JP2010244073A - 高精密オプトエレクトロニクス部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オプトエレクトロニクス組立体の接続装置と整列させて少なくとも一つの光ファイバを支持するためのオプティカルカップリングであって、光ファイバを支持するための少なくとも一つの孔が形成される本体を有するフェルールと、前記接続装置に関して前記フェルール及び前記フェルールによって支持された光ファイバを整列するように、前記フェルールを受け入れて前記接続装置と連結する形状寸法のスリーブとを具備するオプティカルカップリング。
【選択図】図2
Description
本願は、(a)2002年8月16日出願の米国仮特許出願第60/403,925号、(b)2002年8月16日出願の米国仮特許出願第60/403,926号、(c)2002年8月16日出願の米国仮特許出願第60/403,924号、及び(d)2003年7月15日出願の米国特許出願第10/620,851号について優先権を主張する。これらの出願は、ここでの説明の参照として完全に組み込まれる。
図2は本発明の一実施形態によるオプトエレクトロニクス組立体100の斜視図である。図3は図2に示されたオプトエレクトロニクス組立体100の分解図である。オプトエレクトロニクス組立体100は、光ファイバ110及び120と、一対の同一の精密フェルール130及び140と、精密割スリーブ150とを有する。光ファイバ110及び120は、単一モード又はマルチモードファイバのような当該技術分野において良く知られた何れのタイプの光ファイバとすることができる。更に、光ファイバ110及び120は特定の必要性に応じて、例えば0.125mmの様な任意の外径を持つことができる。
図7の実施形態において、半フェルール220は、完全な半円形端部断面を有している。半フェルールは、例えば部分半円形端部断面のような別の形状を有するように構成することができる。図11は、本発明の他の実施形態によるオプトエレクトロニクス組立体400の斜視図である。図12は、図11に示されたオプトエレクトロニクス組立体400の分解図である。オプトエレクトロニクス組立体400は、光ファイバ410、420、一対のフェルール430、440及び割スリーブ450を有する。
図4及び図12に示されたフェルールの実施形態は、単一のファイバを整列するために構成されている。フェルールは、複数のファイバを支持して整列するように構成することもできる。図17は本発明のもう一つの実施形態によるマルチファイバオプトエレクトロニクス組立体700の斜視図である。例えば、オプトエレクトロニクス組立体700は二本のファイバ710、712を支持して、ファイバ720、722に対して整列させる。しかしながら、オプトエレクトロニクス組立体700は、任意の数の光ファイバを支持するように構成することができる。オプトエレクトロニクス組立体700は割スリーブ750を有している。図18は、割スリーブ750の無いオプトエレクトロニクス組立体700の斜視図である。オプトエレクトロニクス組立体700は一対のフェルール730、740を有する。フェルール730、740は、光ファイバの相互結合を容易化するために光ファイバ710、712、720、722の端部をそれぞれ固定的に支持する。
オプトエレクトロニクス組立体の部品は成形プロセスにより製作することができる。図24は、本発明のもう一つの実施形態によるファイバ1010を支持する星形フェルール1000の斜視図である。フェルール1000は略一様な柱形状の本体1012を有し、これは長さLと三個の突出部又は突起部1020、1025、1030を有するが、二個のみを含む任意の数の突起部を持つように構成することもできる。図25は、図24に示された星形フェルールの端面図である。フェルール本体1012の中心で、孔1040が本体1012の長さLに沿って延在している。孔1040は、ファイバ1010の外径をぴったりと受け入れる寸法となっている。突出部1020、1025、1030は、孔1040から延出している。フェルール1000の寸法は、断面直径を2.5mm又は1.25mmとし、長さを10mmとすることができる。しかしながら、その寸法は例として示されただけであり、他の寸法も可能であると解される。
オプトエレクトロニクス組立体の部品は、鍛造プロセスと成形プロセスとの組合せで製作できる。図31は、本発明のもう一つの実施形態によるオプトエレクトロニクス組立体1200の斜視図である。オプトエレクトロニクス組立体1200は、割スリーブ1210、光ファイバ1220、1230、及び一対の同一フェルールを有する。図32はファイバ1220を支持するフェルール1240の斜視図である。図33は、図32に示されたフェルール1240の端面図である。フェルール1240は、略一様な柱形状本体1242と、本体1242を貫通して形成されファイバ1220をぴったりと受け入れる大きさの孔1245とを有している。フェルール本体1242は、付け合わされた二個の同一の半フェルール1250,1260を有している。図34は図32及び図33で示された半フェルール1260の斜視図である。半フェルール1260は、(図34に示されているような)開放ループ状の端部断面を持ち、或いは選択的に閉鎖ループ状の端部断面(図示されていない)を持つことができる。半フェルール1260は平坦表面1270を持ち、そこに溝1280が形成される。溝1280は、ファイバ1220をぴったりと受け入れる形状寸法となっている。溝1280は、例えば圧印加工プロセスにより形成することができる。半フェルール1260は更に、成形プロセスにより形成できる円弧形の接触外周表面1290を持っている。フェルール1240が割スリーブ1210に挿入されると、円弧形外周表面1290は割スリーブ1210の内表面に接触する。このフェルール構造は、「2−アップ」として製作され、レーザ溶接法を使用して組み立てることができる。図32及び図33に示されるように、二個の半フェルール1250、1260は、その平坦表面1270で付け(溶接)合わされる。
図38は本発明のもう一つの実施形態によるオプトエレクトロニクス組立体1500の斜視図である。オプトエレクトロニクス組立体1500は、フェルール1510、締め付け部材1520、ファイバ強度部材1530及び光ファイバ1540を有する。図39は図38に示されたフェルール1510及び締め付け部材1520の斜視図である。フェルール1510は、図4、図12、図18、図24、図29、図32及び図35に示された形状を持つことができる。フェルール1510は締め付け部材1520に取り付けられている。フェルールは締め付け部材に取り付けられる分離構造体とすることができ、或いはフェルールと締め付け部材は単一構造体とすることもできる。締め付け部材1520は、スリット1560を持つ円筒形スリーブ1550を有する。締め付け部材1520は、ファイバ強度部材1530の外径を受け入れて固定的に保持するようになっている。ファイバ強度部材1530はファイバ1540を支持して保護し、フェルール1510へのファイバ1540の組付けを容易にする。ファイバ強度部材は、例えば、ケブラー(Kevlar)繊維材料から作ることができる。締め付け部材1550のスリット1560により、スリーブ1550の外径が拡がってファイバ強度部材1530を受け入れ、そして収縮してファイバ強度部材1530を締め付けることができる。フェルール1510は、別のフェルール1510、スリーブを使用した前述の任意の実施形態、又はスリーブを使用する従来型フェルールに連結することができる。
Claims (44)
- オプトエレクトロニクス組立体の接続装置と整列させて少なくとも一つの光ファイバを支持するためのオプティカルカップリングであって、光ファイバを支持するための少なくとも一つの孔が形成される本体を有するフェルールと、前記接続装置に関して前記フェルール及び前記フェルールによって支持された光ファイバを整列するように、前記フェルールを受け入れて前記接続装置と連結する形状寸法のスリーブとを具備するオプティカルカップリング。
- 前記スリーブは前記フェルールを越えて延在する端部を有し、延在する前記端部が前記接続装置と連結する請求項1に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は金属製であり、金属製の前記本体はプレス加工により形成される構造を特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記スリーブは、金属製であり、プレス加工により形成される構造を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記スリーブは軸線方向に沿う割れ目を有する構造である請求項1から4のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記スリーブはプレス加工において略平らな材料から形成されたループ状であることを特徴とする断面を有する請求項1から5のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は略円筒状であり、前記スリーブは略円筒状の本体を有する請求項1から6のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は略均一な断面を有する請求項1から7のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記スリーブは略均一な断面を有する請求項1から8のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体には複数の光ファイバを支持するための複数の孔が形成される請求項1から9のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記接続装置との整列のために前記フェルールから延在する案内ピンを更に具備する請求項1から10のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールは前記案内ピンを受け入れるための孔を具備する請求項11に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールはその外側表面に溝又は突出部を有し、前記スリーブは相補的な突出部又は溝を有する請求項1から12のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールは第1の半フェルールと第2の半フェルールとを具備し、前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールは前記スリーブによって適合関係に維持される請求項1から13のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルールは前記第2の半フェルールと同一の構造を有し、前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールのそれぞれには光ファイバを支持するための孔を共同して形成する溝が設けられる請求項14に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールのそれぞれは、プレス加工によって形成される構造を特徴とする請求項14及び15のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールの両方はプレス加工によって形成され、前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールが同時にプレス加工される請求項14から16のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールの両方は単一の被加工部材からプレス加工される請求項14から17のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記単一の被加工部材はシート形状である請求項18に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は、前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールを形成した前記単一の被加工部材の二つの端部をプレス加工して付け合わせることにより形成される請求項1から18のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記二つの端部は溶接により取り付けられる請求項20に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールのそれぞれには複数の適合溝が設けられる請求項14から21のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールは縁部で接続される請求項14から22のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールは、短部により接続される二つの長部を有するように、プレス加工において略平らな材料から形成されたU字ループ形状を特徴とする接続本体構造を有する請求項14から23のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記長部のそれぞれには光ファイバを支持するための複数の溝が形成される請求項24に記載のオプティカルカップリング。
- 前記第1の半フェルールは第1表面を有し、前記第2の半フェルールは第2表面を有し、前記第1の半フェルール及び前記第2の半フェルールは前記第1表面及び前記第2表面で共に組み付けられ、前記第1の半フェルールは、前記第1表面及び前記第2表面の縁部に提供された溶接及び接着材の少なくとも一つによって前記第2の半フェルールに取り付けられる請求項17から20のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 切欠部が前記第1表面及び前記第2表面のそれぞれの縁部に設けられ、前記第1の半フェルールは、前記切欠部に提供された溶接及び接着材の少なくとも一つによって前記第2の半フェルールに取り付けられる請求項26に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は少なくとも二つの別の接触表面を形成する周囲部を有し、前記スリーブは、前記接触表面へ向けて接触圧力を付勢するように前記周囲部の接触表面に接触する形状寸法である請求項1から20のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は、短部によって接続される二つの長部を具備する略U字形断面を有し、前記長部のそれぞれは、前記スリーブに対しての少なくとも二つの接触表面を形成する請求項28に記載のオプティカルカップリング。
- 前記長部のそれぞれには、光ファイバを支持するための複数の溝が形成される請求項29に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は二つの半フェルールを具備し、二つの前記半フェルールのそれぞれは、プレス加工において略平らな材料から形成されるループ形状を特徴とする本体を有し、二つの前記半フェルールの少なくとも一つの本体は、軸線方向に沿う割れ目を有し、それにより、前記スリーブに対して少なくとも二つの別の接触表面を形成する請求項28に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は、前記スリーブに対する接触表面を形成するように、略星形断面を有する請求項28に記載のオプティカルカップリング。
- 前記星形断面はプレス加工において略平らな材料から形成されたループ形状を特徴とする請求項29に記載のオプティカルカップリング。
- 前記星形断面のループ形状は溶接される割れ目を有する請求項33に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールは単一の本体を有する請求項29から34のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記接続装置は、もう一つの光ファイバを支持するための少なくとも一つの孔が形成される本体を有する相補的なフェルールを具備する請求項1から35のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記スリーブが前記フェルールと前記相補的なフェルールとを連結して整列させ、それにより、光ファイバが支持されるように、前記接続装置の前記相補的なフェルールは、前記フェルールと同様な構造を有している請求項36に記載のオプティカルカップリング。
- 前記接続装置の前記相補的なフェルールは、前記フェルールと同一の構造を有している請求項36及び37のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールの本体は、概略的に、円形、部分円形、矩形、及び、ループ形の少なくとも一つの断面形状を有する請求項1から38のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールは、前記孔に受け入れられない光ファイバの部分を支持するように前記本体から延在する部材を具備する請求項1から9のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- それぞれが光ファイバを支持する複数のフェルールを更に具備し、前記スリーブが前記複数のフェルールを受け入れる形状寸法である請求項1から9のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- 前記フェルールは、前記本体の前記孔に受け入れられない光ファイバの部分を支持するように前記フェルールの前記本体から延在する強度部材を具備する請求項1から41のいずれか一項に記載のオプティカルカップリング。
- オプトエレクトロニクス組立体の接続装置と整列させて少なくとも一つの光ファイバを支持するためのオプティカルカップリングの製造方法であって、
光ファイバを支持するための少なくとも一つの孔が形成されるフェルールを形成するために金属体をプレス加工する段階と、
前記フェルール及び前記フェルールによって支持された光ファイバを前記接続装置に関して整列させるように、前記フェルールを受け入れて前記接続装置と連結する形状寸法のスリーブを形成する段階と、を有するオプティカルカップリングの製造方法。 - 請求項2から32のいずれか一項に記載の構造を形成する段階を更に有する請求項33に記載の方法。
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