JP2009058555A - Optical communication component and its manufacturing method, and optical receptacle and optical module using same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical component having superior electric insulation and high reliability. <P>SOLUTION: The optical communication component includes an electrically insulated ferrule 2 in which light is propagated inside a through hole 2a, a cylindrical metallic first holder 4 which has a bore 4a with a part of the ferrule 2 force-fitted, a bore 5a in which a part of the ferrule 2 except that a part is force-fitted, and a cylindrical second holder 5 which is arranged via the first holder 4 and a gap S. On the outer circumferential face of the ferrule 2, there is formed a groove 2d that opens to the gap S. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信に用いられる光レセプタクル及び光モジュールに関し、特に光通信用の光レセプタクル及び光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical receptacle and an optical module used for optical communication, and more particularly to an optical receptacle and an optical module for optical communication.

光信号を電気信号に変換するための光モジュールは、レーザダイオード(LD)やフォトダイオード(PD)等の光素子を金属ケース内に収納し、レンズ等を介して、光ファイバに光信号を導入又は導出するような構造となっている。また、レセプタクル型の光モジュールは、光レセプタクルの一端側に光素子が収納された金属ケースを接合し、光レセプタクルの他端側から光ファイバを内蔵したプラグフェルールを接続することにより、光ファイバを介して光通信を行う。   An optical module for converting an optical signal into an electrical signal contains an optical element such as a laser diode (LD) or photodiode (PD) in a metal case, and introduces the optical signal into an optical fiber through a lens or the like. Alternatively, the structure is derived. In addition, a receptacle-type optical module connects an optical fiber by joining a metal case containing an optical element to one end of the optical receptacle, and connecting a plug ferrule with a built-in optical fiber from the other end of the optical receptacle. Optical communication.

このような光レセプタクルを備えた光モジュールの一例を図5に示す。光レセプタクル100は、セラミックス製の精密スリーブ101と、該精密スリーブ101の後端部の内部に圧入されたファイバスタブ102と、精密スリーブ101およびファイバスタブ102を保持する金属ホルダ103と、金属ホルダ103と離間して精密スリーブ101の外周に設けられたフランジ104と、を備えている。光モジュール200は、レンズ106とLDまたはPDである光素子107とが内部に配置された金属ケース105が光レセプタクル100の金属ホルダ103の端面に接合されてなる。   An example of an optical module provided with such an optical receptacle is shown in FIG. The optical receptacle 100 includes a ceramic precision sleeve 101, a fiber stub 102 press-fitted into the rear end of the precision sleeve 101, a metal holder 103 that holds the precision sleeve 101 and the fiber stub 102, and a metal holder 103. And a flange 104 provided on the outer periphery of the precision sleeve 101 at a distance from each other. The optical module 200 includes a metal case 105 in which a lens 106 and an optical element 107 that is an LD or PD are disposed, and is bonded to an end surface of the metal holder 103 of the optical receptacle 100.

この光モジュール200では、たとえば光素子107がPDである場合、PDから出射された光はレンズ106で集光された後に光ファイバ102aに結合され、光ファイバ102aを介して、精密スリーブ101の先端側から挿入されるプラグ108の内部に保持された光ファイバ108aへと伝送することにより、光通信を行う。   In this optical module 200, for example, when the optical element 107 is a PD, the light emitted from the PD is collected by the lens 106 and then coupled to the optical fiber 102a, and the tip of the precision sleeve 101 is passed through the optical fiber 102a. Optical communication is performed by transmitting to the optical fiber 108a held inside the plug 108 inserted from the side.

このような光レセプタクル100は、以下のような方法で作製される。まず、ファイバスタブ102を精密スリーブ101内に挿入固定する。次に、精密スリーブ101の先端側から金属ホルダ103を圧入する。最後に、金属ホルダ103と間隙を空けるように、精密スリーブ101の先端側からフランジ104を挿入して固定することによって、光レセプタクル100が作製される、このように、光レセプタクル100では、金属ホルダ103とフランジ104とが離間するように配置されているため、外部からフランジ104に伝送される電気信号のノイズが金属ホルダ103および金属ケース105を介して光素子107に伝わるのを低減していた。
特開2005−70499号公報
Such an optical receptacle 100 is manufactured by the following method. First, the fiber stub 102 is inserted and fixed in the precision sleeve 101. Next, the metal holder 103 is press-fitted from the front end side of the precision sleeve 101. Finally, the optical receptacle 100 is manufactured by inserting and fixing the flange 104 from the front end side of the precision sleeve 101 so as to leave a gap with the metal holder 103. Thus, in the optical receptacle 100, the metal holder 103 and the flange 104 are arranged so as to be separated from each other, so that noise of an electric signal transmitted from the outside to the flange 104 is reduced from being transmitted to the optical element 107 via the metal holder 103 and the metal case 105. .
JP-A-2005-70499

近年の光通信では、光で伝送する情報量が多くなるに伴い、光素子の駆動に対して高い信頼性が求められるようになってきている。光レセプタクル100では、金属ホルダ103を精密スリーブ101の先端側から圧入しているため、精密スリーブ101の外周部に微小な金属傷が発生する。そして、この金属傷が形成された精密スリーブ101の外周部にフランジ104が圧入される。そのため、光レセプタクル100では、金属ホルダ103とフランジ104とを離間させていても、微小な金属傷を介して電気的に導通し、電気信号のノイズが光素子に伝わる可能性が高まっていた。   In recent optical communications, as the amount of information transmitted by light increases, high reliability is required for driving optical elements. In the optical receptacle 100, since the metal holder 103 is press-fitted from the front end side of the precision sleeve 101, minute metal scratches are generated on the outer peripheral portion of the precision sleeve 101. Then, the flange 104 is press-fitted into the outer peripheral portion of the precision sleeve 101 where the metal scratch is formed. For this reason, in the optical receptacle 100, even when the metal holder 103 and the flange 104 are separated from each other, there is an increased possibility that electrical conduction is made through minute metal scratches, and noise of the electric signal is transmitted to the optical element.

本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、光素子への電気信号ノイズの伝送を極めて低減することにより、より信頼性の高い光学部品を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a more reliable optical component by extremely reducing transmission of electric signal noise to an optical element.

本発明の光通信用部品は、貫通孔内を光が伝送する電気絶縁性を有するフェルールと、該フェルールの一部が圧入された内孔を有する筒状の金属製の第1ホルダと、前記フェルールの前記一部を除く部位が圧入された内孔を有し、かつ前記第1ホルダと間隙部を介して配置された筒状の第2ホルダと、を備え、前記フェルールは、外周面の周方向に沿って、前記間隙部に向かって開口する溝部が形成されていることを特徴とする。   An optical communication component of the present invention includes a ferrule having electrical insulation for transmitting light through a through hole, a cylindrical metal first holder having an inner hole into which a part of the ferrule is press-fitted, and A portion of the ferrule excluding the part has a press-fitted inner hole, and the first holder and a cylindrical second holder disposed via a gap, the ferrule having an outer peripheral surface A groove portion that opens toward the gap portion is formed along the circumferential direction.

また、本発明において、前記溝部の前記フェルールの長手方向における幅は前記間隙部の前記フェルールの長手方向における幅よりも小さくすることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the width of the groove in the longitudinal direction of the ferrule is smaller than the width of the gap in the longitudinal direction of the ferrule.

また、本発明において、前記溝部の側面と前記フェルール外周面との成す角度が鈍角であることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the angle which the side surface of the said groove part and the said ferrule outer peripheral surface comprise is an obtuse angle.

本発明の光通信用部品の製造方法は、前記フェルールに前記溝部を形成する工程と、前記第1ホルダを前記フェルールの一端側から前記第1ホルダの内孔内に圧入し、前記フェルールの前記溝部を前記第1ホルダの一端面から露出させる工程と、前記第2ホルダを前記フェルールの一端側から前記第2のホルダの内孔内に圧入し、前記第1ホルダの一端面との間に間隙部を設け、かつ前記溝部が前記間隙部に開口する部位まで圧入する工程と、を備えたことを特徴とする。   In the method for manufacturing an optical communication component of the present invention, the step of forming the groove in the ferrule, the first holder is press-fitted into the inner hole of the first holder from one end side of the ferrule, and the ferrule A step of exposing the groove portion from one end surface of the first holder; and the second holder is press-fitted into the inner hole of the second holder from one end side of the ferrule, and between the one end surface of the first holder. A step of providing a gap and press-fitting the groove to a portion opening in the gap.

本発明の光レセプタクルは、上述の光通信用部品と、前記フェルールの貫通内に配置された光ファイバと、前記フェルールの他端部が挿入されたスリーブと、を備えていることを特徴とする。   An optical receptacle according to the present invention includes the above-described optical communication component, an optical fiber disposed in a through-hole of the ferrule, and a sleeve into which the other end of the ferrule is inserted. .

本発明の光モジュールは、上述の光レセプタクルと、前記光ファイバに向けて光を出射する、又は、前記光ファイバを介して光を受ける光素子と、前記光レセプタクルの前記第2ホルダに接続され、かつ前記光素子を収容する筐体と、を備えていることを特徴とする。   The optical module of the present invention is connected to the optical receptacle described above, an optical element that emits light toward the optical fiber, or receives light through the optical fiber, and the second holder of the optical receptacle. And the housing | casing which accommodates the said optical element is provided, It is characterized by the above-mentioned.

本発明に係る光通信用部品および光レセプタクルによれば、第1ホルダと第2ホルダとの間隙部において、フェルールの外周面に、前記間隙部に向かって開口する溝部が形成されていることにより、第1ホルダを圧入しても、溝部には金属傷が形成されない。その結果、本発明では、第1ホルダと第2ホルダとを電気的に絶縁することができるため、たとえば第2ホルダに光素子を収納した導電性を有する筐体を接合して光モジュールを構成しても、光素子に対する電気信号のノイズによる影響を低減することができ、信頼性を向上させることができる。   According to the optical communication component and the optical receptacle according to the present invention, in the gap portion between the first holder and the second holder, the groove portion that opens toward the gap portion is formed on the outer peripheral surface of the ferrule. Even if the first holder is press-fitted, no metal scratch is formed in the groove. As a result, in the present invention, since the first holder and the second holder can be electrically insulated, for example, an optical module is configured by joining a conductive housing containing optical elements in the second holder. Even so, it is possible to reduce the influence of electrical signal noise on the optical element, and to improve the reliability.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る光通信用部品を備えた光レセプタクル及びこれを用いた光モジュールの好ましい実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an optical receptacle including an optical communication component according to the present invention and an optical module using the same will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る光レセプタクルの断面図である。光レセプタクルとは、光コネクタ(SCコネクタ等)の光ファイバを有するプラグに接続されるものである。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical receptacle according to the first embodiment of the present invention. The optical receptacle is connected to a plug having an optical fiber such as an optical connector (SC connector or the like).

本発明の第1の実施形態に係る光レセプタクルXは、光ファイバ1が貫通孔2a内に配置されたフェルール2と、フェルール2の先端(他端)部2bに挿入されたスリーブ3と、フェルール2の一部が圧入された内孔4aを有する第1ホルダ4と、フェルール2の後端(一端)部2cが圧入された内孔5aを有する第2ホルダ5と、第1ホルダ4の一部に圧入され、スリーブ3を覆うように配置されたスリーブケース6、とを備えている。なお、光レセプタクルの一部を構成する光通信用部品とは、光レセプタクルXのスリーブ3およびスリーブケース6を除く部材で構成され、フェルール2の貫通孔2a内に光ファイバがなくてもよい。   An optical receptacle X according to the first embodiment of the present invention includes a ferrule 2 in which an optical fiber 1 is disposed in a through hole 2a, a sleeve 3 inserted in a tip (other end) portion 2b of the ferrule 2, and a ferrule. A first holder 4 having an inner hole 4a into which a part of 2 is press-fitted, a second holder 5 having an inner hole 5a into which a rear end (one end) portion 2c of the ferrule 2 is press-fitted, and one of the first holders 4 A sleeve case 6 that is press-fitted into the portion and arranged to cover the sleeve 3. The optical communication component constituting a part of the optical receptacle is constituted by members other than the sleeve 3 and the sleeve case 6 of the optical receptacle X, and the optical fiber may not be provided in the through hole 2a of the ferrule 2.

光ファイバ1は、光を伝送する機能を担うものである。光ファイバ1としては、たとえば石英系光ファイバ、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、単一のモードの光を伝送するシングルモードファイバ、複数のモードの光を伝送するマルチモードファイバ等、用途に応じて様々なものを使用できる。   The optical fiber 1 has a function of transmitting light. Examples of the optical fiber 1 include a silica-based optical fiber, a plastic-based optical fiber, and a multi-component glass-based optical fiber. A single-mode fiber that transmits light in a single mode, and a multi-mode that transmits light in a plurality of modes. Various types of fiber such as mode fiber can be used depending on the application.

フェルール2は、光ファイバ1を保護するとともに、後述するスリーブ3と協働して光ファイバ1の中心軸とプラグが有する光ファイバの中心軸とを一致させるための部材である。フェルール2は、電気絶縁性の材料で構成され、たとえばエポキシ等のプラスチックス、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスが挙げられる。このような材料の中でも、ZrO2を主成分とし、Y23、CaO、MgO、CeO2、Dy23などの少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることが好ましく、このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから、圧入によって固定する際に有利である。 The ferrule 2 is a member for protecting the optical fiber 1 and for coordinating the central axis of the optical fiber 1 with the central axis of the optical fiber of the plug in cooperation with a sleeve 3 described later. The ferrule 2 is made of an electrically insulating material, and examples thereof include plastics such as epoxy and ceramics such as alumina and zirconia. Among these materials, ZrO 2 as a main component, and at least one of Y 2 O 3 , CaO, MgO, CeO 2 , Dy 2 O 3 and the like as a stabilizer and a portion mainly composed of tetragonal crystals It is preferable to use stabilized zirconia ceramics, and such partially stabilized zirconia ceramics are advantageous in fixing by press-fitting because they have excellent wear resistance and moderate elastic deformation.

上記フェルールの加工方法としては、先ず、フェルールをジルコニアセラミックスで形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によってフェルールとなる円柱状もしくは直方体形状の成形体を得た後、該成形体を1300〜1500℃で焼成し、所定の寸法に切削加工または研磨加工を施す。なお、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。   As a method for processing the ferrule, first, when the ferrule is formed of zirconia ceramics, a cylindrical or rectangular parallelepiped shaped body that becomes a ferrule is obtained in advance by a predetermined molding method such as injection molding, press molding, extrusion molding or the like. The molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and subjected to cutting or polishing to a predetermined dimension. Note that a predetermined shape may be formed in advance on the formed body by cutting or the like, and then fired.

フェルール2の先端面は、プラグとの接続損失を低減させるため、曲率半径5〜30mm程度の曲面状とし、後端面はLD等の光素子から出射された光が光ファイバの端面で反射して光素子に戻る反射光を防止するため4〜10°程度の傾斜面に鏡面研磨するのが好ましい。   The front surface of the ferrule 2 has a curved surface with a radius of curvature of about 5 to 30 mm in order to reduce the connection loss with the plug, and the rear end surface reflects light emitted from an optical element such as an LD on the end surface of the optical fiber. In order to prevent reflected light returning to the optical element, mirror polishing is preferably performed on an inclined surface of about 4 to 10 °.

そして、光レセプタクルXにおけるフェルール2は、外周面に溝部2dが形成されている。図2は、溝部2dが形成されたフェルールの部分拡大断面図である。溝部2dは、図2に示すように、第1ホルダ4と第2ホルダ5との間の間隙部Sに向かって開口するように形成されている。   The ferrule 2 in the optical receptacle X has a groove 2d formed on the outer peripheral surface. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the ferrule in which the groove 2d is formed. As shown in FIG. 2, the groove 2 d is formed so as to open toward the gap S between the first holder 4 and the second holder 5.

また、溝部2dの深さは、第1ホルダ4の圧入によってフェルール2の外周面に形成される金属傷が溝部2dの底面および側面に形成されない深さであればよく、さらに、フェルール2の強度を維持できるという観点から、たとえば0.01〜0.1mm程度であれば好ましい。一方、溝部2dの幅(フェルール2の長手方向における幅)は、溝部2dの開口部の少なくとも一部が間隙部Sに位置すればよいため、特に限定されるものではないが、光レセプタクルの小型化という観点から、0.1mm〜1mmが好ましい。また、光レセプタクルXでは、溝部2dの幅(フェルール2の長手方向における幅)を、間隙部Sのフェルール2の長手方向における幅よりも小さくすることが好ましい。このような形態によれば、フェルール2に対する第1ホルダ4および第2ホルダ5の圧入長さを長く確保することができるため、フェルール2をより強く保持することが可能となる。   Further, the depth of the groove 2d may be a depth at which metal scratches formed on the outer peripheral surface of the ferrule 2 due to the press-fitting of the first holder 4 are not formed on the bottom and side surfaces of the groove 2d. For example, it is preferable that the thickness is about 0.01 to 0.1 mm. On the other hand, the width of the groove 2d (the width in the longitudinal direction of the ferrule 2) is not particularly limited because it is sufficient that at least a part of the opening of the groove 2d is positioned in the gap S, but the optical receptacle is small. From the viewpoint of chemical conversion, 0.1 mm to 1 mm is preferable. In the optical receptacle X, the width of the groove 2d (the width in the longitudinal direction of the ferrule 2) is preferably smaller than the width of the gap S in the longitudinal direction of the ferrule 2. According to such a form, since the press-fit length of the 1st holder 4 and the 2nd holder 5 with respect to the ferrule 2 can be ensured long, it becomes possible to hold | maintain the ferrule 2 more strongly.

溝部2dの形状は、特に限定されるものでなく、たとえばフェルール2の長手方向(軸方向)に対して直交する断面で断面視したときに、底面と側面との成す角度が略90°である四角形状、底面と側面とが曲面で連結されているような半円形状、等を選択することができる。ここで、溝部2dを、図2に示すように、溝部2dの側面とフェルール2外周面との成す角度を鈍角に形成すれば、第1ホルダ4のフェルール2への圧入時における引っかかり防ぐことができるため、第1ホルダ4におけるバリの発生を低減させることができる。また、溝部2dにたとえばインク等でマーキングを付けておくと、組立作業者が溝部2dの形成位置を容易に把握することができるため、第2ホルダ5の圧入作業が容易になる。さらに、溝部2は、フェルール2の外周面の周方向に沿って形成されていれば、第1ホルダの圧入によってフェルール2の表面に金属傷が生じても、より確実に第1および第2ホルダ間を電気的に絶縁することができる。   The shape of the groove 2d is not particularly limited, and for example, when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction (axial direction) of the ferrule 2, the angle formed between the bottom surface and the side surface is approximately 90 °. A square shape, a semicircular shape in which the bottom surface and the side surface are connected by a curved surface, or the like can be selected. Here, as shown in FIG. 2, when the groove portion 2d is formed at an obtuse angle between the side surface of the groove portion 2d and the outer peripheral surface of the ferrule 2, it is possible to prevent the first holder 4 from being caught during press-fitting into the ferrule 2. Therefore, the generation of burrs in the first holder 4 can be reduced. Further, if marking is performed on the groove 2d with, for example, ink or the like, the assembly operator can easily grasp the position where the groove 2d is formed, so that the press-fitting operation of the second holder 5 is facilitated. Furthermore, if the groove portion 2 is formed along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the ferrule 2, even if a metal flaw occurs on the surface of the ferrule 2 due to the press-fitting of the first holder, the first and second holders can be more reliably performed. The space can be electrically insulated.

溝部2dの形成方法としては、たとえば先端にダイヤモンド砥粒が塗布された円錐状のツール等で切削加工することによって形成できる。また、プレス成形等、フェルールの成形時に溝を設けても良い。   As a method of forming the groove portion 2d, for example, it can be formed by cutting with a conical tool or the like whose tip is coated with diamond abrasive grains. Moreover, you may provide a groove | channel at the time of shaping | molding of a ferrule, such as press molding.

スリーブ3は、フェルール2およびプラグ(不図示)が挿入される貫通孔を有する筒状体で形成されており、フェルール2が保持する光ファイバ1の光軸と、プラグの光ファイバの光軸とを一致させる機能を担う部材である。このスリーブ3は、たとえばジルコニア、アルミナ等のセラミックス、銅などの金属材料で構成される。特に、耐摩耗性という観点から、スリーブ3はアルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料を用いるのが好ましい。スリーブ3の作製加工方法としては、たとえばジルコニアセラミックス材料で形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によって割スリーブとなる円筒状もしくは円柱状の成形体を得た後、該成形体を1300〜1500℃で焼成し、所定の寸法に切削加工または研磨加工を施す。なお、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。   The sleeve 3 is formed of a cylindrical body having a through-hole into which the ferrule 2 and a plug (not shown) are inserted. The optical axis of the optical fiber 1 held by the ferrule 2, the optical axis of the optical fiber of the plug, and It is a member that bears the function of matching. The sleeve 3 is made of, for example, a ceramic material such as zirconia or alumina, or a metal material such as copper. In particular, from the viewpoint of wear resistance, the sleeve 3 is preferably made of a ceramic material such as alumina or zirconia. For example, when the sleeve 3 is formed of a zirconia ceramic material, a cylindrical or columnar molded body that becomes a split sleeve is obtained in advance by a predetermined molding method such as injection molding, press molding, or extrusion molding. The molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and subjected to cutting or polishing to a predetermined dimension. Note that a predetermined shape may be formed in advance on the formed body by cutting or the like, and then fired.

また、スリーブ3の内周面の表面荒さはプラグの挿入性を考慮して、算術平均粗さ(Ra)0.2μm以下が望ましい。また、フェルール2の外径とスリーブ3の内径との公差は、低い接続損失を得るため、±1μm以下が望ましい。さらに、スリーブ3の内径寸法はフェルール2を確実に保持するために、0.98N以上の挿入力になるよう設計することが望ましい。   The surface roughness of the inner peripheral surface of the sleeve 3 is preferably an arithmetic average roughness (Ra) of 0.2 μm or less in consideration of plug insertion. Further, the tolerance between the outer diameter of the ferrule 2 and the inner diameter of the sleeve 3 is preferably ± 1 μm or less in order to obtain a low connection loss. Further, it is desirable that the inner diameter of the sleeve 3 is designed so as to have an insertion force of 0.98 N or more in order to securely hold the ferrule 2.

第1ホルダ4は、フェルール2を保持する内孔4aを有するとともに、スリーブケース6の一部が挿入されるケース挿入溝4bを有し、フェルール2およびスリーブケース6を保持する機能を担う。内孔4aは、第1ホルダ4の一端面4cから他端面4dに貫通する貫通孔であり、フェルール2のスリーブ3が挿入されていない先端側の部位が圧入されている。この第1ホルダ4は、金属で構成されるスリーブケース6との接合を考慮すると、同様に金属で構成される。そして、このような第1ホルダ4を構成する材質としては、たとえばステンレス、銅、鉄およびニッケルが挙げられる。また、第1ホルダ4の作製方法としては、たとえばステンレスで形成する場合、切削加工やプレス加工で製作される。   The first holder 4 has an inner hole 4 a that holds the ferrule 2 and a case insertion groove 4 b into which a part of the sleeve case 6 is inserted, and has a function of holding the ferrule 2 and the sleeve case 6. The inner hole 4a is a through-hole penetrating from the one end surface 4c of the first holder 4 to the other end surface 4d, and a portion on the tip side where the sleeve 3 of the ferrule 2 is not inserted is press-fitted. The first holder 4 is similarly made of metal in consideration of joining with the sleeve case 6 made of metal. And as a material which comprises such a 1st holder 4, stainless steel, copper, iron, and nickel are mentioned, for example. Moreover, as a manufacturing method of the 1st holder 4, when forming with stainless steel, for example, it manufactures by cutting or press work.

第2ホルダ5は、フェルール2の後端部2cが挿入される内孔5aを有し、フェルール2の後端部2cを保持することにより、フェルール2を固定する機能を担う。この第2ホルダ5は、後に光素子が収納された金属ケースと溶接等で強固に固定することを考慮すると、金属で構成するのが好ましい。そして、このような第2ホルダ5を構成する材質としては、たとえばステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接可能な材料を選択するのが好ましく、ステンレスであれば、耐腐食性という観点からも好適である。また、第1ホルダ4の作製方法としては、たとえばステンレスで形成する場合、切削加工やプレス加工で製作される。   The second holder 5 has an inner hole 5a into which the rear end portion 2c of the ferrule 2 is inserted, and holds the rear end portion 2c of the ferrule 2 to thereby have a function of fixing the ferrule 2. The second holder 5 is preferably made of metal, considering that it is firmly fixed later by welding or the like to a metal case in which the optical element is accommodated. And as a material which comprises such a 2nd holder 5, it is preferable to select the material which can be welded, such as stainless steel, copper, iron, nickel, for example, and if it is stainless steel, it is suitable also from a viewpoint of corrosion resistance. It is. Moreover, as a manufacturing method of the 1st holder 4, when forming with stainless steel, for example, it manufactures by cutting or press work.

また、第2ホルダ5は、第1ホルダ4の一端面4cと対向する一端面5bとの間に間隙部Sを設けるように配置される。このように、第1ホルダ4と第2ホルダ5との間に間隙部Sを設けることにより、第1ホルダ4と第2ホルダ5との接触を防止することができるため、第1ホルダ4と第2ホルダ5とを容易に絶縁することができる。さらに、本発明の光通信用部品および光レセプタクルでは、第1ホルダ4と第2ホルダ5との間隙部Sにおいて、フェルール2の外周面に、間隙部Sに向かって開口する溝部2dが形成されていることにより、第1ホルダ4を圧入しても、溝部2dには金属傷が形成されない。その結果、本発明では、上述したような金属傷が発生したとしても、第1ホルダ4と第2ホルダ5とを電気的に絶縁することができるため、たとえば第2ホルダ5に光素子を収納した導電性を有する筐体を接合して光モジュールを構成しても、光素子に対する電気信号のノイズによる影響を低減することができ、信頼性を向上させることができる。   The second holder 5 is arranged so as to provide a gap S between the one end surface 4 c of the first holder 4 and the one end surface 5 b facing the first holder 4. Thus, by providing the gap S between the first holder 4 and the second holder 5, contact between the first holder 4 and the second holder 5 can be prevented. The second holder 5 can be easily insulated. Furthermore, in the optical communication component and the optical receptacle according to the present invention, a groove 2d that opens toward the gap S is formed on the outer peripheral surface of the ferrule 2 in the gap S between the first holder 4 and the second holder 5. Therefore, even if the first holder 4 is press-fitted, no metal scratch is formed in the groove 2d. As a result, in the present invention, even if the metal scratch as described above occurs, the first holder 4 and the second holder 5 can be electrically insulated. For example, the optical element is accommodated in the second holder 5. Even when an optical module is configured by joining the conductive casings, the influence of electrical signal noise on the optical element can be reduced, and the reliability can be improved.

スリーブケース6は、スリーブ3を収容するための略円筒形状の筒状部材であり、プラグが挿入される開口部6aと第1ホルダ4に挿入される接合部6bとを有する。スリーブケース6におけるスリーブ3を収容するための空間の径は、スリーブ3の外径より若干(例えば60μm)大きく構成されている。また、開口部6aは、プラグの挿入時に該プラグ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。また、開口部6aにおける開口端径はプラグの外径より若干(例えば0.2mm)大きく構成されている。   The sleeve case 6 is a substantially cylindrical tubular member for accommodating the sleeve 3, and has an opening 6 a into which the plug is inserted and a joint 6 b to be inserted into the first holder 4. The diameter of the space for accommodating the sleeve 3 in the sleeve case 6 is configured to be slightly larger (for example, 60 μm) than the outer diameter of the sleeve 3. The opening 6a is a part for guiding the plug when the plug is inserted, and has a tapered shape. The opening end diameter of the opening 6a is slightly larger (for example, 0.2 mm) than the outer diameter of the plug.

スリーブケース6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)などが挙げられる。この中でも第1ホルダとの固定を考慮し、熱膨張係数を合わせて信頼性を高めるため、第1ホルダと同様の材質を使用するのが好ましい。   The material constituting the sleeve case 6 includes synthetic resin (thermoplastic resin, thermosetting resin, etc.), metal (stainless steel, copper, iron, nickel, etc.), ceramics (aluminum oxide (alumina), zirconium oxide (zirconia), etc.) ), Glass (such as quartz), and the like. Among these, it is preferable to use the same material as that of the first holder in consideration of fixing with the first holder and combining the thermal expansion coefficient to improve reliability.

スリーブケース6と第1ホルダ4との接合方法は、材質に応じて適宜選択できるものであり、たとえば第1ホルダ4がステンレス等の金属であり、スリーブケース6が金属またはセラミックスであれば、圧入による接合が好適である。一方、スリーブケース6が樹脂またはガラスで構成されている場合は、接着が好ましい。   The joining method of the sleeve case 6 and the first holder 4 can be appropriately selected depending on the material. For example, if the first holder 4 is made of metal such as stainless steel and the sleeve case 6 is made of metal or ceramics, it is press-fitted. The joining by is suitable. On the other hand, when the sleeve case 6 is made of resin or glass, adhesion is preferable.

次に、本発明の光通信用部品および光レセプタクルの製造方法の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, an embodiment of a method for manufacturing an optical communication component and an optical receptacle according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は、光通信用部品および光レセプタクルの製造方法を示す断面図であり、図3(a)、(b)は光通信用部品の製造工程を示し、(c)は光通信用部品を用いて光レセプタクルを組み立てる製造工程を示すものである。   3A and 3B are cross-sectional views showing a method for manufacturing an optical communication component and an optical receptacle. FIGS. 3A and 3B show a manufacturing process of the optical communication component, and FIG. 3C shows an optical communication component. The manufacturing process which assembles an optical receptacle using it is shown.

まず、フェルール2を準備し、外周面の周方向に沿って溝部2dを形成する。この溝部2dは、先端にダイヤモンドが塗布された円錐状のツール等で切削加工される。このとき、フェルール2の外周を掴んで固定し、フェルール2を周方向に回転させながらツールをフェルール外周に接触させて溝を形成する。   First, the ferrule 2 is prepared, and the groove 2d is formed along the circumferential direction of the outer peripheral surface. The groove 2d is cut with a conical tool or the like with a diamond applied to the tip. At this time, the outer periphery of the ferrule 2 is grasped and fixed, and the tool is brought into contact with the outer periphery of the ferrule while the ferrule 2 is rotated in the circumferential direction to form a groove.

次に、図3(a)に示すように、第1ホルダ4をフェルール2の一端2c側から第1ホルダ4の内孔4a内に圧入する。このとき、第1ホルダ4は、フェルール2の溝部2dが第1ホルダ4の一端面4aから露出するまで圧入される。このような圧入は、フェルール2を治具に固定し、ホルダ4をプレス機で押圧することで圧入する。このとき、第1ホルダ4が追加したフェルール2の外周部には、フェルール2の長手方向に沿って小さな金属傷が形成されている。   Next, as shown in FIG. 3A, the first holder 4 is press-fitted into the inner hole 4 a of the first holder 4 from the one end 2 c side of the ferrule 2. At this time, the first holder 4 is press-fitted until the groove 2 d of the ferrule 2 is exposed from the one end face 4 a of the first holder 4. Such press-fitting is performed by fixing the ferrule 2 to a jig and pressing the holder 4 with a press. At this time, small metal scratches are formed along the longitudinal direction of the ferrule 2 on the outer periphery of the ferrule 2 added by the first holder 4.

次いで、図3(b)に示すように、第2ホルダ5をフェルール2の一端2c側から第2のホルダ5の内孔5a内に圧入する。このとき、第2ホルダ5は、第1ホルダ4の一端面4aとの間に間隙部Sを設け、かつ溝部2dが間隙部Sに開口する部位まで圧入される。上述した工程によって、光通信用部品が作製される。   Next, as shown in FIG. 3B, the second holder 5 is press-fitted into the inner hole 5 a of the second holder 5 from the one end 2 c side of the ferrule 2. At this time, the second holder 5 is press-fitted to the portion where the gap portion S is provided between the first holder 4 and the one end surface 4a of the first holder 4 and the groove portion 2d is opened to the gap portion S. Through the above-described steps, an optical communication component is manufactured.

次に、図3(c)に示すように、上述した光通信用部品が有するフェルール2の先端部2bにスリーブ3を挿入して固定する。最後に、スリーブケース6の一部を第1ホルダ4のケース挿入溝4bに圧入することにより、光レセプタクルが作製される。   Next, as shown in FIG. 3C, the sleeve 3 is inserted and fixed to the tip 2b of the ferrule 2 included in the above-described optical communication component. Finally, a part of the sleeve case 6 is press-fitted into the case insertion groove 4b of the first holder 4 to produce an optical receptacle.

このように、本発明の光通信用部品および光レセプタクルの製造方法によれば、フェルール2の後端面側から第1ホルダ4および第2ホルダ5を圧入しているため、たとえばフェルール2の後端面を斜めに研磨したものであっても、フェルール2の先端面を鉛直下向き方向にフェルール固定治具の底面に固定し、各ホルダをフェルール2の軸方向に沿って精度良く圧入することができる。   Thus, according to the optical communication component and the optical receptacle manufacturing method of the present invention, since the first holder 4 and the second holder 5 are press-fitted from the rear end face side of the ferrule 2, for example, the rear end face of the ferrule 2 Even when the ferrule 2 is polished obliquely, the front end surface of the ferrule 2 is fixed to the bottom surface of the ferrule fixing jig in the vertically downward direction, and each holder can be press-fitted with high accuracy along the axial direction of the ferrule 2.

図4は、本発明に係る光レセプタクルを備えた光モジュールの一実施形態を示す断面図である。光モジュールYは、光レセプタクルXおよび光素子ユニット10を備えている。光素子ユニット10は、光素子11と、レンズ12と、筐体13と、接合用リング14と、を備えている。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of an optical module provided with an optical receptacle according to the present invention. The optical module Y includes an optical receptacle X and an optical element unit 10. The optical element unit 10 includes an optical element 11, a lens 12, a housing 13, and a bonding ring 14.

光素子11は、フェルール2の貫通孔2aに挿入された光ファイバ1に向けて光を出射するための発光素子、または、光ファイバ1を介して導出された光を受光するための受光素子である。発光素子としては、半導体レーザダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)などが挙げられ、受光素子としては、受信用のPD(フォトダイオード)などが挙げられる。   The optical element 11 is a light emitting element for emitting light toward the optical fiber 1 inserted in the through hole 2 a of the ferrule 2 or a light receiving element for receiving light derived through the optical fiber 1. is there. Examples of the light emitting element include a semiconductor laser diode (LD) and a light emitting diode (LED), and examples of the light receiving element include a receiving PD (photodiode).

レンズ12は、光素子11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光ファイバ1に導入する機能を担い、光素子11が受光素子の場合は光ファイバ1から出射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。このようなレンズとしては、たとえば球状の石英レンズを用いることができる。   When the optical element 11 is a light emitting element, the lens 12 has a function of condensing the light emitted from the light emitting element and introducing it into the optical fiber 1. When the optical element 11 is a light receiving element, the lens 12 emits from the optical fiber 1. It is a member having a function of collecting the collected light and introducing it into the light receiving element. As such a lens, for example, a spherical quartz lens can be used.

筐体13は、光素子11およびレンズ12を収容するための筒状の部材であり、接合用リングを介して光レセプタクルXの第2ホルダ5と、たとえば溶接により接合される。筐体13を構成する材料としては、たとえばステンレス、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 housing 13 is a cylindrical member for housing the optical element 11 and the lens 12, and is joined to the second holder 5 of the optical receptacle X via a joining ring, for example, by welding. Examples of the material constituting the housing 13 include weldable materials such as stainless steel, copper, iron, and nickel. Among these, stainless steel is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and weldability.

接合用リング14は、第2ホルダ5と筐体13とを接合するための部材である。接合リング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 joining ring 14 is a member for joining the second holder 5 and the housing 13. Examples of the material constituting the joining ring include weldable materials such as stainless steel, copper, iron, and nickel, and stainless steel is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and weldability.

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、これらは例示するものであって、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。なお、各図において、共通する部分については同一の符号を付し重複した説明を省略している。各構成要素の配置個数、配置位置等は限定的でなく、光レセプタクル及び光モジュールの使用目的、用途、所望の性能等により適宜設定することができる。   Although specific embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. It is. In addition, in each figure, about the common part, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. The number of arrangement of each component, the arrangement position, and the like are not limited, and can be appropriately set depending on the purpose of use, application, desired performance, and the like of the optical receptacle and the optical module.

本発明に係る光レセプタクルの実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows embodiment of the optical receptacle which concerns on this invention. 本発明に係る光レセプタクルの実施形態における溝部付近の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the groove part vicinity in embodiment of the optical receptacle which concerns on this invention. 本発明に係る光通信用部品および光レセプタクルの製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the components for optical communications which concern on this invention, and an optical receptacle. 本発明に係る光モジュールの実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows embodiment of the optical module which concerns on this invention. 従来の光レセプタクルを表す断面図である。It is sectional drawing showing the conventional optical receptacle.

符号の説明Explanation of symbols

X:光レセプタクル
Y:光モジュール
1:光ファイバ
2:フェルール
2a:貫通孔
2b:先端部
2c:後端部
2d:溝部
3:スリーブ
4:第1ホルダ
4a:内孔
4b:一端面
5:第2ホルダ
5a:内孔
6:スリーブケース
間隙部:S
10:光素子ユニット
11:光素子
12:レンズ
13: 筐体
14:接合用リング
X: optical receptacle Y: optical module 1: optical fiber 2: ferrule 2a: through-hole 2b: front end 2c: rear end 2d: groove 3: sleeve 4: first holder 4a: inner hole 4b: one end surface 5: first 2 Holder 5a: Inner hole 6: Sleeve case gap: S
10: Optical element unit 11: Optical element 12: Lens 13: Housing 14: Ring for bonding

Claims (6)

電気絶縁性を有するフェルールと、
該フェルールの一部が圧入された内孔を有する筒状の金属製の第1ホルダと、
前記フェルールの前記一部を除く部位が圧入された内孔を有し、かつ前記第1ホルダと間隙部を介して配置された筒状の第2ホルダと、を備え、
前記フェルールは、外周面に、前記間隙部に向かって開口する溝部を有することを特徴とする光通信用部品。
A ferrule having electrical insulation,
A cylindrical metal first holder having an inner hole into which a part of the ferrule is press-fitted,
A portion of the ferrule excluding the part has a press-fitted inner hole, and the first holder and a cylindrical second holder disposed via a gap,
The ferrule has a groove on the outer peripheral surface that opens toward the gap.
前記溝部の前記フェルールの長手方向における幅は前記間隙部の前記フェルールの長手方向における幅よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光通信用部品。   The optical communication component according to claim 1, wherein a width of the groove portion in the longitudinal direction of the ferrule is smaller than a width of the gap portion in the longitudinal direction of the ferrule. 前記溝部の側面と前記フェルール外周面との成す角度が鈍角であることを特徴とする請求項1または2に記載の光通信用部品。   The optical communication component according to claim 1, wherein an angle formed between a side surface of the groove and the outer peripheral surface of the ferrule is an obtuse angle. 請求項1〜3のいずれかに記載の光通信用部品の製造方法であって、
前記フェルールに前記溝部を形成する工程と、
前記第1ホルダを前記フェルールの一端側から前記第1ホルダの内孔内に圧入し、前記フェルールの前記溝部を前記第1ホルダの一端面から露出させる工程と、
前記第2ホルダを前記フェルールの一端側から前記第2のホルダの内孔内に圧入し、前記第1ホルダの一端面との間に間隙部を設け、かつ前記溝部が前記間隙部に開口する部位まで圧入する工程と、を備えた光通信用部品の製造方法。
A method for manufacturing an optical communication component according to any one of claims 1 to 3,
Forming the groove in the ferrule;
Press-fitting the first holder from one end side of the ferrule into the inner hole of the first holder, and exposing the groove of the ferrule from one end surface of the first holder;
The second holder is press-fitted into the inner hole of the second holder from one end side of the ferrule, a gap is provided between the one end surface of the first holder, and the groove opens to the gap. And a step of press-fitting to a part.
請求項1〜3のいずれかに記載の光通信用部品と、
前記フェルールの貫通内に配置された光ファイバと、
前記フェルールの他端部が挿入されたスリーブと、を備えた光レセプタクル。
The optical communication component according to any one of claims 1 to 3,
An optical fiber disposed within the ferrule penetration;
And a sleeve into which the other end of the ferrule is inserted.
請求項5に記載の光レセプタクルと、
前記光ファイバに向けて光を出射する、又は、前記光ファイバを介して光を受けるための光素子と、
前記光レセプタクルの第2ホルダに接続され、かつ前記光素子を収容する筐体と、を備える光モジュール。
An optical receptacle according to claim 5;
An optical element for emitting light toward the optical fiber or receiving light through the optical fiber;
An optical module comprising: a housing connected to the second holder of the optical receptacle and accommodating the optical element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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