JP5252056B2

JP5252056B2 - 光デバイス・モジュール

Info

Publication number: JP5252056B2
Application number: JP2011218734A
Authority: JP
Inventors: 圭加藤; 徳一宮崎
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: JP2013080019A; WO2013047022A1

Description

本発明は、光デバイス・モジュールに関し、特に、光学部品を内蔵した筐体から導出される光ファイバを保護するための構造を有する光デバイス・モジュールに関する。

光計測技術分野や光通信技術分野において、光変調器等の光学部品を内蔵した光デバイス・モジュールが利用されている。このような光デバイス・モジュールでは、筐体内部に配置された光学部品と光接続された光ファイバが、筐体外部に設けられた金属等の硬質材料とゴムなどの弾性材料で保護される構成が採用されている。

光ファイバ素線が剥き出しになった部分は、特に外力に弱く折れ易いため、特許文献１のように、金属などの硬質材料で構成された円筒形の保護カバーによって光ファイバを保護している。さらに、硬質材料の保護カバーと光ファイバとの隙間を接着剤で埋めることにより、外力に強い構造としている。また、光ファイバ素線がハイトレル樹脂や紫外線硬化樹脂で被覆された部分は、ゴムなどの弾性材料で出来た円筒形の保護カバーによって保護されている。

一般に、光ファイバのサイドプル強度（光ファイバが筐体から導出される方向と垂直な方向に光ファイバを引っ張った際の耐久強度）は、０．２５ｋｇｆ以上、望ましくは１ｋｇｆ以上に耐えられる機能が必要となる。従来は、図１に示すように、筐体１に硬質材料で出来た硬質性保護カバー３と、該硬質性保護カバーの外側に弾性材料で出来た弾性保護カバー４を設けることにより、光ファイバの引っ張りに対して必要な耐力を容易に得られるよう構成されている。なお、図１は、保護カバーの部分については、内部構造を説明し易くするため断面構造を図示している。図２以降の図面についても同様である。

図２のような保護カバーの構成は、弾性保護カバーが十分な厚みを持つ場合には有効であるが、光デバイス・モジュールを小型化するためには、弾性保護カバーを短尺化あるいは厚みを薄くすることが必要であり、この場合には、引っ張りに対する耐力が著しく低下し、光ファイバ２が図２に示すように局部的に折れ曲がり、領域Ａの部分で折れや破断が発生する。

特開平９−４３４５７号公報

本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、小型化した際でも、光ファイバの折れや破断の発生を抑制し、機械的耐久性の高い光デバイス・モジュールを提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、光学部品を収納する筐体と、該光学部品と光学的に接続され該筐体から導出される光ファイバと、該筐体に固定され光ファイバを該筐体の外部に案内する硬質性保護カバーと、該硬質性保護カバーに被覆され該硬質性保護カバーから導出された該光ファイバをさらに案内する弾性保護カバーとを有する光デバイス・モジュールにおいて、該弾性保護カバーの全長は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、外径は３．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、該弾性保護カバーの内側形状は、該硬質性保護カバーの外側形状に沿って形成されており、該硬質性保護カバーから導出された直後の該光ファイバに対して、該弾性保護カバーの内側が接触し該光ファイバを支持するよう構成されていることを特徴とする。

本発明における「弾性保護カバーの内側形状は、硬質性保護カバーの外側形状に沿って形成されており」の意味することは、弾性保護カバーの内側が硬質性保護カバーに密着していることを意味するだけでなく、例えば、弾性保護カバーと硬質性保護カバーとが部分的に離れていても、弾性保護カバーによって光ファイバを支持できる程度に、弾性保護カバーと硬質性保護カバーとが一体化している構造であれば、許容可能であることを意味している。

また、本発明における「光ファイバに対して、弾性保護カバーの内側が接触」の意味することは、弾性保護カバーは光ファイバに常に接触していることを意味するだけでなく、光ファイバを弾性保護カバーに通す程度の隙間があっても、光ファイバが曲げられたり、引っ張られたりした際に、弾性保護カバーが光ファイバに接触し、光ファイバが損傷を受けないように支持できる構造であれば許容可能であることを意味している。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光デバイス・モジュールにおいて、該硬質性保護カバーから導出された直後の該光ファイバに対して、該弾性保護カバーの内側が接触している部分であり、該弾性保護カバーの厚みが１ｍｍ以上である部分の長さは、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光デバイス・モジュールにおいて、該弾性保護カバーには、該筐体又は該硬質性保護カバーと係合する係合部が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明により、光学部品を収納する筐体と、該光学部品と光学的に接続され該筐体から導出される光ファイバと、該筐体に固定され光ファイバを該筐体の外部に案内する硬質性保護カバーと、該硬質性保護カバーに被覆され該硬質性保護カバーから導出された該光ファイバをさらに案内する弾性保護カバーとを有する光デバイス・モジュールにおいて、該弾性保護カバーの全長は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、外径は３．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、該弾性保護カバーの内側形状は、該硬質性保護カバーの外側形状に沿って形成されており、該硬質性保護カバーから導出された直後の該光ファイバに対して、該弾性保護カバーの内側が接触し該光ファイバを支持するよう構成されているため、光ファイバのサイドプル強度試験のように、光ファイバを引っ張っても耐力が高く、光ファイバが破損することが抑制される。これにより、モジュールの一層の小型化を図りながら光ファイバを安定的に保持することが可能となる。

請求項２に係る発明により、硬質性保護カバーから導出された直後の該光ファイバに対して、弾性保護カバーの内側が接触している部分であり、該弾性保護カバーの厚みが１ｍｍ以上である部分の長さは、０．５ｍｍ以上であるため、光ファイバの引っ張りに対し十分な耐力を維持することが可能となる。

請求項３に係る発明により、弾性保護カバーには、筐体又は硬質性保護カバーと係合する係合部が設けられているため、硬質性保護カバーから弾性保護カバーがズレルことが抑制され、硬質性保護カバーの先端と弾性保護カバーの内側との間に隙間が発生したり、あるいは所定の大きさ以上の隙間となることも抑制でき、確実に光ファイバを保護することが可能となる。

従来の光デバイス・モジュールに係る保護カバーの構造を説明する図である。図１の保護カバーにおいて、光ファイバに引っ張り力が印加された場合の様子を説明する図である。本発明の光デバイス・モジュールに係る保護カバーの構造を説明する図である。図３の保護カバーの拡大図であり、一部に弾性保護カバーの係合部を形成した様子を説明する図である。本発明の光デバイス・モジュールに係る保護カバーの他の構造を説明する図である。弾性保護カバーの先端を角型形状に設定した場合の例を説明する図である。弾性保護カバーの先端を丸型形状に設定した場合の例を説明する図である。光ファイバを素線と樹脂被覆材で構成した場合の保護カバーの構造を説明する図である。

以下、本発明の光デバイス・モジュールについて、好適例を用いて詳細に説明する。
本発明の光デバイス・モジュールは、図３に示すように、光学部品を収納する筐体１と、該光学部品と光学的に接続され該筐体から導出される光ファイバ２と、該筐体に固定され光ファイバを該筐体の外部に案内する硬質性保護カバー３と、該硬質性保護カバー３に被覆され該硬質性保護カバー３から導出された該光ファイバ２をさらに案内する弾性保護カバー４とを有する光デバイス・モジュールにおいて、該弾性保護カバー４の内側形状は、該硬質性保護カバー３の外側形状に沿って形成されており、該硬質性保護カバー３から導出された直後の該光ファイバ２に対して、該弾性保護カバー４の内側が接触し該光ファイバを支持するよう構成されていることを特徴とする。

図３に示すように、硬質性保護カバー３を覆うように隙間なく弾性保護カバー４が配置されているため、光ファイバ２がサイドプル強度試験のように図面の下方向に引っ張られても、弾性保護カバー４が光ファイバ２を保持しながら変形する。これにより、硬質性保護カバー３の先端による光ファイバ２に対する応力が緩和され、光ファイバの折れ曲がり、折れや破断を防止することが可能となる。

硬質性保護カバーは、金属等の硬質材料が使用され、弾性保護カバーには、ゴム等の弾性材料が使用される。特に、ゴムの硬度は５０度以上、好ましくは５０〜９０度が望ましい。

図４は、図３の保護カバー部分を拡大した図である。光ファイバを確実に保持するためには、弾性保護カバー４の形状、特に、硬質性保護カバー３の先端から弾性保護カバー４が光ファイバに接触している部分の形状は、該弾性保護カバーの厚みｄが１ｍｍ以上である部分の長さｗは、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。硬度５０〜９０度のゴムを使用する際には、ｄ＝１ｍｍ、ｗ＝０．５ｍｍであれば、光ファイバの損傷を十分に抑制することが可能となる。

また、弾性保護カバーの形状としては、図３又は４に示すように、硬質性保護カバー３と弾性保護カバー４とが隙間なく接触するものだけでなく、図５に示すように、硬質性保護カバー３の先端と弾性保護カバー４の内側との間に隙間があっても光ファイバの損傷を抑制することが可能である。図５の隙間の距離ｇは、０．５ｍｍ以下に設定することが好ましい。隙間が形成された箇所の弾性保護カバーの厚みＤにもよるが、隙間の距離ｇが０．５ｍｍより大きくなると、隙間の部分で弾性保護カバーが大きく折れ曲がり、硬質性保護カバーの先端部で光ファイバを損傷し易くなる。その場合には、弾性保護カバーの円筒部の厚みＤを１ｍｍ以上に設定しておくことで、光ファイバの損傷を効果的に抑制できる。

弾性保護カバー４が硬質性保護カバー３から突出している部分の長さｗを、最小限で０．５ｍｍまで短くすることができるため、光デバイス・モジュール全体の大きさを小型化することが可能となる。上述したように光ファイバの破損を防止し、かつ小型化を図るためには、弾性保護カバーの外形は、全長（図３〜図８の弾性保護カバー４の左右方向の長さ）は、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下が好ましく、外径（同図の弾性保護カバー４の上下方向の幅）は、３．５ｍｍ以上、４．５ｍｍ以下が好ましい。

図４に示すように、弾性保護カバー４には、筐体又は硬質性保護カバー４と係合する係合部４０が設けられている。この係合部４０は、図４においては、硬質性保護カバー３に設けられた凹部３０と係合している。このような係合部により、弾性保護カバー４が、例えば、図面の右方向にずれることが抑制され、硬質性保護カバー３の先端と弾性保護カバー４の内側との間に隙間が発生したり、あるいは所定の大きさ以上の隙間となるのを防止でき、確実に光ファイバを保護することが可能となる。

弾性保護カバー４の形状は、図３乃至図５に示すように、先端に向かって細くなるテーパー状とするだけでなく、図６のように角型形状、図７のように円型形状など種々の形状を採用することができる。ただし、いずれの形状であっても、共通の構成として、硬質性保護カバーに繋がる弾性保護カバーの形状が、厚みｄが１ｍｍ以上の部分が、長さｗが０．５ｍｍ以上あることが必要である。

図８は、光ファイバが、光ファイバ素線２０が剥き出しになった部分と該素線２０をハイトレル樹脂や紫外線硬化樹脂で被覆した被覆部２１で構成されている。硬質性保護カバー３の形状は、筐体１側では素線２０を案内しており、途中から内径を広げて被覆部２１を保持できるよう構成されている。硬質性保護カバー３は、筐体１に対して接着剤又は溶接により接合されている。弾性保護カバー４の形状は、図５と同様に係合部３１を備えている。なお、本発明においては、係合する場所については、図示した位置に限定されず、硬質性保護カバー３、硬質性保護カバー３と筐体１との間、又は筐体１の何れに設けても良い。

以上説明したように、本発明によれば、小型化した際でも、光ファイバの折れや破断の発生を抑制し、機械的耐久性の高い光デバイス・モジュールを提供するこが可能となる。

１筐体
２光ファイバ
３硬質性保護カバー
４弾性保護カバー
４０係合部

Claims

光学部品を収納する筐体と、該光学部品と光学的に接続され該筐体から導出される光ファイバと、該筐体に固定され光ファイバを該筐体の外部に案内する硬質性保護カバーと、該硬質性保護カバーに被覆され該硬質性保護カバーから導出された該光ファイバをさらに案内する弾性保護カバーとを有する光デバイス・モジュールにおいて、
該弾性保護カバーの全長は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、外径は３．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、
該弾性保護カバーの内側形状は、該硬質性保護カバーの外側形状に沿って形成されており、
該硬質性保護カバーから導出された直後の該光ファイバに対して、該弾性保護カバーの内側が接触し該光ファイバを支持するよう構成されていることを特徴とする光デバイス・モジュール。
請求項１に記載の光デバイス・モジュールにおいて、該硬質性保護カバーから導出された直後の該光ファイバに対して、該弾性保護カバーの内側が接触している部分であり、該弾性保護カバーの厚みが１ｍｍ以上である部分の長さは、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする光デバイス・モジュール。
請求項１又は２に記載の光デバイス・モジュールにおいて、該弾性保護カバーには、該筐体又は該硬質性保護カバーと係合する係合部が設けられていることを特徴とする光デバイス・モジュール。