JP3752385B2

JP3752385B2 - 光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造

Info

Publication number: JP3752385B2
Application number: JP15122698A
Authority: JP
Inventors: 淳市原
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2018-06-01
Also published as: JPH11344644A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信の端末器として用いられる受発信モジュール（光モジュール）と光ファイバコネクタとの接続構造に関する。さらに詳しくは、光モジュールを固定しても光ファイバコネクタと光モジュールとの接続部に２か所の可動部が設けられることにより、高いカップリング効率で接続される光ファイバと光モジュールとの接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバを用いた光通信が急速に普及し、電話やファクシミリなどのパーソナルユースやテレビ情報などのマスメディアなど、幅広い分野で利用されつつある。この場合、光ファイバは非常に細く受発信信号を光ファイバに完全に結合させることが難しく、結合が充分でないと、発光素子の出力を上げたり、受光素子の感度を向上させる必要が生じてコストアップになる。そのため、さらなる普及を促進するためには、端末器の発光素子や受光素子からなる光モジュールと光ファイバのコネクタとが大きな結合度で結合される構造が必要となっている。
【０００３】
従来の光ファイバ同士の接続は、たとえばＪＩＳＣ５９７３−１９９０に光コネクタの形状が定められており、図５（ａ）〜（ｂ）にそれぞれ示されるように、光ファイバを中心に有するフェルール３２をスプリング３４により角度を回転できるように保持し、図５（ｂ）に示される結合コネクタの割りスリーブ３３にフェルール３２部を挿入することにより、図５（ｃ）に概略図が示されるように、両方の光ファイバ３１を中心に有するプラグ（フェルール３２の先端部が可動部材により保持されて相手方と結合し得るように形成された部分）３０がその外形で割りスリーブ３３により心出しして接合される構造になっている。この構造によれば、接続される両方のプラグが共にスプリングにより保持されて可動であるため、曲って挿入されても割りスリーブ３３により完全に修正されて結合される。
【０００４】
また、光ファイバと受発信素子を有する光モジュールとの結合は、光モジュールの発光素子および受光素子とそれぞれ結合するように設けられたガラスロッドレンズの外径を前述の光ファイバケーブルのフェルールの外径と同じになるように形成しておき、前述の光ファイバの結合と同様に、図６に示されるごとく、光ファイバケーブルのプラグ３０のフェルール３２とガラスロッドレンズ４１とを割りスリーブ３３により接合する構造が用いられている。この場合、図６（ａ）に示されるように、光モジュール４０をケース５０に固定しておくと、プラグ３０側のみの角度を変えられるだけであるため、完全に位置合せをすることができない場合があり、図６（ｂ）に示されるように光モジュール４０側もスプリング４４で支えて角度調整をすることができる構造のものも考えられ、たとえば特開平７−１９８９９９号公報に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、光モジュールをケースに固定する構造では、光ファイバとの位置合せを完全に得ることができない場合があり、また、光モジュールをスプリングなどの可動部材により保持する可動構造にすると、光モジュール４０のリード４５をフレキシブルなケーブルで引き回す必要があり、配線が長くなると共に、その配線間の容量が大きくなり損失が多くなるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、光モジュールを固定してリードを短くしながら、光ファイバと光モジュールとの両者間の位置合せを完全に行って高い結合効率で接続することができる光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造は、光ファイバを中心に有するプラグを第１の可動部材を介してプラグフレームにより保持する光ファイバコネクタと、受発信素子と光学的に接続され、光ファイバコネクタの力を受け止められる透明体を先端に有する光モジュールとを、前記プラグと前記光モジュールの一部を割りスリーブにより位置合せすることにより接続する接続構造であって、前記光モジュールがケースに固定され、前記光ファイバコネクタが第２の可動部材および固定部材を介して前記ケースの一部に保持されている。前記固定部材が、バネ性を有する材料により形成されることにより前記第２の可動部材を兼用することもできる。
具体的には、前記バネ性を有する固定部材の一端部が前記ケースに固定され、該固定部材の他端部が前記光ファイバコネクタを構成するプラグフレームに保持される構造にすることもできる。また、割りスリーブを保持するスリーブホルダが前記ケースと一体に形成され、該スリーブホルダの底部と前記光ファイバコネクタを構成するプラグフレームとの間に前記固定部材および第２の可動部材が介在される構造にすることもできる。さらに、割りスリーブを保持するスリーブホルダと前記固定部材とが一体に形成され、該スリーブホルダと固定部材との境界部で前記第２の可動部材を介して前記ケースと一体に形成された中板に保持され、前記固定部材の端部が前記光ファイバコネクタを構成するプラグフレームに接続されることにより、前記光ファイバコネクタが第２の可動部材および固定部材を介して前記ケースの一部に保持される構造にすることもできる。
【０００８】
この構造にすることにより、光ファイバコネクタと光モジュールとの接続部に２か所の可動部が存在し、割りスリーブにより曲りによる角度調整を完全に行いながら両者の位置合せをして接続することができる。一方、光モジュールは、ケースに完全に固定されているため、そのリードも固定され、フレキシブルなケーブルにより長く引き回す必要はなく、リードに伴う問題も生じなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、図面を参照しながら本発明の光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造について説明をする。
【００１０】
本発明による光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造は、図１にその一実施形態の断面説明図が示されるように、光ファイバ１１をフェルール１２の中心に有するプラグ１を第１の可動部材１３を介してプラグフレーム４により保持する光ファイバコネクタと、受発信素子と光学的に接続されるロッドレンズ２１を先端に有する光モジュール２とを、プラグ１とロッドレンズ２１とを割りスリーブ３により位置合せすることにより接続されている。そして、光モジュール２はケース５に固定され、そのケース５に第２の可動部材６を介して前記光ファイバコネクタを固定する固定部材７が取り付けられている。そして、その固定部材７によりプラグフレーム４が固定される構造になっている。
【００１１】
プラグ１は、図５で説明をしたように、ＪＩＳＣ５９７３−１９９０で規定されたコネクタ構造のフェルール１２の中心に光ファイバ１１を有し、その先端部がスプリングなどの第１の可動部材１３により角度を変化させ得るようにプラグフレーム４に保持されたもので、割りスリーブ３などにその先端を挿入することにより、相手方と結合することができる構造に形成されている。
【００１２】
光モジュール２は、たとえば図２にその一例の断面説明図が示されるように、ステム２２にレーザダイオードチップからなる発信素子２３およびフォトダイオードなどからなる受信素子２４が取り付けられ、ハウジング２５に取り付けられた非球面レンズなどからなる集光レンズ２６を通して、同様にハウジング２５に取り付けられたロッドレンズ２１と光学的に結合するように構成されている。すなわち、図２に示される例では、受信素子２４の表面の半分程度が反斜面に形成されており、発信素子２３からの信号光は受信素子２４の表面で反射してロッドレンズ２１と結合し、光ファイバからの受信信号光はロッドレンズ２１および集光レンズ２６を介して受信素子２４により直接受信できる構成になっている。しかし、この構成に限定されるものではなく、従来のハーフミラーを使用して発信信号光と受信信号光とを分離して発信素子および受信素子をそれぞれ別々に配設する構造でもよい。この光モジュール２は、そのステム２２部でＰＰＳなどの樹脂や亜鉛合金ダイキャストなどからなるケース５にビス９または接着剤などにより固定されている。
【００１３】
図２に示される例では、その先端部がロッドレンズ２１で構成されているが、集光レンズ２６により既に集光されているため、通常のガラス板などの先端に当接される光ファイバコネクタの力を受け止められる透明体であればよい。また、集光レンズ２６およびロッドレンズ２１に代えて、ファイバの先端にレンズが取り付けられた、いわゆる先球ファイバをレンズ部が受発信素子側に向くように固定し、フェルールで被覆された光ファイバ（透明体）が先端部に露出する構造のものでもよい。
【００１４】
割りスリーブ３は、従来と同様のバネ性のあるジルコニアやリン青銅などから形成され、円筒状のリングの縦方向にスリットが入れられたもので、両端から角度の異なるものが挿入されてもスリーブが広がって受入れ、そのバネ性により縮まることにより、両端から挿入されるものの角度が直線状でなくてもその曲りを修正して締め付ける性質を有している。なお、割りスリーブ３は、ケース５の中板５ａと一体に形成されるスリーブホルダ８の内部で自由に動けるように保持されている。
【００１５】
固定部材７は、図１に示される例では、合成樹脂により断面がコ字形状に形状され、その先端部には、プラグフレーム４を保持するための爪７ａを有すると共に、底面の中心部には光モジュール２のロッドレンズ２１部をを貫通させる貫通孔が設けられている。そして、図１に示される例ではスプリングからなる第２の可動部材６によりケース５にその中板５ａを介して保持される構造になっている。すなわち、光ファイバコネクタのプラグ１が突っ込まれると、プラグケース４の押込みによりプラグケース４の出張り部４ａが爪７ａの内部に入り込み固定部材７の爪７ａによりプラグフレーム４が保持される。このとき第２の可動部材６が縮んで第１の可動部材１３の力とつり合ったところで止まる。この状態では固定部材７は第２の可動部材６で支えられるだけで、宙に浮いた状態になる。その結果、プラグ１の先端と光モジュール２のロッドレンズの先端との接触を保持することができる構造になっている。
【００１６】
この構造にすることにより、光モジュール２はケース５に固定することができ、そのリード２７も固定されるため、リードをフレキシブルなケーブルにより引き回す必要がなくなる。一方、光モジュール２のロッドレンズ２１と、光ファイバコネクタのプラグ１との相互の位置合せは、プラグ１の保持に介在する第１の可動部材１３とプラグ１を保持するプラグフレーム４を固定する固定部材７が第２の可動部材６により可動となるため、２か所の可動部によりその曲りなどの位置ずれを修正することができる。そのため、両側から傾いた方向に挿入されても、割りスリーブ３によりその先端部で中心軸が一致するように締め付けられることにより、２か所の可動部によりその曲りを吸収して修正される。その結果、完全に中心軸を一致させて位置合せされ、光ファイバコネクタと光モジュールとを高い結合度で接続することができる。
【００１７】
図１に示される例では、第２の可動部材としてスプリングが用いられ、そのスプリングにより固定部材７が光モジュール２に対して角度を変化させることができるように保持されていたが、スプリングでなくてもゴム板などのバネ性を有する板材などを介在させてもよいことは言うまでもない。また、第２の可動部材６はケース５の一部との間に介在されるものでなくてもよく、さらに固定部材７はプラグフレーム４の固定用に独立して設けられる必要はなく、他の部品と共用して設けられてもよい。図３〜４に第２の可動部材６の他の例および固定部材７を他の部品と共用する例を示す。
【００１８】
図３に示される例は、スリーブホルダ８をケース５と一体にプラスチックなどにより形成すると共に、固定部材７をステンレス、樹脂などからなるバネ性を有する材料を用いて底部外周に板バネ部７ｂを有する構造とし、その板バネ部７ｂの端部がケース５に直接固定される構造としたものである。このように、スプリングを用いなくても、板バネ部によるバネ性を有するものでも、第２の可動部６として固定部材７の先端部の爪７ａにより保持されるプラグフレーム４を可動にすることができる。その結果、プラグフレーム４の可動とプラグ１の可動とによりプラグ１と光モジュール２との傾きを完全に修正して接続することができる。
【００１９】
図４に示される例は、固定部材７とスリーブホルダ８とを、たとえば樹脂により一体に成形した例である。この固定部材７をスプリングによる第２の可動部材６によりケース５の中板５ａを介して固定する構造および他の構造も図１の例と同じである。このように、固定部材７を他の部品と共用にすることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、光モジュールと光ファイバコネクタとを接続する場合に、完全にその位置合せをして接続することができるため、非常にカップリング効率のよい光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造が得られる。さらに、光モジュールを固定できるため、そのリードも固定でき、リードにフレキシブルなリードを用いて引き回して使用する必要がなく、リード間の容量などによる特性の低下も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接続構造の一実施形態の断面説明図である。
【図２】図１の光モジュールの一例の断面説明図である。
【図３】図１の第２の可動部材の変形例を示す説明図である。
【図４】図１の固定部材をスリーブホルダと一体化した例の説明図である。
【図５】従来の光ファイバコネクタの接続構造の説明図である。
【図６】従来の光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造の説明図である。
【符号の説明】
１プラグ
２光モジュール
３割りスリーブ
４プラグフレーム
５ケース
６第２の可動部材
７固定部材
１１光ファイバ
１２フェルール
１３第１の可動部材
２１ロッドレンズ

Claims

光ファイバを中心に有するプラグを第１の可動部材を介してプラグフレームにより保持する光ファイバコネクタと、受発信素子と光学的に接続され、光ファイバコネクタの力を受け止められる透明体を先端に有する光モジュールとを、前記プラグと前記光モジュールの一部を割りスリーブにより位置合せすることにより接続する接続構造であって、前記光モジュールがケースに固定され、前記光ファイバコネクタが第２の可動部材および固定部材を介して前記ケースの一部に保持されてなる光ファイバコネクタと光モジュールとの接続構造。
前記固定部材が、バネ性を有する材料により形成されることにより前記第２の可動部材を兼用してなる請求項１記載の光モジュールの接続構造。
前記バネ性を有する固定部材の一端部が前記ケースに固定され、該固定部材の他端部が前記光ファイバコネクタを構成するプラグフレームに保持されてなる請求項２記載の光モジュールの接続構造。
割りスリーブを保持するスリーブホルダが前記ケースと一体に形成され、該スリーブホルダの底部と前記光ファイバコネクタを構成するプラグフレームとの間に前記固定部材および第２の可動部材が介在されてなる請求項１記載の光モジュールの接続構造。
割りスリーブを保持するスリーブホルダと前記固定部材とが一体に形成され、該スリーブホルダと固定部材との境界部で前記第２の可動部材を介して前記ケースと一体に形成された中板に保持され、前記固定部材の端部が前記光ファイバコネクタを構成するプラグフレームに保持されることにより、前記光ファイバコネクタが第２の可動部材および固定部材を介して前記ケースの一部に保持されてなる請求項１記載の光モジュールの接続構造。