JP2013011704A - Fiber stub with optical element, optical receptacle using the same, and optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光アイソレータ素子やファラデー・ローテータ・ミラー等の光学素子を搭載したファイバスタブ、ならびにこれを用いた光レセプタクルおよび光モジュールに関する。 The present invention relates to a fiber stub equipped with optical elements such as an optical isolator element, a Faraday rotator, and a mirror, and an optical receptacle and an optical module using the same.
光通信において、半導体レーザ素子への戻り光を防止する等の目的では光アイソレータが用いられる。光アイソレータは、例えば光レセプタクル内に固定される。図5に従来の光レセプタクルの例を断面図で示す。 In optical communication, an optical isolator is used for the purpose of preventing return light to the semiconductor laser element. The optical isolator is fixed in, for example, an optical receptacle. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional optical receptacle.
従来の光レセプタクル30は、フェルール31bに光ファイバ31aが挿通されたファイバスタブ31と、ファイバスタブ31の後端側を保持するホルダ32と、ファイバスタブ31の先端側に挿着されたスリーブ33と、スリーブ33の外側を覆い、ホルダ32に保持されたシェル34とが組み合わされている。ファイバスタブ31の後端面には光アイソレータ素子35aおよび磁石35bから成る光アイソレータ35が固定されている(例えば、特許文献1参照)。
A conventional
半導体レーザ素子(図示せず)は、光レセプタクル30の後端側(図の左側)に配置される。そして光レセプタクル30の先端側(図の右側)から半導体レーザ素子に進入する戻り光は、光アイソレータ35によって遮断される。このようにして、半導体レーザ素子の動作が戻り光の影響を受けないようにされている。
A semiconductor laser element (not shown) is disposed on the rear end side (left side in the figure) of the
ところで、ファイバスタブ31の後端面上における光アイソレータ35の固定位置が光軸位置からずれると、挿入損失が大きくなるので、光アイソレータ素子35aのファイバスタブ31への固定作業は注意深く行なう必要があった。そこで、光アイソレータの固定作業を容易にする方法が案出されている。
By the way, if the fixing position of the
図6は、光アイソレータが固定された光ファイバピグテール40の例を示す(例えば、特許文献2参照)。
FIG. 6 shows an example of an
図6において、光アイソレータ45は光アイソレータ素子45aおよび磁石45bから成る。セラミックキャピラリ41bの後端部(図の左側部)外径は、光アイソレータ素子45aの外接円の直径と同じ径に加工されている。一方で、筒状の磁石45bの内径は、光アイソレータ素子45aの外接円およびセラミックキャピラリ41bの外径とちょうど嵌め合う寸法とされ、磁石45bの内径部分によって光アイソレータ素子45aを位置決めして固定できるようにしてある。これによって、光アイソレータ素子45aが光軸からずれて固定されないようにしてある。
In FIG. 6, the
近年、光アイソレータ35,45をより小型にすることによって、光レセプタクル20
や光ファイバピグテール40等をより安価なものにしたいとの要請がある。上記光ファイバピグテール40において、光アイソレータ素子45aを小さくすると、これに伴って、セラミックキャピラリ41bの外形の研削加工量が増大する。研削加工量の増大は、加工時間の増加による加工工賃の上昇を招く。さらに、セラミックキャピラリ41bの光アイソレータ素子45aを搭載する突起部分の周面および突起の付け根部分等の加工精度が要求され、生産性が上がらないという問題が生じる。
In recent years,
There is a demand to make the
そこで、本発明は、加工容易で生産性に優れ、小型の光アイソレータ素子等光学素子を精度良く搭載可能なファイバスタブを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fiber stub that can be easily processed, has excellent productivity, and can accurately mount an optical element such as a small optical isolator element.
本発明の一実施形態に係る光学素子付きファイバスタブは、フェルールと、このフェルールの先端面から後端面にかけて軸方向に設けられた貫通孔に挿入された光ファイバと、前記後端面に、前記貫通孔の開口を覆うように取り付けられた光学素子とを備えており、光軸に垂直な面への前記後端面の投影面積が前記フェルール全体の投影面積よりも小さく、前記フェルールの後端側外周面が前記後端面に向けてテーパ面とされていることを特徴とする。 A fiber stub with an optical element according to an embodiment of the present invention includes a ferrule, an optical fiber inserted in a through-hole provided in an axial direction from a front end surface to a rear end surface of the ferrule, and the through end on the rear end surface. An optical element attached to cover the opening of the hole, and the projected area of the rear end surface onto the surface perpendicular to the optical axis is smaller than the projected area of the entire ferrule, and the outer periphery on the rear end side of the ferrule The surface is a tapered surface toward the rear end surface.
上記光学素子付きファイバスタブにおいて、前記後端側外周面は、前記後端面側でテーパ角度が小さくなっているのが好ましい。 In the fiber stub with an optical element, it is preferable that the rear end side outer peripheral surface has a taper angle smaller on the rear end surface side.
また、前記光学素子の取り付け面は、前記後端面の内側にあるのが好ましい。 The mounting surface of the optical element is preferably inside the rear end surface.
前記後端面を含む平面への前記光学素子の投影面積は前記後端面の外周の内側面積以下であるのが好ましい。 It is preferable that a projected area of the optical element on a plane including the rear end face is equal to or smaller than an inner area of the outer periphery of the rear end face.
さらに、前記後端面は、光軸に垂直な面に対して傾斜した傾斜面であるのが好ましい。 Furthermore, the rear end surface is preferably an inclined surface inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis.
光軸に垂直な面への前記後端面の投影形状は円形状であるのが好ましい。 The projected shape of the rear end surface on the surface perpendicular to the optical axis is preferably circular.
前記光学素子が、ファラデー回転子を含むことがある。 The optical element may include a Faraday rotator.
本発明の一実施形態に係る光学素子付き光レセプタクルは、上記光学素子付きファイバスタブと、筒形状であり、一方端に光コネクタのプラグフェルールが挿入される開口を有するとともに、他方端の開口に前記フェルールの先端側が挿入されたスリーブと、挿通孔を有し、前記フェルールの後端側が前記挿通孔に挿入されたホルダとを有することを特徴とする。 An optical receptacle with an optical element according to an embodiment of the present invention has a fiber stub with the optical element and a cylindrical shape, and has an opening into which a plug ferrule of an optical connector is inserted at one end and an opening at the other end. It has a sleeve into which the tip end side of the ferrule is inserted, an insertion hole, and a rear end side of the ferrule has a holder inserted into the insertion hole.
前記光学素子が、ファラデー回転子を含み、前記ホルダの前記挿通孔の後端側の開口の周囲に前記光学素子に磁界を加える磁石が固定されているのがよい。 The optical element may include a Faraday rotator, and a magnet for applying a magnetic field to the optical element may be fixed around an opening on the rear end side of the insertion hole of the holder.
また、この場合、前記ホルダの前記挿通孔の後端側の開口の周囲に、前記磁石の一部を埋め込む座刳り穴が形成されているのが好ましい。 In this case, it is preferable that a counterbore hole for embedding a part of the magnet is formed around the opening on the rear end side of the insertion hole of the holder.
そして、前記光学素子付きファイバスタブの前記後端面が前記磁石の内側に位置するように、前記フェルールが前記ホルダに挿入されているのが好ましい。 And it is preferable that the said ferrule is inserted in the said holder so that the said rear end surface of the said fiber stub with an optical element may be located inside the said magnet.
本発明の一実施形態に係る光モジュールは、発光素子を有する光学ユニットと、上記光学素子付き光レセプタクルとを備え、前記発光素子の光が、前記光学素子に入射されるように前記光学ユニットと前記光レセプタクルとが固定されていることを特徴とする。 An optical module according to an embodiment of the present invention includes an optical unit having a light emitting element and the optical receptacle with the optical element, and the optical unit so that light from the light emitting element is incident on the optical element. The optical receptacle is fixed.
本発明の一実施形態に係る光学素子付きファイバスタブによれば、後端面に、貫通孔の開口を覆うように接合された光学素子を備えており、光軸に垂直な面への後端面の投影面積がフェルール全体の投影面積よりも小さく、フェルールの後端側外周面が後端面に向かってテーパ面であることから、後端面を光学素子の取り付け面に合わせて小さく加工するのが容易で生産性に優れる。また、後端面を光学素子の形状に合わせて小さく加工でき、光学素子の位置合わせが容易である。 According to a fiber stub with an optical element according to an embodiment of the present invention, the rear end face is provided with an optical element joined so as to cover the opening of the through hole, and the rear end face is perpendicular to the optical axis. Since the projected area is smaller than the projected area of the entire ferrule and the outer peripheral surface on the rear end side of the ferrule is a tapered surface toward the rear end surface, it is easy to process the rear end surface to a small size according to the mounting surface of the optical element. Excellent productivity. Further, the rear end face can be processed to be small according to the shape of the optical element, and the alignment of the optical element is easy.
上記光学素子付き光レセプタクルにおいて、後端側外周面が、後端面側でテーパ角度が小さくなる形状を有する場合は、後端面と後端側外周面との間に形成される角を尖鋭なものにし、後端側外周面の長さを短くすることができるので、ファイバスタブの長さを短いものとすることができる。 In the optical receptacle with an optical element, when the rear end side outer peripheral surface has a shape in which the taper angle becomes smaller on the rear end surface side, the angle formed between the rear end surface and the rear end side outer peripheral surface is sharp. In addition, since the length of the rear end side outer peripheral surface can be shortened, the length of the fiber stub can be shortened.
光学素子の取り付け面は、後端面の内側にあるようにすると、光学素子の位置合わせがより容易なものとできる。 When the mounting surface of the optical element is located inside the rear end surface, the optical element can be more easily aligned.
この場合、後端面を含む平面への光学素子の投影面積が後端面の外周の内側面積以下であるようにすると、光学素子の位置合わせが容易である。 In this case, if the projected area of the optical element onto the plane including the rear end face is equal to or smaller than the inner area of the outer periphery of the rear end face, the optical element can be easily aligned.
また、上記光学素子付き光レセプタクルにおいて、後端面は、光軸に垂直な面に対して傾斜した傾斜面としておくと、光学素子が光軸に対して傾斜して取り付けられるので、光学素子の表面で反射した光が同じ光路を戻ることを防ぐことができる。また、傾斜面の傾斜方向をファイバスタブの後端側から見て判断することができる。 In the optical receptacle with an optical element, if the rear end surface is inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis, the optical element is attached to be inclined with respect to the optical axis. It is possible to prevent the light reflected by the light from returning on the same optical path. In addition, the inclination direction of the inclined surface can be determined from the rear end side of the fiber stub.
後端面の光軸に垂直な面への投影形状が円形状になるようにすると、フェルールの後端側外周面の加工を容易なものとできる。 If the projected shape on the surface perpendicular to the optical axis of the rear end surface is circular, the processing of the outer peripheral surface of the rear end side of the ferrule can be facilitated.
光学素子がファラデー回転子を含むと、光路上で光信号を処理することができ、偏光選択機能を有するコンパクトな装置とすることができる。 When the optical element includes a Faraday rotator, an optical signal can be processed on the optical path, and a compact device having a polarization selection function can be obtained.
本発明の一実施形態に係る光レセプタクルによれば、ホルダ部分に上記機械的強度に優れるファイバスタブが挿入されるので、組立が容易な光レセプタクルとすることができる。 According to the optical receptacle according to the embodiment of the present invention, since the fiber stub having excellent mechanical strength is inserted into the holder portion, the optical receptacle can be easily assembled.
また、光学素子がファラデー回転子を含むもので、ホルダの挿通孔の後端側の開口の周囲に光学素子に磁界を加える磁石を固定するようにすると、光アイソレータを組み込んだ光レセプタクルとすることができる。 In addition, if the optical element includes a Faraday rotator, and a magnet that applies a magnetic field to the optical element is fixed around the opening on the rear end side of the insertion hole of the holder, an optical receptacle incorporating an optical isolator shall be obtained. Can do.
ホルダの挿通孔の後端側の開口の周囲に、磁石の一部を埋め込む座刳り穴が形成されていると、磁石の位置合わせが容易で、外れにくいものとできる。 If a counterbore hole for embedding a part of the magnet is formed around the opening on the rear end side of the insertion hole of the holder, the magnet can be easily aligned and difficult to come off.
本発明の一実施形態に係る光モジュールによれば、上記光レセプタクルが用いられ、組立容易で、高機能な光モジュールを提供することができる。 According to an optical module according to an embodiment of the present invention, the above optical receptacle is used, and an optical module that is easy to assemble and has high functionality can be provided.
以下、本発明の実施の形態の各例を図を用いながら説明する。 Hereinafter, each example of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る光学素子付きファイバスタブ4の中心軸を含む断面を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a cross section including a central axis of a
ファイバスタブ4は、ジルコニアセラミックスまたはアルミナセラミックスなどのセラミック材、またはガラス材等からなるフェルール1の先端面1aから後端面1bにかけて中央軸方向に設けられた貫通孔1cに光ファイバ2が挿通されたものである。光ファイバ2は、接着剤によりフェルール1に保持されている。
In the
フェルール1の中心軸に直交する面に投影したファイバスタブ4の後端面1bの面積は、この直交する面におけるフェルール1の投影面積よりも小さい。すなわち、後端面1bはフェルール1の中央部の断面よりも小さい。そして、フェルール1の後端側外周面1eは、この面積の小さい後端面1bに向けて先細りとなるテーパ面とされている。
The area of the
後端面1bには貫通孔1cの開口が開いており、この開口を覆うように光学素子3が接置される。貫通孔1cには、光ファイバ2が挿入されているので、光ファイバ2の光軸を横切って光学素子3が光路に接続されることになる。
An opening of the through
後端面1bの外径および光学素子3の幅は、少なくとも後述する半導体レーザから入射されるビームのスポット径よりも大きくする必要がある。ビームのスポット径は、一般に直径0.1mm〜0.2mmである。一方、光学素子3は、コスト的な要請によって、できるだけ幅が小さいものとするのが望ましい。例えば、幅0.2mm〜0.4mm、厚さ0.6mm〜1.0mmの平行六面体形状のものが用いられる。この光学素子3の大きさに対応させて、後端面1bの外径は、例えば、0.3mm〜0.6mmとされる。ビームのスポット径をさらに小さく絞ることができる場合、さらに小径とすることもできる。なお、フェルール1は1.25mmまたは2.5mmの外径規格のものがよく用いられる。
The outer diameter of the
光学素子3および後端面1bの大きさは、光学素子3の側面または角が外周面1bの外周位置になっても、この側面または角に対向する反対側の側面または角が光ファイバ2を横切って向こう側となる大きさとしてある。すなわち光学素子3を後端面1bの内側に取り付けたとき、光学素子3が必ず光ファイバ2の端面を覆うような大きさ関係としてある。
The size of the
フェルール1のテーパ面が設けられる後端側外周面1eの長さは、短いほうがファイバスタブ4を小型化する観点から望ましいが、短くするためにテーパ角(または、テーパ面の勾配角度)を大きくすると、後端面1bとテーパ面との間に形成される角の角度が大きな鈍角となり、後端面1bに塗布した液状の接着剤が表面張力によって後端面1bに留まらなくなる場合がある。そのため、テーパ角は45°またはそれ以下とするのがよい。
The length of the rear end side outer
そこで、図2(a),図2(b)に示すように後端側外周面1eを多段テーパ面または
凹曲面によって形成すると、テーパ面の後端面1b側のテーパ角度(テーパ面の勾配角度)αを小さくしながらテーパ面が設けられる後端側外周面1eの長さLを短いものとすることができる。図2(a)において、テーパ面の勾配角度が2つの2段テーパ面としているが、3段以上のテーパ面としても問題はない。図2(b)はテーパ面のテーパ角度が先端面1a側から後端面1b側に向かうにしたがって連続的に小さくなる凹曲面となっている。これら例のように、後端面1b側のテーパ角または勾配角度αが先端面1a側のテーパ角または勾配角度βより小さくなるようにするのが好ましい。
Therefore, when the rear end side outer
また、後端側外周面1eとフェルール1の残部外周面との間には、図2(c)に示すように、面取り部を設けて角を滑らかにしておくのがよい。例えば、勾配角Cが20°〜30°の面取り面とする。さらにR=0.1mm程度の面取りを設ければ、なお良い。
Further, as shown in FIG. 2 (c), it is preferable to provide a chamfered portion between the rear end side outer
尚、テーパ面(後端側外周面1e)は円錐形状には限定されない。例えば、後端側外周面1eは、断面が楕円形の形状であっても良いし、断面が矩形等の多角錐形状であっても良い。例えば断面が矩形のテーパ面1eは、フェルール1の後端をダイシングすることによって作製することもできる。
The tapered surface (rear end side outer
このようなフェルール1は、例えばセラミックス材を用いて、以下のようにして作製される。
Such a
先ず、所定長さの筒状に整形して焼成したジルコニアセラミックスまたはアルミナセラミックス等のセラミック筒体を準備する。次に、旋盤にセラミック筒体を固定し、外周面にダイヤモンド砥石によって旋盤加工を施すことにより形成される。または、回転する砥石にセラミック筒体を押し当てながら、回転させることによって円形状に形成される。最後に、貫通孔1cに光ファイバ2を挿通して固定した後、半導体レーザなどの発光素子への近端反射による戻り光を抑制するため、後端面1bを光軸に垂直な面に対して2°〜10°、好ましくは4°〜8°傾斜するように、光ファイバ2とともに研磨加工する。
First, a ceramic cylinder such as zirconia ceramics or alumina ceramics that has been shaped and fired into a cylinder having a predetermined length is prepared. Next, the ceramic cylinder is fixed to a lathe, and the outer peripheral surface is formed by turning with a diamond grindstone. Alternatively, it is formed into a circular shape by rotating the ceramic cylinder against the rotating grindstone. Finally, after the
後端面1bはフェルール1の後端部の錐形状を斜めに研磨加工して形成される。例えば、フェルール1の後端部形状が円錐であると、後端面1bは楕円形状に形成される。この後端面1bをフェルール1の後端側の軸上から観ると、円形状に見える。ただし、フェルール1の外周面に対し、後端面1bの円形の中心は傾斜方向に偏心して見える。これによって、後端面1bの傾斜方向を判定することができる。
The
従来の、例えば図6に示すセラミックキャピラリ41bであれば、傾斜した後端面の傾斜方向は、セラミックキャピラリ41bを側方から観て判定する必要があった。このため、磁石45b等を取り付ける前に傾斜面の傾斜方向を示すマーキング等を金属フェルール42の外周面等に施しておく必要があったが、フェルール1の場合は、後端側から観ても判定することができるので、後述のホルダ12等に固定した後でも後端面1bの傾斜方向を容易に判定することができる。
In the case of the conventional
また、光レセプタクルに使用する場合、フェルール1の先端面1aは、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と当接するために、R=7mm〜25mmの曲面研磨加工が施される。
Further, when used in an optical receptacle, the distal end surface 1a of the
次に、光アイソレータ素子3をフェルール1の後端面1bに接着する。光アイソレータ素子3の光軸に垂直な面への投影面積は、後端面1bの光軸に垂直な面への投影面積と同じかそれ以下とされているのが好ましい。即ち、光アイソレータ素子3は、後端面1bの外周に囲まれた領域内に設置できる大きさであることが好ましい。これは、後端面1bに接合する光アイソレータ素子3が、後端面1bから横にはみ出ることが無く後端面1b内
に収容できるようにするためである。また、光アイソレータ素子が磁石10の内周面に接触しないようにするためである。
Next, the
光アイソレータ素子3は、偏光子3aと、ファラデー回転子3bと、検光子3cとを順に貼り合わせたもので、偏光子3aと検光子3cの透過偏波面の角度が45°となるよう回転調芯されて、各々接着剤により張り合わせ固定される。そして、フェルール1の後端面1bの外周内に収容される大きさの直方体形状に裁断して作製される。
The
また、図1(a),図1(b)に示すように、光アイソレータ素子3は、入射面及び出射面が光軸に垂直な面に対し、後端面1bの研磨角度に合わせて所定角度傾いており、側面が光軸に平行な平行六面体とされているものとするとなおよい。後端面1bは光軸に垂直な面に対して傾斜する面とされているので、この場合、後端面1bは楕円形状となる。そこで、光アイソレータ素子3の光入射面及び出射面は長方形状とし、偏波角度に対して所定角度の関係にした長辺を後端面1bの長径方向になるようにして貼り付けるとよい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
裁断した光アイソレータ素子3は、フェルール1の後端面1bに接着する等によって固定される。フェルール1の後端面1bに液状の接着剤を滴下すると、接着剤の表面張力で丸く盛り上がるように後端面1bに濡れ広がる。その上に、光アイソレータ素子3を載置すると、接着剤の表面張力によって、光アイソレータ素子3が後端面1bの中心位置に移動するので、その位置で光アイソレータ素子3を後端面1bに押圧して密着させ、接着剤を固化させるとよい。
The cut
このように、光アイソレータ素子3の外寸および後端面1bの外径を適切に設定すれば、接着剤の表面張力を利用して、光アイソレータ素子3の中心が後端面1bの中心とほぼ一致するように、したがって光ファイバ2の端面を覆うように接着することができる。
Thus, if the outer dimensions of the
光学素子3としては、光アイソレータ素子3の他に、偏光子,複屈折結晶,偏光ビームスプリッタ,波長フィルター等を挙げることができる。偏光子、複屈折結晶、偏光ビームスプリッタを用いると、偏光選択機能を有する光学素子付きファイバスタブ4を提供することができる。また、波長フィルターを用いると、波長選択機能を有する光学素子付きファイバスタブ4を提供することができる。
Examples of the
図3は、図1に示す光学素子付きファイバスタブ4を用いた光学素子付き光レセプタクル10の例を示す。光学素子付き光レセプタクル10は、光学素子付きファイバスタブ4の後端部を保持するホルダ12と、光学素子付きファイバスタブ4の先端側が挿入されたスリーブ13とを有している。また、スリーブ13を保護するとともに保持するスリーブケース14が用いられる場合もある。
FIG. 3 shows an example of an
ホルダ12の材料としてはSUS304等の耐食性と溶接性に優れたステンレス材がよく用いられるが、鉄、ニッケルまたはその合金などの溶接が可能な金属材料が用いられることもある。
As the material of the
ホルダ12は、中央部に挿通孔12aを有する筒形状のもので、挿通孔12aにはファイバスタブ4が圧入される。ファイバスタブ4におけるフェルール1の先端面1aに押圧力を加えながら、後端面1b側から後端面1bが挿通孔12aの反対側の開口近くの規定位置まで挿通孔12a内に圧入される。
The
次に、フェルール1の後端面1bに上記光アイソレータ素子等の光学素子3が接着される。後端面1bが傾斜面であったとしても、上述のとおり傾斜方向を容易に判定することができるし、後端面1bの中心位置に光学素子を接着する作業も容易に行なうことができ
る。
Next, the
その後、ファイバスタブ4の先端側にスリーブ13の一端を被せるように挿入し、スリーブ13の外側にスリーブケース14を被せるとともに、その一端をホルダ12の挿通孔12aの開口部を座刳って設けた穴に挿入してスリーブケース14を固定する。
Thereafter, the
スリーブ13は、燐青銅やセラミック材料等から成る円筒形状のもので、軸方向全体にスリット加工した割スリーブを用いることができる。特に、ジルコニアセラミック製の割スリーブ13がよく用いられる。また、スリットの無い精密スリーブ13を用いてもよい。
The
スリーブ13の他端側の開口には光コネクタ用のプラグフェルール(不図示)の先端が挿入されて保持される。そして、スリーブ13内でこのプラグフェルールの先端面とファイバスタブ4の先端面とが突き合わされることによって、ファイバスタブ4内の光ファイバ2とプラグフェルール内の光ファイバとが同軸上に保持され、光学的に接続される。
The tip of a plug ferrule (not shown) for the optical connector is inserted and held in the opening on the other end side of the
スリーブケース14は、金属またはプラスチック等の材料を用いて円筒状に形成される。その内部に、割スリーブ13の全体がスリーブケース14の内壁と離間した状態で収納される。これによって、プラグフェルールが割スリーブ13に挿入されるときに、割スリーブ13が拡径できるようにされている。
The
ところで、光学素子3が、光アイソレータのようにファラデー回転子3bを含むものである場合、ホルダ12の後端部に光学素子3を取り囲むように円筒形状の磁石15が固着される場合がある。これによって、ファラデー回転子3bに磁気光学効果を生じさせて、光アイソレータ等の機能を発揮させる。
By the way, when the
磁石15は、内径が光学素子3を収容可能な、例えば直径0.6mm〜0.8mmで、外径は、挿通孔12aの開口周囲に接合するために、挿通孔12aより大きな直径の円筒形状を有する。フェルール1の後端面1bも磁石15の内側に配置されるようにすると、光学素子3が磁石15内の磁界内に設置されることになるので、好ましい。
The
磁石15は、例えば、ホルダ12の後端面12bに接着剤等を介して接合される。また、ホルダ12の後端面12bに磁石15の一部を収容する座刳り穴12cを設け、磁石15を座刳り穴12c内に接着して固定すると、磁石15を強固に保持することができるので好ましい。例えば、後述するように、光レセプタクル10の光軸調芯時に、磁石15がレンズホルダ26に接触しても磁石15が剥離し難いものとなり、信頼性が向上する。
For example, the
また、磁石15を接着剤等を介してホルダ12に接着する際に、接着剤がホルダ12の挿通孔12a側に流れこむ場合があるが、ファイバスタブ4の後端側外周面1eがテーパ面に形成されているので、挿通孔12aと後端部外周面1eとの間に空間ができ、この空間によって流れこんだ接着剤が留められる。これによって、磁石15固定用の接着剤が光アイソレータ素子3まで達しないので、光アイソレータ素子3の接着信頼性が向上する。さらにファイバスタブ4とホルダ12とが接着されることになるので、ファイバスタブ4の保持力も向上する。
Further, when the
次に、図4は、図3の光レセプタクル10を用いた光モジュール20の例を示す。
Next, FIG. 4 shows an example of an
光モジュール20は、半導体パッケージの内部にレーザダイオード(LD)等の発光素子を収容した光学ユニット21の金属スリーブ27と、光レセプタクル10のホルダ12とをレーザ溶接等で接合したものである。なお、図4において、光モジュール20内の配
線やその他のモニター用PD(フォトダイオード)等の周辺素子は省略して示した。
The
図4の光モジュールは、光アイソレータ付き光レセプタクル10と、その後端側に取り付けられた光学ユニット21から構成される。
The optical module shown in FIG. 4 includes an
光学ユニット21は、半導体レーザ22、ヒートシンク23、金属ステム24、レンズ25及びレンズホルダ26とから構成される。
The
半導体レーザ22は、ヒートシンク23上に半田により搭載されている。ヒートシンク23は、円柱状の金属ステム24の平面に支持部を垂直に突出させて同じく半田により搭載固定されている。
The
レンズホルダ26は、金属ステム24の円柱面周囲を覆うように円筒状に形成されており、抵抗溶接可能な材質から成る。レンズホルダ26は、半導体レーザ22やヒートシンク23を収納するように固定されている。また、レンズホルダ26には、レンズ25が半導体レーザ22のレーザ光路の下流側の内周26aに低融点ガラスなどにより固定される。
The
また、光アイソレータ付き光レセプタクル10は、光アイソレータ付きファイバスタブ4、金属ホルダ12、スリーブ13及びスリーブケース14から構成される。
The
光モジュール20は、光モジュール20から出射されるレーザ光が光レセプタクル10に固定されたファイバスタブ4の光ファイバ2と結合するように位置調整を行ない、その位置で光モジュール20の金属スリーブ27と光レセプタクル10のホルダ12とをスポット溶接等を用いて固定することによって組み立てられる。
The
光モジュール20において、レーザダイオード等の発光素子22から励起された光信号は、レンズ25によって、光アイソレータ素子3を通過し、光ファイバ2の端面に集光される。光ファイバ2の端面に集光されて光ファイバ2に光結合した光信号は、ファイバスタブ4の先端面1aに当接されたプラグフェルールの光ファイバに接続され、光コネクタの外部へ伝送される。光ファイバ2とプラグフェルールの光ファイバとの接続点、その他、光信号が反射されて光ファイバ2を逆方向に進行する光信号は、光アイソレータ素子3によって遮断され、発光素子22に戻るのを阻止される。
In the
なお、図1〜4に示した実施形態では、ファイバスタブ4の後端面1bに固定する光学素子3が磁石15を用いる磁石付光アイソレータである場合について説明したが、本件発明はこれに限られない。ファイバスタブ4の後端面1bに固定する光学素子3であって、ファイバスタブ4中の光ファイバ2に対して位置合わせする必要のあるものであれば、どのようなものでも良い。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the
例えば、光学素子3は、磁石15の必要のない光アイソレータであっても良い。例えば、ラッチングガーネットは、それ自身が磁力をもっているため、ラッチングガーネットをファラデー回転子に用いることで、磁石レス光アイソレータが構成できる。磁石レス光アイソレータであれば、ファイバスタブ4の先端に設けた後端面1bに光アイソレータ素子3を接着した後、磁石15をその周りのホルダ12に固定する必要がない。
For example, the
また、ファイバスタブ4の後端に固定する光学素子は、全反射ミラーコートを施したファラデー回転子と磁石から成るファラデー・ローテータ・ミラー(Faraday Rotator Mirror)であっても良い。この場合も、上記磁石付光アイソレータの場合と同様の効果を得ることができる。尚、ファラデー・ローテータ・ミラー付ファイバスタブは、光センサ用途
に適している。
The optical element fixed to the rear end of the
さらに、光学素子は、単にARコートを施したガラスであっても良い。このガラスをファイバスタブの後端に設けることにより、レーザ光の戻り光を抑制することができる。また、ガラス表面に誘電体を多層コートしたフィルターとしたものあってもよい。 Furthermore, the optical element may be simply glass with AR coating. By providing this glass at the rear end of the fiber stub, the return light of the laser beam can be suppressed. Further, a filter having a multilayer coating of dielectrics on the glass surface may be used.
以上、光学素子付きファイバスタブ4は、ファイバスタブ4の光入射側の後端側外周面1eにテーパ面を設け、その後端面1bを斜め研磨したことで、研磨量を少なくでき、テーパ面形成時の作業時間を、従来の段加工を行なう時間に比較して半分以下に低減できる。砥石側を回転させる等の加工方法を用いれば、20%程度に低減することもできた。また、後端面1bの軸ズレも少ないものとすることができた。さらに、後端面1bの外周に欠け等の欠損を生じることも少なく、従来の段付きファイバスタブに対し、加工時間を短縮することができて生産性に優れ、機械的強度も良好なフェルール1を加工することができた。
As described above, the
そして、このようなフェルール1の光軸に垂直な面への投影面積がフェルール1の光軸に垂直な断面への面積より小さい後端面1bを有し、フェルール1の後端側外周面1eにテーパ面を有する形状のファイバスタブ4とすることで、小型の光アイソレータ素子3を精度良く搭載可能で、機械的強度にも優れるファイバスタブ4を提供することができ、このファイバスタブ4を用いた組立容易で低コストな光レセプタクル10および光モジュール20を提供することが可能となった。
Further, the projected area on the surface perpendicular to the optical axis of the
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。例えば、上述の実施の形態の一例では、フェルール1の先端面1a側がPC研磨される例を示したが、本光学素子付きファイバスタブ4は、先端面1a側の形状には限定されない。例えば、先端面1aがPC研磨されず、光ファイバ2が先端面1aで切断されていないものであってもよい。このような光学素子付きファイバスタブ4をSUSフェルールに圧入することによって、いわゆる光ファイバピグテールとすることもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the example of the above-described embodiment, the example in which the tip surface 1a side of the
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。 In the description of the above embodiment, the terms “upper, lower, left and right” are merely used to describe the positional relationship in the drawings, and do not mean the positional relationship in actual use.
1:フェルール、
1a:先端面、
1b:後端面、
1e:テーパ面、
2:光ファイバ、
3:光学素子、
4:光学素子付きファイバスタブ、
10:光学素子付き光レセプタクル、
12:ホルダ、
12a:挿通孔
12c:座刳り穴
13:スリーブ、
14:スリーブケース、
15:磁石、
20:光モジュール
21:光学ユニット
22:発光素子
23:ヒートシンク
24:金属ステム
25:レンズ
26:レンズホルダ
27:金属スリーブ
1: Ferrule,
1a: tip surface,
1b: rear end face,
1e: Tapered surface,
2: Optical fiber
3: Optical element,
4: Fiber stub with optical elements,
10: Optical receptacle with optical element,
12: Holder,
12a:
14: Sleeve case,
15: Magnet
20: Optical module 21: Optical unit 22: Light emitting element 23: Heat sink 24: Metal stem 25: Lens 26: Lens holder 27: Metal sleeve
Claims (12)
An optical unit having a light emitting element and an optical receptacle with an optical element according to claim 8, wherein the light from the light emitting element is incident on the optical element. An optical module, wherein a receptacle is fixed.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03103806A (en) * | 1989-09-19 | 1991-04-30 | Fujitsu Ltd | Light receiving module |
JP2004093695A (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Kyocera Corp | Fiber stub and its manufacturing method, optical receptacle and its manufacturing method, and optical module using the same |
JP2006091432A (en) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Kyocera Corp | Receptacle with optical isolator |
JP2007187711A (en) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Optical receptacle with optical isolator |
JP2008242423A (en) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | Optical device, and optical receptacle and optical module using the same |
JP2009053372A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Optical transmission medium with optical element and method for manufacturing the same |
JP2010191461A (en) * | 2004-01-29 | 2010-09-02 | Kyocera Corp | Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module |
-
2011
- 2011-06-29 JP JP2011143671A patent/JP5766043B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03103806A (en) * | 1989-09-19 | 1991-04-30 | Fujitsu Ltd | Light receiving module |
JP2004093695A (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Kyocera Corp | Fiber stub and its manufacturing method, optical receptacle and its manufacturing method, and optical module using the same |
JP2010191461A (en) * | 2004-01-29 | 2010-09-02 | Kyocera Corp | Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module |
JP2006091432A (en) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Kyocera Corp | Receptacle with optical isolator |
JP2007187711A (en) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Optical receptacle with optical isolator |
JP2008242423A (en) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | Optical device, and optical receptacle and optical module using the same |
JP2009053372A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Optical transmission medium with optical element and method for manufacturing the same |
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