JP2012108225A - 光サブアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズへ接着剤が付着することなく、接着部全領域へ接着剤を塗布することができるＯＳＡを提供する。
【解決手段】ＴＯＳＡ１は、端面にレンズ２ｄが取り付けられた筺体内に光電変換素子を有する光モジュール２と、該光モジュール２が挿入され筺体の側面と接着剤で固定されるモジュール収容部３２、及び、光コネクタのフェルールが挿着されるフェルール装着部３１を有するレセプタクル部材３と、を備えたものであって、レセプタクル部材３のモジュール収容部３２は、光モジュール２の筺体側面と接着する接着部３２ａの内壁の上端が、レンズ２ｄが取り付けられた端面より低い段差となるように形成されると共に、接着部３２ａの内壁の上端とフェルール装着部３１との間の側壁には窓孔３２ｄが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信用の光信号を送信及び／または受信する光モジュールを備えた光サブアセンブリに関する。

光通信に用いられる光モジュールは、光電変換機能を担う光電変換素子として、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）やフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）等を有する。図３に示すように、光コネクタが接続されるレセプタクル部材１０２を上述のような光モジュール１０１に取付けることにより、光サブアセンブリ（ＯＳＡ：Optical Sub-Assembly）１００が構成される（例えば、特許文献１参照）。

このＯＳＡ１００では、光モジュール１０１が有するレンズ１０１ａによって、例えば、光モジュール１０１内のＬＤから出射された光が、レセプタクル部材１０２に接続された光コネクタの光ファイバに集光されるようになっている。
また、光モジュール１０１とレセプタクル部材１０２との固定は、両者の間の隙間を埋める接着剤１０３により行われる。

特開２００８−１１６８６１号公報

しかし、光モジュール１０１とレセプタクル部材１０２との隙間すなわち接着部の全領域にわたって充填塗布されていないと、十分な接着強度を得ることができないが、図３の構造では、接着部における充填塗布の様子を確認できない。したがって、接着部の全領域に確実に充填塗布するためには、接着剤を多めにする必要がある。しかし、多過ぎると、レンズ１０１ａに接着剤が付着してしまう恐れがある。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、レンズへ接着剤が付着することなく、接着部全領域へ接着剤を塗布することができるＯＳＡを提供することをその目的とする。

本発明の光サブアセンブリは、端面にレンズが取り付けられた筺体内に光電変換素子を有する光モジュールと、該光モジュールが挿入され筺体の側面と接着剤で固定されるモジュール収容部、及び、光コネクタのフェルールが挿着されるフェルール装着部を有するレセプタクル部材と、を備えたものであって、レセプタクル部材のモジュール収容部は、光モジュールの筺体側面と接着する接着部内壁の上端が、レンズが取り付けられた端面より低い段差となるように形成されると共に、接着部内壁の上端とフェルール装着部との間の側壁には窓孔が形成されていることを特徴とする。

レセプタクル部材が、窓孔が加工される際に段差が同時に加工されるとよい。

本発明によれば、光モジュールのレンズが取り付けられた端面に対して、レセプタクル部材側に段差を設けたので、接着剤を多めに塗布しても、レンズへ接着剤が付着することがなく、また、接着部全領域にわたって充填塗布されているか否かは、レセプタクル部材の側面に設けた窓孔から確認することができる。さらに、該窓孔から、レンズへの接着剤付着の有無も確認することができる。

本発明のＯＳＡの一例を説明する図である。 本発明のＯＳＡの他の例を説明する図である。 従来のＯＳＡを説明する図である。

本発明のＯＳＡは、光コネクタが接続されるレセプタクル部材と、光モジュールとを備える。本ＯＳＡは、例えば、ＬＤを有する送信用光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitting ＯＳＡ）やＰＤを有する受信用光サブアセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiving ＯＳＡ）等として構成されるが、以下の説明では、ＴＯＳＡとして構成されたものとする。

図１は、本発明のＴＯＳＡの一例を説明する図で、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）はそれぞれＴＯＳＡの一例の部分断面図及び斜視図である。
図１の例のＴＯＳＡ１は、接続される光コネクタのフェルールを受納するレセプタクル部材３と、電気信号を光信号に変換し、レセプタクル部材３に挿入されたフェルールの光ファイバへ送出するＬＤを有する光モジュール２とが、接着剤４で固定されて成る。

光モジュール２は、端面にレンズ２ｄが取り付けられた筺体内に上記のＬＤやモニタＰＤを有する同軸型の一般的なもので、その筐体は、ステム２ａ、レンズキャップ２ｂから成る。ステム２ａは、レンズキャップ２ｂと協働して、内部に素子搭載空間を有するＣＡＮパッケージを構成しており、外部に電気接続するためのリードピン２ｃを有する。リードピン２ｃは、ＬＤやモニタＰＤと種々の接続手段により電気接続される。レンズキャップ２ｂは、ステム２ａと協働してＬＤ等を気密封止するものであり、ＬＤからの光を集光するレンズ２ｄと、レンズ２ｄを保持する金属製のキャップシェル２ｅを有する。レンズ２ｄは、ＴａＦ３等の光学ガラス製のボールレンズであり、キャップシェル２ｅの上部中央の開口に封止ガラス等により固定される。

レセプタクル部材３は、光モジュール２のＬＤと光コネクタのフェルールの光ファイバとを光結合させるためのもので、光コネクタのフェルールが装着されるフェルール装着部３１と、光モジュール２がレンズ２ｄ側から収容され接着剤４で固定されるモジュール収容部３２を有する。

モジュール収容部３２は、フェルール装着部３１とは反対側の端部に、光モジュール２のキャップシェル２ｅと接着剤４で固定される接着部３２ａを有し、該接着部３２ａが、上記固定のため、光モジュール２のキャップシェル２ｅの形状に対応して円筒状に形成されている。

また、モジュール収容部３２のレンズ空間部３２ｂは、光モジュール２のレンズ２ｄが位置し、以下のような形状となっている。レンズ空間部３２ｂは、光モジュール２のレンズ２ｄが取り付けられた端面に対する段差３２ｃが当該収容部３２の内壁に形成されるように接着部３２ａより内径が広い円筒形状となっている。段差３２ｃの端面は、光モジュール２のレンズ２ｄが取り付けられた端面より低い位置、すなわちステム２ａ側に位置する。
さらに、モジュール収容部３２のレンズ空間部３２ｂの側壁には、つまり、接着部３２ａの上端とフェルール装着部３１との間の側壁には、光モジュール２のレンズ２ｄへの接着剤の付着の有無や、接着部３２ａの全領域にわたって充填塗布されているか否かを確認するための窓孔３２ｄが形成されている。

以上のような構成部材から成るＴＯＳＡ１の組み立ては以下のように行われる。すなわち、レセプタクル部材３のモジュール収容部３２内において、光モジュール２とレセプタクル部材３の位置合わせを３次元的に行い（レセプタクル部材の軸方向及び該軸と垂直な面内の位置合わせを行い）、その後、キャップシェル２ｅとレセプタクル部材３との間の隙間にステム２ａ側から樹脂製接着剤等の接着剤４を充填し、接着剤４を硬化することでＴＯＳＡ１の組み立ては完了する。

組み立ての際、塗布する接着剤４が適量より多かった場合、キャップシェル２ｅとレセプタクル部材３の接着部３２との間の接着剤４はレンズ２ｄ側へ這い上がろうとする。しかし、上述のように、レセプタクル部材３の内壁にキャップシェル２ｂとの段差３２ｃが形成されるようレンズ空間部３２ｂが設けられており、キャップシェル２ｂとレセプタクル部材３の内壁との隙間が、キャップシェル２ｂの上面近傍で広がっている。そのため、余分な接着剤４は段差３２ｃ上に流れるので、接着剤４が多くてもレンズ２ｄ側へ這い上がることがない。

一方、接着剤４が適量より少ない場合、キャップシェル２ｅの上面とレセプタクル部材３との間に、接着剤４のフィレットが十分に形成されない。したがって、ＴＯＳＡ１では、接着剤４が適量より少ないか否かの確認を、レセプタクル部材３の側面の窓孔３２ｄより上記フィレットの有無を確認することにより行うことができる。
また、レセプタクル部材３の窓孔３２ｄから、レンズ２ｄへの接着剤４の付着の有無も確認できる。

このように、ＴＯＳＡ１では、レセプタクル部材３の内壁のキャップシェル２ｅのレンズ２ｄ側の端部付近に段差３２ｃを設けることで、樹脂４がレンズ２ｄ方向へ流れ出すことを防ぐことができ、また、レセプタクル部材３の側壁に窓孔３２ｄを設けているので、充填した樹脂４のフィレットを該孔３２を介して確認し、きちんと充填できていることを確認できる。
なお、レセプタクル部材３２は、ＳＵＳ系の金属ブロックを切削加工することにより作製できる。

図２は、本発明のＴＯＳＡの他の例を説明する図で、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）はそれぞれＴＯＳＡの他の例の部分断面図及び斜視図である。本例において、図１の例と同様の構成部分については、同じ符号を用いることにより、説明を省略する。
図２のＴＯＳＡ１´は、図１の例と同様、レセプタクル部材３´と、光モジュール２を備えるが、図１の例とは異なり、レセプタクル部材３´が、スリーブ部材３１´とジョイントスリーブ（Ｊスリーブ）３２´の２つの部材から構成される。

スリーブ部材３１´は、図１のフェルール装着部３１と同様に機能し、光コネクタのフェルールが装着される。また、スリーブ部材３１´は、例えば、樹脂材料から形成され、Ｊスリーブ３２´とは光学的調芯された後に樹脂製接着剤により接着固定される。

Ｊスリーブ３２´は、スリーブ部材９と光モジュール２とを連結するものであって、図１のモジュール収容部３２と同様に機能し、光モジュール２がレンズ２ｄ側から収容され接着剤４で固定される。
このＪスリーブ３２´は、図１のモジュール収容部３２と同様に、スリーブ部材３１´とは反対側の端部に、光モジュール２のキャップシェル２ｅと接着剤４で固定される接着部３２ａを有し、さらに、光モジュール２のレンズ２ｄが取り付けられた端面に対する段差３２ｃ´が当該Ｊスリーブ３２´の内壁に形成されるよう、光モジュール２のレンズ２ｄが位置するレンズ空間部が加工されている。また、Ｊスリーブ３２´は、図１のモジュール収容部３２と同様に、その側壁に窓孔３２ｄ´が形成されている。

しかし、窓孔３２ｄ´は、図１の例のものと異なり、段差３２ｃ´を一端とし且つ断面においてレンズ接着部３２ａ´の内径より長い辺を有する長方形形状であり、該窓孔３２ｄ´を形成すると、段差３２ｄ´が同時に形成できるようになっている。そのため、図２のＴＯＳＡ１は図１のものに比べ作製が容易である。
Ｊスリーブ３２´は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）を材料として用い、窓孔３２ｄ´に相当する突起を樹脂金型に設けておくことで作製できる。Ｊスリーブ３２の材料としては、ＰＰＳ以外では、ＬＣＰ（液晶ポリマー樹脂）やＰＥＩ（ポリエーテルイミド樹脂）等の高い曲げ弾性率が得られる材料が好ましい。なお、Ｊスリーブ３２´は、ＳＵＳ系の金属ブロックを切削加工することによっても作製できる。

以上のようなＪスリーブ３２´等から成るＴＯＳＡにおいても、組み立ての際、塗布する接着剤４が適量より多い場合、キャップシェル２ｅとレセプタクル部材３のＪスリーブ３２´との間の接着剤４はレンズ２ｄ側へ這い上がろうとする。しかし、上述のように、レセプタクル部材３の内壁にキャップシェル２ｂとの段差３２ｃ´が形成されるよう窓孔３２ｄ´が設けられており、キャップシェル２ｂとＪスリーブ３２´の内壁との隙間が、キャップシェル２ｂの上面近傍で広がっている。そのため、余分な接着剤４は段差３２ｃ´上に流れるので、接着剤４が多くてもレンズ２ｄ側へ這い上がることがない。

一方、接着剤４が適量より少ない場合、キャップシェル２ｅの上面とＪスリーブ３２´との間に、接着剤４のフィレットが十分に形成されない。したがって、ＴＯＳＡ１´では、接着剤４が適量より少ないか否かの確認を、Ｊスリーブ３２´の側面の窓孔３２ｄ´より上記フィレットの有無を確認することにより行うことができる。
また、Ｊスリーブ３２´の窓孔３２ｄ´から、レンズ２ｄへの接着剤４の付着の有無も確認できる。

このように、ＴＯＳＡ１では、Ｊスリーブ３２´の内壁のキャップシェル２ｅのレンズ２ｄ側端部付近に段差３２ｃ´を設けることで、樹脂４がレンズ２ｄ方向へ流れ出すことを防ぐことができ、また、Ｊスリーブ３２´の側壁に窓孔３２ｄ´を設けているので、充填した樹脂４のフィレットを該孔３２´を介して確認しきちんと充填できていることを確認できる。

なお、図１のようにレセプタクル部材が１つの部品からなる場合でも、窓孔を加工すると同時に、レセプタクル部材のモジュール収容部のレンズ空間部すなわち上述の段差を加工することもできる。

１，１´…ＴＯＳＡ、２…光モジュール、２ｂ…レンズキャップ、２ｄ…レンズ、２ｅ…キャップシェル、３，３´…レセプタクル部材、４…接着剤、３１…フェルール装着部、３１´…スリーブ部材、３２…モジュール収容部、３２´…ジョイントスリーブ、３２ｃ，３２ｃ´…段差、３２ｄ，３２ｄ´…窓孔。

Claims (2)

1. 端面にレンズが取り付けられた筺体内に光電変換素子を有する光モジュールと、該光モジュールが挿入され前記筺体の側面と接着剤で固定されるモジュール収容部、及び、光コネクタのフェルールが挿着されるフェルール装着部を有するレセプタクル部材と、を備えた光サブアセンブリであって、
   前記レセプタクル部材のモジュール収容部は、前記光モジュールの筺体側面と接着する接着部内壁の上端が、前記レンズが取り付けられた端面より低い段差となるように形成されると共に、前記接着部内壁の上端と前記フェルール装着部との間の側壁には窓孔が形成されていることを特徴とする光サブアセンブリ。
2. 前記レセプタクル部材において、前記窓孔が加工される際に、前記段差が同時に加工されることを特徴とする請求項１に記載の光サブアセンブリ。

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