JP5059715B2 - 光学接続構造 - Google Patents
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次に、図面を用いて本発明の光学接続構造の実施形態について具体的に説明する。図1(a)〜(c)は、本発明の光学接続構造の第1の実施形態を示した図である。本実施形態の光学接続構造においては、図1(a)〜(c)に示すように、基板1上には、受発光素子2が、基板1の垂直方向に光軸が向くように実装されている。また、基板1上には、光ファイバ5を固定するための支持基板3が固定されている。さらに、支持基板3上には、光ファイバ5の位置合わせ部材4が固定されている。
図2(a)〜(c)は、本発明の光学接続構造の第2の実施形態を示した図である。本実施形態の光学接続構造においては、第1実施形態と同様、基板1上には、受発光素子2が、基板1の垂直方向に光軸が向くように実装されている。また、基板1上には、光ファイバ5を固定するための支持基板3が固定されており、支持基板3上には、光ファイバ5の位置合わせ部材4が固定されている。さらに、位置合わせ部材4の上面には断面V字状の溝が形成されている。
図3(a)〜(c)は、本発明の光学接続構造の第3の実施形態を示した図である。本実施形態の光学接続構造においては、第1実施形態と同様、基板1上には、受発光素子2が、基板1の垂直方向に光軸が向くように実装されている。また、基板1上には、光ファイバ5を固定するための支持基板3が固定されており、支持基板3上には、光ファイバ5の位置合わせ部材41が固定されている。
図4(a)〜(c)は、本発明の光学接続構造の第4の実施形態を示した図である。本実施形態の光学接続構造においては、第1実施形態と同様、基板1上には、受発光素子2が、基板1の垂直方向に光軸が向くように実装されている。また、基板1上には、光ファイバ5を固定するための支持基板3が固定されており、支持基板3上には、光ファイバ5の位置合わせ部材41が固定されている。
次に、図5(a)および(b)を参照して本発明の光学接続構造の接続例を説明する。図5(a)は、受発光素子2と、受発光素子駆動用ICチップ22の接続を示す模式図である。受発光素子2およびその電極(アース)21は、受発光素子駆動用ICチップ22と電気的に接続され、いずれも予備基板11上に固定されている。
本発明における基板1は、基板に対して垂直方向に光軸が向くように受発光素子2が実装されていることが必須であるが、その他は、電子部品等を実装した一般公知のプリント基板である。
以下に説明するようにして、図1の光学接続構造を作製した。光ファイバは、4心テープ心線(コア:グレーデッドインデックス50ミクロン、石英マルチモード光ファイバ、住友電工社製)を使用した。受発光素子としては、マルチモード1×4VCSELアレイ(Optowell社製、波長850nm)を使用した。光ファイバは、ガスバーナーを使用して、曲率半径1mmで屈曲させた。位置合わせ部材に設けられたV溝は、V字角度60°、光ファイバ側面突出量(V溝に光ファイバを嵌合させた場合のV溝上端からの光ファイバ突出長さ)5ミクロンで作製した。なお、V溝はPPS(ポリフェニルサルファイド)を切削加工して作製した。同様にして合計5組作製した結果、接続損失は各光ファイバ平均3.5dBであり、接続毎のばらつきは平均0.5dBであった。
光ファイバ固定部材の材質をPPSとし、その他は参考例と同様にして、図2の光学接続構造を作製した。同様にして合計5組作製した結果、接続損失は各光ファイバ平均3.7dBであり、接続毎のばらつきは平均0.6dBであった。
参考例と同様にして、図3の光学接続構造を作製した。同様にして合計5組作製した結果、接続損失は各光ファイバ平均3.2dBであり、接続毎のばらつきは平均0.3dBであった。
光ファイバ固定部材および突き当て部材の材質をPPS(ポリフェニルサルファイド)とし、その他は参考例と同様にして、図4の光学接続構造を作製した。同様にして合計5組作製した結果、接続損失は各光ファイバ平均3.0dBであり、接続毎のばらつきは平均0.2dBであった。
図1の支持基板に位置合わせ部材を設けずに、目視で光ファイバの位置合わせを行った。5回位置合わせを行った結果、接続損失は各光ファイバ平均3.9dBであり、接続毎のばらつきは平均0.9dBであった。
Claims (9)
- 少なくとも予め先端部分が屈曲させられた先端屈曲光ファイバと、光ファイバ固定部材と、支持基板と、受発光素子と、上記支持基板と上記受発光素子を支持する基板と、光ファイバ位置合わせ溝または貫通孔を有する光ファイバ位置合わせ部材とからなり、
上記基板上に、上記支持基板および上記受発光素子が固定され、上記支持基板上に、上記光ファイバ位置合わせ部材が固定され、上記予め先端部分が屈曲させられた先端屈曲光ファイバは、上記光ファイバ固定部材に固定され、上記光ファイバ固定部材を上記支持基板に装着固定させることで、上記予め先端部分が屈曲させられた先端屈曲光ファイバが、上記位置合わせ溝に上部から装着されるかまたは貫通孔を貫通し、上記予め先端部分が屈曲させられた先端屈曲光ファイバの先端部が上記受発光素子の受発光部に位置合わせされ固定されていることを特徴とする光学接続構造。 - 前記光ファイバ位置合わせ部材は、前記支持基板に平行方向に支持基板からせり出し、上記光ファイバ位置合わせ部材のせり出した面に前記先端屈曲光ファイバの先端部の光軸方向に形成された光ファイバ位置合わせ溝または貫通孔を有し、上記先端屈曲光ファイバが前記光ファイバ位置合わせ部材の位置合わせ溝に上部から装着されるかまたは貫通孔を貫通し、上記先端屈曲光ファイバの先端部が上記受発光素子の受発光部に位置合わせされ固定されていることを特徴とする請求項1に記載の光学接続構造。
- 前記光ファイバ固定部材は、さらに前頭部に突き当て部材を有し、
前記先端屈曲光ファイバの屈曲部分が上記突き当て部材に当接して曲げられ、上記先端屈曲光ファイバの先端部が上記受発光素子の受発光部に位置合わせされ固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光学接続構造。 - 前記先端屈曲光ファイバの先端部と前記受発光素子の受発光部が屈折率整合部材によって接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学接続構造。
- 前記先端屈曲光ファイバは、光ファイバ材料を塑性変形させて屈曲させ、作製されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学接続構造。
- 前記先端屈曲光ファイバの屈曲角が90°であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光学接続構造。
- 前記先端屈曲光ファイバ屈曲部の曲率半径が0.3〜3.0mmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光学接続構造。
- 前記受発光素子の駆動用ICチップが、前記基板に固定され、上記受発光素子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学接続構造。
- 前記受発光素子と受発光素子駆動用ICチップが予備基板上に実装され、前記基板上に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学接続構造。
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