JP2015503770A - 光電子素子の光ファイバーの実装固定構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】構造や工程が簡単で、コストが低く且つ信頼性が高い光電子素子の光ファイバーの実装固定構造を提供する。【解決手段】光電子素子の光ファイバーの実装固定構造では、該光電子素子が管ケース(120)を含み、管ケース(120)に外部に突出するテール管(140)が設けられる。光ファイバーの一端に、結合構造(340)が設けられ、光ファイバーはコア(201)と、コア(201)と同一材料でこのコアを覆うクラッデリング(202)を含み、該光ファイバーの結合構造(340)に接近する一端にコア(201)とクラッデリング(202)から構成された裸光ファイバー(230)が形成され、もう一端にコア(201)、クラッデリング(202)及びコーティング層(203)から構成された基本光ファイバー(200)が形成され、光ファイバーはテール管(140)を通過し且つテール管(140)内に配置され、光ファイバーの裸光ファイバー(230)とテール管(140)の間に、ガラス半田(160)によって溶接して固定される。この光ファイバーの実装固定構造の利点は、構造や工程が簡単で、かかる時間が少なく、コストが低く、気密性要求に満足すると同時に高い信頼性を提供することである。【選択図】図７ａ
Description
本発明は光電子素子、特に、光ファイバーが実装され気密性が良い光電子素子に関するものである。
光通信分野の光電子素子は、発光体、光検出器、光増幅器などの様々な能動素子及び光結合器、波長合分波器、光アイソレーター、光学フィルターなどの受動素子を含む。図1に示すように、各種類の光電子素子100は、外部との間に光信号と光エネルギーの伝達が実現されるようにある標準規格の光ファイバー110によって外部と光伝導を行う。光電子素子100の実装ケースは、管ケースとも呼ばれ、一般的に管体120と管カバー130の二つの部分からなる。管体120は、立方体形状の蝶型、デュアルインライン型、又は円柱体形状の同軸などの様々な類型であり、その材料が、コバール(鉄コバルトニッケル合金)、ステンレス、タングステン鋼又はその他の金属である。管体120には、一つ又は多数の貫通孔が、通常では金属管状構造に形成され、テール管140と呼ばれる。光ファイバー110はテール管140を介して管120内に実装された光電機能ユニット101と光結合を行い、光ファイバー110のテール管140による実装固定が実現される。光電機能ユニット101は、発光体チップ、光検出器チップ、光増幅器チップ、光導波路チップ、光学レンズ、光ファイバー、コリメータ、電子チップ、パッド、固定フレームなどの各種の素子及びそれらの組み合わせを含んでもよい。また、光電子素子100の管ケース内に通常ではベース102が設けられ、この光電機能ユニット101がこのベース102の上に実装される。外部水蒸気などの環境物質が素子内部に入って機能素子を損害することを防止するように、光ファイバー110のテール管140内の実装固定部分が一定的な気密性要求になり、光電子素子が長時間に動作できることを保証する。通常では、内部素子の実装、光ファイバー110の結合及び固定が完成した後、素子全体は、低蒸気不活性ガス環境(例えば、窒素)に置かれ、管体120を覆い、即ち、管カバー130と管体120を密閉溶接することにより、素子全体の内部に一定的な気密性要求を満たす全閉環境が形成され、素子の基本的な製造工程が完成される。
図2aは該技術分野で常用の石英基材の基本光ファイバー200の断面図構造の概略図であり、この基本光ファイバー200は、コア201、コア201を覆うクラッディング202及びクラッディング202を覆うコーティング層203を含む。コア201及びクラッデリング202は石英材質であり、裸光ファイバー230を構成し、図2cに示すように、標準外径が通常では125μｍであり、コーティング層203の材質はAcrylate(アクリル酸エステル)であり、標準外径が通常では250μｍである。コーティング層203は繊細で脆弱なコア201及びクラッデリング202を含む裸光ファイバー230に対して主な保護作用をして、これにより、形成された基本光ファイバー200は、湾曲、ねじ曲げ、軸方向に引っ張りなどの状況で断裂や損傷しにくくなる。光電子素子の生産と使用中に、光ファイバーが頻繁に様々な操作をされ、製品がリスクのある様々な使用環境におかれるので、外部からコーティング層203に与えられる損傷を防ぐために内部の石英繊維の保護に影響し、光ファイバー自身の各機械の強度性能を高めることを考慮して、コーティング層203以外に、保護カバー層204をさらに追加し、図2bに示すように、保護カバー層204は、常用の外径規格が0.9mmである。その追加方式により、保護カバー層204はタイトとルーズの二つのタイプに分けられる。タイトチューブ光ファイバー210は、前記基本光ファイバー200にこの保護カバー層204が二次被覆して形成されるものであり、その材質がHytrel(ポリエステル樹脂)、PVC(ポリ塩化ビニル)、Nylon(ポリアミド繊維)、Polyimide(ポリイミド)などの各重合体である。ルーズチューブ光ファイバー220は、単独で保護カバー層(管)204を作り、そして、機械的な方式によりこの保護カバー層204を基本光ファイバー200の上に加えさせて形成されるものであるため、ルーズチューブ光ファイバー220の保護カバー層204は、内径が基本光ファイバー200のコーティング層203の外径より大きい。保護カバー層204の材質がETFE(テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体)などの材料である。
光電子素子100の気密性要求に満足する光ファイバー110の管体120に対する実装固定について、本技術分野で光ファイバー110の金属化及び金属半田による溶接実装固定の方案を採用し、光ファイバー110の金属化はタイトチューブ光ファイバー210及び基本光ファイバー200の2種類に基づくものである。
図3はタイトチューブ光ファイバー210により作られた金属化光ファイバーコンポーネント300の典型的な構造を示す。タイトチューブ光ファイバー210の一端に、保護カバー層204及びコーティング層203が一部分剥がれ、直径が一般的に125μｍである裸光ファイバー230を露出させる。金属スリーブ310は、表面が全部鍍金され、構造形状が図に示すようなものに形成し、他の形状であってもよい。この金属スリーブ310は、一端が裸光ファイバー230が通過可能な細管311であり、もう一端がタイトチューブ光ファイバー210が進入可能な太管312である。裸光ファイバー230は金属スリーブ310の太管312の一端から入り、細管311の一端から通り抜け、後部のタイトチューブ光ファイバー210が金属スリーブ310の太管312内にある。裸光ファイバー230の表面が事前に鍍金の金属化処理をされ、そして、金属スリーブ310細管311の端口に、金属半田320により表面が鍍金された裸光ファイバー230と金属スリーブ310が密閉的に溶接される。金属スリーブ310の太管312に、その管内壁に沿って、内に向けて固定接着剤330が充填され、タイトチューブ光ファイバー210と金属スリーブ310がしっかり接着される。金属スリーブ310の太管312の細管311との結合箇所に近い部位に、固定接着剤充填時に管内の空気を排出し、且つ充填ゴムの充填状況を観察するための側孔313が開口される。裸光ファイバー230の末端は、光結合用の結合構造340に加工又は製作され、結合構造340は、端面が平面又は斜面である光ファイバー自身であってもよい、また、光ファイバーレンズ、コリメータ、光学レンズ、固定フレームなどの各種類の素子及びそれらの組み合わせであってもよい。タイトチューブ光ファイバー210のもう一端は標準コネクタアダプタ350、例えば、SC、LC、MU、STなどの標準アダプタ類型が取り付けられ、ほかの相応なアダプタポートを有する対象との接続に使う。
図４はこのタイトチューブ光ファイバー210の金属化光ファイバーコンポーネント300の管内における典型的な実装固定状況を示す。光電機能ユニット101は管体120内のある実装ベース102の上に配置され、管体120のテール管140の内面が鍍金される。金属化光ファイバーコンポーネント300はテール管140から管体120に入り、結合構造340と光電機能ユニット101の結合のアライメントが実現された後、結合構造340は実装ベース102に固定され、固定方式として、接着、レーザー溶接、半田溶接などの様々な方式であり、そして、金属半田150により金属化光ファイバーコンポーネント300の金属スリーブ310と管体120のテール管140が密閉的に溶接され、あるいは、結合構造340の固定は、金属スリーブ310とテール管140の間に使われた金属半田150により密閉溶接されることで同時に実現される。
基本光ファイバー200の金属化及び溶接実装固定に関して、上記図3、4に示されたタイトバッファファイルー210の状態を参照し、その相違点は、タイトチューブ光ファイバー210を基本光ファイバー200に取り替えることである。その他に、この時、基本光ファイバー200のもう一端には、一般的に標準コネクタアダプタ350が実装されることではなく、ユーザにより顧客製品に存在するもう一部分の光ファイバーが直接に溶接される。この場合に、これは光ファイバー及び相互連接に占用された空間容積を減少させるためである。この場合に光ファイバーが製品内部にしか存在していないため、基本光ファイバー200を使用することができ、その上に保護カバー層204を追加する必要がない。
上記光ファイバーの金属化及びその管体に対する実装固定技術は、本技術分野で広く使用されている。その特徴は、気密性がよいことであり、欠点は、構造及び工程が複雑で、コストが高く、時間がかかることである。光通信技術応用の急成長に従って、光電子素子へのコスト要求が高くなり、金属化光ファイバーのコスト問題も顕著になった。その他に、金属化光ファイバーと金属半田の溶接実装工程を採用し、金属及びその半田溶接による熱応力によって、環境温度の変化で結合構造340の位置が移動し、極端状況で構造が非常に脆弱な裸光ファイバー230が断裂するおそれがある。結合要求が高い新製品では、この問題はすでに顕著になり、従来のこの光ファイバーの実装固定技術の適用は難しくなった。
以上の問題に鑑みて、本発明は、構造や工程が簡単で、コストが低く且つ信頼性が高い光電子素子の光ファイバーの実装固定構造を提供することを主な目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は光電子素子の光ファイバーの実装固定構造を提供し、該光電子素子は、管ケースを含み、この管ケース内にベースが設けられ、このベースに光電機能ユニットが実装され、前記管ケースに外部に突出するテール管が設けられる光電子素子の実装固定構造であって、前記光ファイバーの一端に結合構造が設けられ、該光ファイバーは、コアと、コアと同一材料でこのコアを覆うクラッディングと、該結合構造の一端から離れるクラッディング外に覆われるコーティング層を含み、該光ファイバーの該結合構造に接近する一端にコアとクラッデリングから構成された裸光ファイバーが形成され、該光ファイバーの該結合構造から離れるもう一端にコア、クラッデリング及びコーティング層から構成された基本光ファイバーが形成され、該光ファイバーが前記テール管を通過し且つ該テール管内に配置され、該結合構造が前記管ケースに内部にあり、前記光電機構ユニットに対応し、該光ファイバーの裸光ファイバーと前記テール管の間に、ガラス半田によって溶接して固定されることを特徴とする。
前記裸光ファイバーの前記結合構造に接近する部分にコーティング層が覆われ、該部分は基本光ファイバーを形成し、この基本光ファイバー以外に露出した裸光ファイバーと前記テール管の間に、前記ガラス半田によって溶接して固定される。
前記管ケース外部のテール管側に接続スリーブが設けられ、該接続スリーブの一端に前記テール管が被られ、もう一端に前記テール管外の前記基本光ファイバーの一端が収容され、前記接続スリーブと前記テール管の間、及び前記接続スリーブと収容された基本光ファイバーの間に、充填ゴムが注入される。
前記接続スリーブに側孔が設けられる。
前記テール管の内部に段付孔が設けられ、該段付孔の前記管ケースに向ける一側が該テール管の細い内管を形成し、該段付孔の前記管ケースに背く一側が該テール管の太い内管を形成し、前記段付孔と前記テール管の細い内管の間に形成される段付に前記ガラス半田が配置され、該細い内管内に前記裸光ファイバーが収容され、該太い内管内に前記結合構造から離れる前記基本光ファイバーの一端が収容され、該太い内管と、その収容された基本光ファイバー及び前記ガラス半田の間に、充填ゴムが注入される。
前記太い内管に側孔が設けられる。
好ましくは、前記結合構造から離れる前記基本光ファイバー外に保護カバー層が被られ、該基本光ファイバーと該保護カバー層が被覆光ファイバーを形成し、該被覆光ファイバーの前記結合構造から離れる一端に標準コネクタアダプタが設けられる。
前記太い内管に側孔が設けられる。
好ましくは、前記結合構造から離れる前記基本光ファイバー外に保護カバー層が被られ、該基本光ファイバーと該保護カバー層が被覆光ファイバーを形成し、該被覆光ファイバーの前記結合構造から離れる一端に標準コネクタアダプタが設けられる。
前記管ケース外部のテール管側に接続スリーブが設けられ、該接続スリーブの一端が前記テール管に被られ、もう一端に前記テール管側の前記被覆光ファイバーの一端が収容され、前記接続スリーブと前記テール管の間、及び前記前記接続スリーブとその収容された被覆光ファイバーの間に、充填ゴムが注入される。
前記接続スリーブに側孔が設けられる。
前記テール管の内部に段付孔が設けられ、該段付孔の前記管ケースに向ける一側が該テール管の細い内管を形成し、該段付孔の前記管ケースに背く一側が該テール管の太い内管を形成し、前記段付孔と前記テール管の細い内管の間に形成される段付に前記ガラス半田が配置され、該細い内管内に前記裸光ファイバーが収容され、該太い内管内に前記被覆光ファイバーの一端が収容され、該太い内管と、その内に収容された被覆光ファイバー及び前記ガラス半田の間に、充填ゴムが注入される。
前記テール管の内部に段付孔が設けられ、該段付孔の前記管ケースに向ける一側が該テール管の細い内管を形成し、該段付孔の前記管ケースに背く一側が該テール管の太い内管を形成し、前記段付孔と前記テール管の細い内管の間に形成される段付に前記ガラス半田が配置され、該細い内管内に前記裸光ファイバーが収容され、該太い内管内に前記被覆光ファイバーの一端が収容され、該太い内管と、その内に収容された被覆光ファイバー及び前記ガラス半田の間に、充填ゴムが注入される。
前記太い内管に側孔が設けられる。
前記テール管はコバール材料を採用する。
ここでは、本技術分野で常用の石英基材の光ファイバーに対して、本発明の裸光ファイバーは、コーティング層203と保護カバー層204など外部保護層が省略された裸光ファイバー230であり、その標準直径が通常では125μｍであり、この裸光ファイバー230とコーティング層203から構成された基本光ファイバー200は、標準直径が通常では250μｍであり、この基本光ファイバー200の外部に保護カバー層204を追加して形成された被覆光ファイバー、即ちタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220は、常用外径標準が0.9mmである。本発明に係るガラス半田は、特に低温ガラス半田であり、主に多種の金属及び非金属酸化物が一定の比率で形成されたガラス質特性を有する混合物であり、軟化点が一般的に280℃〜400℃の間にあり、主要成分が酸化鉛であり、ほかの成分の添加及び比率調整によって異なる物理的指標の低温ガラス半田材料が得られ、その関連の物理的指標は軟化点、粘度、熱膨張係数、表面湿潤性などを含む。必要によれば、低温ガラス半田は事前に様々な幾何学的な外形の形状に作られ、予備成形ガラス半田といわれ、図6に示されたガラス半田160のようなものである。低温ガラス半田と石英又は他に光ファイバーに使用可能であるガラス材質の裸光ファイバーの間に、良好な気密溶接接触が形成されることができるとともに、コバール合金も低い且つガラス材料に近い熱膨張係数を有するので、低温ガラス半田とコバール材料で作られたテール管の間に、良好な気密溶接接触も実現できる。
本発明に提出された光電子素子の光ファイバーの実装固定構造は、光ファイバーの金属化及び金属半田溶接の実装固定技術を採用することがなく、構造や工程が簡単であるため、かかる時間が少なく、コストが低いとともに、従来の光ファイバーの金属化及び金属半田溶接の実装固定工程による熱応力が光電子素子の結合信頼性に与えられる影響を克服した。本技術分野で常用の石英基材の光ファイバーに対して、本発明の光電子素子の光ファイバーの実装固定構造では、熱膨張係数が小さい且つ相互に接近する裸光ファイバーと低温ガラス半田及びコバール材料のテール管の溶接構造を使用するため、環境温度が変化する状態下で、該実装固定構造の気密性の保証が得られ、従来の光ファイバーの金属化及び金属半田溶接実装固定技術と同じ気密レベルが実現でき、また、よりよい湿性など不利環境要因に耐えるような信頼性を具備している。同時に、本発明に提出された光電子素子の光ファイバーの実装固定構造では、光ファイバーが、同様に様々で十分な機械の強度性能及び保護能力を具備しているので、様々な光電子素子の使用場合に適用できる。
本発明の構造及び効果についてさらに理解するために、図面を参照しながら最適な実施例を例示し、詳細な説明をする。
本技術分野で常用の石英基材の光ファイバーに対して、本発明は、図5aに示すような光ファイバーコンポーネント500を採用し、光ファイバーは、結合構造340との接続部分が裸光ファイバー230であり、標準コネクタアダプタ350との接続部分が被覆光ファイバー、即ちタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220である。従来に使用された金属化光ファイバーコンポーネント300と比較すると、その相違点は、金属スリーブ310を含めた非金属化の光ファイバーコンポーネント以外に、裸光ファイバー230の表面がメッキの金属化処理されないことが含まれている。あるいは、本発明は、図5bに示すような非金属化光ファイバーコンポーネント600を採用し、上記非金属化光ファイバーコンポーネント500と比較すると、その相違点は、光ファイバーと結合構造340の接続部分がコーティング層203が保留される基本光ファイバー200であり、この基本光ファイバー200と他側の被覆光ファイバー、即ちタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220の間にだけ、一部分の裸光ファイバー230を露出させることである。
図7a及び図7bは、本発明の実施例1に係る光電子素子の光ファイバーの実装固定構造の概略図であり、上記の非金属化光ファイバーコンポーネント500/600が含まれている。図7aに示すように、管体120のテール管140Aの管口側に段付孔141Aが作り出され、この段付孔141A内に、図6に示すような環状の相応の大きさの予備成形の低温ガラス半田160が配置され、あるいは、図7bに示すように、管体120のテール管140Bの管口側に、面取り開口141Bが加工され、この面取り開口141Bの上に、図6に示すような環状の相応の大きさの予備成形の低温ガラス半田160が配置される。非金属化光ファイバーコンポーネント500、600がテール管140A、140B及び低温ガラス半田160を通過し、また、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の裸光ファイバー230の一部分が低温ガラス半田160内で、前後一定の位置に配置される。非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の結合構造340の結合及び/又は固定が完成された後、テール管140A、140Bに対して加熱を行い、従来の常用の電縫溶接加熱方式又は誘導加熱方式を使用すると、低温ガラス半田160が熔け、溶けたガラス半田が裸光ファイバー230とテール管140A、140Bの間の隙間に入って充填され、冷却固化後、裸光ファイバー230とテール管140A、140Bが固定可能に密閉的に溶接される。
図7aに示すようにテール管140Aの管口側に段付孔141Aが作り出される場合に、段付け孔141A内に配置された低温ガラス半田160は、テール管140Aが水平に配置される形態を採用してもよいし、テール管140Aが直立に配置される形態(テール管の直立配置とは、管体120はテール管140Aが上に向けるように配置されることである)を採用してもよく、この予備成形低温ガラス半田160を溶けさせる。テール管140Aが水平に配置される場合に、適応なテール管140Aの内径が設計される状態で、溶けた低温ガラス半田160が毛管効果によって裸光ファイバー230とテール管140A内壁の間のすべての隙間が均一的に充填され、所定の密閉溶接が形成される。図7bに示すようにテール管140Bの管口側に面取り開口141Bが加工される場合に、面取り開口141Bに図6に示すような予備成形の低温ガラス半田160を配置することが必要であるため、テール管140Bは直立配置の形態を採用する。
図7aに示すようにテール管140Aの管口側に段付孔141Aが作り出される場合に、段付け孔141A内に配置された低温ガラス半田160は、テール管140Aが水平に配置される形態を採用してもよいし、テール管140Aが直立に配置される形態(テール管の直立配置とは、管体120はテール管140Aが上に向けるように配置されることである)を採用してもよく、この予備成形低温ガラス半田160を溶けさせる。テール管140Aが水平に配置される場合に、適応なテール管140Aの内径が設計される状態で、溶けた低温ガラス半田160が毛管効果によって裸光ファイバー230とテール管140A内壁の間のすべての隙間が均一的に充填され、所定の密閉溶接が形成される。図7bに示すようにテール管140Bの管口側に面取り開口141Bが加工される場合に、面取り開口141Bに図6に示すような予備成形の低温ガラス半田160を配置することが必要であるため、テール管140Bは直立配置の形態を採用する。
非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の裸光ファイバー230とテール管140A、140Bの間に低温ガラス半田160の溶接固定が完成された後、連続スリーブ170は、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600を介してテール管140A、140B外部にあるタイトチューブ光ファイバー又はルーズチューブ光ファイバーに合わせて、テール管140A、140Bまで連続され、連続スリーブ170の他方の一端はこのタイトチューブ光ファイバー又はルーズチューブ光ファイバーに合わせて連続される。具体的応用の必要によれば、この連続スリーブ170は先に非金属化光ファイバーコンポーネント500、600のタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220に連続される必要があり、これに伴い、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の標準コネクタアダプタ350は、先に又は後に、タイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220に取り付けられる。
そして、連続スリーブ170とテール管140A、140Bの間、及び連続スリーブ170と非金属化光ファイバーコンポーネント500、600のタイトチューブ光ファイバー又はルーズチューブ光ファイバーの合わせ連続部位の間に、充填ゴム180が注入されて、それらが相互に固定される。
上記実施例に対して、図8a、8bに示すように、実装固定時に充填ゴム180を注入することは便利になるように、連続スリーブ170に側孔173が作り出されてもよい。
図9aは、本発明の実施例2に係る光電子素子の光ファイバーの実装固定構造を示す概略図であり、この図に上記非金属化光ファイバーコンポーネント500、600が示されている。管体120のテール管140Cの内部に段付孔141Cが作り出され、この段付孔の管体120に向ける一側はテール管140Cの細い内管部分を形成し、管体120に背く一側はテール管140Cの太い内管部分を形成する。段付とは段付孔141Cとテール管140Cの細い内管の間の段付のことであり、図6に示すような環状の相応の大きさの予備成形の低温ガラス半田160が配置されるものであり、段付孔141Cとテール管140Cの太い内管の間に、図に示すような段付が形成されてもよいし、形成されなくてもよい。段付孔141Cの管体120に背く一側が形成したテール管140Cの太い内管は非金属化光ファイバーコンポーネント500、600のタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220を収容するためのものである。低温ガラス半田160を図に示されたテール管140Cの太い内管は段付孔141Cがテール管140Cの細い内管に接続される段付に配置され、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600はテール管140Cと低温ガラス半田160を通過し、また、この非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の裸光ファイバー230の一部分を低温ガラス半田160内で、前後一定の位置に配置される。非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の結合構造340の結合及び/又は固定が完成された後、テール管140Cに対して加熱を行い、低温ガラス半田160が溶け、溶けたガラス半田が裸光ファイバー230とテール管140Cの細い内管の間の隙間に入って充填され、冷却固化後、裸光ファイバー230とテール管140 Cが固定可能に密閉的に溶接される。
前記図7a、8aに示すようにテール管140Aの管口側に段付孔141Aが作り出された場合と同じで、この実施例でテール管140Cの内部に段付孔141Cが作り出される場合に、段付孔141Cがテール管140Cの細い内管に接続される段付に配置された低温ガラス半田160は、テール管140 Cが水平に配置される形態を採用してもよいし、テール管140 Cが直立に配置される形態を採用してもよく、この低温ガラス半田を加熱して溶けさせ、裸光ファイバー230とテール管140Cの細い内管内壁の間の密閉溶接が形成される。
段付孔141Cの管体120に背く一側が形成されたテール管140Cの太い内管に側穴143が設けられる。裸光ファイバー230とテール管140Cの細い内管の間に低温ガラス半田160によって溶接固定が完成された後、テール管140Cの太い内管内にあるタイトチューブ光ファイバー又はルーズチューブ光ファイバーがこの部分のテール管及び低温ガラス半田160との間に、テール管140Cの太い内管に設けられた側孔143又はテール管140Cの管口を介して、充填ゴム180が注入されて、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600のタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220がテール管140Cに固定される。
図9bに示すように、図9aに示すような実施例の一つの可能な簡略構造として、上記テール管140の側孔143が省略可能で、無側孔のテール管140Dが形成される。非金属化光ファイバーコンポーネント500、600のタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220は、テール140D内に固定され、テール管140Dの管口だけを介して充填ゴム180を注入することで実現される。
前記の本発明の光ファイバーの実装固定構造に使用された非金属化光ファイバーコンポーネント500、600及び上記各実施例に記載された場合以外に、特に、使用された非金属化光ファイバーコンポーネント500、600では、標準コネクタアダプタ350に接続されたタイトチューブ光ファイバー210又はルーズチューブ光ファイバー220は基本光ファイバー200でもよい。この時、この部分の基本光ファイバー200は一般的に標準コネクタアダプタ350に実装可能に接続されることではなく、もう一部分の光ファイバーに直接に溶接して接続される。特に、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の結合構造340のサイズが管体120のテール管140A、140B、140C、140Dの内径より大きい場合、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の管体120の外部に接続される光ファイバーの部分は、まず、この基本光ファイバー200の形態を採用することで、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600の光ファイバーが管体120の内部からテール管140A、140B、140C、140Dを介して通過できる。その後、応用の必要によれば、この基本光ファイバー200に保護カバー層204を被せ、ルーズチューブ光ファイバー220を形成し、標準コネクタアダプタ350の実装を完成してもよい。
以上の説明以外に、特に、本発明に提出された光電子素子の実装固定構造では、テール管140A、140B、140C、140D、接続スリーブ170は円形、矩形又は他の断面形状の管状構造であってもよい。本発明に提出された光電子素子の実装固定構造では、一本の光ファイバーの実装固定状況が含まれ、多数本の光ファイバーの実装固定状態も含まれており、その実装固定方法は、上記各実施例の光ファイバーの実装固定方法と同じであり、具体的実施形態が一致している。
本発明に提出された光電子素子の実装固定構造では、管ケースが含んだ管体と管カバーが相対概念であり、いずれの具体的実施形態にとって、その含んだ管カバー(又は管キャップとも言われる)部分は本発明の光ファイバーの実装固定構造の管体部分であってもよい。その含んだ管体(又は管座とも言われる)部分は本発明の光ファイバーの実装固定構造の管カバー部分であってもよい。図10に示すように、本発明に提出された光電子素子の実装固定構造によるある具体的構造の場合に、管キャップ420及び管座430を含み、管キャップ420はテール管440を含み、テール管440の外部に接続スリーブ470が配置され、テール管440の管口側に段付孔441が作り出され、この段付孔441内に配置された低温ガラス半田160がテール管440を通過することで、非金属化光ファイバーコンポーネント500、600が裸光ファイバー230とテール管140と密閉溶接で固定され、接続スリーブ470とテール管440の間及び接続スリーブ470と非金属化光ファイバーコンポーネント500、600のタイトチューブ光ファイバー又はルーズチューブ光ファイバーの合わせ連続部位の間に、充填ゴム180が注入されて、それらが相互に固定される。この形態が本発明に提出された光電子素子の実装固定構造の限定範囲にあることは明らかである。
以上に述べたものは、本発明の好ましい実施例だけであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。
Claims (12)
- 光電子素子が管ケースを含み、この管ケース内にベースが設けられ、このベースに光電機能ユニットが実装され、前記管ケースに外部に突出するテール管が設けられる光電子素子の光ファイバーの実装固定構造であって、
前記光ファイバーの一端に結合構造が設けられ、該光ファイバーは、コアと、コアと同一材料でこのコアを覆うクラッディングと、該結合構造の一端から離れるクラッディング外に覆われるコーティング層を含み、該光ファイバーの該結合構造に接近する一端にコアとクラッデリングから構成された裸光ファイバーが形成され、該光ファイバーの該結合構造から離れるもう一端にコア、クラッデリング及びコーティング層から構成された基本光ファイバーが形成され、該光ファイバーが前記テール管を通過し且つ該テール管内に配置され、該結合構造が前記管ケースに内部にあり、前記光電機構ユニットに対応し、該光ファイバーの裸光ファイバーと前記テール管の間に、ガラス半田によって溶接して固定されることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。 - 請求項1において、前記裸光ファイバーの前記結合構造に接近する部分にコーティング層が覆われ、該部分は基本光ファイバーを形成し、この基本光ファイバー以外に露出した裸光ファイバーと前記テール管の間に、前記ガラス半田によって溶接して固定されることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項1又は2において、前記管ケース外部のテール管側に接続スリーブが設けられ、該接続スリーブの一端に前記テール管が被られ、もう一端に前記テール管外の前記基本光ファイバーの一端が収容され、前記接続スリーブと前記テール管の間、及び前記接続スリーブと収容された基本光ファイバーの間に、充填ゴムが注入されることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項3において、前記接続スリーブに側孔が設けられることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項1又は2において、前記テール管の内部に段付孔が設けられ、該段付孔の前記管ケースに向ける一側が該テール管の細い内管を形成し、該段付孔の前記管ケースに背く一側が該テール管の太い内管を形成し、前記段付孔と前記テール管の細い内管の間に形成される段付に前記ガラス半田が配置され、該細い内管内に前記裸光ファイバーが収容され、該太い内管内に前記結合構造から離れる前記基本光ファイバーの一端が収容され、該太い内管と、その収容された基本光ファイバー及び前記ガラス半田の間に、充填ゴムが注入されることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項5において、前記太い内管に側孔が設けられることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項1又は2において、前記結合構造から離れる前記基本光ファイバー外に保護カバー層が被られ、該基本光ファイバーと該保護カバー層が被覆光ファイバーを形成し、該被覆光ファイバーの前記結合構造から離れる一端に標準コネクタアダプタが設けられることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項7において、前記管ケース外部のテール管側に接続スリーブが設けられ、該接続スリーブの一端が前記テール管に被られ、もう一端に前記テール管側の前記被覆光ファイバーの一端が収容され、前記接続スリーブと前記テール管の間、及び前記前記接続スリーブとその収容された被覆光ファイバーの間に、充填ゴムが注入されることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項8において、前記接続スリーブに側孔が設けられることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項7において、前記テール管の内部に段付孔が設けられ、該段付孔の前記管ケースに向ける一側が該テール管の細い内管を形成し、該段付孔の前記管ケースに背く一側が該テール管の太い内管を形成し、前記段付孔と前記テール管の細い内管の間に形成される段付に前記ガラス半田が配置され、該細い内管内に前記裸光ファイバーが収容され、該太い内管内に前記被覆光ファイバーの一端が収容され、該太い内管と、その内に収容された基本光ファイバー及び前記ガラス半田の間に、充填ゴムが注入されることを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項10において、前記太い内管に側孔が設けられることを特徴とする光ファイバーの実装固定構造。
- 請求項1において、前記テール管はコバール材料を採用することを特徴とする光電子素子の光ファイバーの実装固定構造。
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