JP2018017853A - Optical coupling member and optical connector having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子からの光を集光して光ファイバに入射したり、光ファイバから出射する光を受光素子に集光したりする場合に使用される光結合部材及びこれを備えた光コネクタに関する。 The present invention relates to an optical coupling member used when condensing light from a light emitting element and entering the optical fiber, or condensing light emitted from the optical fiber onto a light receiving element, and light provided with the same. Concerning connectors.
光結合部材は、発光素子(光源)から出射される光を光ファイバ内で伝搬させ、必要に応じて空中に出射させる際、あるいは、空中を伝搬する光を光ファイバ内に入射させる際に使用される。 The optical coupling member is used to propagate the light emitted from the light emitting element (light source) in the optical fiber and emit it into the air as necessary, or to enter the light propagating in the air into the optical fiber. Is done.
このような光結合部材においては、例えば、円筒形状のホルダの前方に収容部が形成され、レンズが収容部に収容されており、ホルダの後方には光ファイバが挿入された構造が知られている。また収容部と、光ファイバを保持する保持部との間には、陥没部が設けられている。陥没部は、ホルダの内径側に突出し、光ファイバの前端面が、陥没部の突出した突出面に当接されて位置決めされている(例えば、特許文献1参照)。 In such an optical coupling member, for example, a structure is known in which a housing portion is formed in front of a cylindrical holder, a lens is housed in the housing portion, and an optical fiber is inserted behind the holder. Yes. Further, a depressed portion is provided between the housing portion and the holding portion that holds the optical fiber. The depressed portion projects toward the inner diameter side of the holder, and the front end surface of the optical fiber is positioned in contact with the projecting surface from which the depressed portion projects (see, for example, Patent Document 1).
従来では、陥没部は、ホルダの内径側に略円形のドット状で突出している。このため、光ファイバの前端面が当接する陥没部の突出面は、曲面状である。よって、光ファイバの前端面と陥没部との接触面積は小さい。この結果、光ファイバの安定して位置決めすることが困難となる事態も想定される。 Conventionally, the depressed portion protrudes in a substantially circular dot shape on the inner diameter side of the holder. For this reason, the protruding surface of the depressed portion with which the front end surface of the optical fiber abuts is a curved surface. Therefore, the contact area between the front end face of the optical fiber and the depressed portion is small. As a result, it may be difficult to position the optical fiber stably.
このため、このような光結合部材においては、光ファイバを、ホルダ内にて安定して位置決めする構成が要請されている。 For this reason, in such an optical coupling member, the structure which positions an optical fiber stably in a holder is requested | required.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、光ファイバを、保持部材の内部に安定して位置決めすることができる光結合部材及び、これを備えた光コネクタを提供することを目的とする。 This invention is made in view of this point, and it aims at providing the optical coupling member which can position an optical fiber stably inside a holding member, and an optical connector provided with the same. To do.
本発明の光結合部材は、筒状の保持部材と、前記保持部材の前方に形成された収容部に収容されるレンズと、前記保持部材の前記収容部の後方に形成されたファイバ保持部に挿入されて保持される光ファイバと、を有し、前記保持部材の外周面には、周方向に間隔を空けて複数の陥没部が、前記収容部と前記ファイバ保持部との間に設けられており、前記保持部材の内径側に突出する前記陥没部の内面には、前記光ファイバの前端面が当接する当接面が設けられており、前記当接面は、前記光ファイバの挿入方向に対して直交する方向に延びて形成されていることを特徴とする。 The optical coupling member of the present invention includes a cylindrical holding member, a lens housed in a housing portion formed in front of the holding member, and a fiber holding portion formed behind the housing portion of the holding member. An optical fiber inserted and held, and a plurality of depressed portions are provided between the housing portion and the fiber holding portion on the outer peripheral surface of the holding member at intervals in the circumferential direction. An abutting surface with which the front end surface of the optical fiber abuts is provided on the inner surface of the depressed portion protruding toward the inner diameter side of the holding member, and the abutting surface is in the insertion direction of the optical fiber. It is characterized by extending in a direction orthogonal to the above.
このように、本発明によれば、保持部材の内径側に突出する陥没部の内面のうち、光ファイバが当接する当接面は、光ファイバの挿入方向に対して直交する方向に延びて形成されている。したがって、光ファイバを、保持部材の内部に挿入した際、光ファイバの前端面を、挿入方向に対して直交する方向に延びる複数の陥没部の当接面に、広い接触面積にて確実に当接させることができる。以上により、光ファイバを、保持部材の内部に、安定して位置決めすることができる。 Thus, according to the present invention, of the inner surface of the recessed portion that protrudes toward the inner diameter side of the holding member, the contact surface with which the optical fiber contacts is formed so as to extend in a direction orthogonal to the optical fiber insertion direction. Has been. Therefore, when the optical fiber is inserted into the holding member, the front end surface of the optical fiber is securely contacted with the contact surfaces of the plurality of depressions extending in the direction orthogonal to the insertion direction with a wide contact area. Can be touched. As described above, the optical fiber can be stably positioned inside the holding member.
上記光結合部材において、前記当接面は、前記光ファイバの前端面に対して傾斜した傾斜面で形成されている構成とすることができる。このように、当接面が傾斜面である陥没部が複数設けられることで、光ファイバを、保持部材の内部にて、適切にセンタリングさせることができ、光軸ずれを防止することができる。 The said optical coupling member WHEREIN: The said contact surface can be set as the structure formed with the inclined surface inclined with respect to the front-end surface of the said optical fiber. As described above, by providing a plurality of recessed portions whose contact surfaces are inclined surfaces, the optical fiber can be appropriately centered inside the holding member, and optical axis deviation can be prevented.
上記光結合部材において、前記当接面は、前記光ファイバの前端面と平行な垂直面で形成されている構成とすることができる。これにより、陥没部の当接面と、光ファイバの前端面との接触面積をより広くできる。よって、光ファイバをファイバ保持部へ挿入した際、光ファイバの前端面を確実に当接面で止めることができ、光ファイバの挿入方向への位置精度をより向上させることができる。 The said optical coupling member WHEREIN: The said contact surface can be set as the structure formed with the perpendicular | vertical surface parallel to the front-end surface of the said optical fiber. Thereby, the contact area of the contact surface of a depression part and the front-end surface of an optical fiber can be made wider. Therefore, when the optical fiber is inserted into the fiber holding portion, the front end surface of the optical fiber can be reliably stopped by the contact surface, and the positional accuracy in the optical fiber insertion direction can be further improved.
上記光結合部材において、前記陥没部の外面周縁部は、矩形状で形成されていることが好ましい。この構成によれば、簡単且つ適切に、陥没部の光ファイバとの当接面を、光ファイバの挿入方向に対して直交する方向に延ばすことができる。 The said optical coupling member WHEREIN: It is preferable that the outer surface peripheral part of the said depression part is formed in the rectangular shape. According to this configuration, the contact surface of the depressed portion with the optical fiber can be easily and appropriately extended in a direction orthogonal to the optical fiber insertion direction.
本発明の光コネクタは、上記に記載の光結合部材を備えたことを特徴とする。本発明によれば、保持部材内部での光ファイバの位置精度を向上させることができ、光軸精度を向上させることができる。したがって、デバイスとの間での光通信の信頼性が高い光コネクタとすることができる。 An optical connector according to the present invention includes the optical coupling member described above. According to the present invention, the positional accuracy of the optical fiber inside the holding member can be improved, and the optical axis accuracy can be improved. Therefore, an optical connector with high reliability of optical communication with the device can be obtained.
本発明によれば、光ファイバを、保持部材の内部に安定して位置決めすることができる。 According to the present invention, the optical fiber can be stably positioned inside the holding member.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1Aは、本発明の第1の実施の形態に係る光結合部材10の平面図であり、図1Bは、本発明の第1の実施の形態に係る光結合部材10の側面図であり、図1Cは、図1Aに示すA−A線における断面図である。また、図2は、図1Cの部分拡大断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1A is a plan view of the
図1の各図や図2に示すように、光結合部材10は、概して円筒形状を有する保持部材としてのホルダ11と、このホルダ11の前端側に保持されるボールレンズ12と、ホルダ11の後端側から挿入して支持された光ファイバ13と、を有して構成される。ボールレンズ12は、図1C及び、図2に示される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図中に記載したY1−Y2方向は、ホルダ11の延出方向を示す。X方向は、Y1−Y2方向に対して直交する方向であり、特に図1A示す平面図における一方向を指す。またZ方向は、Y1−Y2方向及び、X方向に対して直交する方向であり、特に図1Cや図2の断面図における一方向を指す。
The Y1-Y2 direction described in the figure indicates the extending direction of the
また、以下、明細書中では、「前方」、「前端」、「後方」、「後端」との用語を使用する。「前方」、「前端」とは、ホルダ11のY1方向を指し、具体的には、ボールレンズ12を収容する側を指す。また、「後方」、「後端」とは、「前方」、「後端」の反対側である、ホルダ11のY2方向を指す。
In the following description, the terms “front”, “front end”, “rear”, and “rear end” are used. “Front” and “front end” indicate the Y1 direction of the
以下、光結合部材10を構成する各部材について説明する。
Hereinafter, each member which comprises the
<ホルダ>
ホルダ11は、例えば、金属材料で形成される。特に、防錆性の点、加工性の点、及び、表面粗さの観点から、ホルダ11は、ステンレス鋼や、ニッケル(合金含む)で形成されることが好ましい。
<Holder>
The
ホルダ11は、図1A、図1B等に示すように、Y1−Y2方向に沿って延出する略円筒状である。よって、ホルダ11は、Y1−Y2方向に向けて貫通した穴を有する所定肉厚を備えた金属管である。以下、「内面」と称する場合は、穴(貫通孔)の周囲の壁面を指す。
As shown in FIG. 1A, FIG. 1B, etc., the
図1C及び、図2に示すように、ホルダ11の前方(Y1側)には、中空状の収容部14が、前端側に開口部14bを有して形成されている。図1の各図及び、図2に示すように、収容部14の前端外周面14cは、収容部14の開口部14bの方向に向けて徐々に肉厚が薄くなるように傾斜して形成されている。この前端外周面14cは、光結合部材10を、光コネクタを構成するケースに組み込む際のガイド面として機能させることができる。
As shown in FIG. 1C and FIG. 2, a
収容部14の内面(内径面)14aは、ボールレンズ12全体をその内側に収容可能な寸法で形成されており、ボールレンズ12が圧入可能に構成されている。
The inner surface (inner diameter surface) 14a of the
図1C及び、図2に示すように、収容部14の後方(Y2側)には、中空状のファイバ保持部15が形成されている。ファイバ保持部15の内面(内径面)15aは、光ファイバ13の外径寸法よりも僅かに大径の貫通孔を構成し、この貫通孔は、ファイバ保持部15の後端側の挿入孔15bにまで連通している。
As shown in FIG. 1C and FIG. 2, a hollow
図1A及び、図1Bに示すように、ホルダ11には、その外周面から工具により押圧加工を施すことで複数の陥没部16が設けられている。これらの陥没部16は、収容部14とファイバ保持部15との間であって、ホルダ11の外周面の周方向に等間隔を空けて形成されている。「周方向」とは、ホルダ11の中心軸を中心とする外周上に沿った位置を指す。詳細について後述するように、陥没部16は、少なくとも、光ファイバ13の挿入方向(Y1−Y2方向)における位置決め用に利用される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
<ボールレンズ>
ボールレンズ12は、例えば、ガラス材料で形成され、球形状を有する。ボールレンズ12は、収容部14内に圧入されて収容される。収容部14内に収容されたボールレンズ12は、ファイバ保持部15内に保持された光ファイバ13の前端面13cに臨むように配置される。なお、ボールレンズ12は、プラスチックレンズでもよい。
<Ball lens>
The
収容部14と、ファイバ保持部15との間に形成された陥没部16により、収容部14に収容されたボールレンズ12と、ファイバ保持部15に保持された光ファイバ13とは、ホルダ11内で接触することなく、Y1−Y2方向に所定の間隔を空けて対向している。
The
ボールレンズ12は、光ファイバ13から入射される光を平行状態に調整するコリメートレンズで構成することができる。
The
<光ファイバ>
光ファイバ13は、例えば、その中心を貫通して設けられるコア13aと、このコア13aを被覆するクラッド13bと、を有して構成される。なお、光ファイバ13は、更に、クラッド13bを被覆して補強する補強層を有することが好ましい。ただし、補強層は、図示していない。光ファイバ13のボールレンズ12に対向する前端面13cにおいては、コア13a及び、クラッド13b(補強層を有する場合は、補強層を含む)が、同一平面上に配置されている。すなわち、ボールレンズ12に対向する前端面13cにおいて、コア13a及び、クラッド13b(補強層を有する場合は、補強層を含む)が揃って配置されている。
<Optical fiber>
The
光ファイバ13は、ホルダ11の後端に位置する挿入孔15bからファイバ保持部15内に挿入され、その前端面13cがボールレンズ12の近傍でその球面に対向するように配置した状態で固定されている。図1C及び、図2に示すように、光ファイバ13とファイバ保持部15の内面15aとの間には、微小な隙間が設けられているが、この隙間は、例えば、接着剤により埋められている。したがって、光ファイバ13は、ファイバ保持部15の内面15aに接着固定されている。なお、ホルダ11の一部を変形させることで、光ファイバ13を固定するようにしてもよい。
The
本実施の形態に係る光結合部材10において、光ファイバ13は、例えば、グレーデッドインデックス(GI)型光ファイバで構成され、ファイバ軸に垂直な断面で屈折率が連続的に変化するように構成されている。また、コア13a及び、クラッド13bは、例えば、C−H結合のHをFに置換した全フッ素置換光学樹脂で構成されている。このように、光ファイバ13を全フッ素置換光学樹脂で構成すると共に、GI型光ファイバで構成することにより、高速かつ大容量通信を実現することができる。
In the
<陥没部>
収容部14とファイバ保持部15との間に形成された陥没部16について、説明する。図1A及び、図1Bに示すように、ホルダ11の外周面には、陥没した陥没部16が複数個形成されている。陥没部16は、工具を用いて、ホルダ11の外周面に対してホルダ11の内径中心方向に向けて押圧加工を施すことにより設けられる。なお、工具の具体例については後述する。
<Depression>
The
これにより、陥没部16は、ホルダ11の内径側(収容部14の内面14a側及び、ファイバ保持部15の内面15a側)に突出し、その突出した部分の面を陥没部16の内面16aとする(図2参照)。
As a result, the
図2に示すように、収容部14の内面14a及び、ファイバ保持部15の内面15aと連続する陥没部16の内面16aは、凸面16a1と傾斜面16a2、16a3とを有して構成される。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、陥没部16の内面16aには、光ファイバ13と当接する側に、光ファイバ13の前端面13cと平行な面に対して所定角度θ1で傾斜する傾斜面16a2が形成されている。この傾斜面16a2は、光ファイバ13の前端面13cと当接する当接面である。また、陥没部16の内面16aには、ボールレンズ12と対向する側にも、傾斜した傾斜面16a3が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、ホルダ11においては、このような陥没部16がホルダ11の同一周上に、等間隔にて複数(本実施の形態においては、3つ。そのうちの2つが図2に見えている)設けられている。このように、同一周上に複数の陥没部16を等間隔にて設けることにより、より高精度な位置決めを行うことが可能になる。ここで、陥没部16の数を限定するものではないが、陥没部16は、2つから5つ程度とし、より好ましくは、3つから5つ程度とすることが、より高精度な位置決めを行うことができ好適である。
In the
図1A及び、図1Bに示すように、陥没部16の外面周縁部16bは、矩形状で形成されている。ここで、「外面周縁部」とは、ホルダ11の外周面に位置する陥没部16の輪郭である。図1A及び、図1Bに示すように、外面周縁部16bは、前方縁部16b1、後方縁部16b2及び、前方縁部16b1と後方縁部16b2とを繋ぐ一対の側縁部16b3を有して構成される。図1A及び、図1Bに示すように、前方縁部16b1及び、後方縁部16b2は、Y1−Y2方向に対して直交する方向(図1AではX方向、図1BではZ方向)に延出して形成される。また、側縁部16b3は、Y1−Y2方向に延出して形成されている。前方縁部16b1と側縁部16b3との間の角部及び、後方縁部16b2と側縁部16b3との間の角部は、R形状であってもよい。「矩形状」には、角部がR形状とされたものも含まれる。図1A及び図1Bに示すように、前方縁部16b1と後方縁部16b2の長さ寸法は、側縁部16b3よりも短いが、前方縁部16b1と後方縁部16b2の長さ寸法が、側縁部16b3よりも長くてもよい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the outer
外面周縁部16bが矩形状で形成される陥没部16は、例えば、図5に示す形状の工具20を用いて形成することができる。図5Aは、工具20の先端部分を示す部分斜視図であり、図5Bは、図5Aに示すD―D線における部分断面図である。
The
図5A及び、図5Bに示すように、工具20は、図示上下方向にて対向する一対の平坦面20aと、矩形状の先端面20bと、先端面20bと各平坦面20aとを繋ぐ傾斜面20c、20dと、一対の平坦面20a間を繋ぐ側面部20eと、を有して構成される。工具20は、ホルダ11よりも硬度が高い金属で形成されることが好ましい。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
図7は、工具20を用いてホルダ11に陥没部16を形成する一工程を示す説明図であり、特に、図1Aに示すE―E線におけるホルダ11の断面位置に陥没部16を形成する様子を示す。
FIG. 7 is an explanatory view showing one process of forming the
図7に示すように、図5に示す工具20を3つ用意し、各工具20を、ホルダ11の外周面の周方向に等間隔で配置する。そして、各工具20にて、ホルダ11の外周面から内径中心方向に向けて同時に押圧加工を施す。これにより、ホルダ11の外周面に等間隔で、外面周縁部16bが矩形状の3つの陥没部16を形成することができる。
As shown in FIG. 7, three
このとき、ホルダ11の外周面は、図5A及び、図5Bに示す工具20の先端面20b及び、傾斜面20c、20dにて、内径中心方向に向けて押圧されることで、図2に示すように、ホルダ11の内径側にて突出し、光ファイバ13の前端面13cに当接する傾斜面16a2及び、ボールレンズ12に対向する傾斜面16a3を有する陥没部16を、簡単且つ適切に、形成することができる。
At this time, the outer peripheral surface of the
そして、図7に示すように、光ファイバ13が当接する当接面としての各傾斜面16a2は、光ファイバ13の挿入方向であるY1−Y2方向に対して直交する方向に延びて形成される。ここで、「Y1−Y2方向に対して直交する方向」とは、図7に示すX−Z平面内での方向を指す。図7に示す形態では、3つの陥没部16のうち、1つの陥没部16の内面に形成された傾斜面16a2は、X方向に延出して形成されており、残り2つの陥没部16の内面に形成された傾斜面16a2は、Z方向からX方向に夫々、所定角度だけ傾いて形成されている。
As shown in FIG. 7, each
なお、図7では、光ファイバ13と当接する傾斜面16a2について説明したが、ボールレンズ12と対向する傾斜面16a3についても、傾斜面16a2と同様に、光ファイバ13の挿入方向であるY1−Y2方向に対して直交する方向に延びて形成される。
In FIG. 7, the
本実施の形態では、光ファイバ13を挿入孔15bからファイバ保持部15内へ挿入し、光ファイバ13の前端面13cを、陥没部16の内面16aに形成された傾斜面16a2に当接させる。このとき、傾斜面16a2は、光ファイバ13の挿入方向であるY1−Y2方向に対して直交する方向に延びて形成されている。このため、光ファイバ13の前端面13cは、傾斜面16a2に点接触ではなく、少なくとも線接触させることができる。よって、陥没部が、ホルダ11の内径側に略円形のドット状で突出する構成に比べて、光ファイバ13の前端面13cとの接触面積を大きくすることができる。
In this embodiment, by inserting the
以上により、本実施の形態によれば、光ファイバ13が当接する当接面としての傾斜面16a2と、光ファイバ13の前端面13cとの接触面積を大きくすることができる。したがって、光ファイバ13を、ホルダ11の内部に挿入した際、光ファイバ13の前端面13cを、挿入方向(Y1−Y2)に対して直交する方向に延びる複数の陥没部16の傾斜面16a2(当接面)に広い接触面積にて確実に当接させることができる。以上により、光ファイバ13を、ホルダ11の内部に、安定して位置決めすることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to increase the contact area between the
また、陥没部16をホルダ11の周方向に沿って複数設けることで、光ファイバ13をホルダ11の内部において、複数個所で位置決めすることができる。このとき、各陥没部16を、ホルダ11の周方向に沿って位置精度よく形成することが必要である。しかしながら、陥没部を、ホルダ11の内径側に略円形のドット状にて突出させる従来の構成では、陥没部を形成する際に用いる各ピン(工具)が、ホルダの外周面に対して位置ずれを起こすことがある。
Further, by providing a plurality of
これに対し、図5に示す略直方体状の工具20は、断面円形状の先細のピンに比べて、ホルダ11に陥没部16を形成する際に、移動ばらつきをより小さく規制することができる。加えて、略直方体状の工具20にて、曲面状のホルダ11の外周面を押圧するので、断面円形状の先細のピンを用いる場合に比べて、押圧の際、ホルダ11の外周面上での滑りを防止することができる。これにより、本実施の形態では、各陥没部16を、ホルダ11の外周面の周方向に沿って位置精度よく形成することができる。以上により、光ファイバ13を、ホルダ11の内部に、より安定して位置決めすることができる。
On the other hand, the
なお、図2に示すように、光ファイバ13が傾斜面16a2に当接する部分は、クラッド13bの部分である。このため、陥没部16が、光ファイバ13の前端面13cからボールレンズ12への光の進行を妨げるものではなく、光ファイバ13からボールレンズ12への光の伝搬効率を高い状態に維持できる。
Incidentally, as shown in FIG. 2, part
また、光ファイバ13の前端面13cと当接する陥没部16の内面16aは、傾斜した傾斜面16a2であるため、光ファイバ13の前端面13cは、傾斜面16a2に当接しながらセンタリングされる。よって、ファイバ保持部15内に保持された光ファイバ13の中心軸O1(コア13aの中心)上に、収容部14に収容されたボールレンズ12の中心を精度よく位置させることができる。これにより、ボールレンズ12と、光ファイバ13との光軸ずれを適切に防止することができ、光利用効率を効果的に高めることができる。ここで、「光利用効率」とは、光源(図示しない)から出射された光量に対して、光結合部材10から出射される光量の割合を指す。
Further, the
傾斜面16a2の所定角度θ1を特に限定するものでないが、所定角度θ1が大きくなるほど、すなわち傾斜が緩やかになるほど、光ファイバ13の挿入方向(Y1−Y2)への位置精度が低下しやすくなる。すなわち、光ファイバ13は軟質な材質であるため、傾斜面16a2があまり緩やかな傾斜面であると、傾斜面16a2が、光ファイバ13の挿入のストッパとして適切に機能せず、光ファイバ13の挿入方向(Y1−Y2)の位置にばらつきが生じやすくなる。所定角度θ1は、具体的には、20°以下で形成される。これにより、光ファイバ13を構成するコア13a及び、クラッド13b(及び、補強層があれば補強層)のY1−Y2方向に対する位置精度を、高精度に保つことができる。
Although the predetermined angle θ 1 of the
また、ボールレンズ12と対向する傾斜面16a3の所定角度θ2についても特に限定するものではないが、所定角度θ2は、例えば、45°以下に設定される。本実施の形態では、傾斜面16a2、16a3の所定角度θ1、θ2を、ボールレンズ12と光ファイバ13の傾斜面16a2、16a3と対向する側の形状に応じて、夫々異なる大きさで調整しても、同じ大きさになるように調整してもどちらでもよい。傾斜面16a2、16a3の傾斜角を夫々異なる大きさに調整するには、それに応じて、図5に示す工具20の傾斜面20c、20dの傾斜角を変えればよい。
Although not limited to particular also for a given angle theta 2 of the
ボールレンズ12は、陥没部16の傾斜面16a3に当接しても、当接していなくてもどちらでもよい。図2に示す実施の形態では、ボールレンズ12が、陥没部16の傾斜面16a3に接していない。陥没部16の傾斜面16a3は、ボールレンズ12がこれ以上、後退することのできない規制面であり、ボールレンズ12のY1−Y2方向に対する位置決め部として用いられなくてもよい。図2に示す実施の形態では、ボールレンズ12は、陥没部16の傾斜面16a3に対し間隔を空けているが、これにより、ボールレンズ12が傾斜面16a3のエッジにより損傷を受けることはない。また、ボールレンズ12が傾斜面16a3に当接した場合において、ボールレンズ12が損傷を受けにくいように、所定角度θ2の許容範囲は、所定角度θ1に比べて大きくなっている。所定角度θ2を大きくすれば、ボールレンズ12は傾斜面16a3と面接触でき、損傷を受けにくくなる。
本実施の形態では、ボールレンズ12と光ファイバ13との間のY1−Y2方向の間隔は、例えば、50〜200μm程度である。
In this Embodiment, the space | interval of the Y1-Y2 direction between the
<別の実施の形態>
図3及び、図4を用いて、別の実施の形態における光結合部材について説明する。なお、各図において、ボールレンズ12、光ファイバ13及び、陥没部を除くホルダ11の構成は、図1、図2で説明した通りなので、図1、図2の説明部分を参照されたい。
<Another embodiment>
The optical coupling member in another embodiment is demonstrated using FIG.3 and FIG.4. In addition, in each figure, since the structure of the
図3Aは、本発明の第2の実施の形態に係る光結合部材10の平面図であり、図3Bは、本発明の第2の実施の形態に係る光結合部材10の側面図であり、図3Cは、図3Aに示すB−B線における断面図である。
3A is a plan view of the
図3A及び、図3Bに示すように、ホルダ11の外周面には、外面周縁部17bが矩形状の陥没部17が形成されている。陥没部17は、ホルダ11の外周面の周方向に沿って等間隔で複数形成されている。図3では、ホルダ11の外周面の周方向に沿って陥没部17が3つ形成されている。
As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the outer peripheral surface of the
図3Cに示すように、陥没部17の内面のうち、光ファイバ13の前端面13cとの当接面は、垂直面17a2で形成されている。よって、図3Cに示すように、光ファイバ13の前端面13cは、垂直面17a2に面接触する。このため、陥没部17の当接面(垂直面17a2)と、光ファイバ13の前端面13cとの接触面積をより広くできる。よって、光ファイバ13をファイバ保持部15へ挿入した際、光ファイバ13の前端面13cを確実に当接面(垂直面17a2)で止めることができ、光ファイバ13の挿入方向(Y1−Y2)への位置精度をより向上させることができる。
As shown in FIG. 3C, among the inner surface of the
図4Aは、本発明の第3の実施の形態に係る光結合部材10の平面図であり、図4Bは、本発明の第3の実施の形態に係る光結合部材10の側面図であり、図4Cは、図4Aに示すC―C線における断面図である。
4A is a plan view of the
図4A及び、図4Bに示すように、ホルダ11の外周面には、外面周縁部18bが矩形状の陥没部18が形成されている。陥没部18は、ホルダ11の外周面の周方向に沿って等間隔で複数形成されている。図4では、ホルダ11の外周面の周方向に沿って陥没部18が3つ形成されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, a recessed
図4Cに示すように、陥没部18の内面構造は、図3Cに示す陥没部17の内面構造とは、逆であり、すなわち、図4Cに示すように、陥没部18の垂直面18a3は、ボールレンズ12と対向する側に形成されている。また、図4Cに示すように、光ファイバ13の前端面13cとの当接面は、図2と同様に、傾斜面18a2で形成されている。よって、図4Cでは、光ファイバ13の前端面13cは、傾斜面18a2に当接し、光ファイバ13の前端面13cを、ホルダ11内部にて適切にセンタリングさせることができる。
As shown in FIG. 4C, the inner surface structure of the
図3及び図4に示す陥没部17、18は、図6に示す工具21を用いて形成することができる。図6Aは、工具21の先端部分を示す部分斜視図であり、図6Bは、図6Aに示すF―F線における部分断面図である。
The
図6に示すように、工具21は、図5の工具20と異なって、傾斜面21cが一つだけ設けられ、傾斜面21cと対向する面は、平坦面21aで形成されている。図6に示す工具21の形状は、図5に示す工具20を二分した形状に類似している。図6に示す工具21を3つ用い、各工具21にて、ホルダ11の外周面から内径中心方向に向けて同時に押圧加工を施す。このとき、工具21の傾斜面21cを、ホルダ11のY1側(前端側)に向け、工具21の平坦面21aを、ホルダ11のY2側(後端側)に向けて押圧することで、図3に示す形状の陥没部17を形成することができる。或いは、工具21の傾斜面21cを、ホルダ11のY2側(後端側)に向け、工具21の平坦面21aを、ホルダ11に対しY1側(前端側)に向けて押圧することで、図4に示す形状の陥没部18を形成することができる。
As shown in FIG. 6, unlike the
また、陥没部の内面において、光ファイバ13の前端面13cと当接する当接面、及び、ボールレンズ12と対向する対向面の双方が、垂直面であってもよい。
Further, on the inner surface of the depression, both the contact surface that contacts the
<光コネクタ>
続いて、本実施の形態の光結合部材10を用いた光コネクタ100について説明する。図8は、本実施の形態における光結合部材10を備えた光コネクタ100を模式的に示す断面図である。なお、図8では、図2に示す光結合部材10を代表的に用いた。
<Optical connector>
Next, the
図8に示すように、本発明に係る光結合部材10が接続される光コネクタ100は、半導体レーザチップ101をケース102のマウント台103上に配置するとともに、この半導体レーザチップ101の光軸上に光学レンズ104を配置してなる半導体レーザユニット105を備えている。また、光コネクタ100は、開口部106がケース102の側面102aに取り付けられ、挿入口107から挿入された光結合部材10のホルダ11を保持するアダプタ108を備えている。
As shown in FIG. 8, in the
半導体レーザユニット105において、半導体レーザチップ101から出射されるレーザ光は、光学レンズ104により平行光とされ、開口部106に導かれる。そして、この光学レンズ104からの平行光は、光結合部材10のボールレンズ12により集光され、光ファイバ13に入射する。そして、このように入射した光が、光ファイバ13内を伝搬する。
In the
本実施の形態に係る光コネクタ100においては、アダプタ108の所定位置まで光結合部材10が挿入されると、光学レンズ104とボールレンズ12との位置合わせが行われ、半導体レーザチップ101からのレーザ光が適切に光ファイバ13に入射できるように設計されている。
In the
本実施の形態の光コネクタ100によれば、ホルダ11内部での光ファイバ13の位置精度を向上させることができ、光軸精度を向上させることができる。したがって、デバイスとの間での光通信の信頼性が高い光コネクタ100とすることができる。
According to the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態においては、光結合部材10が備えるレンズがボールレンズ12で構成される場合について説明している。しかしながら、光結合部材10に適用されるレンズについては、ボールレンズ12に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、デバイスとの間で適切に伝搬される光を結合可能であることを前提として、凸レンズや凹レンズ等の任意のレンズを適用することができる。
For example, in the above embodiment, the case where the lens included in the
また、ボールレンズ12全体が、図2に示すように、収容部14の開口部14bから後退した位置にあってもよいし、図3、図4で示すように、ボールレンズ12の前端部が収容部14の開口部14bと一致していてもよい。これにより、ボールレンズ12を適切に保護することができる。ただし、ボールレンズ12全体を、収容部14の開口部14bから後退させることで、ボールレンズ12を、より適切に保護することができる。また、ボールレンズ12の前端部を、収容部14の開口部14bと一致させると、ボールレンズ12の保護効果とともに、ボールレンズ12の前端部付近を多少拭き取ることが可能であり、ボールレンズ12に付着した塵埃を除去することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、ボールレンズ12の一部を、収容部14から突出させた状態で保持してもよい。これにより、突出したボールレンズ12の表面に付着した塵埃や汚れを拭き取る等して簡単に除去することが可能である。
Further, a part of the
また、ホルダ11の形状に関しても筒状であり、前方側に収容部14を形成し、収容部14の後方側にファイバ保持部15を設け、収容部14とファイバ保持部15との間に陥没部を形成できる構成であれば、特にホルダ11の内面形状や外周形状を限定するものではない。
In addition, the
また、光コネクタの構成としては、上記の構成に限定されるものではない。例えば、光結合部材10を構成する収容部14の外周面、或いは、光結合部材10を収納するケースに磁石を配置し、磁石の吸着力を用いて、相手側デバイスとの間で位置合わせを行う構成とすることもできる。
The configuration of the optical connector is not limited to the above configuration. For example, a magnet is arranged on the outer peripheral surface of the
なお、本実施の形態における光コネクタは、USB(Universal Serial Bus)規格に対応した電気コネクタ、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)規格(HDMIは登録商標)に対応した電気コネクタ、サンダーボルト(登録商標)(Thunderbolt)規格に対応した電気コネクタ、イーサネット(Ethernet)規格(イーサネット及びEthernetは登録商標)に対応した電気コネクタ等に用いることができる。また、給電部を一体化したコネクタとしても用いることが可能である。 The optical connector in the present embodiment includes an electrical connector compatible with the USB (Universal Serial Bus) standard, an electrical connector compatible with the HDMI (High-Definition Multimedia Interface) standard (HDMI is a registered trademark), and a Thunderbolt (registered trademark). ) (Thunderbolt) standard electrical connector, Ethernet (Ethernet and Ethernet is a registered trademark) electrical connector and the like can be used. It can also be used as a connector with an integrated power feeding unit.
10 光結合部材
11 ホルダ
12 ボールレンズ
13 光ファイバ
13a コア
13b クラッド
13c 前端面
14 収容部
14a (収容部の)内面
14b 開口部
15 ファイバ保持部
15a (ファイバ保持部の)内面
16、17、18 陥没部
16a (陥没部の)内面
16a2、16a3 (陥没部の)傾斜面
16b、17b、18b 外面周縁部
17a2、18a3 垂直面
20、21 工具
20c、20d、21c (工具の)傾斜面
100 光コネクタ
101 半導体レーザチップ
102 ケース
103 マウント台
104 光学レンズ
105 半導体レーザユニット
106 開口部
107 挿入口
108 アダプタ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記保持部材の外周面には、周方向に間隔を空けて複数の陥没部が、前記収容部と前記ファイバ保持部との間に設けられており、
前記保持部材の内径側に突出する前記陥没部の内面には、前記光ファイバの前端面が当接する当接面が設けられており、
前記当接面は、前記光ファイバの挿入方向に対して直交する方向に延びて形成されていることを特徴とする光結合部材。 An optical fiber inserted and held in a cylindrical holding member, a lens housed in a housing portion formed in front of the holding member, and a fiber holding portion formed in the rear of the housing portion of the holding member And having
On the outer peripheral surface of the holding member, a plurality of depressed portions are provided between the housing portion and the fiber holding portion at intervals in the circumferential direction.
The inner surface of the depressed portion that protrudes toward the inner diameter side of the holding member is provided with a contact surface that contacts the front end surface of the optical fiber,
The abutment surface is formed to extend in a direction perpendicular to the insertion direction of the optical fiber.
An optical connector comprising the optical coupling member according to claim 1.
Priority Applications (1)
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CN114488447A (en) * | 2022-02-22 | 2022-05-13 | 上海瑞柯恩激光技术有限公司 | Medical optical fiber and preparation method thereof |
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CN114488447B (en) * | 2022-02-22 | 2023-08-29 | 上海瑞柯恩激光技术有限公司 | Medical optical fiber and preparation method thereof |
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