JP2020144313A - 光送受信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】モジュールの小型化及び作業の単純化を図りつつ光ファイバの余長処理を行うことができる光送受信モジュールを提供する。【解決手段】光送受信モジュール１Ａは、光ファイバ２の一端側が収容されたケース１０と、ケース１０内に収容され、光ファイバ２の一端が固定された基板２０と、光ファイバ２の軸方向（図１のａ矢印方向）に対してケース１０内での基板２０の固定位置を可変できる基板位置可変手段とを備えている。基板位置可変手段は、基板２０に設けられ、光ファイバ２の軸方向(図１のａ矢印方向)に沿って延びる長孔３２と、長孔３２内を移動でき、長孔３２の任意の位置で基板２０をケース１０に締結できるネジ３３とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光信号の送信、受信の少なくともいずれか一方を行う光送受信モジュールに関する。

従来の光送受信モジュール５０Ａは、図６に示すように、光ファイバ５０の一端側が収容されたケース５１と、ケース５１内に収容された基板５２とを備えている。基板５２は、ケース５１にネジ５３によって固定されている。基板５２には、受発光素子６０、ファイバ結合部品（レンズ等）６１、受発光素子６０の駆動用ＩＣ６２等が搭載されている。ファイバ結合部品６１は、光ファイバ５０の一端と受発光素子６０を光学的に結合している。つまり、光ファイバ５０の一端は、ファイバ結合部品６１を介して基板５２に固定されている。

ケース５１内に収容された光ファイバ５０には、円周状に巻き付けされた巻き付け部５０ａが形成されている。光ファイバ５０の巻き付け部５０ａによって、光ファイバ５０の余長処理が行われている。

つまり、光ファイバ５０は、製造時において長さバラツキが発生する。そこで、光ファイバ５０の実質経路長よりも予め長い寸法の光ファイバ５０を使用し、長さバラツキを含めた余長を巻き付け部５０ａによって吸収している。

特開平９−２６６３６７号公報 特開平１０−２３２３２０号公報

しかしながら、前記従来の光送受信モジュール５０では、ケース５１内に光ファイバ５０の巻き付け部５０ａを収容するスペースを確保する必要があるため、光送受信モジュール５０が大型化するという問題があった。また、光ファイバ５０の巻き付け作業を行う必要があるため、作業が複雑であるという問題があった。

特に、光ファイバ５０の巻き付け部５０ａは、光ファイバ５０の最小曲率半径が決められているため、大型化を増長し、且つ、作業の複雑化を増長するものであった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、モジュールの小型化及び作業の単純化を図りつつ光ファイバの余長処理を行うことができる光送受信モジュールを提供することを目的とする。

本発明は、光ファイバの少なくとも一端側が収容されたケースと、前記ケース内に収容され、前記光ファイバの一端が固定された基板と、前記光ファイバの軸方向に対して前記ケース内での前記基板の固定位置を可変できる基板位置可変手段とを備えたことを特徴とする光送受信モジュールである。

本発明によれば、基板位置可変手段によってケース内の基板の固定位置を可変できるため、個々の光ファイバ（例えば製造時に発生したバラツキのある光ファイバ）の長さに合わせた位置に基板の固定位置を調整、つまり、光ファイバの余長処理を行うことができる。従って、光ファイバの巻き付け部を形成する必要がないため、光送受信モジュールの小型化、作業の単純化を図ることができる。

本発明の第１実施形態を示し、光送受信モジュールの概略構成図である。 本発明の第１実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、光送受信モジュールの概略構成図である。 本発明の第３実施形態を示し、光送受信モジュールの概略構成図である。 本発明の第４実施形態を示し、光送受信モジュールの概略構成図である。 従来例の光送受信モジュールの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１及び図２は本発明の第１実施形態を示す。光送受信モジュール１Ａは、光ファイバ２の一端側が収容されたケース１０と、ケース１０に収容された基板２０と、ケース１０内での基板２０の固定位置を可変できる基板位置可変手段３０と、第１電気コネクタ４０と、第２電気コネクタ４１とを備えている。

光ファイバ２の他端側は、ケース１０外に導き出されている。光ファイバ２の他端は、たとえば当該光送受信モジュール１Ａとの間で光通信を行う機器（図示せず）に接続される。

ケース１０は、四角形状の底面壁１１と、底面壁１１の周囲に立設された前面壁１２、後面壁及１３び一対の側面壁１４とを有する。ケース１０の前面壁１２には、光ファイバ挿通孔１６が設けられている。光ファイバ挿通孔１６にはファイバ保持部材１９が装着されている。光ファイバ２のケース１０の出入口部は、ファイバ保持部材１９によって保持されている。ケース１０の後面壁１３には、コネクタ用開口１７が２箇所に設けられている。ケース１０の一方の側面壁１４には、コネクタ用開口１８が１箇所に設けられている。

基板２０は、ケース１０の底面壁１１上に配置されている。基板２０には、受発光素子２１、ファイバ結合部品２２、受発光素子２１の駆動用ＩＣ２３、その他の電子部品２４が搭載されている。

受発光素子２１は、この明細書では、受光素子、又は、発光素子、又は、受光素子及び発光素子のいずれかである。

ファイバ結合部品２２は、光ファイバ２の一端を位置決めして固定する部位と、光ファイバ２の端面からの光を受光素子２１に集光したり、発光素子２１からの光を光ファイバ２の端面に集光するレンズ（図示せず）等を有する。ファイバ結合部品２２は、光ファイバ２の一端と受発光素子２１を光学的に結合している。つまり、光ファイバ２の一端は、ファイバ結合部品２２を介して基板２０に固定されている。

基板位置可変手段３０は、ケース１０の底面壁１１に設けられた４箇所のネジ孔３１（図２に示す）と、基板２０の左右端部近くにそれぞれ開口された一対の長孔３２と、基板２０の上方より長孔３２に挿入されてネジ孔３１で締結された４本の締結部品であるネジ３３とを有する。

一対の長孔３２は、光ファイバ２の一端側の軸方向（図１のａ矢印方向）に沿って延びている。つまり、基板２０を締結しないネジ３３の位置では、基板２０がネジ３３をガイドとして光ファイバ２の一端側の軸方向（図１のａ矢印方向）に沿って移動できる。換言すれば、ネジ３３が相対的に長孔３２内を移動することによって基板２０が光ファイバ２の一端側の軸方向（図１のａ矢印方向）に沿って移動する。これにより、基板２０のケース１０に対する位置が可変される。そして、長孔３２内の任意位置でネジ３３を締結することにより、その位置で基板２０がケース１０に固定される。つまり、基板位置可変手段３０によって、光ファイバ２の他端から一端までの実質的な配索経路を可変できる。

第１電気コネクタ４０は、光ファイバ２の一端側の軸方向（図１のａ矢印方向）を相手コネクタ（図示せず）の嵌合方向とする向きで基板２０に固定されている。ケース１０のコネクタ用開口１７に挿入されている第１電気コネクタ４０は、コネクタ用開口１７に固定されていない。第１電気コネクタ４０は、コネクタ用開口１７の位置より基板２０が最も遠い固定位置（図１の一点鎖線位置）でもコネクタ用開口１７より突出する寸法Ｄに設けられている。具体的には、第１電気コネクタ４０に相手コネクタ（図示せず）を嵌合可能な突出位置になる寸法Ｄに設けられている。尚、コネクタ用開口１７の位置より基板２０が最も近い固定位置（図１の二点鎖線位置）においても第１電気コネクタ４０に相手コネクタ（図示せず）を嵌合可能である。

第２電気コネクタ４１は、光ファイバ２の一端側の軸方向（図１のａ矢印方向）の直交方向（図１のｂ矢印方向）を相手コネクタ（図示せず）の嵌合方向とする向きでケース１０の側面壁１４に固定されている。第２電気コネクタ４１と基板２０との間は、可撓性を有する配線４２により電気的に接続されている。配線４２は、ケース１０内における基板２０の全ての固定位置で電気的な接続状態を維持できる寸法に形成されている。配線４２は、フレキシブルプリントケーブル、丸断面の電線等である。

以上説明したように、光送受信モジュール１Ａは、光ファイバ２の一端側が収容されたケース１０と、ケース１０内に収容され、光ファイバ２の一端が固定された基板２０と、光ファイバ２の軸方向（図１のａ矢印方向）に対してケース１０内での基板２０の固定位置を可変できる基板位置可変手段３０とを備えている。

従って、基板位置可変手段３０によってケース１０内の基板２０の固定位置を可変できるため、個々の光ファイバ２（製造時に発生したバラツキのある光ファイバ２）の長さに合わせた位置に基板２０の固定位置を調整、つまり、光ファイバ２の余長処理を行うことができる。従来例のように光ファイバ２の巻き付け部を形成する必要がないため、光送受信モジュール１Ａの小型化、作業の単純化を図ることができる。また、光ファイバ２は、従来例のように予め余長を持たせた長さとする必要がないため、使用する光ファイバ２の全長を短くできる。

その上、光ファイバ２の長さバラツキのみならず、基板２０の寸法バラツキ、受発光素子２１の実装位置バラツキ等をも含めたトータルとしてのバラツキを吸収する位置に基板２０を固定できる。つまり、上記した各種のバラツキを吸収できる。

基板位置可変手段３０は、基板２０に設けられ、光ファイバ２の軸方向に沿って延びる長孔３２と、長孔３２内を移動でき、長孔３２の任意の位置で基板２０をケース１０に締結できる締結部品３３とを有する。

従って、ケース１０に対する基板２０の固定位置を可変できる基板位置可変手段３０を簡単な構成で実現できる。

基板２０には、光ファイバ２の軸方向（図１のａ矢印方向）を相手コネクタ（図示せず）の嵌合方向とする第１電気コネクタ４０が固定され、ケース１０には、電気コネクタ４０を外部に露出するコネクタ用開口１７が設けられ、第１電気コネクタ４０は、コネクタ用開口１７の位置より基板２０が最も遠い固定位置（図１の一点鎖線位置）でもコネクタ用開口１７より露出する寸法に設けられている。

従って、基板２０の固定位置に関わらず、第１電気コネクタ４０に相手コネクタ（図示せず）を確実に嵌合できる。

第２電気コネクタ４１と基板２０との間は、可撓性を有する配線４２により電気的に接続され、且つ、配線４２は、ケース１０内における基板２０の全ての固定位置で電気的な接続状態を維持できる寸法に形成されている。

従って、基板２０の固定位置に関わらず、基板２０と第２電気コネクタ４１間で断線が発生することない。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態の光送受信モジュール１Ｂは、前記第１実施形態と比較して、第１電気コネクタ４０は、ケース１０の後面壁１３に固定され、且つ、各電気コネクタ４０と基板２０との間が可撓性を有する配線４３により電気的に接続されている点が相違する。配線４３は、ケース１０内における基板２０の全ての固定位置で電気的な接続状態を維持できる寸法に形成されている。配線４３は、フレキシブルプリントケーブル、丸断面の電線等である。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、光ファイバ２の余長処理が可能であると共に各種のバラツキをも吸収できる。このように、従来例のように光ファイバ２の巻き付け部を形成する必要がないため、光送受信モジュール１Ｂの小型化、作業の単純化を図ることができる。

第１電気コネクタ４０と基板２０との間は、可撓性を有する配線４１により電気的に接続され、且つ、配線４１は、ケース１０内における基板２０の全ての固定位置で電気的な接続状態を維持できる寸法に形成されている。

第２電気コネクタ４１と基板２０との間は、可撓性を有する配線４２により電気的に接続され、且つ、配線４２は、ケース１０内における基板２０の全ての固定位置で電気的な接続状態を維持できる寸法に形成されている。

従って、基板２０の固定位置に関わらず、基板２０と第１電気コネクタ４０間、基板２０と第２電気コネクタ４１間でそれぞれ断線が発生することない。

（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態の光送受信モジュール１Ｃは、前記第１実施形態と比較して、光ファイバ２の他端がケース１０に固定された外部接続用光コネクタ４５に接続されている点が相違する。つまり、光ファイバ２は、全てがケース１０内に収容されている。ケース１０内における基板２０の固定位置は、光ファイバ２が弛みのないほぼ一直線上になる位置に設定されている。

他の構成は、前記第３実施形態と同様であるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。

この第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、光ファイバ２の余長処理が可能であると共に各種のバラツキをも吸収できる。このように、従来例のように光ファイバ２の巻き付け部を形成する必要がないため、光送受信モジュール１Ｃの小型化、作業の単純化を図ることができる。

（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態を示す。第４実施形態の光送受信モジュール１Ｄは、前記第１実施形態と比較して、ケース１０内に収容された光ファイバ２の一端側が一直線上ではなく緩く湾曲するように撓んだ状態で配置されている。つまり、第１〜第３実施形態では、基板位置可変手段３０によって光ファイバ２を一直線上に配置していたが、この第４実施形態では、光ファイバ２を撓んだ状態で配置している。温度での膨張差による光ファイバ２の負荷を低減するために、光ファイバ２を撓んだ状態で配置している。つまり、基板位置可変手段３０によって、低コストで、且つ、簡単に任意の撓みを持たせることもできる。

（変形例）
前記各実施形態において、長孔３２の光ファイバ２の軸方向（図１のａ矢印方向）の寸法は、ネジ３３の径よりも０．５〜１０ｍｍ余分に移動できる寸法が望ましい。

前記各実施形態では、基板位置可変手段３０は、基板２０に長孔３２を有するが、ケース１０に多数のネジ孔を設け、基板２０の丸孔に挿入されたネジ３３をケース１０の任意の位置で固定できるよう構成しても良い。基板位置可変手段３０は、光ファイバ２の軸方向（図１のａ矢印方向）に対してケース１０内での基板２０の固定位置を可変できる構成であれば良い。

前記各実施形態にあって、光ファイバ２は、１本でも複数本でも良い。光ファイバ２は、単心であっても、束ねられたテープ状であっても良い。

前記各実施形態にあって、第１電気コネクタ４０は、種類を問うものではなく、同軸コネクタや基板がコネクタとなるカードエッジコネクタでも良い。

本発明は、光送受信モジュール１Ａ〜１Ｄに光ファイバ２の一端側が含まれる形態であれば良い。ピグテール型の光送受信モジュールに限らず、例えば、受発光素子２１と結合する側とは反対側の端がコネクタ構造となり、外部の別の光ファイバと接続される構成（第３実施形態、図４参照）にも適用でき、アクティブオプティカルケーブルの両端に配置される光電気変換部にも適用できる。

１Ａ〜１Ｄ 光送受信モジュール
２ 光ファイバ
１０ ケース
２０ 基板
３０ 基板位置可変手段
３２ 長孔
３３ ネジ（締結部品）
４０ 第１電気コネクタ
４１ 第２電気コネクタ

Claims (6)

1. 光ファイバの少なくとも一端側が収容されたケースと、
   前記ケース内に収容され、前記光ファイバの一端が固定された基板と、
   前記光ファイバの軸方向に対して前記ケース内での前記基板の固定位置を可変できる基板位置可変手段とを備えたことを特徴とする光送受信モジュール。
2. 請求項１記載の光送受信モジュールであって、
   前記基板位置可変手段は、前記基板と前記ケースのいずれか一方に設けられ、前記光ファイバの軸方向に沿って延びる長孔と、前記長孔内を移動でき、前記長孔の任意の位置で前記基板を前記ケースに締結できる締結部品とを有することを特徴とする光送受信モジュール。
3. 請求項１記載の光送受信モジュールであって、
   前記基板位置可変手段は、前記ケースに設けられ、前記光ファイバの軸方向に沿って多数のネジ孔を設け、前記ネジ孔の任意の位置で前記基板を前記ケースに締結できることを特徴とする光送受信モジュール。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光送受信モジュールであって、
   前記基板には、前記光ファイバの軸方向を相手コネクタの嵌合方向とする第１電気コネクタが固定され、
   前記ケースには、前記電気コネクタを外部に露出するコネクタ用開口が設けられ、
   前記第１電気コネクタは、前記コネクタ用開口の位置より前記基板が最も遠い固定位置でも前記コネクタ用開口より露出する寸法に設けられていることを特徴とする光送受信モジュール。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光送受信モジュールであって、
   前記ケースには、第１電気コネクタ及び第２電気コネクタが固定され、
   前記第１電気コネクタ及び前記第２電気コネクタと前記基板との間は、可撓性を有する配線によりそれぞれ電気的に接続され、
   前記各配線は、前記基板が全ての固定位置で接続状態を維持できる寸法であることを特徴とする光送受信モジュール。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光送受信モジュールであって、
   前記光ファイバの他端は、前記ケースに固定されていることを特徴とする光送受信モジュール。

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