JP2786326B2 - 光インターフェースモジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発光素子、受光素子、光合分波器等の複数
の機能素子の接続構造を改良した光インターフェースモ
ジュールに関する。

［従来の技術］ 近年、光通信の発達に伴い、電気・光変換機能を有す
る光通信装置の光インターフェースモジュールも、光処
理機能としての光波長多重機能や光増幅機能または光減
衰機能等の機能の拡充及び機能アップが望まれ、各々が
実現されている。

その代表例である光波長多重機能を有した光インター
フェースモジュール（光波長多重装置）を、第２図を例
に説明する。

１は電気信号を光信号に変換する送信モジュール（O
S）、２は光信号を電気信号に変換する受信モジュール
（OR）、３は発光、受光素子（図示せず）とそれぞれ接
続された２つの光ファイバ（以下「第１ピッグテール」
という）、４は２本の光路と１本の光路とを接続する光
処理部としての光合分波器、５は光合分波器４の光学系
（図示せず）に結合した２つの光ファイバ（以下「第２
ピッグテール」という）をそれぞれ示す。また、６は第
１、第２ピッグテール3,5を接続する光コネクタ、７は
他の装置まで光信号を伝送する伝送路としての光ファイ
バ、８は光ファイバ７と光合分波器４に接続された第３
ピッグテール９とを接続する光コネクタをそれぞれ示
す。

ここで、光合分波器４は、光波長の選択を行なうもの
で、送信モジュール１で変換された光信号λ１は光合分
波器４を介して伝送路である光ファイバ７に伝わり、伝
送先の受信モジュール（図示せず）に伝送される。一
方、他の装置の送信モジュールで変換された光信号λ２
は伝送路である光ファイバ７、光合分波器４を介して受
信モジュール２に伝送される。即ち、一本の光ファイバ
７に２つの異なる波長の光を伝送させることができる光
通信装置が構成される。

このように構成された光波長多重装置は、一般に、そ
の送信モジュール１、受信モジュール２及び光合分波器
４が、光ファイバである各ピッグテール3,5及び光コネ
クタ６によって接続された状態で基板（図示せず）上に
固定支持され、光合分波器４の第３ピッグテール９に光
ファイバ７が光コネクタ８によって接続される。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記構成の光波長多重装置では、各ピッグ
テール3,5,9で各機能素子を接続しているので、基板上
に各ピッグテール3,5,9及び光コネクタ6,8を固定する必
要があるが、各ピッグテール3,5,9を固定する際には十
分な曲げ半径を確保する必要があり、また、基板への組
立時に熱や外力に対して十分な注意が必要である。

また、各ピッグテール3,5,9及び光ファイバ７をそれ
ぞれ接続するために光コネクタ6,8が必要となり、コス
トアップの原因となる。

各機能素子が各ピッグテール3,5,9を介して接続さ
れ、さらに、光コネクタ6,8を有しているため、各機能
素子が離れた位置に設けられて実装密度が低くなり、装
置全体の大きさ又は取付スペースが大きくなるという問
題点がある。

さらに、ピッグテール3,5,9を基板上に引回すため、
その押え具、保護のためのカバー等が必要となり、ま
た、ピッグテール3,5,9は熱に弱いため、送信モジュー
ル1,受信モジュール２及び光合分波器４の基板に他の電
気部品と同時に搭載することはできず、熱の加わらない
取付方法が必要となる。このため、工数アップ、コスト
アップになるという問題点がある。

なお、ここでは、光処理部として光合分波器４を用い
た光波長多重装置を例に説明したが、光増幅機能、光減
衰機能を有するモジュールでも、同様の問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、安
価、小型で量産性に富む種々の機能を有した光インター
フェースモジュールを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、電気信号と光
信号との変換機能を有する通信モジュールと、その中心
に光ファイバ素線を内蔵支持して通信モジュール側に接
続された第１フェルールが案内支持されるスリーブを有
する第１レセプタクルと一体に構成し、前記第１フェル
ールに対向する位置に第２フェルールを有し、第１レセ
プタクルに嵌合することで第２フェルールが前記スリー
ブに嵌合して互いの伝送路を接続するプラグと、このプ
ラグと接続され、その伝送路を伝わる光に処理を施す光
処理部と、この光処理部に接続され、処理された光を導
入する第３フェルールと、この第３フェルールを案内支
持するスリーブを有し、伝送路としての光ファイバに前
記光処理部で処理された光を伝送する第２レセプタクル
とを一体に構成したことを特徴とする。

［作用］ 通信モジュールに接続された第１フェルールが第１レ
セプタクルのスリーブに案内支持され、第２フェルール
がスリーブに嵌合して第１フェルールと同一軸線上に位
置して互いの伝送路を接続した状態でプラグが第１レセ
プタクルに嵌合固定される。また、プラグは、光処理部
に接続されていると共に第３フェルール及び第２レセプ
タクルを介して伝送路としての光ファイバに接続され
る。これにより、通信モジュールと光ファイバとの間で
伝送する光に光処理部によって処理を施して伝送させる
ことができると共に全体をコンパクトに、かつ、容易に
接続できる。

［実施例］ 以下に、本発明の好適実施例を第１図、第３図及び第
４図に基づいて説明する。なお、本実施例でも、光処理
機能として光波長多重機能を有する光インターフェース
モジュール（光波長多重装置）を例に説明する。

第１図及び第３図中、11、12は通信モジュールとして
の送信モジュール及び受信モジュール、13は光処理部と
しての光合分波器、14は伝送器としての光ファイバ、15
は送受信モジュール11、12と光合分波器13とを接続する
第１接続部、16は光ファイバ14と光合分波器13とを接続
する第２接続部である。ここで、光合分波器13は、従来
例と同様に、２つの光路からの異なった波長の光信号を
１つにして１本の光ファイバ14に伝送するためのもの
で、送信モジュール11等の他の部材も従来の光波長多重
装置の部材と同様の機能を有している。また、送信モジ
ュール11及び受信モジュー12は個々に作られているが、
後述する第１レセプタクル部38等によって１体化されて
いる。

送信モジュール11は、外殻である筐体21と、この筐体
21内に設けられた発光素子モジュール22とを有して構成
され、発光素子モジュール22は、ケーシング23内に設け
られた発光素子24と、ケーシング23から突出して形成さ
れた第１フェルールとしての発光側フェルール25とを有
して構成されている。

発光側フェルール25は、その中心にファイバ用細孔を
有した筒状に精密外形加工され、ファイバ用細孔に偏心
量0.5μｍ以下の制度でファイバ素線26を内蔵して構成
されている。このフェルール25の外側先端部25aは20R程
度の凸球面状に光学研磨加工され、後述するプラグ部39
のフェルール55,56の凸球面と接触したときに、各ファ
イバ素線26,37,53,54を確実に接触させ、その接触面に
空気の相ができないようになっている。さらに、ファイ
バ素線26の内側先端部25b側は発光素子24に臨ませて形
成され、発光素子24の光をファイバ素線26に効率的に取
入れられるようになっている。

受信モジュール12は、外殻である筐体30と、この筐体
30内に設けられた受光素子モジュール31とを有して構成
され、受光素子モジュール31は、ケーシング32内に設け
られた受光素子33と、ケーシング32から突出して形成さ
れた第１フェルールとしての受光側フェルール34とを有
して構成されている。

受光側フェルール34は、前記発光側フェルール25と同
様に、偏心量0.5μｍ以下の制度でファイバ素線37を内
蔵し、外側先端部を凸球面状に加工されている。なお、
後述する各フェルールも同様の構成を有している。

第１接続部15は、送受信モジュール11、12側に一体的
に設けられた第１レセプタクル部38と、光合分波器13の
一部を構成し、第１レセプタクル部38に着脱可能に形成
されたプラグ部39とから大略構成されている。なお、光
合分波器13は、光合分波部13aと、プラグ部39と、後述
する第２レセプタクル部61とから構成されている。

第１レセプタクル部38は、送信モジュール11と受信モ
ジュール12とを一体的に当接した状態でこれらに接合し
て各モジュール11,12を固定指示する底板部41と、筒体
状をなし、底板部41に一体的に形成された周壁部42と、
この周壁部42の内周側に位置して設けられ、プラグ部39
が挿入されたときにプラグ部39のカバー51を係止して抜
け止めを行なう係止用ばね部43と、この係止用ばね部43
の内側に設けられ、底板部41に埋設された発光側フェル
ール25及び受光側フェルール34を案内する２つの案内筒
部44と、この案内筒部44内にそれぞれ挿入して設けら
れ、筒形状を有すると共にその内周面が精密加工されて
各フェルール25,34を緊密嵌合して支持し、ファイバ素
線26,37の位置決めを行なうスリーブ（または各フェル
ール25,34の外径よりも僅かに小さい内径に精密加工し
た円筒状で、内周壁の一部を軸方向に沿って切り離した
形状の弾性スリーブ）45とから構成されている。

プラグ部39は、一部が第１レセプタクル部38側に延出
して設けられた光合分波部13a外周のカバー51と、第１
レセプタクル部38の係止用ばね部43の内周側に嵌合する
嵌合筒部52と、この嵌合筒部52の内側に第１レセプタク
ル部38の各フェルール25,34と対向して設けられ、嵌合
筒部52が係止用ばね部43に嵌合したときにスリーブ45に
嵌合して各フェルール25,34と一致し、各ファイバ素線5
3,54が第１レセプタクル部38側のファイバ素線26,37と
同一軸上に位置する第２フェルールとしての分波側発光
フェルール55及び分波側受光フェルール56とから構成さ
れている。

第２接続部16は、光合分波部13aに一体に接続された
第２レセプタクル部61と、光ファイバ14側に設けられ、
前述した従来の光コネクタ６に使用されているプラグ部
と同様に公知のプラグ部62とから構成されている。

そして、第２レセプタクル部61は、光合分波部13aに
当接される底板部63と、筒体状をなし、底板部63に一体
的に形成された周壁部64と、この周壁部64の内周に位置
して設けられ、光ファイバ14のプラグ部62が挿入された
ときにプラグ部62を嵌合係止して抜け止めを行なう係止
用ばね部65と、この係止用ばね部65の内側に設けられ、
光合分波器13に接続された状態で底板部63に埋設された
第３フェルールとしての合波側フェルール66を案内する
案内筒部67と、この案内筒部67内に挿入して設けられ、
筒形状を有すると共にその内周面が前記各スリーブ45と
同様に精密加工され、合波側フェルール66のファイバ素
線68と光ファイバ14のファイバ素線（図示せず）とを同
一軸上に位置決め支持するスリーブ69とから構成されて
いる。

このように構成された光波長多重装置は、発信モジュ
ール11と受信モジュール12の各フェルール25,34に各ス
リーブ45を整合させた状態で第１レセプタクル部38を一
体的に接合し、光合分波器13のプラグ部39を第１レセプ
タクル部38に挿入し、各スリーブ45にプラグ部39の各フ
ェルール55,56を嵌合した状態で、プラグ部39をレセプ
タクル部38に挿入固定する。さらに、光合分波器13の第
２レセプタクル部61に光ファイバ14のプラグ部62を嵌合
固定し、基板上に全体を固定する。または、各モジュー
ル11,12と光合分波器13とを第１接合部15を介して結合
した後、これを基板上に固定し、その後に光ファイバ14
を接続する。

以上のように、各機能素子間を接続する手段として光
ファイバを使用せず、第１及び第２接合部15,16によっ
て接合するようにしたので、装置全体を集約して小型化
することができる。

また、装置全体を結合させた後に基板上に固定するこ
とで組立工数を減少させることができ、さらに温度を考
慮せずに固定することができるため、組立コストの低減
を図ることができる。

各レセプタクル部38,61及びプラグ部39を各機能素子
に取り付けることで、各種の光処理装置を接続すること
ができ、接続に必要な部品の低減が図れ、前記組立コス
トの低減と相俟って装置全体のコスト低減を図ることが
できる。

各レセプタクル部38,61及びプラグ部39をそれが接合
される相手側に合せた形状に形成することで、互に接合
形式の異なる部材を容易に接合することができる。この
結果、量産性に優れた光インターフェースモジュールを
提供することができる。

光処理部としては後述する各種の処理機能を有する装
置を設けることができるので、光インターフェースモジ
ュールの機能拡充が図れる。

さらに、各フェルール25,34,55,56,66はその先端を凸
球面加工して互に接合するようにしたため、各ファイバ
素線間に空気相ができることがすくなく、この接続点で
の光の反射も低減できる。

なお、前記実施例では、第１レセプタクルとして２つ
のフェルール25,34を備えた第１レセプタクル部38を設
け、光処理部として光合分波器13を設けた光インターフ
ェースモジュールを例に説明したが、第４図に示すよう
に、各モジュール11,12にそれぞれ個別のレセプタクル
部71,72を設け、通常の双方向光通信に使用してもよ
い。そしてこの場合は、フェルールはそれぞれもう１個
ずつ設けられることになる。

本実施例では、フェルールを１つのレセプタクル部に
２つずつ設けたが、１または３以上設けてもよい。

本実施例では、通信モジュールとして、送信モジュー
ル11及び受信モジュール12が一体的に設けられたものを
例に説明したが、通信モジュールとして、送信モジュー
ル単体または受信モジュール単体の場合でも前記同様の
作用、効果を奏することができる。

また、前記実施例では、光処理部として光波長多重装
置を例に説明したが、これ以外にも光増幅や光減衰等の
他の処理機能を有する装置を備えた場合でも、前記同様
の効果を奏することができる。そして、この場合は、フ
ェルールはセレプタクル側とプラグ側とのそれぞれに１
つづつ設けられることになる。

さらに、各フェルールは、バットジョイント結合によ
り互に結合したが、レンズを介して結合するようにして
もよい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、次のよう
な効果を奏する。

（１） 各機能素子間を接続する手段として光ファイバ
を使用せず、第１及び第２接合部によって接合するよう
にしたので、装置全体を集約して小型化することができ
る。

（２） 装置全体を結合させた後に基板上に固定するこ
とで組立工数を減少させることができ、さらに温度を考
慮せずに固定することができるため、組立コストの低減
を図ることができる。

（３） 各レセプタクル部及びプラグ部を適宜交換する
ことで、各種の光処理装置を取付ることができ、部品の
低減等が図れ、前記組立コストの低減と相俟って装置全
体のコスト低減を図ることができる。

（４） 各レセプタクル部及びプラグ部をそれが接合さ
れる相手側に合せた形状に形成することで、互に接合形
式の異なる部材を容易に接合することができる。この結
果、量産性に優れた光インターフェースモジュールを提
供することができる。

（５） 光処理部として各種の処理機能を有する装置を
設けることで、光インターフェースモジュールの機能拡
充が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光インターフェースモジュールとして
の光波長多重装置を示す要部拡大断面図、第２図は従来
の光波長多重装置を示す全体構成図、第３図は本発明の
光波長多重装置の全体構成を示す平面図、第４図は本発
明の変形例を示す平面図である。 13……光合分波器、25……発光側フェルール、34……受
光側フェルール、38……第１レセプタクル部、39……プ
ラグ部、55……分波側発光フェルール、56……分波側受
光フェルール、61……第２レセプタクル部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気信号と光信号との変換機能を有する通
   信モジュールと、 その中心に光ファイバ素線を内蔵支持して前記通信モジ
   ュール側に接続された２つの第１フェルールが案内支持
   されるスリーブを有する第１レセプタクルとを一体に構
   成し、 前記２つの第１フェルールに対向する位置に２つの第２
   フェルールを有し、第１レセプタクルに嵌合することで
   ２つの第２フェルールが前記スリーブに嵌合して互いの
   伝送路を接続するプラグと、 このプラグと接続され、その伝送路を伝わる光に処理を
   施す光処理部と、 この光処理部に接続され、処理された光を導入する第３
   フェルールと、 この第３フェルールを案内支持するスリーブを有し、伝
   送路としての光ファイバに前記光処理部で処理された光
   を伝送する第２レセプタクルとを一体に構成したことを
   特徴とする光インターフェースモジュール。
2. 【請求項２】前記通信モジュールが送信モジュール部と
   受信モジュール部とからなり、前記第１レセプタクルが
   これら送信モジュール部及び受信モジュール部を一体に
   接合支持する請求項（１）記載の光インターフェースモ
   ジュール。