JP4916412B2 - フェルール内蔵光部品を用いたレセプタクル型光部品 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを伝送路として用いた幹線系通信、メトロ系、アクセス系、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）システム、アナログ伝送システム、ＦＴＴＢ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ）システム、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）システム等に用いられるフェルール内蔵光部品を用いたレセプタクル型光部品に関するものである。

光通信用として、レーザダイオードやフォトダイオードが用いられており、これらの部品を光ファイバと接続するために、例えば、図８に示すような接続構造が提案されている（例えば、特許文献１、参照）。

同図において、フォトダイオード４０を備えたフォトダイオードホルダー４２の先端側に、筒形状のフェルールホルダ４１を固定してレセプタクル型光部品が形成されている。フェルールホルダ４１の筒穴４５には、金属スリーブ４６が圧入され、その内側にフェルール４４が圧入されている。フェルール４４には、光ファイバ４７が挿入固定されており、この光ファイバ４７とフェルール４４は、共に、後端面が斜めに研磨され、光ファイバ４７の後端面で反射する光が入射側に戻ることを防止している。前記フォトダイオードホルダー４２内にはレンズ４３が収容され、レンズ４３を介して前記光ファイバ４７とフォトダイオード４０とが光接続される。

このレセプタクル型光部品に、光コネクタ４９を対向配置し、フェルールホルダ４１の側周壁によって光コネクタ４９をガイドしながら、図の矢印Ａに示すように挿入する。そうすると、光コネクタ４９の光ファイバ５０の固定部位５１が、フェルールホルダ４１の筒穴４５に挿入され、光コネクタ４９に挿入固定された通信用の光ファイバ５０が前記光ファイバ４７に光接続される。

また、図９に示すようなフェルール内蔵光部品３３（例えば、特許文献２、参照。）と図１０に示すようなハウジング３２とを用いて、レセプタクル型光部品を構成することも提案されている。フェルール内蔵光部品３３は、フェルールホルダ３１内に、金属スリーブ３６を圧入し、その内側に、後端面を図８のフェルール４４と同様に斜めに研磨したフェルール３４を圧入して成る。フェルール３４には、光ファイバ３０が挿入固定されており、光ファイバ３０の後端面も斜めに研磨されている。フェルール内蔵光部品３３の後端側には、図示されていないフォトダイオード等が接続されるようになっている。

図１０に示すように、ハウジング３２は、底壁側に、貫通孔３７を形成しており、この貫通孔３７に、同図の矢印Ｂの方向からフェルールホルダ３１の先端側がハウジング３２内に挿入され、圧入または接着剤等により固定されて、レセプタクル型光部品が形成される。ハウジング３２には、同図の矢印Ａに示すように、接続相手側の光コネクタ（図示せず）がハウジング３２の先端側から挿入されるようになっており、ハウジング３２内には、この光コネクタをガイドするガイド部３９と、光コネクタ部品を抜け止め状態で係止する係止部３８とが設けられている。光コネクタは、ガイド部３９によってガイドされ、かつ、フェルール内蔵光部品３３のフェルールホルダ３１にガイドされてハウジング３２内に挿入され、光コネクタに設けられた被係止部がハウジング３２の係止部３８に係止されて固定される。

また、ハウジング３２の底壁側には、鍔部２７が両側に張り出し形成され、鍔部２７には、ねじ２９の嵌合穴２８が形成されている。この嵌合穴２８に、ねじ２８が嵌合され、レセプタクル型光部品が、その取り付け用の回路基板等に取り付けられる。

特開２００３−２４１０２５号公報 特開２００６−５３５３７号公報

しかしながら、図８、図９に示した構成は、いずれも、フェルール４４，３４の先端側がフェルールホルダ４１，３１の先端側よりも奥側に設けられるために、フェルール４４，３４の装着後にフェルール４４，３４の先端面を清掃することが難しいといった問題があった。フェルール４４，３４の先端面をきれいに清掃しないと、接続相手側の光ファイバとの光接続が良好に行われないといった問題が生じる。

また、図８、図９、図１０に示した構成は、いずれも、フェルールホルダ４１，３１にフェルール４４，３４が圧入固定され、その先端側には金属スリーブ４６，３６が圧入固定され、この状態で、フェルールホルダ４１，３１が接続相手側の光コネクタを挿入する際のガイドを兼ねているため、フェルール４４，３４に挿入されている光ファイバ４７，３０と、接続相手側の光コネクタに挿入されている光ファイバ５０との同心度等を正確に形成しなければならない。そのため、フェルールホルダ４１，３１の寸法精度が厳しくなり、歩留まりの向上が難しく、結果的にコストアップにつながるといった問題もあった。

本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、光ファイバを挿入固定したフェルールの先端面の清掃が容易で、フェルールの先端面側に設けられる接続相手側の光部品との光接続を良好にできるフェルール内蔵光部品およびレセプタクル型光部品を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明のレセプタクル型光部品は、フェルール内蔵光部品を具備したレセプタクル型光部品であって、前記フェルール内蔵光部品は、「フェルール挿通孔を備えたフェルールホルダを有し、光ファイバを挿入したフェルールが前記フェルール挿通孔に挿通されて、前記フェルールの先端が前記フェルールホルダの先端側から先方に突出しており、前記フェルールホルダのフェルール挿通孔は段部を有して、該段部からフェルールホルダ先端側にかけての領域は前記段部からフェルールホルダ後端側にかけての領域よりも拡径の孔と成し、この拡径部位には割スリーブの後端側が挿入されて該割スリーブの後端側は前記フェルール挿通孔に連通されたフェルールの外周側に密着し、前記割スリーブの先端側は前記フェルールホルダの先端側から先方に突出している」フェルール内蔵光部品であり、ハウジングの底壁側に形成された貫通孔に、前記フェルール内蔵光部品の先端側から突出したフェルールと割スリーブとが挿入されて、前記フェルール内蔵光部品が前記ハウジングに固定されており、該ハウジング内には、前記貫通孔を通ってハウジング内に挿入された前記割スリーブの先端側と外周側とを保持する割スリーブ保持部と、前記ハウジングの先端側から挿入される接続相手側部品を抜け止め状態で係止する係止部とが設けられており、前記フェルール内蔵光部品のフェルールホルダは導電体により形成され、ハウジングの底壁はフェルールホルダと導通された導電体により形成されており、前記ハウジングの底壁が、前記フェルール内蔵部品に接続されるフォトダイオードホルダおよび該フォトダイオードホルダ内に収容されたフォトダイオードに導通される構成をもって課題を解決する手段としている。

なお、割スリーブとは、周知のように、ジルコニア等のセラミックスまたは、リン青銅の金属等により成型された円筒形の筒壁の周面に、長手方向に直線または螺旋状のスリットを形成したものである。

本発明によれば、フェルールホルダのフェルール挿通孔には、光ファイバを挿入したフェルールが挿通されているが、該フェルールの先端が前記フェルールホルダの先端側から先方に突出しているので、フェルール先端側を掃除しやすく、それゆえ、フェルールに挿通されている光ファイバを、接続相手側の光部品と良好に光接続することができる。

また、本発明において、フェルールホルダのフェルール挿通孔は段部を有して、該段部からフェルールホルダ先端側にかけての領域の拡径部位に、割スリーブの後端側が挿入されている構成を含むものは、割スリーブの後端側が前記フェルール挿通孔に連通されたフェルールの外周側に密着し、割スリーブにより、フェルールをフェルールホルダの中心位置で保持できる。

さらに、本発明のレセプタクル型光部品によれば、ハウジングの底壁側に形成された貫通孔に、割スリーブを設けたフェルール内蔵光部品の先端側から突出したフェルールと割スリーブとを挿入し、フェルール内蔵光部品をハウジングに固定して、割スリーブを割スリーブ保持部により保持することができ、係止部によって、前記ハウジングの先端側から挿入される接続相手側光部品を抜け止め状態で係止して、接続相手側光部品とフェルール内蔵光部品に挿通した光ファイバとを適切に光接続できる。

したがって、本発明のレセプタクル型光部品によれば、フェルール内蔵光部品の後端側にレーザダイオードやフォトダイオードを設ければ、前記光ファイバを介して、レーザダイオードやフォトダイオードと接続相手側の光部品とを適切に光接続することができる。

また、本発明のレセプタクル型光部品によれば、ハウジングの後端側から挿入されるフェルールの先端がフェルールホルダの先端側から先方に突出しているものであり、ハウジングの先端側からハウジングに挿入される接続相手側の光部品の挿入は、フェルールホルダによってガイドされるものではない。したがって、フェルールホルダの寸法精度を従来のように厳しくする必要はなく、フェルール内蔵光部品の歩留まりの向上とコストダウンを図ることができ、レセプタクル型光部品のコストダウンも図ることができる。

なお、ハウジング内への接続相手側の光部品の挿入は、例えばハウジング側に設ける割スリーブ保持部によってガイドして行うことができる。そこで、例えば、割スリーブ保持部と前記係止部とを備えた保持部材を樹脂等によってハウジングとは別個に形成し、ハウジングに固定するようにすれば、ハウジングの形成もより容易となり、保持部材は、樹脂等により容易に、かつ、精度良く形成することができるので、レセプタクル型光部品の製造もより一層容易となり、コストダウンも図ることができる。

さらに、本発明のレセプタクル型光部品において、フェルール内蔵光部品のフェルールホルダは導電体により形成され、ハウジングの底壁はフェルールホルダと導通された導電体により形成されて、フェルール内蔵光部品に接続されるフォトダイオードホルダおよび該フォトダイオードホルダ内に収容されたフォトダイオードに、ハウジングの底壁が導通される構成を備えるものは、例えばハウジングを回路基板のグランドに導通させることにより、フォトダイオードのアースをとることができ、それにより、フォトダイオードの性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例との重複説明は省略又は簡略化する。

図１には、本発明に係るレセプタクル型光部品の一実施形態例が模式的な断面図により示されている。同図に示すように、本実施形態例のレセプタクル型光部品は、ハウジング２に、フェルール内蔵光部品１を挿入固定して形成されており、図２（ｂ）には、本実施形態例に適用されているフェルール内蔵光部品１が断面図により示されている。

フェルール内蔵光部品１は、図２（ａ）に示すように、導電体であるステンレス等の金属製のフェルールホルダ４を有し、フェルールホルダ４のフェルール挿通孔３に、樹脂製のフェルール６を挿通して形成されている。フェルール６には光ファイバ５が接着剤により挿入固定され、この光ファイバ５の後端面とフェルール６の後端面は、共に、光ファイバ５の後端面における反射光が入射側に戻ることを防止する角度（例えば８°）に、斜めに研磨されている。フェルール６の先端面は、中央側が凸となる曲面（例えば、曲面半径Ｒ＝２０ｍｍ）に形成されている。フェルールホルダ４の先端側には、該フェルールホルダ４の外周から外側に張り出した鍔部１５が形成されている。

このフェルール内蔵光部品１は、前記フェルール６の先端がフェルールホルダ４の先端側から先方に突出していることを特徴としている。このフェルール６の突出長さ（図２（ａ）のＡ）は、特に限定されるものではないが、本実施形態例では、１ｍｍ程度と成している。

また、本実施形態例のフェルール内蔵光部品１において、図２（ｂ）に示すように、前記フェルール挿通孔３には、割スリーブ７が挿入されている。例えば、割スリーブ７の筒外径は３．２ｍｍ、筒穴は２．５ｍｍである。前記フェルールホルダ４のフェルール挿通孔３は段部８を有しており、該段部８からフェルールホルダ４の先端側にかけての領域が、前記段部８からフェルールホルダ４の後端側にかけての領域よりも拡径の孔と成し、この拡径部位に、前記割スリーブ７の後端側が挿入されている。該割スリーブ７の後端側は、前記フェルール挿通孔３に連通されたフェルール６の外周側に密着し、割スリーブ７の先端側は、前記フェルールホルダ４の先端側から先方に突出している。

図１に示すように、ハウジング２には、該ハウジング２に（この図では、ハウジング２の上部側から）挿入される接続相手側の光部品をガイドするガイド部１８が形成されている。なお、本実施形態例において、接続相手側の光部品は、図５に示すような平面構成を有する光コネクタ２０である。

また、図１に示すように、ハウジング２の底壁１０側には、両側に鍔部１４が張り出し形成されており、その鍔部１４には、それぞれねじの嵌合穴２５が形成されている。この嵌合穴２５に、図６に示すように、ねじ２４を嵌合した状態で、ねじ２４を回路基板２６に形成されたねじ螺合穴に螺合すると、ハウジング２が回路基板２６に固定される。なお、本実施形態例において、嵌合穴２５はスムースな壁面を有する穴としているが、嵌合穴２５は、ねじを螺合する穴としてもよい。ハウジング２の底壁１０は、前記フェルールホルダ４と導通された導電体のステンレスにより形成されており、本実施形態例では、ハウジング２の全体が、ステンレスにより形成されている。

図１に示すように、ハウジング２の底壁１０には、その中央部に貫通孔９が形成されており、この貫通孔９に、前記フェルール内蔵光部品１の先端側から突出したフェルール６と割スリーブ７とが挿入されて、フェルール内蔵光部品１がハウジング２に固定されている。なお、図３（ａ）に示すように、フェルール内蔵光部品１の後端側には、フォトダイオードを備えた半導体モジュール２１が接続され、その接続状態で、図３（ｂ）に示すように、ハウジング２内に挿入される。そして、図４（ａ）の底面側から見た図や図４（ｂ）の側面図に示すように、ハウジング２の底壁１０とフェルール内蔵光部品１の鍔部１５とが、固定部２２にて、例えばＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）溶接によって溶接され、固定されている。

また、図１に示すように、ハウジング２内には、樹脂製の保持部材１３が設けられており、保持部材１３は、割スリーブ保持部１１と係止部１２を有している。

割スリーブ保持部１１は、前記貫通孔９を通ってハウジング２内に挿入された割スリーブ７を内側に嵌合し、割スリーブ７の先端側と外周側とを保持するものである。本実施形態例において、割スリーブ保持部１１は、割スリーブ７が嵌合する筒穴１６を備えて筒形状に形成されている。この筒穴１６は例えば２．８ｍｍに形成され、割スリーブ７の筒外径よりも小径と成し、割スリーブ７を保持する態様と成している。

係止部１２は、ハウジング２の先端側から挿入される接続相手側部品（接続相手側の光部品）を抜け止め状態で係止するものであり、先端側に爪部５２を有し、光部品である光コネクタ２０がハウジング２内に挿入されると、図１の矢印の方向に撓み、その後、弾性力によって元の位置に戻って、爪部５２が光コネクタ２０に設けられている被係止部（図示せず）に係止する。

本実施形態例は以上のように構成されており、フェルール内蔵光部品１において、フェルール６の先端が前記フェルールホルダ４の先端側から先方に突出しているので、割スリーブ７を装着する前に、フェルール６の先端側を掃除しやすいという利点を有する。

また、本実施形態例において、フェルール内蔵光部品１をハウジング２に固定し、割スリーブ７を割スリーブ保持部１１により保持した状態で、図５に示すように、ハウジング２の先端側から光コネクタ２０を挿入すると、この光コネクタ２０は、その側面側をハウジング２のガイド部１８によってガイドされ、光コネクタ２０のフェルール４８が割スリーブ保持部１１によってガイドされて、割スリーブ７内に挿入されていく。そして、光コネクタ２０は、前記係止部１２によって抜け止め状態で係止される（この係止構成は、図示せず）。

また、前記フェルール４８が、割スリーブ７内に挿入されると、フェルール４８の中心が割りスリーブ７の中心に保持され、光コネクタ２０のフェルール４８の中心部に挿通されている通信用の光ファイバが、フェルール内蔵光部品１のフェルール６に挿通されている光ファイバ５と位置合わせされた状態で対向配置される。そのため、本実施形態例では、通信用の光ファイバと光ファイバ５とを適切に光接続でき、この光ファイバ５を介し、光コネクタ２０に挿通されている通信用の光ファイバと半導体モジュール２１のフォトダイオードとを適切に光接続することができる。

また、本実施形態例によれば、ハウジング２の底壁１０がフェルールホルダ４と導通された導電体により形成されており、フェルールホルダ４とハウジング２の底壁１０が、フォトダイオードホルダにフォトダイオードを収容して成る半導体モジュール２１のフォトダイオードおよびフォトダイオードホルダに導通させることができる。そのため、例えば図６に示したように、ねじ２４を用いてハウジング２を回路基板２６に固定し、ハウジング２を回路基板２６のグランドに導通させることにより、同図の矢印に示すように、フォトダイオードをフェルールホルダ４とハウジング２を介して回路基板２６のグランドに導通させることができ、フォトダイオードのアースをとることができる。

この例において、半導体モジュール２１のフォトダイオードから、３本の端子３５が引き出されているが、そのうち、１本の端子３５を用いてフォトダイオードのアースをとることが行われる。しかしながら、１本の端子３５を用いてアースをとるだけでは、フォトダイオードの回路を安定させることができないため、従来は、前記端子３５を用いてアースをとることに加えて、レセプタクル型光部品を回路基板２６に接続する際に、別のところ、例えば半導体モジュール２１からアースをとる等、追加作業を行い、回路を安定化させていた。

それに対し、本実施形態例では、前記の如く、ハウジング２を回路基板２６に固定する作業によってアースをとることができるので、従来のように、フォトダイオードのアースをとるための回路を回路基板２６に設ける必要は無くなり、また、その回路とフォトダイオードとを接続する工程を減らすことができ、さらに、フォトダイオードの性能向上も図ることができる。

図７の特性線ａには、本実施形態例のレセプタクル型光部品の利得特性が示されており、同図の特性線ｂには、従来のレセプタクル型光部品の利得特性が示されている。また、同図の特性線ｃには、規格値の一例が示されている。これら特性線ａ〜ｃを比較すると明らかなように、本実施形態例のレセプタクル型光部品は、従来例に比べて周波数特性が向上しており、このことから、より簡単な回路および、本実施形態例のモジュール実装方法により、特性・性能の向上を図ることが確認できた。

なお、本発明は前記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、前記実施形態例では、フェルール内蔵光部品１とハウジング２との固定をＹＡＧ溶接により行ったが、フェルール内蔵光部品１とハウジング２との固定方法は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。

また、前記実施形態例では、ハウジング２をステンレスにより形成したが、ハウジング２をステンレス以外の金属により形成してもよいし、ハウジングの底壁１０のみを、ステンレス等の金属等の導電体により形成してもよい。

さらに、前記実施形態例では、ハウジング２の底壁１０側に鍔部１４を形成し、鍔部１４にねじの嵌合穴２５を形成し、ねじ２４を回路基板２６に螺合して固定したが、ハウジング２の回路基板等への固定態様によっては、鍔部１４や嵌合穴２５を省略することもできる。

さらに、前記実施形態例では、フェルール内蔵光部品１の後端側に、フォトダイオードを備えた半導体モジュールを接続したが、フォトダイオードではなく、レーザダイオードを備えた半導体モジュールを接続してもよい。

さらに、前記実施形態例では、ハウジング２内の割スリーブ保持部１１と係止部１２を保持部材１３に設け、この保持部材１３をハウジング２内に設けたが、保持部材１３に割スリーブ保持部１１と係止部１２とを設ける代わりに、割スリーブ保持部１１と係止部１２を、ハウジング２と一体的に形成してもよい。

本発明に係るレセプタクル型光部品の一実施形態例の構成を示す断面図である。 前記実施形態例のレセプタクル型光部品に適用されているフェルール内蔵光部品を説明するための断面図である。 前記実施形態例のレセプタクル型光部品の組み立て方法例を断面図により示す説明図である。 前記実施形態例のレセプタクル型光部品の組み立てに適用されるＹＡＧ溶接固定部を説明するための図である。 前記実施形態例のレセプタクル型光部品に、半導体モジュールと光コネクタを接続した状態を示す説明図である。 前記実施形態例のレセプタクル型光部品を回路基板に固定した場合の、回路基板との導通状態を模式的に示す断面説明図である。 フォトダイオードを接続した前記実施形態例のレセプタクル型光部品の利得の周波数特性を従来例と比較して示すグラフである。 従来のレセプタクル型光部品と光コネクタとの接続構造例を示す断面説明図である。 従来のフェルール内蔵光部品の例を示す断面説明図である。 図９に示したフェルール内蔵光部品を備えたレセプタクル型光部品の例を示す断面説明図である。

符号の説明

１ フェルール内蔵光部品
２ ハウジング
３ フェルール挿通孔
４ フェルールホルダ
５ 光ファイバ
６ フェルール
７ 割スリーブ
８ 段部
９ 貫通孔
１０ 底壁
１１ 割スリーブ保持部
１２ 係止部
１３ 保持部材
２０ 光コネクタ

Claims (1)

1. フェルール内蔵光部品を具備したレセプタクル型光部品であって、前記フェルール内蔵光部品は、「フェルール挿通孔を備えたフェルールホルダを有し、光ファイバを挿入したフェルールが前記フェルール挿通孔に挿通されて、前記フェルールの先端が前記フェルールホルダの先端側から先方に突出しており、前記フェルールホルダのフェルール挿通孔は段部を有して、該段部からフェルールホルダ先端側にかけての領域は前記段部からフェルールホルダ後端側にかけての領域よりも拡径の孔と成し、この拡径部位には割スリーブの後端側が挿入されて該割スリーブの後端側は前記フェルール挿通孔に連通されたフェルールの外周側に密着し、前記割スリーブの先端側は前記フェルールホルダの先端側から先方に突出している」フェルール内蔵光部品であり、ハウジングの底壁側に形成された貫通孔に、前記フェルール内蔵光部品の先端側から突出したフェルールと割スリーブとが挿入されて、前記フェルール内蔵光部品が前記ハウジングに固定されており、該ハウジング内には、前記貫通孔を通ってハウジング内に挿入された前記割スリーブの先端側と外周側とを保持する割スリーブ保持部と、前記ハウジングの先端側から挿入される接続相手側部品を抜け止め状態で係止する係止部とが設けられており、前記フェルール内蔵光部品のフェルールホルダは導電体により形成され、ハウジングの底壁はフェルールホルダと導通された導電体により形成されており、前記ハウジングの底壁が、前記フェルール内蔵部品に接続されるフォトダイオードホルダおよび該フォトダイオードホルダ内に収容されたフォトダイオードに導通される構成としたことを特徴とするレセプタクル型光部品。

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