JP2015034939A - Optical fiber terminal structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学機能を備えたフェルールが光ファイバの先端に設けられた光ファイバの端末構造に関する。 The present invention relates to an optical fiber terminal structure in which a ferrule having an optical function is provided at the tip of an optical fiber.
透明な光学材料から形成された光学機能を備えたフェルールの挿入孔に光ファイバを挿入して接着固定し、光ファイバからの光信号をフェルールの先端に形成された凸形状のレンズ面からなる光学機能面で平行光にして出射させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 An optical fiber consisting of a convex lens surface formed at the tip of a ferrule, by inserting an optical fiber into an insertion hole of a ferrule with an optical function formed from a transparent optical material, and bonding and fixing it. There is known a technique in which light is emitted in the form of parallel light on the functional surface (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、光学機能を備えたフェルールの挿入孔へ光ファイバを挿入して接続する構造が記載されている。このため、位置合わせの簡易化、光ファイバの先端におけるごみや汚れの付着の影響を緩和することができ、また、部品点数の削減による部品コストの低減及び組み立て作業の容易化を図ることができる。
ところで、光学機能を備えたフェルールが光ファイバの端末に設けられた端末構造においては、上記特許文献1の技術のように、光ファイバをフェルールに接着剤にて固定する構造が一般的である。しかし、接着剤で光ファイバをフェルールに固定する端末構造では、接着剤の劣化や接着不良が故障要因の一つとなっている。また、接着剤は、その硬化に時間を要するため、フェルールと光ファイバの組み立てに時間を要する。また、接着剤は、ポットライフが限られており、時間が経過すると硬化及び劣化するため、取り扱いに注意を要するほか、接着工程は全工程から区切られることが多く、生産性が低下する。しかも、接着剤の充填時に、挿入孔の底面と光ファイバの端面との間に気泡が入ることで光学特性が低下しないように注意を要する。
By the way, in a terminal structure in which a ferrule having an optical function is provided at an end of an optical fiber, a structure in which the optical fiber is fixed to the ferrule with an adhesive as in the technique of
また、光学機能を備えたフェルールが光ファイバの端末に設けられた端末構造では、上記の接着剤使用時の問題点以外にも、フェルール及び光ファイバの材料の線膨張係数が異なることにより、温度変化によって光ファイバの先端がフェルールの挿入孔の最奥部から離間してしまうピストニングという現象が発生するという問題点がある。すると、光ファイバの先端と挿入孔の底面との間に空間が形成されることで、フレネル反射損失が発生してしまう。 In addition, in the terminal structure in which the ferrule having an optical function is provided at the end of the optical fiber, in addition to the above problems when using the adhesive, the linear expansion coefficient of the ferrule and the optical fiber is different. There is a problem that a phenomenon called pistoning in which the tip of the optical fiber is separated from the innermost part of the insertion hole of the ferrule due to the change occurs. Then, a space is formed between the tip of the optical fiber and the bottom surface of the insertion hole, and Fresnel reflection loss occurs.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学機能を有するフェルールを光ファイバの端部に設けた端末構造において、組立に接着剤を使用しないことで、組立の簡素化、故障の防止及び部品コストの低減などを図り、しかも、損失なく光伝送することが可能な光ファイバの端末構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to use an adhesive for assembly in a terminal structure in which a ferrule having an optical function is provided at the end of an optical fiber. An object of the present invention is to provide an optical fiber terminal structure capable of simplifying, preventing failure, reducing component costs, and the like and capable of optical transmission without loss.
前述した目的を達成するために、本発明に係る光ファイバの端末構造は、下記(1)〜(8)を特徴としている。
(1) 光ファイバと、
前記光ファイバが挿入される挿入孔を有する有底筒状のフェルールと、
前記フェルールに保持される弾性部材と、
を備え、
前記フェルールは、底部に光学機能部が形成され、筒部に前記挿入孔が形成され、
前記弾性部材が、前記光ファイバに固定されるとともに、軸方向に沿って前記光ファイバを付勢し、
前記光ファイバは、前記弾性部材の付勢力によって、前記フェルールの底部に押圧接触される
こと。
(2) 上記(1)の構成の光ファイバの端末構造であって、
前記フェルールの底部は、前記光ファイバの先端によって押圧接触される突き当て面が、前記光ファイバの端面側へ突出する球面状に形成されている
こと。
(3) 上記(1)または(2)の構成の光ファイバの端末構造であって、
前記弾性部材は、前端部が前記光ファイバに係止され、
前記フェルールは、前記弾性部材の後端部を係止するスプリング止めを有する
こと。
(4) 上記(3)の構成の光ファイバの端末構造であって、
前記フェルールは、フェルール本体と、前記スプリング止めとを含み、該スプリング止めが、前記フェルール本体に着脱自在であり、
前記スプリング止めは、前記光ファイバが挿通される切欠き部を有し、該切欠き部が前記光ファイバによって挿通されながら前記フェルール本体に装着される
こと。
(5) 上記(1)または(2)の構成の光ファイバの端末構造であって、
前記弾性部材は、前記光ファイバが挿通される螺旋状のコイルスプリングであり、
前記コイルスプリングは、前端部が前記光ファイバに係止され、後端部が前記フェルールに係止されている
こと。
(6) 上記(5)の構成の光ファイバの端末構造であって、
前記コイルスプリングは、前端部が前記光ファイバに加締められて固定されている
こと。
(7) 上記(6)の構成の光ファイバの端末構造であって、
前記コイルスプリングは、前記光ファイバに加締められる前端部の内面が粗面化されている
こと。
(8) 上記(5)の構成の光コネクタであって、
前記コイルスプリングは、前記光ファイバに固定された環状のフランジによって前端部が該光ファイバに係止されている
こと。
In order to achieve the above-described object, the terminal structure of the optical fiber according to the present invention is characterized by the following (1) to (8).
(1) optical fiber;
A bottomed cylindrical ferrule having an insertion hole into which the optical fiber is inserted;
An elastic member held by the ferrule;
With
The ferrule is formed with an optical function portion at the bottom, and the insertion hole is formed at the tube portion,
The elastic member is fixed to the optical fiber and urges the optical fiber along an axial direction.
The optical fiber is pressed against the bottom of the ferrule by the biasing force of the elastic member.
(2) An optical fiber terminal structure configured as described in (1) above,
The bottom surface of the ferrule is formed in a spherical shape in which the abutting surface pressed and contacted by the tip of the optical fiber protrudes toward the end surface side of the optical fiber.
(3) An optical fiber terminal structure configured as described in (1) or (2) above,
The elastic member has a front end locked to the optical fiber,
The ferrule has a spring stopper for locking a rear end portion of the elastic member.
(4) An optical fiber terminal structure configured as described in (3) above,
The ferrule includes a ferrule body and the spring stopper, and the spring stopper is detachable from the ferrule body.
The spring stopper has a cutout portion through which the optical fiber is inserted, and the cutout portion is attached to the ferrule body while being inserted through the optical fiber.
(5) An optical fiber terminal structure having the configuration of (1) or (2) above,
The elastic member is a helical coil spring through which the optical fiber is inserted,
The coil spring has a front end locked to the optical fiber and a rear end locked to the ferrule.
(6) An optical fiber terminal structure configured as described in (5) above,
The front end of the coil spring is fixed by being crimped to the optical fiber.
(7) An optical fiber terminal structure configured as described in (6) above,
In the coil spring, the inner surface of the front end portion crimped to the optical fiber is roughened.
(8) An optical connector configured as described in (5) above,
The front end of the coil spring is locked to the optical fiber by an annular flange fixed to the optical fiber.
上記(1)の構成の光ファイバの端末構造では、光ファイバに弾性部材を固定し、この弾性部材を光学機能付きのフェルールに保持している。つまり、接着剤を用いることなく光ファイバをフェルールに保持している。したがって、接着剤によって光ファイバをフェルールに固定する構造と比較して、組み立ての簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。つまり、接着剤の劣化や接着不良による故障を防止でき、接着工程の省略により生産性を高めることができる。しかも、接着剤の充填不良により光ファイバの端面と突き当て面との間に気泡が入って光学特性が低下するような不具合もなくすことができる。
また、弾性部材の付勢力によって光ファイバの先端が突き当て面に押圧接触することで、温度変化によるピストニングが発生しても、光ファイバが後方へ引き込んだ分を光ファイバの先端の突き当て面への押圧によって補うことができる。これにより、光ファイバの先端と突き当て面との間における隙間の発生を防止することができ、光ファイバの先端と突き当て面との間に空間が形成されることで生じるフレネル反射損失を防止することができる。
上記(2)の構成の光ファイバの端末構造では、突き当て面を挿入孔に挿入される光ファイバの端面側へ突出する球面状に形成したので、弾性部材の付勢力によって光ファイバの先端が突き当て面へ良好かつ確実に押圧接触することができる。
上記(3)の構成の光ファイバの端末構造では、フェルールにスプリング止めを装着することで、極めて容易に、弾性部材の後端部を係止して光ファイバへの弾性力の付与を可能とすることができる。
上記(4)の構成の光ファイバの端末構造では、スプリング止めの切欠き部に光ファイバを通すことで、スプリング止めをフェルールへ容易に後付けすることができ、組立作業の容易化を図ることができる。
上記(5)の構成の光ファイバの端末構造では、弾性部材としてコイルスプリングを用いることにより、低コストで確実に光ファイバに弾性力を付与することができる。
上記(6)の構成の光ファイバの端末構造では、コイルスプリングの前端部を光ファイバに加締めることで光ファイバに固定するので、構造の簡略化によるコストダウンを図ることができる。また、コイルスプリングは短時間で光ファイバに加締めて固定することができるので、光ファイバのフェルールへの組み付け作業時間の短縮化を図ることができる。
上記(7)の構成の光ファイバの端末構造では、コイルスプリングの光ファイバに加締められる前端部の内面を粗面化しておくことにより、光ファイバへ確実に固定することができる。
上記(8)の構成の光コネクタでは、フランジを用いることで、コイルスプリングを加工することなく、コイルスプリングが光ファイバに係止して光ファイバに弾性力を付与することができる。
In the terminal structure of the optical fiber having the configuration (1), an elastic member is fixed to the optical fiber, and the elastic member is held by a ferrule with an optical function. That is, the optical fiber is held on the ferrule without using an adhesive. Therefore, as compared with the structure in which the optical fiber is fixed to the ferrule with the adhesive, the assembly can be simplified and the reliability can be improved. That is, failure due to deterioration of the adhesive or poor adhesion can be prevented, and productivity can be increased by omitting the adhesion process. In addition, it is possible to eliminate the problem that the optical characteristics deteriorate due to bubbles entering between the end face and the abutting face of the optical fiber due to poor filling of the adhesive.
In addition, the end of the optical fiber is pushed back into contact with the abutting surface by the urging force of the elastic member. Can be compensated by pressing to This prevents gaps between the tip of the optical fiber and the abutting surface and prevents Fresnel reflection loss caused by the formation of a space between the tip of the optical fiber and the abutting surface. can do.
In the end structure of the optical fiber configured as described in (2) above, the abutting surface is formed in a spherical shape protruding toward the end surface side of the optical fiber inserted into the insertion hole, so that the tip of the optical fiber is moved by the urging force of the elastic member. It is possible to make a good and reliable pressing contact with the abutting surface.
In the end structure of the optical fiber having the configuration (3) above, by attaching a spring stopper to the ferrule, it is possible to easily apply the elastic force to the optical fiber by locking the rear end portion of the elastic member. can do.
In the end structure of the optical fiber configured as described in (4) above, the spring stopper can be easily attached to the ferrule by passing the optical fiber through the notch portion of the spring stopper, and the assembly work can be facilitated. it can.
In the terminal structure of the optical fiber having the configuration (5), an elastic force can be reliably applied to the optical fiber at low cost by using a coil spring as the elastic member.
In the end structure of the optical fiber having the configuration (6), since the front end portion of the coil spring is fixed to the optical fiber by crimping, the cost can be reduced by simplifying the structure. Further, since the coil spring can be fastened and fixed to the optical fiber in a short time, the time for assembling the optical fiber to the ferrule can be shortened.
In the end structure of the optical fiber having the configuration (7), the inner surface of the front end portion that is crimped to the optical fiber of the coil spring can be securely fixed to the optical fiber by roughening the inner surface.
In the optical connector configured as described in (8) above, by using the flange, the coil spring can be locked to the optical fiber and elastic force can be applied to the optical fiber without processing the coil spring.
本発明によれば、光学機能を有するフェルールを光ファイバの端部に設けた端末構造において、組立に接着剤を使用しないことで、組立の簡素化、故障の防止及び部品コストの低減などを図り、しかも、損失なく光伝送することが可能な光ファイバの端末構造を提供できる。 According to the present invention, in a terminal structure in which a ferrule having an optical function is provided at an end portion of an optical fiber, the use of an adhesive for the assembly simplifies assembly, prevents failure, and reduces component costs. Moreover, it is possible to provide an optical fiber terminal structure capable of optical transmission without loss.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through a mode for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings. .
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る光ファイバの端末構造を示す光ファイバ端末部の断面図である。図2は、フェルール及びスプリング止めの斜視図である。図3は、スプリング止めの斜視図である。図4は、他の形状のスプリング止めの斜視図である。
Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical fiber terminal portion showing an optical fiber terminal structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the ferrule and spring stopper. FIG. 3 is a perspective view of the spring stopper. FIG. 4 is a perspective view of a spring stopper having another shape.
光ファイバ端末部1は、概略的には、図1に示すように、光ファイバ2の先端にフェルール11が設けられたものである。光コネクタは、図示しないプラグ側光コネクタ及びレセプタクル側光コネクタによって構成されるが、光ファイバ端末部1は、プラグ側光コネクタ及びレセプタクル側光コネクタそれぞれのハウジングに収容される。プラグ側光コネクタ及びレセプタクル側光コネクタそれぞれのハウジングを係合することにより、それらのハウジングに収容された光ファイバ端末部1の先端同士が当接し、2本の光ファイバ2の端面が突き合わされる。こうして、2本の光ファイバ2が光学的に接続される。また、光モジュールは、プラグ側光コネクタ及びレセプタクル側光コネクタそれぞれのハウジングを係合することにより、一方のハウジングに収容された光ファイバ端末部1の光ファイバ2と他方のハウジングに設けられた受発光素子とが接近し、光ファイバ2の端面と受発光素子とが向かい合う。こうして、光ファイバ2と受発光素子が光学的に接続される。
As shown in FIG. 1, the optical
先ず、光ファイバ2の構成及び構造について説明する。
光ファイバ2は、光信号を伝搬する樹脂又はガラス製のコア/クラッド部3と、このコア/クラッド部3を被覆する被覆層4と、図示しない外被とを備えて構成される。外被は、所定長さで除去され、被覆層4が露出するように加工される。光ファイバ2は、断面視円形となる形状に形成される。尚、図中の光ファイバ2は短いが、実際にはもう少し長ものとする。
First, the configuration and structure of the
The
次に、光ファイバ端末部1の構成及び構造を説明する。
光ファイバ端末部1は、光ファイバ2、コイルスプリング(弾性部材)10、及びフェルール11を備えている。
Next, the configuration and structure of the
The
光ファイバ2には、螺旋状のコイルスプリング10が装着されている。コイルスプリング10の内径は、被覆層4の外径よりも大きくされている。このコイルスプリング10には、光ファイバ2の被覆層4の部分が挿入されている。コイルスプリング10は、該コイルスプリング10の前端側を加締めることで光ファイバ2の被覆層4の部分に固定されている。コイルスプリング10としては、光ファイバ2の被覆層4に加締めて固定できるように、塑性変形し易くかつ剛性が高い弾性材料が選定される。コイルスプリング10の材料としては、例えば、黄銅、アルミニウムあるいはステンレス等の金属材料が用いられる。コイルスプリング10としては、例えば、ピアノ線などの炭素鋼からなる硬鋼線が用いられる。
A
このコイルスプリング10は、光ファイバ2の被覆層4に加締めることで固定される。したがって、光ファイバ2の被覆層4としては、コイルスプリング10を機械的に加締めてもコア/クラッド部3の特にコア部に影響を与えない材質及び厚さを選定する。光ファイバ2としては、例えば、コア/クラッド部3のコア部の径が100μmで被覆層4の径が500μmのプラスチック光ファイバを使用するのが好ましい。
The
フェルール11は、その全体が透明な合成樹脂材料によって成形されている。透明な合成樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂、脂環式オレフィン樹脂、脂環式アクリル樹脂が用いられる。
The
フェルール11は、底部11a、筒部11b、及びスプリング止め12によって構成される。
フェルール11は、全体として有底筒状の形状であり、底部11aが光学機能部として形成され、筒部が前記光ファイバが挿入される挿入孔として形成される。底部11aは、その外面に前方(図1中左方)へ突出する球面状のレンズ面21が形成されている。フェルール11の筒部11bは、断面視円形に形成されている。また、フェルール11の筒部11bには、長手方向の中間部に、周方向へわたって外方へ張り出すフランジ部22が形成されている。さらに、フェルール11の後端には、周方向へわたって外方へ突出する係合片23が形成されている。
The
The
また、このフェルール11の筒部11bには、その中心に、前後方向に沿って挿入孔24が形成されている。この挿入孔24は、フェルール11の前方側で底部11aによって塞がれており、挿入孔24を画成する内面に連続する底部11aの内面が、光ファイバ2が当接する突き当て面25とされている。この突き当て面25は、後方側(図1中右方)へ向かって突出する球面状に形成されている。
An
挿入孔24には、光ファイバ2が挿入される。そして、この挿入孔24に挿入された光ファイバ2の先端が突き当て面25に当接される。挿入孔24の内径は、光ファイバ2が挿入可能なように、光ファイバ2の外径よりも僅かに大きくされている。挿入孔24の後端側は、大径に形成された孔部26からなるスプリング収容空間27とされている。スプリング収容空間27には、光ファイバ2に装着されたコイルスプリング10が挿通される。スプリング収容空間27を形成する孔部26の内径は、コイルスプリング10が挿入可能なように、コイルスプリング10の外径よりも僅かに大きくされている。また、孔部26は、コイルスプリング10が圧縮されて最大に弾性変形した状態での最大外径よりも僅かに大きくされている。また、挿入孔24とスプリング収容空間27との間には、前方へ向かって次第に窄まるガイドテーパ部28が形成されている。ガイドテーパ部28は、挿入孔24への光ファイバ2の挿入時に、光ファイバ2の先端部の引っ掛かりを防止する。
The
スプリング止め12は、フェルール本体に相当する筒部11bの後端に装着される。図2及び図3に示すように、スプリング止め12は、基台45が円板状に形成されており、基台45がフェルール11の筒部11bの後端にて孔部26を塞ぐように装着される。基台45bには、外縁の対向する二箇所に、フェルール11側へ突出する係合爪41が対向して形成されている。これらの係合爪41には、内側へ突出する係合突起42がさらに形成されている。そして、スプリング止め12は、フェルール11の筒部11bの後端に押し当てられ、係合爪41の係合突起42がフェルール11の後端の係合片23に係合することでフェルール11に装着された状態に維持される。
The
また、スプリング止め12の基台45には、その中心に、光ファイバ2の被覆層4の部分の外径よりも大きく、かつコイルスプリング10の外径よりも小さい孔部43が形成されている。そして、このスプリング止め12の孔部43に予め光ファイバ2が挿通した状態で、スプリング止め12をフェルール11の筒部11bに装着することで、コイルスプリング10が係止されてフェルール11のスプリング収容空間27に収容された状態に維持される。
Further, the
なお、図4に示すように、スプリング止め12には、孔部43に代えて、中心から径方向外方へ向かって、光ファイバ2の被覆層4の部分の外径よりも大きく、かつコイルスプリング10の外径よりも小さい幅寸法の切欠き部44を形成しても良い。この場合、コイルスプリング10よりも後方側に位置する光ファイバ2の一部に向けてスプリング止め12の切欠き部44を通し、スプリング止め12をフェルール11の筒部11bに装着することで、コイルスプリング10を係止し、フェルール11のスプリング収容空間27にコイルスプリング10が収容された状態を維持することができる。つまり、スプリング止め12に切欠き部44を形成すれば、スプリング止め12に光ファイバ2を先通ししておく必要がなく、作業の簡略化が図れる。
As shown in FIG. 4, the
以上に説明したフェルール11は、挿入孔24に挿入された光ファイバ2の先端から出射される光が、レンズ面21で平行光として出射される。
In the
次に、光ファイバ端末部1の組み立て方について説明する。
図5(a)から図5(d)は、光ファイバ端末部の組み立て方を説明する図であって、それぞれ断面図である。
Next, how to assemble the optical
FIG. 5A to FIG. 5D are views for explaining how to assemble the optical fiber terminal, and are sectional views.
まず、図5(a)に示すように、光ファイバ2の端面が平滑になるように加工する。
First, as shown in FIG. 5A, the end face of the
次に、端末を加工した光ファイバ2をコイルスプリング10に挿入する。
Next, the
そして、このコイルスプリング10の前端側を光ファイバ2の被覆層4の部分で加締める。このようにすると、コイルスプリング10が光ファイバ2の被覆層4に固定される。コイルスプリング10を加締める際には、このコイルスプリング10の内径を被覆層4の外径の例えば、5%程度まで小さく変形させる。また、光ファイバ2からコイルスプリング10が抜けないようにすべく、コイルスプリング10の加締める部分と被覆層4との摩擦力が大きくなるように、コイルスプリング10の内面の表面粗さを粗くしておくのが好ましい。
Then, the front end side of the
次に、図5(c)に示すように、フェルール11の後方側から光ファイバ2を挿し込み、挿入孔24内に光ファイバ2を挿入する。
Next, as shown in FIG. 5C, the
その後、図5(d)に示すように、フェルール11の後端からスプリング止め12を装着する。このようにすると、スプリング止め12の係合爪41の係合突起42がフェルール11の係合片23に係合することで、スプリング止め12がフェルール11に固定される。このスプリング止め12をフェルール11に固定して装着すると、コイルスプリング10がコイルスプリング止め12によって前方へ押圧されて圧縮された状態でスプリング収容空間27に収容されて保持された状態となる。このように、スプリング止め12は、フェルール11の後端部に確実に固定されることで、コイルスプリング10が圧縮されてフェルール11からの光ファイバ2の抜け出しを防止する。
Thereafter, as shown in FIG. 5 (d), the
このようにして組み立てられた光ファイバ端末部1は、フェルール11が光ファイバ2の先端部に装着され、光ファイバ2の先端が突き当て面25に押圧されて当接された状態に配置される。ここで、コイルスプリング10は、光ファイバ2の先端を挿入孔24の突き当て面25に突き当てるべく該光ファイバ2が所定の押圧力で押圧されるように、光ファイバ2に対する加締め位置が調整される。
The
上記のようにして組み付けられた光ファイバ端末部1は、レンズ面21を有するフェルール11の挿入孔24へ光ファイバ2を挿入して接続する構造であるので、位置合わせの簡易化、光ファイバ2の先端におけるごみや汚れの付着の影響を緩和することができ、また、部品点数の削減による部品コストの低減及び組み立て作業の容易化を図ることができる。
The optical
特に、光ファイバ端末部1では、光ファイバ2の先端が突き当てられる突き当て面25が球面上に僅かに突出する形状に形成されているので、光ファイバ2の先端と極めて良好に直接接触(フィジカルコンタクト)される。したがって、光ファイバ2の端面との間でフレネル反射損失が抑制される。
In particular, in the optical
また、スプリング止め12を装着することで、光ファイバ2がスプリング10の弾性力によって前方へ付勢され、光ファイバ2の先端が突き当て面25に突き当たった状態で押圧される。このため、ピストニングが抑制され、光ファイバ2の先端と突き当て面25とに隙間が生じることがない。なお、本実施形態では、突き当て面25への光ファイバ2の押圧力としては、0.5N〜1.5Nとされている。
In addition, by attaching the
なお、上記の組み立て手順では、光ファイバ端末部1を組み立てる際に、光ファイバ2の端面が平滑になるように加工した後に光ファイバ2にコイルスプリング10を固定して光ファイバ2をフェルール11へ組み付けた。しかし、光ファイバ2にコイルスプリング10を固定した後に、光ファイバ2の先端が突き当て面25に突き当たる所定長さとなるように光ファイバ2を切断し、その端面が平滑になるように加工しても良い。この場合、光ファイバ2をコイルスプリング10の固定後に切断するので、コイルスプリング10よりも前方側に位置する光ファイバ2の長さを一定に保ち易くなる。光ファイバ2に対するコイルスプリング10の位置調整を容易化できる。
In the above assembling procedure, when assembling the optical
次に、二つの上記光ファイバ端末部1を接続する光コネクタについて説明する。
図6(a)から図6(b)は、光コネクタにおける光ファイバ端末部同士の接続状態を示す図であって、それぞれ断面図である。
Next, an optical connector that connects the two optical
FIG. 6A to FIG. 6B are diagrams showing a connection state of optical fiber terminal portions in the optical connector, and are sectional views.
図6(a)に示すように、二つの光ファイバ端末部1を備えた光コネクタ50は、それぞれの光ファイバ端末部1を収容する第一ハウジング51及び第二ハウジング52が係合することで接続される。
As shown in FIG. 6A, the
第一ハウジング51は、合成樹脂から成形されたもので、第一ハウジング前部61と、第一ハウジング後部62とを備えている。第一ハウジング前部61は、第二ハウジング52との係合部分として形成される。第一ハウジング前部61の内面には、ガイド面63が形成される。このガイド面63は、第二ハウジング52の後述する第二ハウジング前部71をガイドする面として形成される。第一ハウジング前部61には、係合空間64が形成されている。この係合空間64には、第二ハウジング前部71が挿入される。第一ハウジング後部62には、光ファイバ端末部1が後方から収容される端末収容部65が形成されている。第一ハウジング前部61と第一ハウジング後部62との間には、フェルール11の先端側が、フランジ部22が端末収容部65の底面に当接するまで挿通される孔部66が形成されており、端末収容部65に収容された光ファイバ端末部1のフェルール11の先端が孔部66から第一ハウジング前部61の係合空間64側へ突出されている。第一ハウジング51には、固定機構(図示略)が設けられており、この固定機構によってフェルール11が第一ハウジング51に固定される。
The
第二ハウジング52は、合成樹脂から成形されたもので、第二ハウジング前部71と、第二ハウジング後部72とを備えている。第二ハウジング前部71は、第一ハウジング51との係合部分として形成される。第二ハウジング前部71の外面には、ガイド面73が形成される。このガイド面73は、第一ハウジング51の第一ハウジング前部61をガイドする面として形成される。第二ハウジング前部71は、第一ハウジング前部61の係合空間64に挿入される。第二ハウジング後部72には、光ファイバ端末部1が後方から収容される端末収容部75が形成されている。第二ハウジング52には、先端から第二ハウジング後部72の前方にわたってスリーブ収容空間76が形成されており、このスリーブ収容空間76には、円筒状の接続用スリーブ77が収納されている。この接続用スリーブ77には、端末収容部75に収容された光ファイバ端末部1の円柱状のフェルール11の先端部分が嵌合されている。第二ハウジング52に固定された光ファイバ端末部1のフェルール11が嵌合された接続用スリーブ77には、反対側に、第一ハウジング51に固定された光ファイバ端末部1の円柱状のフェルール11が嵌合される。これにより、それぞれの光ファイバ端末部1のフェルール11が接続用スリーブ77で調心されて位置合わせされた状態に接続される。この接続用スリーブ77は、一部に軸方向へわたってスリットが形成された割スリーブまたはフェルール11が挿入可能な内径が高精度に形成された精密スリーブである。第二ハウジング52には、固定機構(図示略)が設けられており、この固定機構によってフェルール11が第二ハウジング52に固定される。
The
次に、上記の第一ハウジング51及び第二ハウジング52を備えた光コネクタ50において、それぞれの光ファイバ端末部1の光ファイバ2同士を光接続する場合について説明する。
Next, in the
それぞれの光ファイバ端末部1の光ファイバ2同士を光接続すべく、それぞれの光ファイバ端末部1を収容する第一ハウジング51及び第二ハウジング52を互いに近づける。すると、図6(a)に示すように、第二ハウジング52の第二ハウジング前部71が第一ハウジング51の第一ハウジング前部61に形成された係合空間64に挿入され、第一ハウジング51と第二ハウジング52とが位置決めされる。
In order to optically connect the
この状態で、さらに、第一ハウジング51及び第二ハウジング52を互いに近づけ、係合空間64へ第二ハウジング前部71を完全に挿入すると、第一ハウジング51と第二ハウジング52とが係合する。すると、図6(b)に示すように、第二ハウジング52に固定された光ファイバ端末部1のフェルール11が嵌合された接続用スリーブ77の反対側に、第一ハウジング51に固定された光ファイバ端末部1のフェルール11が嵌合される。これにより、互いの光ファイバ端末部1のフェルール11同士が接続用スリーブ77によって調心されて位置合わせされる。そして、この状態で、光コネクタ50は、第一ハウジング51と第二ハウジング52とが完全に係合した嵌合状態となり、第一ハウジング51及び第二ハウジング52に設けられたロック機構(図示略)によって第一ハウジング51と第二ハウジング52とがロックされて嵌合状態が維持される。
In this state, when the
このようにして互いに接続された光コネクタ50では、一方側の光ファイバ端末部1の光ファイバ2を伝搬してきた光信号が、その先端から出射される。一方側の光ファイバ2の先端から出射された光信号は、一方側のフェルール11の先端のレンズ面21で平行光とされて他方側の光ファイバ端末部1へ向かって出射され、他方側の光ファイバ端末部1のフェルール11の先端のレンズ面21で入射する。このレンズ面21で入射した光信号は、レンズ面21で他方側の光ファイバ2の先端へ集光されて他方側の光ファイバ2へ導かれて伝搬する。
In the
次に、上記光ファイバ端末部1を備えた光モジュールについて説明する。
図7は、光ファイバ端末部を備えた光モジュールの断面図である。
Next, an optical module including the optical
FIG. 7 is a cross-sectional view of an optical module including an optical fiber terminal portion.
図7に示すように、光ファイバ端末部1を備えた光モジュール80は、後述する受発光素子105を備えた素子側ハウジング81及び光ファイバ端末部1を収容するファイバ側ハウジング82が係合することで接続される。
As shown in FIG. 7, the
素子側ハウジング81は、合成樹脂から成形されたもので、素子側ハウジング前部91と、素子側ハウジング後部92とを備えている。素子側ハウジング前部91は、ファイバ側ハウジング82との係合部分として形成される。素子側ハウジング前部91の内面には、ガイド面93が形成される。このガイド面93は、ファイバ側ハウジング82の後述するファイバ側ハウジング前部111をガイドする面として形成される。素子側ハウジング前部91には、係合空間94が形成されている。この係合空間94には、ファイバ側ハウジング前部111が挿入される。
The
素子側ハウジング81は、レンズ付きスリーブ95を備えている。レンズ付きスリーブ95は、透明な合成樹脂材料によって成形されている。透明な合成樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂、脂環式オレフィン樹脂、脂環式アクリル樹脂が用いられる。レンズ付きスリーブ95は、有底円筒状のスリーブ部96と、スリーブ部96の後端側で周方向にわたって外方へ張り出すフランジ部97と、スリーブ部96の底部に設けられたレンズ面98とを有している。レンズ面98は、スリーブ部96の先端側へ向かって突出する球面状に形成されている。素子側ハウジング後部92には、素子収容部101が形成されている。素子側ハウジング前部91と素子側ハウジング後部92との間には、レンズ付きスリーブ95のスリーブ部96が、フランジ部97が素子収容部101の底面に当接するまで挿通される孔部102が形成されており、素子収容部101側から挿入されたレンズ付きスリーブ95のスリーブ部96が孔部102から素子側ハウジング前部91の係合空間94側へ突出されている。
The element-
素子側ハウジング81は、素子パッケージ103を有している。素子パッケージ103は、素子側ハウジング後部92の素子収容部101に収容される。素子パッケージ103には、基板104に実装された受発光素子105が搭載されている。そして、この受発光素子105は、レンズ付きスリーブ95の中心軸を通る対向位置に配置されている。また、素子側ハウジング後部92に素子パッケージ103を収容することで、レンズ付きスリーブ95が前方へ押圧されて素子側ハウジング81に固定される。
The
ファイバ側ハウジング82は、合成樹脂から成形されたもので、ファイバ側ハウジング前部111と、ファイバ側ハウジング後部112とを備えている。ファイバ側ハウジング前部111は、素子側ハウジング81との係合部分として形成される。ファイバ側ハウジング前部111の外面には、ガイド面113が形成される。このガイド面113は、素子側ハウジング81の素子側ハウジング前部91をガイドする面として形成される。ファイバ側ハウジング前部111は、素子側ハウジング前部91の係合空間94に挿入される。ファイバ側ハウジング後部112には、光ファイバ端末部1が後方から収容される端末収容部115が形成されている。ファイバ側ハウジング82には、前後方向に貫通するフェルール収容孔116が形成されており、このフェルール収容孔116には、ファイバ側ハウジング82の後方側から光ファイバ端末部1が挿入されて収容される。フェルール収容孔116は、中間部から先端側が小径に形成されており、この小径に形成されたフェルール収容孔116の先端側は、素子側ハウジング81に設けられたレンズ付きスリーブ95のスリーブ部96が挿入可能な内径とされている。ファイバ側ハウジング82には、固定機構(図示略)が設けられており、この固定機構によってフェルール11がファイバ側ハウジング82に固定される。
The
次に、上記の素子側ハウジング81及びファイバ側ハウジング82を備えた光モジュール80において、受発光素子105と光ファイバ端末部1の光ファイバ2とを光接続する場合について説明する。
Next, in the
受発光素子105と光ファイバ端末部1の光ファイバ2とを光接続すべく、素子側ハウジング81及びファイバ側ハウジング82を互いに近づける。すると、ファイバ側ハウジング82のファイバ側ハウジング前部111が素子側ハウジング81の素子側ハウジング前部91に形成された係合空間94に挿入され、また、ファイバ側ハウジング前部111のフェルール収容孔116にレンズ付きスリーブ95のスリーブ部96が挿入され、素子側ハウジング81とファイバ側ハウジング82とが位置決めされる。
In order to optically connect the light emitting / receiving
この状態で、さらに、素子側ハウジング81及びファイバ側ハウジング82を互いに近づけ、係合空間94へファイバ側ハウジング前部111を完全に挿入すると、素子側ハウジング81とファイバ側ハウジング82とが係合する。すると、ファイバ側ハウジング82に固定された光ファイバ端末部1のフェルール11が素子側ハウジング81に固定されたレンズ付きスリーブ95のスリーブ部96に嵌合される。これにより、光ファイバ端末部1のフェルール11がスリーブ部96によって調心されて位置合わせされる。そして、この状態で、光モジュール80は、素子側ハウジング81とファイバ側ハウジング82とが完全に係合した嵌合状態となり、素子側ハウジング81及びファイバ側ハウジング82に設けられたロック機構(図示略)によって素子側ハウジング81とファイバ側ハウジング82とがロックされて嵌合状態が維持される。
In this state, when the
このようにして接続された光モジュール80では、光ファイバ端末部1の光ファイバ2を伝搬してきた光信号が、その先端から出射される。光ファイバ2の先端から出射された光信号は、フェルール11の先端のレンズ面21で平行光とされて出射され、レンズ付きスリーブ95のレンズ面98で入射する。このレンズ面98で入射した光信号は、レンズ面98で受光素子からなる受発光素子105へ集光され、光信号が受発光素子105によって電気信号に変換されて送信される。
In the
また、光モジュール80では、発光素子からなる受発光素子105に電気信号が送信されると、受発光素子105が電気信号を光信号に変換し、その光信号を発光する。この光信号は、レンズ付きスリーブ95に導かれ、レンズ付きスリーブ95のレンズ面98で平行光とされて出射され、光ファイバ端末部1のフェルール11の先端のレンズ面21で入射する。このレンズ面21で入射した光信号は、レンズ面21で光ファイバ2の先端へ集光されて光ファイバ2へ導かれて伝搬する。
In the
以上、説明したように、本実施形態に係る光ファイバの端末構造によれば、光ファイバ2にコイルスプリング10を固定し、このコイルスプリング10が光学機能付きのフェルール11に保持されている。つまり、接着剤を用いることなく光ファイバ2をフェルール11に保持している。したがって、接着剤によって光ファイバ2をフェルール11に固定する構造と比較して、組み立ての簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。つまり、接着剤の劣化や接着不良による故障を防止でき、接着工程の省略により生産性を高めることができる。しかも、接着剤の充填不良により光ファイバ2の端面と突き当て面25との間に気泡が入って光学特性が低下するような不具合もなくすことができる。
As described above, according to the end structure of the optical fiber according to the present embodiment, the
また、コイルスプリング10の付勢力によって光ファイバ2の先端が突き当て面25に押圧接触することで、温度変化によるピストニングが発生しても、光ファイバ2が後方への引き込んだ分を光ファイバ2の突き当て面25への押圧により補うことができる。これにより、光ファイバ2の先端と突き当て面25との間における隙間の発生を防止することができ、光ファイバ2の先端と突き当て面25との間に空間が形成されることで生じるフレネル反射損失を防止することができる。
Further, the tip of the
しかも、突き当て面25を挿入孔24に挿入される光ファイバ2の端面側へ突出する球面状に形成したので、コイルスプリング10の付勢力によって光ファイバ2の先端が突き当て面25へ良好かつ確実に押圧接触することができる。
In addition, since the abutting
また、弾性部材としてコイルスプリング10を用いることにより、低コストで確実に光ファイバ2に弾性力を付与することができる。
Further, by using the
さらに、コイルスプリング10の先端部を光ファイバ2に加締めることで光ファイバ2に固定するので、構造の簡略化によるコストダウンを図ることができる。また、コイルスプリング10は短時間で光ファイバ2に加締めて固定することができるので、光ファイバ2のフェルール11への組み付け作業時間の短縮化を図ることができる。
Furthermore, since the tip of the
また、コイルスプリング10の光ファイバ2に加締められる先端部の内面を粗面化しておくことにより、光ファイバ2へコイルスプリング10を確実に固定することができる。
In addition, the
また、フェルール11にスプリング止め12を装着することで、極めて容易に、コイルスプリング10の後端部を係止して光ファイバ2への弾性力の付与を可能とすることができる。
Further, by attaching the
特に、スプリング止め12に切欠き部44を形成すれば、切欠き部44に光ファイバ2を通すことで、スプリング止め12をフェルール11へ容易に後付けすることができ、組立作業の容易化を図ることができる。
In particular, if the
なお、上記実施形態では、コイルスプリング10の先端部を加締めることで光ファイバ2にコイルスプリング10を固定して装着したが、コイルスプリング10は、他の装着構造によって光ファイバ2へ装着しても良い。
In the above embodiment, the
例えば、光ファイバ2へのコイルスプリング10の他の装着構造としては、図8に示すように、環状に形成されたフランジ120を用いるものがある。この装着構造では、予めコイルスプリング10を通した光ファイバ2の端面が平滑になるように加工し、環状に形成されたフランジ120に光ファイバ2を挿入する。次に、フランジ120を加締め、このフランジ120を光ファイバ2に固定する。その後は、フェルール11の後方側から光ファイバ2を挿し込み、挿入孔24内に光ファイバ2を挿入し、光ファイバ2の先端が突き当て面25に当接した状態に配置し、フェルール11の後端からスプリング止め12を装着する。
For example, as another structure for mounting the
このようにすると、前端側がフランジ120で係止されたコイルスプリング10が、スプリング止め12によって前方へ押圧されて圧縮される。コイルスプリング10は、この状態でスプリング収容空間27に収容され保持される。そして、上記のようにして組み付けられた光ファイバ端末部1では、光ファイバ2がコイルスプリング10の弾性力で前方へ付勢され、光ファイバ2の先端が突き当て面25に突き当たった状態で押圧される。
In this way, the
このように、フランジ120を用いれば、コイルスプリング10を加工することなく、コイルスプリング10が光ファイバ2に係止し容易に光ファイバ2に弾性力を付与することができる。
As described above, if the
なお、コイルスプリング10の前端側を係止するフランジ120としては、光ファイバ2の被覆層4と同じ樹脂材料からなるものを用いても良い。このように、光ファイバ2の被覆層4と同じ樹脂材料からなるフランジ120を用いれば、フランジ120を光ファイバ2の被覆層4に溶着して固定することができ、作業の容易化及び光ファイバ2のコア/クラッド部3への応力の付与の低減を図ることができる。
As the
また、上記実施形態では、スプリング止め12に係合爪41を形成し、これらの係合爪41がフェルール11の後端の係合片23に係合することで、スプリング止め12をフェルール11に装着したが、フェルール11へのスプリング止め12の装着構造はこの構造に限られない。
Further, in the above embodiment, the engaging
例えば、フェルール11へのスプリング止め12の他の装着構造としては、図9に示すように、フェルール11のスプリング収容空間27を形成する孔部26の内径より大きな外径を有する円形のスプリング止め12を、フェルール11の筒部11bの後端から孔部26内へ圧入して固定するものがある。
For example, as another mounting structure of the
なお、上記実施形態では、光ファイバ2に弾性力を付与する弾性部材として、コイルスプリング10を用いたが、弾性部材としては、コイルスプリング10に限らず、弾性を有する他の部材を用いても良い。
In the above embodiment, the
例えば、他の弾性部材を用いる構造としては、図10に示すように、ゴムを円筒状に形成したゴムスリーブ130に光ファイバ2を挿入し、光ファイバ2にフランジ120を加締めまたは溶着によって固定してゴムスリーブ130の前端側を係止し、フェルール11の後端から圧入固定したスプリング止め12でゴムスリーブ130の後端を係止するものがある。この構造では、光ファイバ2に円筒状のゴムスリーブ130からの弾性力が付与され、光ファイバ2の端面が突き当て面25に突き当てられる。
For example, as a structure using another elastic member, as shown in FIG. 10, the
また、例えば、板バネを弾性部材として用い、この板バネの弾性力を光ファイバ2に付与して、光ファイバ2の端面が突き当て面25に突き当たるようにしても良い。
Further, for example, a plate spring may be used as the elastic member, and the elastic force of the plate spring may be applied to the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
2 光ファイバ
10 コイルスプリング(弾性部材)
11 フェルール
12 スプリング止め
21 レンズ面(光学機能部)
24 挿入孔
25 突き当て面
44 切欠き部
120 フランジ
130 ゴムスリーブ(弾性部材)
2
11 Ferrule 12
24
Claims (4)
前記光ファイバが挿入される挿入孔を有する有底筒状のフェルールと、
前記フェルールに保持される弾性部材と、
を備え、
前記フェルールは、底部に光学機能部が形成され、筒部に前記挿入孔が形成され、
前記弾性部材が、前記光ファイバに固定されるとともに、軸方向に沿って前記光ファイバを付勢し、
前記光ファイバは、前記弾性部材の付勢力によって、前記フェルールの底部に押圧接触される
ことを特徴とする光ファイバの端末構造。 Optical fiber,
A bottomed cylindrical ferrule having an insertion hole into which the optical fiber is inserted;
An elastic member held by the ferrule;
With
The ferrule is formed with an optical function portion at the bottom, and the insertion hole is formed at the tube portion,
The elastic member is fixed to the optical fiber and urges the optical fiber along an axial direction.
The optical fiber is pressed against and contacted with the bottom of the ferrule by the urging force of the elastic member.
前記フェルールの底部は、前記光ファイバの先端によって押圧接触される突き当て面が、前記光ファイバの端面側へ突出する球面状に形成されている
ことを特徴とする光ファイバの端末構造。 The optical fiber terminal structure according to claim 1,
The end portion of the optical fiber is characterized in that the bottom surface of the ferrule is formed in a spherical shape in which the abutting surface pressed and contacted by the tip of the optical fiber protrudes toward the end surface side of the optical fiber.
前記弾性部材は、前端部が前記光ファイバに係止され、
前記フェルールは、前記弾性部材の後端部を係止するスプリング止めを有する
ことを特徴とする光ファイバの端末構造。 An optical fiber terminal structure according to claim 1 or 2,
The elastic member has a front end locked to the optical fiber,
The ferrule has a spring stopper for locking a rear end portion of the elastic member. An optical fiber end structure.
前記フェルールは、フェルール本体と、前記スプリング止めとを含み、該スプリング止めが、前記フェルール本体に着脱自在であり、
前記スプリング止めは、前記光ファイバが挿通される切欠き部を有し、該切欠き部が前記光ファイバによって挿通されながら前記フェルール本体に装着される
ことを特徴とする光ファイバの端末構造。 An optical fiber terminal structure according to claim 3,
The ferrule includes a ferrule body and the spring stopper, and the spring stopper is detachable from the ferrule body.
The end structure of the optical fiber, wherein the spring stopper has a notch portion through which the optical fiber is inserted, and the notch portion is attached to the ferrule body while being inserted through the optical fiber.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102079335B1 (en) * | 2019-08-26 | 2020-02-19 | 주식회사 상신 | Light emitting board |
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2013
- 2013-08-09 JP JP2013166724A patent/JP6259223B2/en active Active
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