ± 1 μm, which is defined by the JIS standard or the IEC standard. Conventionally, the optical signal formed at the center of the optical fiber In order to connect the cores (not shown) having a diameter of about 10 μm to each other with low loss, the sleeve 9 and the ferrule 25 are processed with high precision, and the stub 12 and the plug ferrule 25 are stably and highly accurate by the sleeve 9. It has a structure to hold.

さらに、上記スタブ12における光ファイバ11の端面は、当接時の接続損失を減らすために曲率半径5〜30mm程度の曲面に鏡面研磨されており、反対側の端面は、LD等の光素子から出射された光が光ファイバ11の先端部で反射して光素子に戻る反射光を防止するため、光ファイバ11を挿通するフェルール10とともに4〜10°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。   Further, the end face of the optical fiber 11 in the stub 12 is mirror-polished to a curved surface having a curvature radius of about 5 to 30 mm in order to reduce connection loss at the time of contact, and the opposite end face is formed from an optical element such as an LD. In order to prevent the emitted light from being reflected at the tip of the optical fiber 11 and returning to the optical element, it is mirror-polished to an inclined surface of about 4 to 10 ° together with the ferrule 10 inserted through the optical fiber 11.

また、PD等の受光素子用のレセプタクルとして、スタブ内の光ファイバをグレイデッドインデックスファイバを用い、接続損失を小さくする方法も提案されている(特許文献2参照)。
特開2001−66468号公報 特開平10−68843号公報
In addition, as a receptacle for a light receiving element such as a PD, a method of reducing a connection loss by using a graded index fiber as an optical fiber in a stub has been proposed (see Patent Document 2).
JP 2001-66468 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-68843

しかしながら近年、光軸と垂直方向にプラグフェルール25にかかる荷重に対する光通信用モジュールの出力安定性(ウイグル特性)が重要視されてきており、図4に示すようにその荷重がスリーブ9に直接かかる構造となっている。   However, in recent years, the output stability (wiggle characteristics) of the optical communication module with respect to the load applied to the plug ferrule 25 in the direction perpendicular to the optical axis has been regarded as important, and the load is directly applied to the sleeve 9 as shown in FIG. It has a structure.

これは、従来の図4に示すような光レセプタクル22は、ケース27の後端側の外周をホルダ26で覆うように圧入固定や接着固定しているため、これらの内・外径同芯の加工精度の他、スタブ12、ケース27をホルダ26に固定する際の倒れのため、ケース27の内径に接するまでスリーブは容易に変形や、コネクタハウジング部とケース27外径部との干渉が起こる。これらのことにより、光ファイバ11とプラグフェルール25に固定された光ファイバが相対的にずれ、接合部の接続損失が悪化するという問題があった。   This is because the conventional optical receptacle 22 as shown in FIG. 4 is press-fitted and adhesively fixed so that the outer periphery of the rear end side of the case 27 is covered with the holder 26, so that these inner and outer diameters are concentric. In addition to the processing accuracy, the sleeve is easily deformed until it comes into contact with the inner diameter of the case 27 due to the collapse when the stub 12 and the case 27 are fixed to the holder 26, and interference between the connector housing portion and the outer diameter portion of the case 27 occurs. . For these reasons, there is a problem that the optical fiber 11 and the optical fiber fixed to the plug ferrule 25 are relatively displaced, and the connection loss of the joint portion is deteriorated.

また、スタブの光学素子側に光が結合する構造となっているため、高温や低温での光学系のズレによっても接続損失が悪化するという問題点があった。 In addition, since the light is coupled to the optical element side of the stub, there is a problem in that the connection loss is deteriorated due to the deviation of the optical system at high and low temperatures.

更に、特許文献2で提案された構造では、グレイデッドインデックスファイバの長さが最適化されていないため、発光素子モジュールや高速通信用の受光径の小さい受光素子モジュールでは安定して低損失が実現できないという問題があった。 Furthermore, in the structure proposed in Patent Document 2, since the length of the graded index fiber is not optimized, the light emitting element module and the light receiving element module having a small light receiving diameter for high-speed communication can stably realize low loss. There was a problem that I could not.

本発明は、フェルールの貫通孔にグレイデッドインデックスファイバを固定してなるファイバスタブにおいて、前記グレイデッドインデックスファイバの長さをL、コア半径をr、コアとクラッドの屈折率差を△、該グレイデッドインデックスファイバ内での光線軌跡のピッチをPとした時、
L=π・P・r・(2/△)1/2
(P=0.5N+P1、Nは0以上の整数、0.4≦P1≦0.6)
となることを特徴とする。
According to the present invention, in a fiber stub in which a graded index fiber is fixed to a through hole of a ferrule, the length of the graded index fiber is L, the core radius is r, the refractive index difference between the core and the clad is Δ, When the pitch of the ray trajectory in the dead index fiber is P,
L = π · P · r · (2 / △) 1/2
(P = 0.5N + P1, N is an integer of 0 or more, 0.4 ≦ P1 ≦ 0.6)
It is characterized by becoming.

さらに前記グレイデッドインデックスファイバの少なくとも片端にコアレスファイバを接合したことを特徴とする。   Furthermore, a coreless fiber is bonded to at least one end of the graded index fiber.

さらに前記ファイバスタブの一方端をプラグフェルールと直接接続可能に配置したことを特徴とする光レセプタクル。   Furthermore, one end of the fiber stub is arranged so as to be directly connectable with a plug ferrule.

さらに前記ファイバスタブの他方端を光学素子と光学的に接続可能に配置したことを特徴とする光レセプタクルモジュール。   Further, the optical receptacle module is characterized in that the other end of the fiber stub is disposed so as to be optically connectable to an optical element.

本発明の光レセプタクルは、光接続損失部が1箇所になり、かつこの部分のトレランス特性が従来と比べ緩くなるので、トラッキングエラー特性やウイグル特性を大きく改善できる。   In the optical receptacle according to the present invention, the optical connection loss part is provided at one place, and the tolerance characteristic of this part is less than that of the conventional one, so that the tracking error characteristic and the wiggle characteristic can be greatly improved.

また、コアレスファイバを用いることにより、上記特性が安定して作製できる。   In addition, the above characteristics can be stably produced by using a coreless fiber.

本発明は、フェルールの貫通孔にグレイデッドインデックスファイバを固定してなるファイバスタブにおいて、前記グレイデッドインデックスファイバの長さをL、コア半径をr、コアとクラッドの屈折率差を△、該グレイデッドインデックスファイバ内での光線軌跡のピッチをPとした時、
L=π・P・r・(2/△)1/2
(P=0.5N+P1、Nは0以上の整数、0.4≦P1≦0.6)
となることを特徴とする。
According to the present invention, in a fiber stub in which a graded index fiber is fixed to a through hole of a ferrule, the length of the graded index fiber is L, the core radius is r, the refractive index difference between the core and the clad is Δ, When the pitch of the ray trajectory in the dead index fiber is P,
L = π · P · r · (2 / △) 1/2
(P = 0.5N + P1, N is an integer of 0 or more, 0.4 ≦ P1 ≦ 0.6)
It is characterized by becoming.

図1に示すように、スタブ3は、スタブ用のフェルール5およびGIファイバ6を有し、フェルール5の軸心方向に延びる貫通孔にGIファイバ6を挿入し、且つ、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。また、スタブ3の片面3a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、コネクタ(図示せず)との間の接続損失を低減するうえで好適である。スタブ3のもう一方の面3bは、該スタブ3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(LEDやLDなど)から出射された光が光ファイバ11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。   As shown in FIG. 1, the stub 3 includes a stub ferrule 5 and a GI fiber 6. The GI fiber 6 is inserted into a through hole extending in the axial direction of the ferrule 5, and is bonded and fixed by, for example, an adhesive. It is a member constituted by doing. Moreover, the single side | surface 3a of the stub 3 is a round surface (for example, a curvature radius is 5-30 mm). Such a configuration is suitable for reducing connection loss with a connector (not shown). The other surface 3 b of the stub 3 is an inclined surface that is inclined at a predetermined angle (for example, 4 to 10 °) with respect to the axis of the stub 3. Such a configuration is suitable, for example, for preventing light emitted from an optical element (such as an LED or LD) from being reflected by the end face of the optical fiber 11 and returning to the optical element as reflected light.

フェルール5は、GIファイバ6を保護するとともに、後述するスリーブ2とともにスタブ3とプラグフェルール(非図示)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5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。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)を主成分とし、Y、CaO、MgO、CeO、Dy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 ferrule 5 is a member that protects the GI fiber 6 and contributes to increasing the concentricity of the stub 3 and the plug ferrule (not shown) together with the sleeve 2 described later. Ferrule 5 is made of a material such as zirconium oxide (zirconia), aluminum oxide (alumina), mullite, silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, or the like, ceramics containing these as main components, or glass ceramics such as crystallized glass. Metal such as phosphor bronze, beryllium copper, brass and stainless steel, plastics such as epoxy and liquid crystal polymer, etc. Among them, zirconia-based ceramics (ceramics based on zirconia) having excellent weather resistance and toughness are preferred. It is. Further, among zirconia ceramics, zirconium oxide (ZrO 2 ) is the main component, and at least one selected from the group consisting of Y 2 O 3 , CaO, MgO, CeO 2 , Dy 2 O 3 and the like is used as a stabilizer. The partially stabilized zirconia ceramics (mainly tetragonal crystals) are preferred from the viewpoints of wear resistance and elastic deformation.

GIファイバ6は一般にグレイデッドインデックスレンズ(以下GRINレンズと称す)と類似の構造を持ち、レンズ効果を有する。円筒形の中心軸が最も屈折率が高く、外周にいくにつれ徐々に屈折率が減少していく。また、GRINレンズにはピッチと呼ばれる量があり(以降Pと称する)、GRINレンズの集光状態を示すパラメータとなる。P=0.5の場合は入射端面で点光源であったものが出射端面で再び点に集光されることを示し、P=0.25の場合は入射端面で点光源であれば、出射端面ではコリメート光となり最大ビーム径が得られる。   The GI fiber 6 generally has a structure similar to a graded index lens (hereinafter referred to as a GRIN lens) and has a lens effect. The central axis of the cylindrical shape has the highest refractive index, and the refractive index gradually decreases toward the outer periphery. In addition, the GRIN lens has an amount called a pitch (hereinafter referred to as P), which is a parameter indicating the light collection state of the GRIN lens. In the case of P = 0.5, it indicates that what was a point light source at the incident end face is condensed again on the point at the outgoing end face, and in the case of P = 0.25, if it is a point light source at the incident end face, it is emitted. The end face becomes collimated light and the maximum beam diameter is obtained.

この関係を示すのが図2である。原点ではビーム径ゼロとしている。光は除々に広がり、P=0.25で最大になり、P=0.5で再び点に収束する。GRINレンズはこのように長手方向に出射ビーム径が周期的に変化していく。Pを決めるのはGRINレンズのコア半径rと屈折率差△である。これはGIファイバ6も全く同様である。以降に記載する特性を満足させるためには、このGIファイバ6の長さは、
L=π・P・r・(2/△)1/2、P=0.5N(Nは0以上の整数)
が最適となる。ただし、製造上のバラツキも考慮すると
P=0.5N+P1、0.4≦P1≦0.6
が望ましい。このGIファイバ6の材料としては、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挙げられる。
This relationship is shown in FIG. The beam diameter is zero at the origin. The light gradually spreads, reaches a maximum at P = 0.25, and converges to a point again at P = 0.5. In this way, the GRIN lens periodically changes the outgoing beam diameter in the longitudinal direction. P is determined by the core radius r of the GRIN lens and the refractive index difference Δ. The same applies to the GI fiber 6. In order to satisfy the characteristics described below, the length of the GI fiber 6 is
L = π · P · r · (2 / Δ) 1/2 , P = 0.5N (N is an integer of 0 or more)
Is optimal. However, considering manufacturing variations, P = 0.5N + P1, 0.4 ≦ P1 ≦ 0.6
Is desirable. Examples of the material of the GI fiber 6 include a quartz optical fiber, a plastic optical fiber, and a multicomponent glass optical fiber.

さらに本発明は前記ファイバスタブの一方端をプラグフェルールと直接接続可能に配置したことを特徴とするものであり、さらに前記ファイバスタブの他方端を光学素子と光学的に接続可能に配置したことを特徴とする。   Furthermore, the present invention is characterized in that one end of the fiber stub is disposed so as to be directly connectable with a plug ferrule, and the other end of the fiber stub is disposed so as to be optically connectable with an optical element. Features.

GIファイバ6を図3(a)のように上記ファイバ長のGIファイバ6aの両側にコアレスファイバ6b、6cを融着にて接続した構造としても良い。この場合、コアレスファイバの長さがばらついたとしても、光学特性への影響は小さいため、スタブ3の長さ精度を緩くできる。   The GI fiber 6 may have a structure in which coreless fibers 6b and 6c are connected to both sides of the GI fiber 6a having the fiber length as shown in FIG. In this case, even if the length of the coreless fiber varies, since the influence on the optical characteristics is small, the length accuracy of the stub 3 can be relaxed.

スリーブ2は、スタブ3およびプラグフェルールを挿入するための貫通孔を有し、スタブ3とプラグフェルールとの間の調心機能を担う部材である。スリーブ2の形状は、長手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とこのスリットの無いいわゆる精密スリーブの2種がある。光レセプタクルで一般的に使用されるスリットを有するスリーブ2を採用する場合、スリーブ2内に挿入されるプラグフェルールに対して作用する把持力を高めるべく、貫通孔の孔径はプラグフェルールの外径より若干小さく(例えば、貫通孔へのスタブ3挿入時に該スタブ3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2を構成する材料としては、上述したフェルール5と同様のものが挙げられる。   The sleeve 2 has a through hole for inserting the stub 3 and the plug ferrule, and is a member that bears the aligning function between the stub 3 and the plug ferrule. There are two types of the sleeve 2, a so-called split sleeve having a slit (not shown) extending in the longitudinal direction and a so-called precision sleeve having no slit. When the sleeve 2 having a slit generally used in an optical receptacle is employed, the hole diameter of the through hole is larger than the outer diameter of the plug ferrule so as to increase the gripping force acting on the plug ferrule inserted into the sleeve 2. It is preferable to set it slightly smaller (for example, so that the pressure acting on the stub 3 becomes 0.98 N or more when the stub 3 is inserted into the through hole). Examples of the material constituting the sleeve 2 include the same materials as the ferrule 5 described above.

ホルダ4は、スタブ3を保持し、更に光素子側の部品と溶接等により固定するための部材である。スタブ3の保持機能を担う保持部を有し、スタブ3が嵌合可能に構成されている。また、このホルダ3の外周部あるいは上面部を介して光素子側の部品とレーザ溶接等により固定される。ホルダ3を構成する材料としては、金属(ステンレス、銅、鉄およびニッケルなど)などが挙げられ、中でも耐腐食性や溶接性の観点からステンレス特にSUS304が好適である。   The holder 4 is a member for holding the stub 3 and fixing the stub 3 to parts on the optical element side by welding or the like. The holding part which bears the holding function of the stub 3 is provided, and the stub 3 is configured to be fitted. Further, the holder 3 is fixed by laser welding or the like through the outer peripheral portion or the upper surface portion of the holder 3 with the optical element side components. Examples of the material constituting the holder 3 include metals (stainless steel, copper, iron, nickel, and the like). Among them, stainless steel, particularly SUS304, is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and weldability.

ケース1は、スリーブ2を収容するための略円筒状部材である。ケース1におけるスリーブ2を収容するための空間の径は、スリーブ2の外径より若干(例えば60μm)大きく構成されている。開口部は、プラグフェルール(非図示)挿入時にスリーブ2内に案内するための部位であり、テーパ状に構成されている。開口部の開口径はスタブ3の外径より若干(例えば0.2mm)大きく構成されている。ケース1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。   The case 1 is a substantially cylindrical member for housing the sleeve 2. The diameter of the space for accommodating the sleeve 2 in the case 1 is configured to be slightly larger (for example, 60 μm) than the outer diameter of the sleeve 2. The opening is a portion for guiding the inside of the sleeve 2 when a plug ferrule (not shown) is inserted, and has a tapered shape. The opening diameter of the opening is slightly larger (for example, 0.2 mm) than the outer diameter of the stub 3. Examples of the material constituting the case 1 include weldable materials such as stainless steel, copper, iron, and nickel, and stainless steel is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and weldability.

図4(a)は、従来の光レセプタクルの光学系の図であるが、この場合は、光接続損失の発生部がB、C部の2箇所ある。また、この光レセプタクルを光素子を用いてモジュール化した際、光モジュールの光出力調整のため、B部にて損失を調整する。   FIG. 4A is a diagram of an optical system of a conventional optical receptacle. In this case, there are two optical connection loss generation parts B and C. Further, when this optical receptacle is modularized using an optical element, the loss is adjusted at part B in order to adjust the optical output of the optical module.

図4(b)は、本発明での光レセプタクルの光学系の図で、光ファイバはGIファイバ6のみからなる。図4ではGIファイバ6のピッチは0.5としている。この場合は、光接続損失部がA部のみの1箇所となり、同時にこの部位で光モジュールの光出力調整を行う。そのため、スタブ側の光のスポット径はコネクタ側に対し大きいので、温度変化、コネクタへの負荷によりA部の光軸がずれるが図4(a)のB部よりは同じズレ量でも光出力変動は小さくなる。また、光接続損失部が図4(a)のB、C部の2箇所に対し、A部の1箇所のため、損失は小さく抑えられ、温度、負荷変化に対し、光接続損失の変動も小さくなる。   FIG. 4B is a diagram of the optical system of the optical receptacle in the present invention, and the optical fiber is composed only of the GI fiber 6. In FIG. 4, the pitch of the GI fiber 6 is 0.5. In this case, the optical connection loss part is only one part A part, and the optical output adjustment of the optical module is performed at this part at the same time. For this reason, the spot diameter of light on the stub side is larger than that on the connector side, so the optical axis of part A shifts due to temperature changes and load on the connector, but the optical output fluctuations even with the same amount of deviation from part B of FIG. Becomes smaller. Moreover, since the optical connection loss part is one part of the A part with respect to the two parts of the B and C parts in FIG. 4A, the loss can be suppressed small, and the fluctuation of the optical connection loss with respect to temperature and load change is also possible. Get smaller.

図4(c)は、本発明での別の実施例での光レセプタクルの光学系の図4で、光ファイバはGIファイバ6の両側にコアレスファイバ6b、6cが形成されている場合である。   FIG. 4C is an optical system of an optical receptacle according to another embodiment of the present invention, and the optical fiber is a case where coreless fibers 6 b and 6 c are formed on both sides of the GI fiber 6.

図4(b)と同様にGIファイバ6のピッチは0.5としている。この場合も、図4(b)と同様の効果が得られる。   Similar to FIG. 4B, the pitch of the GI fiber 6 is set to 0.5. In this case, the same effect as in FIG. 4B can be obtained.

以下、本発明の実施例について図3を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明品1として、コア半径r=25μm、屈折率差△=1%、ファイバ外径125μmのGIファイバ6aをジルコニアセラミックスからなるフェルール5の貫通孔に接着固定する。その後、片側端面3aをアール面(曲率半径:20mm)とし、その後もう一方の端面3bを傾斜面(傾斜角:8°)となるように研磨し、スタブ3を作製する。その際、スタブ3内のファイバ6全長は1.555mm、1.666mm、1.777mmとなるようにした。この1.555mm、1.666mm、1.777mmは、1.4ピッチ、1.5ピッチ、1.6ピッチに相当する。次に、ステンレス(SUS304)を切削加工することによりホルダ4を作製し、ステンレス(SUS303)を切削加工することによりケースを作製した。スリーブ2の材質は、ジルコニアセラミックスとした。スタブ3の後端部側を、作製したホルダ4の保持部に圧入した。次に、ホルダ4に圧入されたスタブ3の先端部側を、ジルコニアからなる割スリーブ2の貫通孔に一端側から挿入した。   As the product 1 of the present invention, a GI fiber 6a having a core radius r = 25 μm, a refractive index difference Δ = 1%, and a fiber outer diameter 125 μm is bonded and fixed to a through-hole of a ferrule 5 made of zirconia ceramics. Thereafter, the one end face 3a is a rounded face (curvature radius: 20 mm), and then the other end face 3b is polished so as to be an inclined face (inclination angle: 8 °), thereby producing the stub 3. At that time, the total length of the fiber 6 in the stub 3 was set to 1.555 mm, 1.666 mm, and 1.777 mm. These 1.555 mm, 1.666 mm, and 1.777 mm correspond to 1.4 pitch, 1.5 pitch, and 1.6 pitch. Next, the holder 4 was produced by cutting stainless steel (SUS304), and the case was produced by cutting stainless steel (SUS303). The material of the sleeve 2 was zirconia ceramics. The rear end portion side of the stub 3 was press-fitted into the holding portion of the produced holder 4. Next, the tip end side of the stub 3 press-fitted into the holder 4 was inserted into the through hole of the split sleeve 2 made of zirconia from one end side.

次に、スタブ3の一部が挿入されたスリーブ2を覆うようにして、ケース1をホルダ4に圧入により固定した。   Next, the case 1 was fixed to the holder 4 by press fitting so as to cover the sleeve 2 into which a part of the stub 3 was inserted.

本発明品2として、コア半径r=25μm、屈折率差△=1%、ファイバ外径125μmのGIファイバ6をファイバ外径125μmのコアレスファイバ6bに融着する。次に、GIファイバ6長Lが1.555mm、1.666mm、1.777mmとなるようにGIファイバ6をカットする。更にGIファイバ6の先にコアレスファイバ6cを融着する。次に作製されたコアレスファイバ6b+GIファイバ6+コアレスファイバ6cをジルコニアセラミックスからなるフェルール5の貫通孔に接着固定する。その後、片側端面3aをアール面(曲率半径:20mm)とし、その後もう一方の端面3bを傾斜面(傾斜角:8°)となるように研磨し、スタブ3を作製する。その際、スタブ3内のファイバ全長は1.800mmとなるようにした。以降は本発明品1と同様に作製する。   As the product 2 of the present invention, a GI fiber 6 having a core radius r = 25 μm, a refractive index difference Δ = 1%, and a fiber outer diameter 125 μm is fused to a coreless fiber 6b having a fiber outer diameter 125 μm. Next, the GI fiber 6 is cut so that the length L of the GI fiber 6 is 1.555 mm, 1.666 mm, and 1.777 mm. Further, the coreless fiber 6 c is fused to the tip of the GI fiber 6. Next, the produced coreless fiber 6b + GI fiber 6 + coreless fiber 6c is bonded and fixed to the through hole of the ferrule 5 made of zirconia ceramics. Thereafter, the one end face 3a is a rounded face (curvature radius: 20 mm), and then the other end face 3b is polished so as to be an inclined face (inclination angle: 8 °), thereby producing the stub 3. At that time, the total length of the fiber in the stub 3 was set to 1.800 mm. Thereafter, it is manufactured in the same manner as the product 1 of the present invention.

また、特性の比較を行うため、本発明品1の光ファイバ6をシングルモードファイバとした特許文献1の構造を有する光レセプタクルも作製した。   Further, in order to compare the characteristics, an optical receptacle having the structure of Patent Document 1 in which the optical fiber 6 of the present invention 1 is a single mode fiber was also produced.

更に、特許文献2に相当する比較例では、GIファイバ6長を指定していないので、そのファイバ長をずらし、本発明品1のGIファイバ6長を1.444mm、1.888mmとして、ピッチを1.3ピッチ、1.7ピッチとした光レセプタクルも作製した。   Furthermore, since the GI fiber 6 length is not specified in the comparative example corresponding to Patent Document 2, the fiber length is shifted so that the GI fiber 6 length of the product 1 of the present invention is 1.444 mm and 1.888 mm, and the pitch is set. Optical receptacles with 1.3 pitch and 1.7 pitch were also produced.

以上4構造で全9種類の光レセプタクルを各10個作製し、レンズ付きのLD素子を用いてモジュールを作製し、挿入損失とトラッキングエラー(−40℃、85℃)を測定した。   Ten optical receptacles of nine types with all four structures were produced, and a module was produced using an LD element with a lens, and insertion loss and tracking error (−40 ° C., 85 ° C.) were measured.

更に光レセプタクル試料の先端側から光コネクタ23のプラグフェルール25を挿入し、そのプラグフェルール25に光軸と垂直方向に500gfの荷重をかけ、接続損失変動を測定し、その結果を表1に示した。

Figure 2007148091
Further, the plug ferrule 25 of the optical connector 23 was inserted from the tip side of the optical receptacle sample, a load of 500 gf was applied to the plug ferrule 25 in the direction perpendicular to the optical axis, and the connection loss fluctuation was measured. The results are shown in Table 1. It was.
Figure 2007148091

表1より、本発明品1、2は、特許文献1、2の構造に相当する比較例と比較して、挿入損失は同等以上、トラッキングエラー、横荷重特性に関しては、特性が良くなっている。   From Table 1, the products 1 and 2 of the present invention have an insertion loss equal to or greater than the comparative examples corresponding to the structures of Patent Documents 1 and 2, and the characteristics of tracking error and lateral load characteristics are improved. .

本発明の実施形態に係る光レセプタクルを表す断面図である。It is sectional drawing showing the optical receptacle which concerns on embodiment of this invention. GRINレンズ中の光線軌跡を示すグラフである。It is a graph which shows the light ray locus in a GRIN lens. 本発明の別の実施形態に係る(a)スタブと(b)光レセプタクルを表す断面図である。It is sectional drawing showing the (a) stub and (b) optical receptacle which concern on another embodiment of this invention. (a)は従来のスタブ(b)は本発明のスタブ(c)は本発明の光モジュールの実施形態に係る光レセプタクルの特徴を説明する断面図である。(A) A conventional stub (b) is a cross-sectional view for explaining the characteristics of an optical receptacle according to an embodiment of an optical module of the present invention. 従来の光レセプタクルを用いた光モジュールを表す断面図である。It is sectional drawing showing the optical module using the conventional optical receptacle.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケース
2 スリーブ
3 スタブ
4 ホルダ
5 フェルール
6 GIファイバ
9 スリーブ
10 フェルール
11 光ファイバ
12 ファイバスタブ
13、26 ホルダ
21 光モジュール
22 光レセプタクル
23 コネクタ
24 光素子
25 プラグフェルール
27 ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Sleeve 3 Stub 4 Holder 5 Ferrule 6 GI fiber 9 Sleeve 10 Ferrule 11 Optical fiber 12 Fiber stub 13, 26 Holder 21 Optical module 22 Optical receptacle 23 Connector 24 Optical element 25 Plug ferrule 27 Case

Claims (4)

フェルールの貫通孔にグレイデッドインデックスファイバを固定してなるファイバスタブにおいて、前記グレイデッドインデックスファイバの長さをL、コア半径をr、コアとクラッドの屈折率差を△、該グレイデッドインデックスファイバ内での光線軌跡のピッチをPとした時、
L=π・P・r・(2/△)1/2
(P=0.5N+P1、Nは0以上の整数、0.4≦P1≦0.6)
となることを特徴とするファイバスタブ。
In a fiber stub in which a graded index fiber is fixed to a through-hole of a ferrule, the length of the graded index fiber is L, the core radius is r, the difference in refractive index between the core and the clad is Δ, Let P be the pitch of the ray trajectory at
L = π · P · r · (2 / △) 1/2
(P = 0.5N + P1, N is an integer of 0 or more, 0.4 ≦ P1 ≦ 0.6)
A fiber stub characterized by
前記グレイデッドインデックスファイバの少なくとも片端にコアレスファイバを接合したことを特徴とする請求項1に記載のファイバスタブ。   The fiber stub according to claim 1, wherein a coreless fiber is bonded to at least one end of the graded index fiber. 請求項1または2に記載のファイバスタブの一方端をプラグフェルールと直接接続可能に配置したことを特徴とする光レセプタクル。   An optical receptacle characterized in that one end of the fiber stub according to claim 1 or 2 is disposed so as to be directly connectable to a plug ferrule. 請求項3に記載のファイバスタブの他方端を光学素子と光学的に接続可能に配置したことを特徴とする光レセプタクルモジュール。   4. An optical receptacle module, wherein the other end of the fiber stub according to claim 3 is disposed so as to be optically connectable to an optical element.
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