JP2954788B2 - 光電変換接続装置およびその製造方法 - Google Patents
光電変換接続装置およびその製造方法Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
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Description
接続装置およびその製造方法に関する。
布型レンズやボールレンズが使用されてきた。近年、こ
れらレンズが持つ球面収差を除去して、結合効率の向上
やレンズ性能の安定化等を計るべく、非球面レンズが使
われ始めた。更に、レンズの取扱い性を向上すべく、鏡
筒とレンズをプレス成形加工時に一体結合させる鏡筒一
体型非球面ガラスレンズが現れている。
換装置,12が弾性スリーブ,13と14はホルダ,1
5と16は鏡筒,17は屈折率分布レンズになってい
る。屈折率分布型レンズ17は、取扱い性を上げるため
に、鏡筒15に圧入され、あるいは低融点ガラスにより
接着されている。この屈折率分布型レンズ17は、光学
的バラツキが大きく、光ファイバフェルール(図示せ
ず)の端面と当接する鏡筒端面Gに対して鏡筒15を摺
動させて光軸方向を機械的に調整したり、屈折率分布型
レンズ17の生産ロットによっては光学的性能を確認し
て調整した後に、鏡筒15と鏡筒16同士を接着で固定
している。そして、この鏡筒16とホルダ14とを接合
面Y3でYAG溶接により固定する。次に、弾性スリー
ブ12を組み込んだ別のホルダ13と前記ホルダ14と
を接合面Y4でYAG溶接により固定することでレンズ
付のレセプタクル18が完成する。さらに、弾性スリー
ブ12の中に端面Gに突き当たる位置に光ファイバを挿
入した状態で駆動させた光電変換装置11をホルダ14
に組み込み、ホルダ14に当接した状態で光軸に垂直な
方向に調整し、光結合効率が最適な位置でこの光電変換
装置11とホルダ14とを接合面Y5でYAG溶接によ
り固定して光ファイバ、屈折率分布型レンズ17、光電
変換装置11の光学系を保持・安定化させている。
構成において部分的に改善を計るにしても、屈折率分布
型レンズのバラツキ調整の必要上、部品点数が多く、か
つこれらの部品を固定する工数が多いという課題があっ
た。そこで本発明は、上記の課題を解消するために成さ
れたもので、部品および組立て工程を簡素化でき、かつ
高精度な光結合が可能な光電変換接続装置を実現する事
を目的とする。
め、第1の発明は、光ファイバフェルールの端面に当接
される端面と光ファイバフェルールの外径と同一の外周
面とを有するレンズ保持体とレンズとを一体成形し、光
電変換素子を搭載したベースをレンズ保持体に固着する
ことによりレンズと光電変換素子とを一体化した光電変
換装置を構成し、光ファイバフェルールをレンズ保持体
内のレンズと同軸に保持するためのレセプタクルを兼ね
たホルダに形成したガイド穴に前記光電変換装置の外周
面を挿入し固着した光電変換接続装置にある。
面に当接される端面と、光ファイバフェルールの外径と
同一の外周面を有するレンズ保持体を形成し、レンズ保
持体の端面と外周面を基準面としてレンズ保持体内にレ
ンズを一体成形し、光電変換素子を搭載したベースをレ
ンズ保持体に組み込みレンズ保持体の端面と外周面を基
準面としてレンズと光電変換素子の光軸調整をした後,
ベースをレンズ保持体に溶接することによりレンズと光
電変換素子とを一体化した光電変換装置を構成し、光フ
ァイバフェルールを保持するレセプタクルを兼ねたホル
ダに光ファイバフェルールとレンズ保持体の外周面とを
保持するガイド穴を形成し、前記光電変換装置の外周面
を前記ガイド穴に挿入し溶接した光電変換接続装置の製
造方法にある。
面に当接される端面と光ファイバフェルールの外径と同
一の外周面とを有するレンズ保持体とレンズとを一体成
形し、光電変換素子を搭載したベースをレンズ保持体に
固着することによりレンズと光電変換素子とを一体化し
た光電変換装置を構成し、光ファイバフェルールをレン
ズ保持体内のレンズと同軸に保持するための弾性スリー
ブをレンズ保持体の前記外周面に装着し、レセプタクル
を兼ねたホルダ内に前記弾性スリーブを装着した光電変
換装置を挿入し固着した光電変換接続装置にある。
面に当接される端面と、光ファイバフェルールの外径と
同一の外周面とを有するレンズ保持体を形成し、レンズ
保持体の端面と外周面を基準面としてレンズ保持体内に
レンズを一体成形し、光電変換素子を搭載したベースを
レンズ保持体に組み込みレンズ保持体の端面と外周面を
基準面としてレンズと光電変換素子の光軸調整をした
後,ベースをレンズ保持体に溶接することによりレンズ
と光電変換素子とを一体化した光電変換装置を構成し、
光ファイバフェルールをレンズ保持体内のレンズと同軸
に保持するための弾性スリーブをレンズ保持体の前記外
周面に装着した後、レセプタクルを兼ねたホルダ内に前
記弾性スリーブを装着した光電変換装置を挿入し溶接し
た光電変換接続装置の製造方法にある。
材を所定のレンズ形状にプレス成形加工する際に、光フ
ァイバフェルールの端面に当接される端面と光ファイバ
フェルールの外径と同一の外周面とを有するレンズ保持
体を外周の型として使い、プレス圧力によりレンズ保持
体内面とレンズ外面を密着させて一体化できるもので、
ガラスレンズの取扱い性が向上する。このレンズと光電
変換素子とを一体化した光電変換装置を構成し、光ファ
イバフェルールとレンズ保持体とを保持するレセプタク
ルを兼ねたホルダに形成したガイド穴に前記光電変換装
置の外周面を挿入し固着することで光電変換接続装置を
構成でき、部品点数の削減および組み立ての簡素化が計
れるとともに、このレンズ保持体の外周面をレンズと光
ファイバフェルールと光電変換素子との位置決め基準と
して用いることが出来るので、高精度な光結合が可能と
なる。
載されているベースを光ファイバフェルールの端面に当
接される端面と光ファイバフェルールの外径と同一の外
周面とを有するレンズ保持体に組み込みレンズ保持体の
光ファイバフェルールの端面に当接される端面を基準面
として光軸調整した後、ベースをレンズ保持体に溶接固
定して光電変換装置とし、光ファイバフェルールとレン
ズ保持体を保持するためのレセプタクルを兼ねたホルダ
に形成したガイド穴にこの光電変換装置の外周面を挿入
して溶接固定することで組み立ておよび調整の簡素化と
安定保持が計れる。
ルの端面に当接される端面と光ファイバフェルールの外
径と同一の外周面とを有するレンズ保持体とレンズとを
一体成形し、光電変換素子を搭載したベースをレンズ保
持体に固着することによりレンズと光電変換素子とを一
体化した光電変換装置を構成し、光ファイバフェルール
をレンズ保持体内のレンズと同軸に保持するための弾性
スリーブをレンズ保持体の前記外周面に装着し、レセプ
タクルを兼ねたホルダ内に前記弾性スリーブを装着した
光電変換装置を固着することで光電変換接続装置を構成
でき、部品点数の削減および組み立ての簡素化が計れ
る。
載されているベースを光ファイバフェルールの端面に当
接される端面と光ファイバフェルールの外径と同一の外
周面とを有するレンズ保持体に組み込みレンズ保持体の
光ファイバフェルールの端面に当接される端面を基準面
として光軸調整した後、ベースをレンズ保持体に溶接固
定して光電変換装置とし、光ファイバフェルールをレン
ズ保持体内のレンズと同軸に保持するための弾性スリー
ブをレンズ保持体の前記外周面に装着した後、レセプタ
クルを兼ねたホルダ内に前記弾性スリーブを装着した光
電変換装置を挿入して溶接固定することで組み立ておよ
び調整の簡素化と安定保持が計れる。
て説明する。図1はFDDI規格に準拠したレーザーダ
イオードを光電変換素子とした発光用接続装置を示す本
発明の第1の実施例の断面図である。1はレーザーダイ
オード1aを光源とした光電変換素子で、ベース1bに
一体化された通電手段1cに固定され、ベース1bに絶
縁体2を介して固定された通電手段1dと、ボンディン
グワイヤ1eによって通電される。これらをベース1b
とレンズ3とレンズ保持体4によって気密封止したもの
を光電変換装置5としている。このレンズ保持体4はス
テンレス鋼を始めとするFlを主成分とする材料や、N
iを主成分とする材料によって作られ、必要に応じてA
uメッキなどが施されている。レンズ保持体4の上部の
外周面Aは光ファイバフェルール(図示せず)の外周面
と同一径となるように数μmレベルの高精度に仕上げさ
れており、また光ファイバフェルールの端面と当接する
端面Bや、光ファイバフェルールおよびレンズ保持体を
保持するためのレセプタクルを兼ねたホルダ6(図2参
照)との当接面C等が予め設けてある。
て、加熱、プレス成形加工してレンズを成形し、反射防
止膜のコーティング等を施して、レンズ3を製作する。
その後、レンズ保持体4の光ファイバフェルールの端面
と当接する端面Bを基準として治具(図示せず)にレン
ズ保持体4を固定し、不活性雰囲気中で光電変換素子1
のベース1bをレンズ保持体4に密着させ、通電手段1
c,1dを介してレーザーダイオード1aを通電駆動
し、光ファイバを光結合点Eに設置し、その状態で光結
合が適度になるようベース1bを光軸と垂直な方向に摺
動させ、溶接部Y1をYAG溶接により固定することに
より図1のレンズ付き光軸合わせ済みの光電変換装置5
が完成する。
置5を光ファイバフェルールを保持するためのレセプタ
クルを兼ねたホルダ6に挿入し、ホルダ6とベース1b
との接合部Y2をYAG溶接で固定することにより光電
変換接続装置7が完成する。このホルダ6の内径は、光
ファイバフェルールおよびレンズ保持体4の外周面Aを
保持するためのガイド穴として予め光ファイバフェルー
ルより僅かに大きい径、最大でも10μm以下の径誤差
にしてある。また、光電変換装置5を位置決め固定する
ためにレンズ保持体4の当接面Cに当接する段部5aが
設けられている。通常、このホルダ6はステンレス鋼に
よって作られているが、これに限ったものではなく、ホ
ルダ6をプラスチック等にして圧力嵌合させる等でも可
能である。このタイプのガイド・接続方法は精密スリー
ブ方式と呼ばれているもので、弾性スリーブ7を使った
ものに比較して、安価に製作できる。
する。第2の実施例のホルダ36は、第1の実施例の光
ファイバフェルールを保持するためのレセプタクルを兼
ねたホルダ6の内径を弾性スリーブ8の外形よりも大き
な寸法に仕上げ、かつ弾性スリーブ8の光ファイバフェ
ルールの抜き方向のストッパ部36bおよび光電変換装
置5を位置決めするためのレンズ保持体4の当接面C当
接する段部36aが設けられている。このホルダ36
に、第1の実施例で説明した光電変換装置5のレンズ保
持体4の外周面Aに弾性スリーブ8を装着した後に挿入
し、このホルダ36とベース1bとの接合部Y2をYA
G溶接で固定することにより光電変換接続装置9が完成
する。通常、このホルダ36はステンレス鋼によって作
られているが、これに限ったものではなく、ホルダ36
をプラスチック等にして圧力嵌合させる等でも可能であ
る。このタイプのガイド・接続方法は弾性スリーブ方式
と呼ばれているもので、弾性スリーブを持たない精密ス
リーブ方式に対してややコスト高になる傾向はあるもの
の、安定した結合・接続性能が計れる他、チリ等の小さ
な異物が付着しても挿入性が損なわれない等の利点があ
る。
ードファイバ用を例としているが、これに限ったもので
はなく、シングルモードにも使用できるし、コネクター
の係止部,構造が異なるSC,FCタイプを始めとする
全ての接続機構の光学系にも適用できる。
では、光ファイバフェルールの端面に当接される端面と
光ファイバフェルールの外径と同一の外周面とを有する
レンズ保持体とレンズとを一体成形し、光電変換素子を
搭載したベースをレンズ保持体に固着することによりレ
ンズと光電変換素子とを一体化した光電変換装置を構成
し、光ファイバフェルールをレンズ保持体内のレンズと
同軸に保持するためのレセプタクルを兼ねたホルダに形
成したガイド穴に前記光電変換装置の外周面を挿入し固
着したことにより、部品点数および組み立て工数とも大
幅に削減することができ、かつ光ファイバフェルールと
の高精度の光結合が可能となる。また、レンズに非球面
レンズを組入れるなど高性能化を計れる。
ァイバフェルールの端面に当接される端面と、光ファイ
バフェルールの外径と同一の外周面を有するレンズ保持
体を形成し、レンズ保持体の端面と外周面を基準面とし
てレンズ保持体内にレンズを一体成形し、光電変換素子
を搭載したベースをレンズ保持体に組み込みレンズ保持
体の端面と外周面を基準面としてレンズと光電変換素子
の光軸調整をした後,ベースをレンズ保持体に溶接する
ことによりレンズと光電変換素子とを一体化した光電変
換装置を構成し、光ファイバフェルールを保持するレセ
プタクルを兼ねたホルダに光ファイバフェルールとレン
ズ保持体の外周面とを保持するガイド穴を形成し、前記
光電変換装置の外周面を前記ガイド穴に挿入し溶接する
ことで安定保持ができ、レンズ保持体の外周面とホルダ
のガイド穴とを高精度に加工しておくことにより、高精
度の組み立てが簡単に行えかつ調整の簡素化を計ること
が出来る。
ァイバフェルールの端面に当接され る端面と光ファイバ
フェルールの外径と同一の外周面とを有するレンズ保持
体とレンズとを一体成形し、光電変換素子を搭載したベ
ースをレンズ保持体に固着することによりレンズと光電
変換素子とを一体化した光電変換装置を構成し、光ファ
イバフェルールをレンズ保持体内のレンズと同軸に保持
するための弾性スリーブをレンズ保持体の前記外周面に
装着し、レセクタプルを兼ねたホルダ内に前記弾性スリ
ーブを装着した光電変換装置を挿入し固着したことによ
り、部品点数および組み立て工数とも大幅に削減するこ
とができ、かつ光ファイバフェルールとの高精度の光結
合が可能となる。また、レンズに非球面レンズを組入れ
るなど高性能化も計れる。
ァイバフェルールの端面に当接される端面と、光ファイ
バフェルールの外径と同一の外周面とを有するレンズ保
持体を形成し、レンズ保持体の端面と外周面を基準面と
してレンズ保持体内にレンズを一体成形し、光電変換素
子を搭載したベースをレンズ保持体に組み込みレンズ保
持体の端面と外周面を基準面としてレンズと光電変換素
子の光軸調整をした後,ベースをレンズ保持体に溶接す
ることによりレンズと光電変換素子とを一体化した光電
変換装置を構成し、光ファイバフェルールをレンズ保持
体内のレンズと同軸に保持するための弾性スリーブをレ
ンズ保持体の前記外周面に装着した後、レセプタクルを
兼ねたホルダ内に前記弾性スリーブを装着した光電変換
装置を挿入し溶接したことで安定保持と、レンズ保持体
の外周面を光ファイバフェルールの外径と同一に高精度
に加工しておくことにより、高精度の組み立てが簡単に
行えかつ調整の簡素化も計れる。
断面図である。
例を示す光電変換接続装置の断面図である。
例を示す光電変換接続装置の断面図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 光ファイバフェルールの端面に当接され
る端面と光ファイバフェルールの外径と同一の外周面と
を有するレンズ保持体とレンズとを一体成形し、光電変
換素子を搭載したベースをレンズ保持体に固着すること
によりレンズと光電変換素子とを一体化した光電変換装
置を構成し、光ファイバフェルールをレンズ保持体内の
レンズと同軸に保持するためのレセプタクルを兼ねたホ
ルダに形成したガイド穴に前記光電変換装置の外周面を
挿入し固着したことを特徴とする光電変換接続装置。 - 【請求項2】 光ファイバフェルールの端面に当接され
る端面と、光ファイバフェルールの外径と同一の外周面
を有するレンズ保持体を形成し、レンズ保持体の端面と
外周面を基準面としてレンズ保持体内にレンズを一体成
形し、光電変換素子を搭載したベースをレンズ保持体に
組み込みレンズ保持体の端面と外周面を基準面としてレ
ンズと光電変換素子の光軸調整をした後,ベースをレン
ズ保持体に溶接することによりレンズと光電変換素子と
を一体化した光電変換装置を構成し、光ファイバフェル
ールを保持するレセプタクルを兼ねたホルダに光ファイ
バフェルールとレンズ保持体の外周面とを保持するガイ
ド穴を形成し、前記光電変換装置の外周面を前記ガイド
穴に挿入し溶接したことを特徴とする光電変換接続装置
の製造方法。 - 【請求項3】 光ファイバフェルールの端面に当接され
る端面と光ファイバフェルールの外径と同一の外周面と
を有するレンズ保持体とレンズとを一体成形し、光電変
換素子を搭載したベースをレンズ保持体に固着すること
によりレンズと光電変換素子とを一体化した光電変換装
置を構成し、光ファイバフェルールをレンズ保持体内の
レンズと同軸に保持するための弾性スリーブをレンズ保
持体の前記外周面に装着し、レセプタクルを兼ねたホル
ダ内に前記弾性スリーブを装着した光電変換装置を挿入
し固着したことを特徴とする光電変換接続装置。 - 【請求項4】 光ファイバフェルールの端面に当接され
る端面と、光ファイバフェルールの外径と同一の外周面
とを有するレンズ保持体を形成し、レンズ保持体の端面
と外周面を基準面としてレンズ保持体内にレンズを一体
成形し、光電変換素子を搭載したベースをレンズ保持体
に組み込みレンズ保持体の端面と外周面を基準面として
レンズと光電変換素子の光軸調整をした後,ベースをレ
ンズ保持体に溶接することによりレンズと光電変換素子
とを一体化した光電変換装置を構成し、光ファイバフェ
ルールをレンズ保持体内のレンズと同軸に保持するため
の弾性スリーブをレンズ保持体の前記外周面に装着した
後、レセプタクルを兼ねたホルダ内に前記弾性スリーブ
を装着した光電変換装置を挿入し溶接したことを特徴と
する光電変換接続装置の製造方法。
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JPH0627353A JPH0627353A (ja) | 1994-02-04 |
JP2954788B2 true JP2954788B2 (ja) | 1999-09-27 |
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