JP2010250258A

JP2010250258A - 光レセプタクルおよび光モジュール

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Publication number: JP2010250258A
Application number: JP2009195382A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 崇山本; Takashi Mori; 敬司森; Tsuyoshi Tanaka; 強田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-08-26
Also published as: JP5289238B2

Abstract

【課題】プラグフェルールの挿入性に優れ、挿入損失の繰り返し再現性に優れる光レセプタクルを提供する。
【解決手段】軸方向にプラグフェルール８が挿入される貫通孔２ａを有するスリーブ２と、スリーブ２の外周面２ｂと接着される内周面４ａを有するスリーブホルダ３とを具備する光レセプタクル１において、スリーブ２の両端面２ｃ，２ｄが位置するスリーブホルダ３の内周面４ａに接着剤溜まり１０となる空間を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信に用いられる光ファイバが接続される光レセプタクルおよび光モジュールに関するものである。

従来、光信号と電気信号とを相互に変換するための電子部品として光モジュールが提供されている。光モジュールのうち、半導体レーザーをケース内に収容し、電気信号を光信号に変換して送出するものが発光モジュール、フォトダイオードをケース内に収容し、光信号を受信して電気信号に変換するものが受光モジュールと呼ばれている。

また、光モジュールのうち光コネクタを接続するようにしたものはレセプタクル型の光モジュールと呼ばれている。レセプタクル型光モジュールは、光素子を備えるとともに、光コネクタのプラグフェルールが接続される光レセプタクルを備えるものである。

図６に従来の光レセプタクル１００の例を断面図で示す。光レセプタクル１００は、筒状の精密スリーブ１０２と、この精密スリーブ１０２の外周面１０２ｂを保持するスリーブホルダ１０３とから構成されている。スリーブホルダ１０３は精密スリーブ１０２が挿入される有底の挿入孔１０４を有しており、その内周面１０４ａで精密スリーブ１０２の外周面１０２ｂを保持している。内周面１０４ａと外周面１０２ｂとの間は、接着剤等で固定されている。

特開２００２−１３１５７２号公報

しかしながら、従来の光レセプタクル１００の場合、精密スリーブ１０２の外周面１０２ｂとスリーブホルダ１０３の挿入孔１０４の内周面１０４ａとの間の公差を設定し、精密スリーブ１０２とスリーブホルダ１０３とを接着剤で固定すると、長期信頼性試験で剥離が生じ、精密スリーブ１０２の中心軸とスリーブホルダ１０３の中心軸との間に軸ズレが生じるという問題があった。

そのために、精密スリーブ１０２の外径とスリーブホルダ１０３の内径との間のクリアランスを小さくすると、接着剤の量の調整が困難となり接着剤が精密スリーブ１０２の端面から挿入孔１０４内にはみだし、プラグフェルール１０９が挿入できなくなる問題があった。

本発明は、上記課題に鑑み案出されたものであり、その目的は組立て容易でプラグフェルールの挿入性に優れた光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュールを提供することにある。

本発明の一実施形態に係る光レセプタクルは、軸方向にプラグフェルールが挿入される貫通孔を有するスリーブと、該スリーブの外周面と接着される内周面を有するスリーブホルダとを具備する光レセプタクルにおいて、前記スリーブの両端面が位置する前記スリーブホルダの内周面または前記スリーブの外周面に接着剤溜まりを設けたことを特徴とする。

なお、上記光レセプタクルにおいて、前記スリーブの前記プラグフェルールが挿入される側と反対側の端面と前記スリーブの外周および内周面との間に面取りを施すとともに、前記内周面と接する突出部を前記スリーブホルダに設けてもよい。

また、前記スリーブホルダの内周面と外周面との間に接着剤注入孔を設けることが好ましい。

また、前記スリーブの外周面に複数の溝を設けてあることが好ましい。

また、前記溝は、前記スリーブの周方向に設けられていることが好ましい。

前記スリーブの外周面と前記スリーブホルダの内周面との隙間は0.0１ｍｍ以下である
ことが好ましい。

本発明の一実施形態に係る光レセプタクルの製造方法は、軸方向に光プラグフェルールが挿入される貫通孔を有するスリーブと、該スリーブの外周面を保持する内周面と外周面との間に接着剤注入孔が設けられたスリーブホルダとを具備する光レセプタクルの製造方法において、前記スリーブを前記スリーブホルダの内側に挿入した後、前記接着剤注入孔から接着剤を注入しながら前記スリーブを軸の周りに回転させて、前記スリーブホルダと前記スリーブとを接着することを特徴とする。

本発明の光レセプタクルおよび光モジュールによれば、スリーブの両端面が位置する前記スリーブホルダの内周面に接着剤溜まりを形成することにより、スリーブの外径とスリーブホルダの内径との間のクリアランスを非常に小さくした場合においても、接着剤がスリーブホルダの底部等に付着することがないため、プラグフェルールの挿入に支障を来たすことがなく、プラグフェルールの軸方向の位置が常に安定し、且つ、長期信頼性においてスリーブとスリーブホルダの中心軸のズレが発生しないため、繰り返し再現性に優れた接続損失が得られる光レセプタクルを実現することが出来る。

本発明の光レセプタクルの実施の形態の一例を示す断面図である。本発明の別の一実施形態の光レセプタクルを示す断面図である。本発明の別の一実施形態の光レセプタクルを示す断面図である。本発明の別の一実施形態の光レセプタクルを示す断面図である。本発明の光モジュールの実施の形態の一例を示す断面図である。従来の光レセプタクルの例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態の例を図面にもとづいて説明する。

図１は、本発明の光レセプタクルの実施の形態の一例を模式的に示す断面図である。図１に示すように本発明の光レセプタクル１は、スリーブ２とスリーブホルダ３とから構成される。なお、以下説明においてスリーブ２に精密スリーブ２を用いた場合を例として説明する。

スリーブホルダ３は、有底筒状の形状を有しており、軸方向に外側に向かって開口する挿入孔４を有している。挿入孔４の内側には精密スリーブ２が挿入される。そして、挿入孔４の内周面４ａに精密スリーブ２の外周面２ｂが接着剤を介して固定される。挿入孔４は、一方端に底部５を有しており、精密スリーブ２の一端２ｃが当接される。

また、スリーブホルダ３の底部５には、挿入孔４の内側からスリーブホルダ３の外側端面６にかけて貫通する窓７を有する。この窓７の径は、挿入孔４の径に比べて小さくされている。窓７には、プラグフェルール８の内孔に保持される光ファイバ９と光学的に接続される光が伝搬する。

精密スリーブ２は、筒状の形状を有している。精密スリーブ２の外径は、スリーブホルダ３の挿入孔４の内径よりもわずかに小さく形成されている。精密スリーブ２は、軸方向に貫通する貫通孔２ａを有し、この貫通孔２ａにプラグフェルール８が挿入される。精密スリーブ２はプラグフェルール８を所定位置に保持する機能を有する。

スリーブホルダ３と精密スリーブ２は接着剤を介し固定され、スリーブホルダ３に設けられた挿入孔４の内周面４ａには、精密スリーブ２の両端面２ｃ，２ｄに対応する位置に内周面４ａの周方向に沿って内周面４ａを切削加工し、精密スリーブ２の外周面２ｂとの間に形成された空間１０ａ，１０ｂを有している。空間１０は挿入孔４の底部５側に設けられた空間１０ａと開口側に設けられた空間１０ｂの両者を含み、接着剤溜まりとしての機能を有する。空間１０が設けられていることで、スリーブホルダ３の底部５および精密スリーブ２の先端２ｄ部に接着剤が付着することがないため、プラグフェルール８の軸方向の静止位置が常に安定し、従来の光レセプタクル１００よりも繰り返し再現性に優れた接続性能が得られる。

空間１０は、スリーブ２の外周面２ｂ側を切削加工することによって形成することもできる。図２は、その例を示すものである。図２において、スリーブ２のプラグフェルール８が挿入される側と反対側、すなわち底部５側のスリーブ２の一端２ｃ側の端面と外周面２ｂとの間に面取り２０を施し、これによってスリーブホルダ３との間に空間１０ａを設けている。

なお、図２において、スリーブホルダ３の底部５に、スリーブ２の内周面と接するように突出部２１がさらに設けられていてもよい。この突出部２１を設けることによって、接着剤がスリーブ２の内周面側に流れ難くしてある。また、この突出部２１によって、光軸に対する精密スリーブ２の位置決めも容易にできる。

また、光レセプタクル１には、図３に示すようにスリーブホルダ３の内周面４ａと外周面３ａとの間に接着剤注入孔１２を形成しておくのが好ましい。従来、スリーブホルダ３の内周面４ａもしくは、精密スリーブ２の外周面２ｂに接着剤を塗布した後に精密スリーブ２を挿入孔４に挿入しているが、挿入時に接着剤内部に気泡が生じることがある。その気泡の影響でスリーブホルダ３と精密スリーブ２の接合強度が不安定になる場合がある。接着剤注入孔１２を設けることで、スリーブホルダ３に精密スリーブ２を挿入した後に、接着剤注入孔１２から接着剤を注入しながら精密スリーブ２を軸の周りに回転させて、スリーブホルダ３と精密スリーブ２とを接着すれば、接着剤中に気泡が発生するのを抑えることができる。

また、図４に示すように精密スリーブ２の外周面２ｂに複数の溝１３を設けておくことが好ましい。溝１３を設けることで、接着領域が増えて精密スリーブ２とスリーブホルダ３の接合強度を向上することができる。プラグフェルール８の挿抜は軸方向に行われるため、溝１３はその方向と垂直の方向、つまり外周面２ｂの周方向に溝１３を設けることによって、精密スリーブ２とスリーブホルダ３の接着強度を向上させることができる。

また、精密スリーブ２の外周面２ｂとスリーブホルダ３の内周面４ａとの隙間は0.0１
ｍｍ以下であることが好ましく、上記隙間を極力小さくすることで、長期信頼性試験における精密スリーブ２とスリーブホルダ３の軸ズレが低減され、安定した接続損失特性を得ることができる。

以下に、上述した本発明の光レセプタクル１を構成する部材の詳細を示す。

本実施の形態に係るスリーブホルダ３は、有底筒状であればよいが、端面６側の外周端部にフランジ部１４を形成しておけば、外部の部材との接合が容易となる。また、スリーブホルダ３を光モジュールに使用する場合、光モジュールに搭載される光素子１５（発光素子または受光素子）が収納される筐体１６と溶接することが多いため、スリーブホルダ３の材料としては、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接可能な材料が好ましい。このような材料の中でも、耐腐食性と溶接性の観点から、ステンレスが望ましい。また、半田との密着性を考慮すれば、金メッキ等をスリーブホルダ３の外表面に施しても良い。

精密スリーブ２には、ジルコニアセラミックス，アルミナセラミックス，銅等の金属などが用いられるが、耐摩耗性の観点から、ジルコニアセラミックス材料を用いることが好ましい。精密スリーブ２の貫通孔２ａ内周面の表面荒さは挿入性を考慮すれば、Ｒａ０．２μｍ以下であることが望ましい。精密スリーブ２の内周面の表面荒さＲａを０．２μｍ以下とすることにより、プラグフェルール８の精密スリーブ２への挿入をより良好なものとすることができる。プラグフェルール８の外径と精密スリーブ２の貫通孔２ａの内径公差は、１μｍ以下であることが望ましい。プラグフェルール８の外径と精密スリーブ２の内径公差を１μｍ以下とすることにより接続損失を低く抑えることができる。

精密スリーブ２とスリーブホルダ３とを接着する接着剤の例としては、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤等が用いられる。精密スリーブ２を所定位置に挿入し、内周面４ａと外周面２ｂとの間に所定量の接着剤を注入して接着剤を硬化させ、接着する。

図５は、本発明の光モジュール１８の断面図である。光モジュール１８は、本発明の光レセプタクル１を用いて構成されている。光モジュール１８は、スリーブホルダ３のフランジ部１４に、光素子１５およびレンズ１９を備えた筐体１６を接合して構成されている。

光モジュール１８が受光モジュールの場合、プラグフェルール８の光ファイバ９から出射された光信号がレンズ１９を通過した後、受素子１５に集光されて光結合されるように構成されている。光モジュール１８において、スリーブホルダ３と筺体１６とは、ＹＡＧ等によって溶接されている。そのため、筺体１６を構成する材料としては、スリーブホルダ３と同じものが好ましい。

なお、本発明は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。
また、上記実施の形態の説明において上下左右という用語は、単に図面上の位置関係を説明するために用いたものであり、実際の使用時における位置関係を意味するものではない。

１：光レセプタクル
２：精密スリーブ
２ａ：貫通孔
３：スリーブホルダ
４：挿入孔
５：底部
６：外側端面
７：窓
８：プラグフェルール
９：光ファイバ
１０：接着剤溜まり
１２：接着剤注入孔
１３：溝
１４：フランジ
１５：光素子
１６：筺体
１８：光モジュール
１９：レンズ
２０：面取り
２１：突出部

Claims

軸方向にプラグフェルールが挿入される貫通孔を有するスリーブと、該スリーブの外周面と接着される内周面を有するスリーブホルダとを具備する光レセプタクルにおいて、前記スリーブの両端面が位置する前記スリーブホルダの内周面または前記スリーブの外周面に接着剤溜まりを設けたことを特徴とする光レセプタクル。
前記スリーブの前記プラグフェルールが挿入される側と反対側の端面と前記スリーブの外周面および内周面との間に面取りを施すとともに、前記内周面と接する突出部を前記スリーブホルダに設けたことを特徴とする請求項１記載の光レセプタクル。
前記スリーブホルダの内周面と外周面との間に接着剤注入孔を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の光レセプタクル。
前記スリーブの外周面に複数の溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光レセプタクル。
前記溝は、前記スリーブの周方向に設けられていることを特徴とする請求項４記載の光レセプタクル。
前記スリーブの外周面と前記スリーブホルダの内周面との隙間は０．０１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光レセプタクル。
軸方向に光プラグフェルールが挿入される貫通孔を有するスリーブと、該スリーブの外周面を保持する内周面と外周面との間に接着剤注入孔が設けられたスリーブホルダとを具備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スリーブホルダの内側に挿入した後、前記接着剤注入孔から接着剤を注入しながら前記スリーブを軸の周りに回転させて、前記スリーブホルダと前記スリーブとを接着することを特徴とする光レセプタクルの製造方法。