JP2010032866A - 光レセプタクルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好なウイグル特性を低コストで実現することができるとともに、量産性を向上させることができる光レセプタクルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】スリーブ３が、光レセプタクル本体２よりも弾性率が高い材料によって形成されているとともに、スリーブ保持部５内に圧入によって保持されていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、光レセプタクルおよびその製造方法に係り、特に、光ファイバを用いた光通信を行うのに好適な光レセプタクルおよびその製造方法に関する。

従来から、光ファイバを用いた光通信には、光レセプタクルと称される光モジュール部品が用いられており、この光レセプタクルは、筒状のフェルール内に保持された光ファイバの端部がフェルールとともに挿入されて固定され、かつ、半導体レーザ等の光素子が取り付けられるようになっている。そして、このようにして光素子および光ファイバが組み付けられた光レセプタクルは、光素子と光ファイバとを光結合するようになっていた。

このような光レセプタクルの一例としては、光ファイバと光素子との間の光路上に、レンズやファイバスタブを有し、光素子から出射された光を、レンズまたはファイバスタブを通して光ファイバの端面に結合させるものが採用されていた。

そして、この種の光レセプタクルを備えた光モジュールには、ウイグル特性が良好であることが要求されていた。

ここで、ウイグル特性とは、光レセプタクル内に光ファイバの端部とともにフェルールを挿入し、かつ、光レセプタクルに光素子を取り付けた状態において、フェルールに対して光ファイバの端部の光軸に直交する方向に荷重を作用させた場合に、光素子と光ファイバとの光結合効率が荷重に応じてどのように変化するかを示す光結合効率の荷重特性とされている。

また、ウイグル特性が良好であるということは、荷重の増加にかかわらず、光結合効率の減衰が少ないことを意味している。

そして、このように、光モジュールに対して良好なウイグル特性を有することが要求されるのにともなって、光レセプタクル自体についても、良好なウィグル特性を満足させるために最適な構成が求められていた。

ここで、ウイグル特性は、光レセプタクルの剛性が高いほど良好であることが知られており、従来から採用されていた剛性に優れた金属製の光レセプタクルは、良好なウィグル特性を得るという観点から見れば好適な構成であった。

しかしながら、金属製の光レセプタクルは、材料費が高価なため、量産には不向きであるといった欠点を有している。

そこで、従来から、良好なウイグル特性を実現することができる光レセプタクルを安価に得ることが求められるようになっており、このような要求に応えるべく、これまでにも種々の提案がなされていた。

例えば、光レセプタクルを安価な樹脂材料によって形成し、この光レセプタクルにおけるフェルールが挿入される部分に、剛性に優れた材料（例えば、ジルコニア等）からなる別体のスリーブを挿入して接着固定することによって、光レセプタクルの剛性を部分的に向上させることが行われていた。

特開２００６−１８４３３８号公報

しかしながら、従来は、スリーブを接着によって光レセプタクルに固定していたため、接着の工程によってやはりコストがかかってしまい、また、製造効率が悪いといった問題が生じていた。

そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、良好なウイグル特性を低コストで実現することができるとともに、製造効率を向上させることができる光レセプタクルおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る光レセプタクルの特徴は、光ファイバの端部を保持するフェルールが挿入される筒状のスリーブと、このスリーブをその外周面を介して保持する筒状のスリーブ保持部を有する光レセプタクル本体とを備え、前記スリーブは、前記光レセプタクル本体よりも弾性率が高い材料によって形成されているとともに、前記スリーブ保持部内に圧入によって保持されている点にある。

そして、この請求項１に係る発明によれば、スリーブをスリーブ保持部内に圧入によって保持させることによって、接着を要することなく剛性を向上させることができるので、良好なウイグル特性を低コストで実現することができるとともに、製造効率を向上させることができる。

また、請求項２に係る光レセプタクルの特徴は、請求項１において、前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されたスリーブ圧入状態における前記スリーブの内周面から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法である圧入時スリーブ肉厚と、前記スリーブ圧入状態における前記スリーブ保持部の内周面から前記スリーブ保持部の外周面までの径方向の寸法である圧入時保持部肉厚との和が、所定の規格寸法を満足するように形成されており、前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されていないスリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法と、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブ保持部の中心から前記スリーブ保持部の内周面までの径方向の寸法との差として定義されるスリーブ圧入寸法は、光レセプタクル本体の第１の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブの製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最大値をとるような第１の試料と、光レセプタクル本体の第２の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブ保持部の製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最小値をとるような第２の試料との２つの試料を想定し、これら２つの試料のそれぞれについて、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法に対する前記スリーブ圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法の変化量であるスリーブ内寸変化量と、スリーブ圧入寸法との相関関係の解析を行い、これら２つの試料についての解析の結果と、前記スリーブ内寸変化量についての設定された所定の許容最大値とに基づいて、前記圧入時保持部肉厚が前記許容最小値以上かつ前記許容最大値以下となり、さらに、前記スリーブ内寸変化量が前記許容最大値以下となるような前記スリーブ圧入寸法の最適範囲を算出し、算出された前記最適範囲の中から前記スリーブ圧入寸法を選択することによって設定されている点にある。

そして、この請求項２に係る発明によれば、光レセプタクル本体の第１および第２の試料についてのスリーブ内寸変化量の解析結果と、スリーブ内寸変化量の許容最大値とに基づいてスリーブ圧入寸法の最適範囲を算出し、算出された最適範囲の中から適切なスリーブ圧入寸法を選択することができるので、剛性を向上させることに加えて、さらに、定められた規格を満足しつつスリーブ保持部およびスリーブの製造性を確保することができ、スリーブをスリーブ保持部内に安定的に保持させることができる。

さらに、請求項３に係る光レセプタクルの特徴は、請求項１または２において、前記光レセプタクル本体が、樹脂材料によって形成され、前記スリーブが、セラミック材料によって形成されている点にある。

そして、この請求項３に係る発明によれば、光レセプタクル本体を安価にかつ効率的に形成することができ、剛性をスリーブによって確実に向上させることができる。

さらにまた、請求項４に係る光レセプタクルの特徴は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記光レセプタクル本体が、前記光ファイバによって伝送される光の光路上にレンズを備えている点にある。

そして、この請求項４に係る発明によれば、光素子と光ファイバとをレンズを介して安定的に光結合させることができる。

また、請求項５に係る光レセプタクルの製造方法の特徴は、光ファイバの端部を保持するフェルールが挿入される筒状のスリーブと、このスリーブをその外周面を介して保持する筒状のスリーブ保持部を有する光レセプタクル本体とを有する光レセプタクルの製造方法であって、前記スリーブを、前記光レセプタクル本体よりも弾性率が高い材料によって形成し、前記スリーブを、前記スリーブ保持部内に圧入によって保持させる点にある。

そして、この請求項５に係る発明によれば、スリーブをスリーブ保持部内に圧入によって保持させることによって、接着を要することなく光レセプタクルの剛性を向上させることができるので、良好なウイグル特性を低コストで実現することができるとともに、光レセプタクルの製造性を向上させることができる。

さらに、請求項６に係る光レセプタクルの製造方法の特徴は、請求項５において、前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されたスリーブ圧入状態における前記スリーブの内周面から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法である圧入時スリーブ肉厚と、前記スリーブ圧入状態における前記スリーブ保持部の内周面から前記スリーブ保持部の外周面までの径方向の寸法である圧入時保持部肉厚との和を、所定の規格寸法を満足するように形成し、前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されていないスリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法と、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブ保持部の中心から前記スリーブ保持部の内周面までの径方向の寸法との差として定義されるスリーブ圧入寸法を設定する際に、光レセプタクル本体の第１の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブの製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最大値をとるような第１の試料と、光レセプタクル本体の第２の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブ保持部の製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最小値をとるような第２の試料との２つの試料を想定し、これら２つの試料のそれぞれについて、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法に対する前記スリーブ圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法の変化量であるスリーブ内寸変化量と、スリーブ圧入寸法との相関関係の解析を行い、これら２の試料についての解析の結果と、前記スリーブ内寸変化量についての設定された許容最大値とに基づいて、前記圧入時保持部肉厚が前記許容最小値以上かつ前記許容最大値以下となり、かつ、前記スリーブ内寸変化量が前記許容最大値以下となるような前記スリーブ圧入寸法の最適範囲を算出し、算出された前記最適範囲の中から前記スリーブ圧入寸法を選択することによって前記スリーブ圧入寸法を設定する点にある。

そして、この請求項６に係る発明によれば、光レセプタクル本体の第１および第２の試料についてのスリーブ内寸変化量の解析結果と、スリーブ内寸変化量の許容最大値とに基づいてスリーブ圧入寸法の最適範囲を算出し、算出された最適範囲の中から適切なスリーブ圧入寸法を選択することができるので、光レセプタクルの剛性を向上させることに加えて、さらに、光レセプタクルに定められた規格を満足しつつスリーブ保持部およびスリーブの製造性を確保することができ、スリーブをスリーブ保持部内に安定的に保持させることができる。

さらにまた、請求項７に係る光レセプタクルの製造方法の特徴は、請求項５または６において、前記光レセプタクル本体を、樹脂材料によって形成し、前記スリーブを、セラミック材料によって形成する点にある。

そして、この請求項７に係る発明によれば、光レセプタクル本体を安価にかつ効率的に形成することができ、光レセプタクルの剛性をスリーブによって確実に向上させることができる。

また、請求項８に係る光レセプタクルの製造方法の特徴は、請求項５〜７のいずれか１項において、前記光レセプタクル本体を形成する際に、前記光ファイバによって伝送される光の光路上にレンズを形成する点にある。

そして、この請求項８に係る発明によれば、光素子と光ファイバとをレンズを介して安定的に光結合させることができる。

本発明に係る光レセプタクルおよびその製造方法によれば、良好なウイグル特性を低コストで実現することができるとともに、製造効率を向上させることができる。

以下、本発明に係る光レセプタクルおよびその製造方法の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。

図１は、本発明に係る光レセプタクル１の実施形態を示したものであり、この図１に示すように、本実施形態における光レセプタクル１は、大別して、光レセプタクル本体２と円筒形状のスリーブ３とによって構成されている。

光レセプタクル本体２は、例えば、樹脂材料（ポリエーテルイミド等）を用いた射出成形法等によって一体的に形成されており、この光レセプタクル本体２は、図１における右端部側に、円筒形状のスリーブ保持部５を有している。

スリーブ保持部５における図１の左端部近傍には、その外半径がスリーブ保持部５よりも大きく形成された円環状のフランジ部６が周設されている。

スリーブ保持部５における図１の左端部側の所定範囲の部位は、スリーブ保持部５における他の部位よりも内半径が小さく形成されており、この内半径が小さく形成された部位における右端面は、後述するフェルール１１が当接する当接面５ａが形成されている。

スリーブ保持部５の左端には、その半径がスリーブ保持部５の外半径よりも大きくかつフランジ部６の外半径よりも小さく形成された厚肉円板状のレンズ部７が連設されている。このレンズ部７は、図１における右端面が平坦な光学面７ｂに形成されているとともに、図１における左端面が左方に凸の光学面７ａに形成されている。

レンズ部７の図１における左端部であって、光学面７ａを包囲する外周縁部には、その内半径がレンズ部７の半径よりも大径とされた円筒形状の光素子取付部８が連設されている。この光素子取付部８の左端面側には、光素子が接着等の取り付け方法によって取り付け可能とされている。なお、光素子は、いわゆるＣＡＮパッケージ型のものであってもよいし、基板実装型（表面実装型）のものであってもよい。

そして、このような光レセプタクル本体２に対して、スリーブ３は、光レセプタクル本体２よりも弾性率が高い材料によって形成されているとともに、スリーブ保持部５内に圧入によって保持されている。これにより、スリーブ保持部５は、スリーブ３をその外周面を介して保持するようになっている。

さらに、本実施形態において、スリーブ３は、セラミックス材料（例えば、ジルコニア）等の光レセプタクル本体２よりも弾性率が高い材料によって形成されている。

したがって、本実施形態においては、スリーブ３をスリーブ保持部５内に圧入によって保持させることによって、接着を要することなく光レセプタクル１の剛性を向上させることができるようになっている。

このような光レセプタクル１は、図２に示すように、スリーブ３内に、光ファイバ１０の端部を保持するフェルール１１が挿入されるようになっており、このフェルール１１は、スリーブ３内への挿入状態において、その図２における左端面が、当接面５ａに当接されるようになっている。

また、フェルール１１における図２の右端部側の所定範囲の部位は、筒状の保持金具１５によって外周を保持されており、この保持金具１５は、ＬＣコネクタ１２内に保持されている。

ＬＣコネクタ１２は、その図２における左端部側の所定範囲の部位が、スリーブ保持部５の遊嵌されているとともに、図示しない固定手段によって、光レセプタクル１に固定可能とされている。

このように光ファイバ１０の端部がフェルール１１とともに光レセプタクル１に取り付けられた状態において、レンズ部７の光軸、スリーブ保持部５の中心軸、光素子取付部８の中心軸、および光ファイバ１０の端部の光軸ＯＡは、互いに平行（より好ましくは同軸上）に配置されるようになっている。

上記構成に加えて、さらに、本実施形態における光レセプタクル１は、スリーブ圧入寸法が最適な値に設定されている。

ここで、スリーブ圧入寸法とは、スリーブ３がスリーブ保持部５内に圧入されていない状態であるスリーブ非圧入状態におけるスリーブ３の中心からスリーブ３の外周面までの径方向の寸法と、スリーブ非圧入状態におけるスリーブ保持部５の中心からスリーブ保持部５の内周面までの径方向の寸法との差として定義する。

ただし、径方向とは、光レセプタクル１に光ファイバ１０の端部を取り付けた状態（図２参照）において、光ファイバ１０の端部の光軸ＯＡに直交する方向を意味するものとする（以下、同様）。

また、本実施形態のような円筒形状のスリーブ３の場合には、スリーブ圧入寸法は、スリーブ非圧入状態におけるスリーブ３の外半径と、スリーブ非圧入状態におけるスリーブ保持部５の内半径との差ということができる。

そして、本実施形態においては、このようなスリーブ圧入寸法を設計する際に、現状において光レセプタクル１に課されている寸法規格と、スリーブ３に許容されている公差とを十分考慮しながら最適なスリーブ圧入寸法を設計するように工夫がなされている。

すなわち、光レセプタクル１は、スリーブ３がスリーブ保持部５内に圧入されたスリーブ圧入状態におけるスリーブ３の内周面からスリーブ３の外周面までの径方向の寸法である圧入時スリーブ肉厚と、スリーブ圧入状態におけるスリーブ保持部５の内周面からスリーブ保持部５の外周面までの径方向の寸法である圧入時保持部肉厚との和（以下、レセプタクル肉厚と称する）が、所定の規格寸法を満足するように制約が課されている。

ただし、レセプタクル肉厚の規格寸法は、一定の範囲を持った寸法とされている。

このような寸法規格によれば、圧入時スリーブ肉厚を厚く形成し過ぎると、これにともなって圧入時保持部肉厚を薄く形成し過ぎなければならないことになり、スリーブ保持部５の強度や製造性（製造容易性等）を確保することが困難となる。逆に、圧入時保持部肉厚を厚く形成し過ぎると、これにともなって圧入時スリーブ肉厚を薄く形成し過ぎなければならないことになり、スリーブ３の強度や製造性（製造容易性等）を確保することが困難となる。したがって、スリーブ圧入寸法を設定する際には、圧入時スリーブ肉厚と圧入時保持部肉厚とのバランスを十分に考慮する必要がある。

また、スリーブ３には、光結合効率の確保等の観点から許容される内径公差が定められており、スリーブ圧入寸法を設定する際には、このような内径公差を逸脱しないような設計も重要となる。

そこで、本実施形態においては、設計時においてスリーブ圧入寸法を設定する際に、まず、光レセプタクル本体２の試料として、第１の試料と第２の試料との２つの試料を想定する。

ここで、第１の試料は、圧入時保持部肉厚が、レセプタクル肉厚の規格寸法およびスリーブ３の製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最大値をとるような試料とされている。

また、第２の試料は、圧入時保持部肉厚が、レセプタクル肉厚の規格寸法およびスリーブ保持部５の製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最小値をとるような試料とされている。

なお、この圧入時保持部肉厚の許容最大値および許容最小値については、例えば、圧入時保持部肉厚とスリーブ３の強度との関係を調べるシミレーションや圧入時スリーブ肉厚とスリーブ保持部５の強度との関係を調べるシミュレーション等の評価試験を行うことによって、適宜好ましい値を設定すればよい。

次いで、本実施形態においては、このように想定された第１および第２の試料のそれぞれについて、スリーブ内寸変化量とスリーブ圧入寸法との相関関係の解析を行う。

ただし、スリーブ内寸変化量とは、スリーブ非圧入状態におけるスリーブ３の中心からスリーブ３の内周面までの径方向の寸法に対するスリーブ圧入状態におけるスリーブ３の中心からスリーブ３の内周面までの径方向の寸法の変化量（差分）をいうものとする（以下、同様）。

なお、本実施形態にような円筒形状のスリーブ３の場合には、スリーブ内寸変化量は、スリーブ非圧入状態におけるスリーブ３の内半径とスリーブ圧入状態におけるスリーブ３の内半径との差ということができる。

次いで、本実施形態においては、これら第１および第２の試料についての解析の結果と、スリーブ内寸変化量についての設定された所定の許容最大値とに基づいて、圧入時保持部肉厚が許容最小値以上かつ許容最大値以下となり、かつ、スリーブ内寸変化量が許容最大値以下となるようなスリーブ圧入寸法の最適範囲を算出する。

ただし、スリーブ内寸変化量の許容最大値は、スリーブ３に許容されている内径公差に基づいて設定されたものであり、内径公差を反映した値とされている。

そして、本実施形態においては、算出されたスリーブ圧入寸法の最適範囲の中から、コンセプトに応じて所望の値のスリーブ圧入寸法を選択し、選択された値のスリーブ圧入寸法を、光レセプタクル１の製造に用いるスリーブ圧入寸法として設定する。

したがって、本実施形態によれば、さらに、光レセプタクル１に定められた規格を満足しつつスリーブ保持部５およびスリーブ３の製造性を確保することができ、スリーブ３をスリーブ保持部５内に安定的に保持させることができる。

（スリーブ圧入寸法の具体的な設定方法）
次に、本発明の実施例として、スリーブ圧入寸法の具体的な設定方法について説明する。

本実施例においては、前述したスリーブ内寸変化量とスリーブ圧入寸法との相関関係の解析に用いる第１および第２の試料（解析モデル）として、図３においてｔ_１で示される圧入時保持部肉厚が許容最大値である０．６０〔ｍｍ〕とされた第１の試料と、圧入時保持部肉厚ｔ_１が許容最小値である０．３６〔ｍｍ〕とされた第２の試料とを想定する。

ここで、本実施例においては、圧入時保持部肉厚ｔ_１と、図３においてｔ_２で示される圧入時スリーブ肉厚との和であるレセプタクル肉厚ｔ_１＋ｔ_２の規格寸法が、少なくとも０．８３６〔ｍｍ〕以上０．８４９〔ｍｍ〕以下の範囲内であることが前提とされている。また、本実施例においては、圧入時保持部肉厚ｔ_１が０．６０〔ｍｍ〕よりも大きくなると、スリーブ３の製造が困難でスリーブ３の強度が保証できない旨の解析結果が出されていることが前提とされている。さらに、本実施例においては、圧入時保持部肉厚ｔ_１が０．３６〔ｍｍ〕よりも小さくなると、スリーブ保持部５の製造が困難でスリーブ保持部５の強度が保証できない旨の解析結果が出されていることが前提とされている。

本実施例においては、このような前提の下で、前述のように、第１および第２の試料が想定されている。

そして、本実施例においては、第１の試料に対して、スリーブ圧入寸法の値に対応したスリーブ内寸変化量の値を算出してプロットすることによって、図４において実線のグラフで示されるような相関関係の解析結果を取得する。

また、本実施例においては、第２の試料に対して、スリーブ圧入寸法の値に対応したスリーブ内寸変化量の値を算出してプロットすることによって、図４において破線のグラフで示されるような相関関係の解析結果を取得する。

さらに、本実施例においては、スリーブ３の内径公差に基づいて設定されているスリーブ内寸変化量の許容最大値を、図４において一点鎖線のグラフで示されるように、相関関係の解析結果に合成する。なお、図４におけるスリーブ内寸変化量の許容最大値は０．１〔μｍ〕となっているが、これは、スリーブ３の内径公差が±０．５〔μｍ〕であることに基づいて設定されたものである。

そして、本実施例においては、このようにして得られた図４のグラフに基づいて、圧入時保持部肉厚ｔ_１が許容最小値（０．３６〔ｍｍ〕）以上かつ許容最大値（０．６０〔ｍｍ〕）以下となり、かつ、スリーブ内寸変化量が許容最大値（０．１〔μｍ〕）以下となるようなスリーブ圧入寸法の最適範囲を算出する。

図４においては、前述した実線、破線および一点鎖線のグラフで囲まれる範囲、すなわち、図４においてハッチングが施された範囲Ｒが、スリーブ圧入寸法の最適範囲とされている。

そして、このようにして算出された最適範囲Ｒの中から、所望のスリーブ圧入寸法を選択し、選択されたスリーブ圧入寸法を、光レセプタクル１の製造に用いるスリーブ圧入寸法として設定する。

ここで、例えば、圧入時保持部肉厚ｔ_１を０．５〔ｍｍ〕として設計したい場合には、図５において二点鎖線のグラフで示されるように、図４のグラフ上に、圧入時保持部肉厚ｔ_１を０．５〔ｍｍ〕とした場合におけるスリーブ圧入寸法とスリーブ内寸変化量との相関関係の解析結果を表示すればよい。そして、この表示された解析結果のグラフにおける最適範囲Ｒ内の一点に対応するスリーブ圧入寸法を選択し、選択されたスリーブ圧入寸法を光レセプタクル１の製造に用いるスリーブ圧入寸法として設定するようにすればよい。

（ウイグル特性評価）
次に、このようにしてスリーブ圧入寸法が設定されて製造された本実施例の光レセプタクル１に対するウイグル特性試験の試験結果について説明する。

なお、本ウイグル特性試験においては、光素子取付部８に光素子としての半導体レーザを取り付けるとともに、スリーブ保持部５内に圧入保持されたスリーブ３に、光ファイバ１０の端部が保持されたフェルール１１を挿入した状態の光レセプタクル１を用意した。

ただし、光レセプタクル１は、フェルール１１の長手方向すなわち光ファイバ１０の端部の光軸方向が水平となるように横向きに配置した。

そして、このようにして用意された実験系において、フェルール１１に対して鉛直下方に荷重〔Ｎ〕を作用させ、半導体レーザと光ファイバ１０との光結合効率の荷重に対する特性を調べた。

なお、本実施例の光レセプタクル１に対する比較例として、スリーブを有しない光レセプタクル（従来品）についても、本実施例の光レセプタクル１と同様に、光結合効率の荷重に対する特性を調べた。

この結果、図６に示すような試験結果が得られた。

図６に示すように、本実施例における光レセプタクル１の方が、従来品に比べて荷重の増加に対する光結合効率〔ｄＢ〕の変化量が少ないことが分かる。これは、スリーブ３によって光レセプタクル１の剛性が高められていることによるものと推測される。

（スリーブ抜去力評価）
次に、本実施例の光レセプタクル１に対する抜去力試験の試験結果について説明する。

本抜去力試験においては、スリーブ圧入寸法が３〔μｍ〕とされた光レセプタクル１について、スリーブ保持部５からスリーブ３を抜き去るのに要する抜去力を調べた。

この結果、本実施例の光レセプタクル１については、スリーブ３の抜去力が１６．０〔Ｎ〕であることが確認された。

ここで、スリーブ３が安定的に保持されているといえる場合における抜去力は、３．０〔Ｎ〕以上とされている。このことを考慮すれば、本実施例においては、スリーブ３が十分安定的にスリーブ保持部５に保持されているということができる。

以上述べたように、本発明によれば、スリーブ３をスリーブ保持部５内に圧入によって保持させることによって、接着を要することなく光レセプタクル１の剛性を向上させることができるので、良好なウイグル特性を低コストで実現することができるとともに、量産性を向上させることができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、本発明は、スリーブ３を光レセプタクル本体２よりも弾性率が高い材料によって形成するのであれば、スリーブ３を前述したセラミック材料以外の材料によって形成、光レセプタクル本体２を前述した樹脂材料以外の材料によって形成するようにしてもよい。

また、前述した実施形態における光レセプタクル本体２は、レンズ部７を有するものであったが、本発明は、レンズ以外の光学系（例えば、ファイバスタブ）を搭載した光レセプタクルにも適用可能なものである。

さらに、図７に示すように、レンズ部７の光学面７ｂとスリーブ３との間に挟まれた空間内に、ガラス（ＢＫ７等）や屈折率整合フィルム等の反射防止用光学部材１７を配置するようにしてもよい。なお、屈折率整合フィルムとしては、例えば、ＦｉｔＷｅｌｌ（株式会社巴川製紙所製）を用いることができる。

また、図７においては、光学面７ｂとスリーブ３との間に配置された反射防止用光学部材１７の外径が、スリーブ３の内径よりも大きく形成されているので、反射防止用光学部材１７を接着を要することなく配置することができる。

なお、このような図７に示す光レセプタクル１においては、スリーブ３内への光ファイバ１０の端部およびフェルール１１の挿入状態において、フェルール１１の端面が、反射防止用光学部材１７の表面に当接するようになっている。

次に、このような反射防止用光学部材１７の一例として、屈折率１．５０のＢＫ７（ガラス）が配置された光レセプタクル１に対する使用波長を１５５０〔ｎｍ〕とした光結合効率のシミュレーション結果を以下の表１に示す。また、表１に対する比較例として、反射防止用光学部材１７が配置されていない光レセプタクル１に対する使用波長を１５５０〔ｎｍ〕とした光結合効率のシミュレーション結果を以下の表２に示す。

さらに、反射防止用光学部材１７の他の一例として、屈折率１．４６のＦｉｔＷｅｌｌ（屈折率整合フィルム）が配置された光レセプタクル１に対する使用波長を１３１０〔ｎｍ〕とした光結合効率のシミュレーション結果を以下の表３に示す。また、表３に対する比較例として、反射防止用光学部材１７が配置されていない光レセプタクル１に対する使用波長を１３１０〔ｎｍ〕とした光結合効率のシミュレーション結果を以下の表４に示す。

なお、これらのシミュレーション結果は、フレネル反射を基に計算した。

表１〜表４の結果から分かるように、光結合効率を向上させたい場合には、図７に示したように反射防止用光学部材１７（特に、屈折率整合フィルム）を配置することが望ましい。

本発明に係る光レセプタクルの実施形態を示す構成図 本発明に係る光レセプタクルの実施形態において、スリーブ保持部５への光ファイバの取り付け状態を示す構成図 本発明に係る光レセプタクルの製造方法の実施形態において、圧入時スリーブ肉厚および圧入時保持部肉厚を説明するための説明図 本発明に係る光レセプタクルの製造方法の実施形態において、スリーブ圧入寸法の設定方法を説明するための第１のグラフ 本発明に係る光レセプタクルの製造方法の実施形態において、スリーブ圧入寸法の設定方法を説明するための第２のグラフ 本発明に係る光レセプタクルの実施形態において、ウイグル特性試験の試験結果を示すグラフ 本発明に係る光レセプタクルの図１と異なる実施形態を示す構成図

符号の説明

１ 光レセプタクル
２ 光レセプタクル本体
３ スリーブ
５ スリーブ保持部

Claims (8)

1. 光ファイバの端部を保持するフェルールが挿入される筒状のスリーブと、
   このスリーブをその外周面を介して保持する筒状のスリーブ保持部が形成された光レセプタクル本体と
   を備え、
   前記スリーブは、前記光レセプタクル本体よりも弾性率が高い材料によって形成されているとともに、前記スリーブ保持部内に圧入によって保持されていること
   を特徴とする光レセプタクル。
2. 前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されたスリーブ圧入状態における前記スリーブの内周面から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法である圧入時スリーブ肉厚と、前記スリーブ圧入状態における前記スリーブ保持部の内周面から前記スリーブ保持部の外周面までの径方向の寸法である圧入時保持部肉厚との和が、所定の規格寸法を満足するように形成されており、
   前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されていないスリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法と、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブ保持部の中心から前記スリーブ保持部の内周面までの径方向の寸法との差として定義されるスリーブ圧入寸法は、
   光レセプタクル本体の第１の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブの製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最大値をとるような第１の試料と、光レセプタクル本体の第２の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブ保持部の製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最小値をとるような第２の試料との２つの試料を想定し、
   これら２つの試料のそれぞれについて、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法に対する前記スリーブ圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法の変化量であるスリーブ内寸変化量と、スリーブ圧入寸法との相関関係の解析を行い、
   これら２つの試料についての解析の結果と、前記スリーブ内寸変化量についての設定された所定の許容最大値とに基づいて、前記圧入時保持部肉厚が前記許容最小値以上かつ前記許容最大値以下となり、さらに、前記スリーブ内寸変化量が前記許容最大値以下となるような前記スリーブ圧入寸法の最適範囲を算出し、
   算出された前記最適範囲の中から前記スリーブ圧入寸法を選択すること
   によって設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光レセプタクル。
3. 前記光レセプタクル本体が、樹脂材料によって形成され、
   前記スリーブが、セラミック材料によって形成されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の光レセプタクル。
4. 前記光レセプタクル本体が、前記光ファイバによって伝送される光の光路上にレンズを備えていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光レセプタクル。
5. 光ファイバの端部を保持するフェルールが挿入される筒状のスリーブと、
   このスリーブをその外周面を介して保持する筒状のスリーブ保持部を有する光レセプタクル本体と
   を有する光レセプタクルの製造方法であって、
   前記スリーブを、前記光レセプタクル本体よりも弾性率が高い材料によって形成し、
   前記スリーブを、前記スリーブ保持部内に圧入によって保持させること
   を特徴とする光レセプタクルの製造方法。
6. 前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されたスリーブ圧入状態における前記スリーブの内周面から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法である圧入時スリーブ肉厚と、前記スリーブ圧入状態における前記スリーブ保持部の内周面から前記スリーブ保持部の外周面までの径方向の寸法である圧入時保持部肉厚との和を、所定の規格寸法を満足するように形成し、
   前記スリーブが前記スリーブ保持部内に圧入されていないスリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの外周面までの径方向の寸法と、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブ保持部の中心から前記スリーブ保持部の内周面までの径方向の寸法との差として定義されるスリーブ圧入寸法を設定する際に、
   光レセプタクル本体の第１の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブの製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最大値をとるような第１の試料と、光レセプタクル本体の第２の試料であって、その圧入時保持部肉厚が、前記規格寸法および前記スリーブ保持部の製造性の観点に基づいて設定された所定の許容最小値をとるような第２の試料との２つの試料を想定し、
   これら２つの試料のそれぞれについて、前記スリーブ非圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法に対する前記スリーブ圧入状態における前記スリーブの中心から前記スリーブの内周面までの径方向の寸法の変化量であるスリーブ内寸変化量と、スリーブ圧入寸法との相関関係の解析を行い、
   これら２の試料についての解析の結果と、前記スリーブ内寸変化量についての設定された許容最大値とに基づいて、前記圧入時保持部肉厚が前記許容最小値以上かつ前記許容最大値以下となり、かつ、前記スリーブ内寸変化量が前記許容最大値以下となるような前記スリーブ圧入寸法の最適範囲を算出し、
   算出された前記最適範囲の中から前記スリーブ圧入寸法を選択すること
   によって前記スリーブ圧入寸法を設定すること
   を特徴とする請求項５に記載の光レセプタクルの製造方法。
7. 前記光レセプタクル本体を、樹脂材料によって形成し、
   前記スリーブを、セラミック材料によって形成すること
   を特徴とする請求項５または６に記載の光レセプタクルの製造方法。
8. 前記光レセプタクル本体を形成する際に、前記光ファイバによって伝送される光の光路上にレンズを形成すること
   を特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の光レセプタクルの製造方法。

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