JP2017053911A - 光コネクタ及びその連結方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】歩留まりを向上することができる光コネクタ及びその連結方法を提供する。【解決手段】光コネクタ１００には、光ファイバ５３を収容したハウジング５１と、ハウジング５１の光ファイバ５３の端面側の面５４から先端が突出するピン１１１及び１１２と、ピン１１１及び１１２の突出量を調整する調整手段１２１及び１２２と、が含まれる。【選択図】図１

Description

本発明は、光コネクタ及びその連結方法に関する。
システム要求性能が例えば１００ペタバイト／秒以上クラスのサーバ及びスーパーコンピュータ等では光通信が行われている。そして、光ファイバケーブルが繋がれたＭＴフェルール等の光コネクタが、複数の中央処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）が搭載された基板上の光素子を含むレンズブロックに連結され、大容量高速伝送が実現されている。
しかしながら、従来、光コネクタとレンズブロックとを連結する際に傾斜等の位置ずれが生じやすく、所望の光パワーが得られないことがある。この場合、当該光コネクタは使用することができず、十分な歩留まりが得られない。
特開２０１２−２７３２７号公報 特開２００５−３４５５６０号公報
本発明の目的は、歩留まりを向上することができる光コネクタ及びその連結方法を提供することにある。
光コネクタの一態様には、光ファイバを収容したハウジングと、前記ハウジングの前記光ファイバの端面側の面から先端が突出する２以上のピンと、前記２以上のピンの突出量を調整する調整手段と、が含まれる。
光コネクタの連結方法の一態様では、上記の光コネクタを、光素子を備えたレンズブロックに固定し、前記光素子における光パワーの検証を行い、前記検証の結果に応じて、前記調整手段を用いて前記ピンの突出量を調整する。
上記の光コネクタ等によれば、ピンの突出量の調整により、連結対象における光パワーを調整することができるため、歩留まりを向上することができる。
第１の実施形態に係る光コネクタの構造を示す図である。 レンズブロックの構造を示す図である。 光コネクタをレンズブロックに連結する方法を示すフローチャートである。 連結後の光コネクタ及びレンズブロックを示す断面図である。 固定後の状態を示す断面図である。 ２つのピンの突出量が調整された状態を示す断面図である。 １つのピンの突出量が調整された状態を示す断面図である。 第２の実施形態に係る光コネクタの構造を示す図である。 第３の実施形態に係る光コネクタの構造を示す図である。 ピンの突出量の調整に伴う光パワーの変化の例を示す図である。
以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る光コネクタの構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図である。
第１の実施形態に係る光コネクタ１００には、図１に示すように、１６本の光ファイバ５３を収容したハウジング５１が含まれる。１６本の光ファイバ５３のうち８本は８チャンネルの送信用（ＴＸ）であり、残りの８本は８チャンネルの受信用（ＲＸ）であり、それぞれの端面がハウジング５１の一方の面５４で列をなしている。これら１６本の光ファイバ５３は束ねられており、光ファイバケーブル５２に含まれる。
雌ねじが形成されたねじ穴４１及びねじ穴４２がハウジング５１に形成されている。ねじ穴４１は送信用の光ファイバ５３及び受信用の光ファイバ５３の２列の一方の端部の外側に形成され、ねじ穴４２はこれら２列の他方の端部の外側に形成されている。雄ねじが形成されたピン１１１がねじ穴４１内に挿入され、雄ねじが形成されたピン１１２がねじ穴４２内に挿入されている。ピン１１１及びピン１１２の面５４側の端部は円錐状になっており、その先端は丸まっている。ピン１１１にレバー１２１が固定されており、レバー１２１を傾けるとピン１１１が回転し、レバー１２１の傾斜量及びねじのピッチに応じた距離だけピン１１１の先端が移動し、ピン１１１の先端の面５４からの突出量が変化する。同様に、ピン１１２にレバー１２２が固定されており、レバー１２２を傾けるとピン１１２が回転し、レバー１２２の傾斜量及びねじのピッチに応じた距離だけピン１１２の先端が移動し、ピン１１２の先端の面５４からの突出量が変化する。
次に、光コネクタ１００が連結されるレンズブロックについて説明する。図２は、レンズブロックの構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は断面図である。
光コネクタ１００が連結されるレンズブロック６０には、図２に示すように、１６個のレンズ６３を収容したハウジング６１が含まれる。１６個のレンズ６３のうち８個は８チャンネルの送信用（ＴＸ）であり、残りの８個は８チャンネルの受信用（ＲＸ）であり、それぞれがハウジング６１の一方の面６４で列をなしている。ハウジング６１は光電変換素子等の光素子６５を収容しており、レンズ６３に照射された光が光素子６５に集光されたり、光素子６５が発した光がレンズ６３から出射されたりする。レンズブロック６０には、ハウジング６１の面６４から突出し、光コネクタ１００を案内するガイド壁６２が含まれる。
ピン１１１を案内するガイド穴７１及びピン１１２を案内するガイド穴７２がハウジング６１の面６４に形成されている。ガイド穴７１は送信用のレンズ６３及び受信用のレンズ６３の２列の一方の端部の外側に、ガイド穴７２はこれら２列の他方の端部の外側に形成されている。
次に、光コネクタ１００をレンズブロック６０に連結する方法について説明する。図３は、光コネクタをレンズブロックに連結する方法を示すフローチャートであり、図４は、連結後の光コネクタ及びレンズブロックを示す断面図である。
先ず、光コネクタ１００をガイド壁６２の内側に挿入し、ピン１１１の先端をガイド穴７１の内側に、ピン１１２の先端をガイド穴７２の内側に当接させ、クリップ（図示せず）を用いて光コネクタ１００をレンズブロック６０に固定する（ステップＳ１０１）。次いで、所望の光パワーが得られるかの検証を行う（ステップＳ１０２）。所望の光パワーが得られていれば（ステップＳ１０３）、連結操作を終了する。一方、所望の光パワーが得られていない場合は（ステップＳ１０３）、レバー１２１若しくはレバー１２２又はこれらの両方を操作して、ピン１１１若しくはピン１１２又はこれらの両方の面５４からの突出量を調整する（ステップＳ１０４）。そして、所望の光パワーが得られるまで、検証（ステップＳ１０２）及び調整（ステップＳ１０４）を繰り返す。
このようにして光コネクタ１００をレンズブロック６０に連結することで、固定の初期に傾斜等の位置ずれによって所望の光パワーが得られないとしても、適切な調整により所望の光パワーが得られるようになる。従って、歩留まりを向上することができる。
ここで、ピン１１１若しくはピン１１２又はこれらの両方の面５４からの突出量の調整方法の例について説明する。例えば、クリップで固定した際に図５Ａに示す状態が得られたとする。この状態で行われた検証で光ファイバ５３がレンズ６３に近すぎるという結果が得られた場合、ピン１１１の突出量及びピン１１２の突出量を増加させる。この結果、図５Ｂに示すように、光ファイバ５３のレンズ６３から距離が増加する。また、図５Ａに示す状態で行われた検証でピン１１１に近いチャンネルでは所望の光パワーが得られているものの、ピン１１２に近いチャンネルでは光ファイバ５３がレンズ６３に近すぎるという結果が得られた場合、ピン１１２の突出量のみを増加させる。この結果、図５Ｃに示すように、ピン１１２に近いチャンネルほど光ファイバ５３のレンズ６３から距離が増加する。図５Ｂに示す例は焦点距離の調整とみなしてもよく、図５Ｃに示す例は焦点距離及び角度の調整とみなしてもよい。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係る光コネクタの構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
第２の実施形態に係る光コネクタ２００には、図６に示すように、第１の実施形態と同様に、１６本の光ファイバ５３を収容したハウジング５１が含まれる。ハウジング５１には、ねじ穴４１及びねじ穴４２に代えて、雌ねじが形成されたねじ穴４３及びねじ穴４４が形成されている。ねじ穴４３は送信用の光ファイバ５３の列の側方に形成され、ねじ穴４４は受信用の光ファイバ５３の列の側方に形成されている。雄ねじが形成されたピン１１３がねじ穴４３内に挿入され、雄ねじが形成されたピン１１４がねじ穴４４内に挿入されている。ピン１１３及びピン１１４の面５４側の端部は円錐状になっており、その先端は丸まっている。ピン１１３にレバー１２３が固定されており、レバー１２３を傾けるとピン１１３が回転し、レバー１２３の傾斜量及びねじのピッチに応じた距離だけピン１１３の先端が移動し、ピン１１３の先端の面５４からの突出量が変化する。同様に、ピン１１４にレバー１２４が固定されており、レバー１２４を傾けるとピン１１４が回転し、レバー１２４の傾斜量及びねじのピッチに応じた距離だけピン１１４の先端が移動し、ピン１１４の先端の面５４からの突出量が変化する。他の構成は光コネクタ１００と同様である。
光コネクタ２００が連結されるレンズブロックには、レンズブロック６０と同様に、１６個のレンズを収容したハウジングが含まれる。このハウジングには、ガイド穴７１及びガイド穴７２に代えて、ピン１１３を案内するガイド穴及びピン１１４を案内するガイド穴が形成されている。ピン１１３を案内するガイド穴は送信用のレンズ６３の側方に形成され、ピン１１４を案内するガイド穴は送信用のレンズ６３の側方に形成されている。他の構成はレンズブロック６０と同様である。
第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様に、固定の初期に傾斜等の位置ずれによって所望の光パワーが得られないとしても、適切な調整により所望の光パワーが得られるようになる。従って、歩留まりを向上することができる。第１の実施形態では複数のチャンネル間での焦点距離等の調整が可能であり、第２の実施形態では送信用のレンズ６３の列と受信用のレンズ６３の列との間での焦点距離等の調整が可能である。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図７は、第３の実施形態に係る光コネクタの構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
第３の実施形態に係る光コネクタ３００には、図７に示すように、第１の実施形態と同様に、１６本の光ファイバ５３を収容したハウジング５１が含まれる。ハウジング５１には、ねじ穴４１及びねじ穴４２の他に、第２の実施形態と同様に、ねじ穴４３及びねじ穴４４が形成されている。そして、ピン１１１がねじ穴４１内に挿入され、ピン１１２がねじ穴４２内に挿入され、ピン１１３がねじ穴４３内に挿入され、ピン１１４がねじ穴４４内に挿入されている。他の構成は光コネクタ１００と同様である。
光コネクタ３００が連結されるレンズブロックには、レンズブロック６０と同様に、１６個のレンズを収容したハウジングが含まれる。このハウジングには、ガイド穴７１及びガイド穴７２の他に、第２の実施形態と同様に、ピン１１３を案内するガイド穴及びピン１１４を案内するガイド穴が形成されている。他の構成はレンズブロック６０と同様である。
第３の実施形態によっても、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、固定の初期に傾斜等の位置ずれによって所望の光パワーが得られないとしても、適切な調整により所望の光パワーが得られるようになる。従って、歩留まりを向上することができる。第３の実施形態では複数のチャンネル間での焦点距離等の調整も、送信用のレンズ６３の列と受信用のレンズ６３の列との間での焦点距離等の調整も可能である。
次に、ピンの突出量の調整に伴う光パワーの変化の例について説明する。図８は、ピンの突出量の調整に伴う光パワーの変化の例を示す図である。ここでは、１２チャンネルの伝送が行われることとする。
先ず、図８（ａ）中の◆で示すような光パワーの分布が得られているとする。この状態では、チャンネルＣｈ００〜Ｃｈ０３の光パワーが過剰であり、チャンネルＣｈ０７〜Ｃｈ１１の光パワーが過少である。この状態において、チャンネルＣｈ００の光パワーが目標範囲の中央値（２．０ｄＢｍ）程度となるように、ピン１１１及びピン１１２のように光ファイバの列の端部の外側に設けられた２つのピンの突出量を増加させる。この結果、光パワーが全体的に減少し、概ね図８（ａ）中の■で示すような光パワーの分布が得られる。この状態において、チャンネルＣｈ１１の光パワーが目標範囲の中央値（２．０ｄＢｍ）程度となるように、チャンネルＣｈ１１側の１つのピンの突出量を減少させる。この結果、チャンネルＣｈ１１側ほど光パワーが増加し、概ね図８（ａ）中の▲で示すような光パワーの分布が得られる。
これら光コネクタは、例えば、サーバ、高性能コンピューティング（high performance computing：ＨＰＣ）等に用いられるハイエンドコンピュータ、ＶＣＳＥＬ（vertical cavity surface emitting laser）／ＰＤ（photo diode）光素子搭載光部品が搭載されたプリント板を使用している装置等に用いることができる。光コネクタは、例えばＭＴフェルールである。
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
光ファイバを収容したハウジングと、
前記ハウジングの前記光ファイバの端面側の面から先端が突出する２以上のピンと、
前記２以上のピンの突出量を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする光コネクタ。
（付記２）
雌ねじが形成されたねじ穴が、前記ハウジングに形成された状態にあり、
雄ねじが形成された前記ピンは、前記ねじ穴に挿入された状態にあり、
前記調整手段は、前記ピンを前記ねじ穴内で回転させることを特徴とする付記１に記載の光コネクタ。
（付記３）
前記調整手段は、前記ピンに固定されたレバーを有することを特徴とする付記１又は２に記載の光コネクタ。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の光コネクタを、光素子を備えたレンズブロックに固定する工程と、
前記光素子における光パワーの検証を行う工程と、
前記検証の結果に応じて、前記調整手段を用いて前記ピンの突出量を調整する工程と、
を有することを特徴とする光コネクタの連結方法。
４１、４２、４３、４４：ねじ穴
５１：ハウジング
５２：光ファイバケーブル
５３：光ファイバ
６０：レンズブロック
６３：レンズ
１００、２００、３００：光コネクタ
１１１、１１２、１１３、１１４：ピン
１２１、１２２、１２３、１２４：レバー

Claims (3)

  1. 光ファイバを収容したハウジングと、
    前記ハウジングの前記光ファイバの端面側の面から先端が突出する２以上のピンと、
    前記２以上のピンの突出量を調整する調整手段と、
    を有することを特徴とする光コネクタ。
  2. 雌ねじが形成されたねじ穴が、前記ハウジングに形成された状態にあり、
    雄ねじが形成された前記ピンは、前記ねじ穴に挿入された状態にあり、
    前記調整手段は、前記ピンを前記ねじ穴内で回転させることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
  3. 請求項１又は２に記載の光コネクタを、光素子を備えたレンズブロックに固定する工程と、
    前記光素子における光パワーの検証を行う工程と、
    前記検証の結果に応じて、前記調整手段を用いて前記ピンの突出量を調整する工程と、
    を有することを特徴とする光コネクタの連結方法。
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