JP5786558B2 - 光ファイバテープ心線及び光モジュール - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバテープ心線及びこれを用いた光モジュールに関する。

従来の光モジュールとして、例えば特許文献１に記載された光モジュールのように、外部機器と接続可能なコネクタと、複数の光電素子からなる光素子ユニットと、光電素子と光接続される光ファイバケーブルの導入部とを備えたものがある。また、光モジュールに適用される光ファイバテープ心線としては、例えば特許文献２に記載の多心モールド光ファイバがある。この従来の光ファイバでは、並列配置された複数本の光ファイバ素線の全体を樹脂モールドによって一体的に被覆することで、光ファイバ素線の曲げ半径を規定している。

特開２００９−１３３９４０号公報 特開２００７−２３３１４４号公報

上述のように、光ファイバテープ心線において、光ファイバ素線の曲げ半径を規定することは、曲げ状態の変動によって生じる伝送損失を低減できる点で有用である。しかしながら、上述した従来の構成のように、並列配置された複数本の光ファイバ素線の全体を樹脂モールドによって一体的に被覆する場合、配列方向と直交する方向に光ファイバテープ心線を屈曲させることは可能であるが、配列方向に光ファイバテープ心線を屈曲させることは困難である。

これは、配列方向に光ファイバテープ心線を屈曲させると、曲げの内側と外側とで光ファイバ素線の曲げ半径が異なり、被覆部内で一部の光ファイバに過剰な応力がかかってしまうためである。光ファイバテープ心線を実装する際には、光ファイバテープ心線が様々な方向に曲げられることが想定されるが、曲げ方向の自由度が制限されると、実装時の作業性が低下することが考えられる。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、曲げによる伝送損失の低減を抑えつつ、曲げ方向の自由度を確保できる光ファイバテープ心線、及びこれを用いた光モジュールを提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る光ファイバテープ心線は、並列配置された複数の光ファイバ素線を樹脂の被覆部によって被覆してなる光ファイバテープ心線であって、複数の光ファイバ素線は、互いに離間して設けられた基端側の第１の湾曲部及び先端側の第２の湾曲部と、第１の湾曲部と第２の湾曲部との間の中間部とを有し、第１の湾曲部と第２の湾曲部とは、被覆部によって覆われており、中間部は、被覆部によって覆われずに複数の光ファイバ素線が露出していることを特徴としている。

この光ファイバテープ心線では、並列配置された複数の光ファイバ素線に第１の湾曲部及び第２の湾曲部が設けられており、これらの湾曲部が樹脂の被覆部によって覆われている。したがって、第１の湾曲部及び第２の湾曲部における光ファイバ素線の曲げ半径が被覆部によって規定され、曲げ状態の変動によって生じる伝送損失を低減できる。一方、この光ファイバテープ心線では、第１の湾曲部と第２の湾曲部との間の中間部が被覆部に覆われておらず、複数の光ファイバ素線が露出している。これにより、光ファイバ素線の曲げ半径を規定したままの状態で光ファイバテープ心線を様々な方向に曲げることが可能となり、曲げ方向の自由度の確保によって実装時の作業性を十分に担保できる。

また、中間部は、直線状となっていることが好ましい。これにより、光ファイバテープ心線を実装する際の位置ずれ誤差を中間部で好適に調整することができる。

また、第１の湾曲部よりも基端側に第１の直線部を有し、第１の湾曲部と第１の直線部とは、被覆部によって一体的に覆われていることが好ましい。これにより、第１の湾曲部よりも基端側に光コネクタを容易に接続できる。

また、第２の湾曲部よりも先端側に第２の直線部を有し、第２の湾曲部と第２の直線部とは、被覆部によって一体的に覆われていることが好ましい。これにより、第２の湾曲部よりも先端側に光コネクタを容易に接続できる。

また、複数の光ファイバ素線が所定の本数に分岐する分岐部を有し、被覆部によって覆われた第１の湾曲部及び第２の湾曲部は、分岐部よりも先端側に設けられていることが好ましい。この場合、実装が複雑化して光ファイバテープ心線を曲げる箇所が増加した場合であっても、曲げによる伝送損失の低減を抑えつつ、曲げ方向の自由度を確保できる。

また、分岐部よりも手前側では、複数の光ファイバ素線が複数段にわたって並列配置されており、この段数と分岐部における複数の光ファイバ素線の分岐数とが一致していることが好ましい。このような構成により、実装の際に必要な光ファイバテープ心線の曲げ量を予め低減させることができる。

また、本発明に係る光モジュールは、上記光ファイバテープ心線と光電素子とを基板上に備えてなる光モジュールであって、光ファイバテープ心線の先端と基端とにそれぞれ多心光コネクタが接続され、当該多心光コネクタを介して光電素子と複数の光ファイバ素線とが光結合していることを特徴としている。

この光モジュールでは、光ファイバテープ心線において並列配置された複数の光ファイバ素線に第１の湾曲部及び第２の湾曲部が設けられており、これらの湾曲部が樹脂の被覆部によって覆われている。したがって、第１の湾曲部及び第２の湾曲部における光ファイバ素線の曲げ半径が被覆部によって規定され、曲げ状態の変動によって生じる伝送損失を低減できる。一方、光ファイバテープ心線の第１の湾曲部と第２の湾曲部との間の中間部は被覆部に覆われておらず、複数の光ファイバ素線が露出している。これにより、光ファイバ素線の曲げ半径を規定したままの状態で光ファイバテープ心線を様々な方向に曲げることが可能となり、曲げ方向の自由度の確保によって実装時の作業性を十分に担保できる。

本発明によれば、曲げによる伝送損失の低減を抑えつつ、曲げ方向の自由度を確保できる。

本発明に係る光モジュールの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示した光モジュールの光結合部分の構成を示す側面図である。 本発明に係る光ファイバテープ心線の一実施形態を示す斜視図である。 図３におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。 図３に示した光ファイバテープ心線の要部を拡大した平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る光ファイバテープ心線及び光モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る光モジュールの一実施形態を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した光モジュールの光結合部分の構成を示す側面図である。図１及び図２に示すように、光モジュール１は、回路基板２と、発光素子３と、受光素子４と、スペーサ５と、レンズブロック６と、光ファイバテープ心線１１とを備えて構成されている。

回路基板２は、例えばフレキシブルプリント基板である。回路基板２の表面には、発光素子３及び受光素子４に接続される配線パターンや、ＩＣチップといった他の電子部品（不図示）等が実装されている。

発光素子３は、例えば例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などの素子を並列に配置してなる光素子アレイであり、回路基板２の一面側の所定の位置に配置されている。受光素子４は、例えばフォトダイオードなどの素子を並列に配置してなる光素子アレイであり、回路基板２の他面側の所定の位置に配置されている。

スペーサ５は、例えばセラミック基板である。スペーサ５は、発光素子３及び受光素子４から離間させてレンズブロック６を配置するための部材であり、回路基板２の一面側及び他面側において発光素子３及び受光素子４を囲うようにそれぞれ配置されている。

レンズブロック６は、入射した光信号を略直角に屈曲させて出射させるガラス製のブロックである。このレンズブロック６は、凸状のレンズ７が並列配置された底面６ａと、レンズ７と同様の凸状のレンズ８が並列配置された側面６ｂと、レンズブロック６内を伝播する光を底面６ａ側或いは側面６ｂ側に反射させる反射面６ｃとを有している。

このレンズブロック６は、発光素子３の出射面及び受光素子４の受光面と底面６ａのレンズ７とが位置合わされた状態でスペーサ５上に固定されている。また、レンズブロック６の側面６ｂには、後述する多心光コネクタ１３のガイドピンが嵌合する嵌合孔が設けられている。この嵌合孔にガイドピンを嵌合させることにより、多心光コネクタ１３の端面に露出する光ファイバ素線１２の端面と側面６ｂのレンズ８とが位置合わせされた状態で、レンズブロック６と光ファイバテープ心線１１とが固定されている。

このような構成により、発光素子３から出射した光は、底面６ａのレンズ７によってコリメートされ、反射面６ｃで反射した後、側面６ｂのレンズ８によって集光して光ファイバテープ心線１１に入射する。また、光ファイバテープ心線１１から出射した光は、側面６ｂのレンズ８によってコリメートされ、反射面６ｃで反射した後、底面６ａのレンズ７によって集光して受光素子４に入射する。

続いて、光ファイバテープ心線１１の構成について説明する。

図３は、本発明に係る光ファイバテープ心線の一実施形態を示す斜視図である。また、図４は、図３におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。同図に示すように、光ファイバテープ心線１１は、並列配置された複数本（ここでは１２本）の光ファイバ素線１２と、光ファイバ素線１２の端部にそれぞれ接続された多心光コネクタ１３と、複数の光ファイバ素線１２を一括して被覆する樹脂製のテープ被覆部１４とを備えている。なお、以下の説明では、便宜上、光モジュール１に接続される端部を先端と称し、その反対側の端部を基端と称する。

光ファイバ素線１２は、図４に示すように、コア及びクラッドからなる裸ファイバ１６と、裸ファイバ１６を覆うように紫外線硬化樹脂等で形成された心線被覆部１７とによって構成されている。また、隣り合う光ファイバ素線１２，１２同士は、例えば裸ファイバ１６の半径程度の間隔で互いに離間した状態となっている。

光ファイバテープ心線１１の中間部分には、光ファイバ素線１２が２分岐する分岐部１８が形成されている。分岐部１８よりも基端側の分岐元１８ａでは、図４（ａ）に示すように、６本の光ファイバ素線１２が上下２段に配列されている。これに対し、分岐部１８よりも先端側の各分岐端１８ｂ，１８ｂにおいては、図４（ｂ）に示すように、６本の光ファイバ素線１２がそれぞれ配列されている。

また、光ファイバ素線１２は、図５に示すように、互いに離間して設けられた基端側の第１の湾曲部２１及び先端側の第２の湾曲部２２と、第１の湾曲部２１と第２の湾曲部２２との間の中間部２３とを有している。第１の湾曲部２１は、各分岐端１８ｂ，１８ｂにおいて分岐部１８にほぼ隣接して形成され、第２の湾曲部２２は、各分岐端１８ｂ，１８ｂにおいて先端側の多心光コネクタ１３の近傍に形成されている。

また、光ファイバ素線１２は、第１の湾曲部２１よりも基端側に第１の直線部２４を有し、第２の湾曲部２２よりも先端側に第２の直線部２５を有している。第１の直線部２４は、分岐部１８を挟んで第１の湾曲部２１と反対側に位置するように分岐元１８ａに形成され、基端側の端部まで延在している。第２の直線部２５は、各分岐端１８ｂ，１８ｂにおいて第２の湾曲部２２に隣接して形成され、先端側の端部まで延在している。第１の直線部２４及び第２の直線部２５は、例えば１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。

テープ被覆部１４は、例えばシリコーンゴムなどの樹脂によって形成されている。テープ被覆部１４は、光ファイバ素線１２の各部位のうち、第１の湾曲部２１と第１の直線部２４とを分岐部１８を含んで連続的に覆い、また、各分岐端１８ｂ，１８ｂにおいて第２の湾曲部２２と第２の直線部２５とを連続的に覆っている。一方、テープ被覆部１４は、中間部２３には設けられておらず、中間部２３では、光ファイバ素線１２が露出した状態となっている。

なお、テープ被覆部１４を形成する場合には、例えば上述した第１の湾曲部２１、第２の湾曲部２２、第１の直線部２４、第２の直線部２５、中間部、及び分岐部１８の形状に応じた溝を有する金型に光ファイバ素線１２を配列し、溝内に樹脂を流し込むことによって樹脂モールドを行えばよい。

以上説明したように、光ファイバテープ心線１１では、並列配置された複数の光ファイバ素線１２に第１の湾曲部２１及び第２の湾曲部２２が設けられており、これらの湾曲部２１，２２が樹脂製のテープ被覆部１４によって覆われている。したがって、第１の湾曲部２１及び第２の湾曲部２２における光ファイバ素線１２の曲げ半径がテープ被覆部１４によって規定され、曲げ状態の変動によって生じる伝送損失を低減できる。

一方、光ファイバテープ心線１１では、第１の湾曲部２１と第２の湾曲部２２との間の中間部２３がテープ被覆部１４に覆われておらず、複数の光ファイバ素線１２が露出している。これにより、光ファイバ素線１２の曲げ半径を規定したままの状態で光ファイバテープ心線１１を様々な方向に曲げることが可能となり、曲げ方向の自由度の確保によって実装時の作業性を十分に担保できる。また、中間部２３が直線状になっていることで、光ファイバテープ心線１１を回路基板２に実装する際の位置ずれ誤差を中間部２３で好適に調整することができる。

また、光ファイバテープ心線１１では、第１の湾曲部２１よりも基端側の第１の直線部２４がテープ被覆部１４によって第１の湾曲部２１と一体的に覆われ、第２の湾曲部２２よりも先端側の第１の直線部２４がテープ被覆部１４によって第２の湾曲部２２と一体的に覆われている。これにより、光ファイバテープ心線１１の端部に多心光コネクタ１３を容易に接続できる。

また、光ファイバテープ心線１１では、複数の光ファイバ素線１２が分岐する分岐部１８を有し、テープ被覆部１４によって覆われた第１の湾曲部２１及び第２の湾曲部２２が分岐部１８よりも先端側に設けられている。また、分岐部１８よりも手前側では、光ファイバ素線１２が複数段にわたって並列配置されており、この段数と分岐部１８における光ファイバ素線１２の分岐数とが一致している。これにより、光モジュール１のように光ファイバテープ心線１１を複数個所で曲げて回路基板２に実装する場合であっても、曲げによる伝送損失の低減を抑えつつ、曲げ方向の自由度を確保できる。また、実装の際に必要な光ファイバテープ心線１１の曲げ量を予め低減させることができる。

１…光モジュール、２…回路基板、３…発光素子、４…受光素子、１１…光ファイバテープ心線、１２…光ファイバ素線、１３…多心光コネクタ、１４…テープ被覆部、１８…分岐部、２１…第１の湾曲部、２２…第２の湾曲部、２３…中間部、２４…第１の直線部、２５…第２の直線部。

Claims (5)

1. 並列配置された複数の光ファイバ素線を樹脂の被覆部によって被覆してなる光ファイバテープ心線であって、
   前記複数の光ファイバ素線は、互いに離間して設けられた基端側の第１の湾曲部及び先端側の第２の湾曲部と、前記第１の湾曲部と前記第２の湾曲部との間の中間部とを有し、
   前記第１の湾曲部と前記第２の湾曲部とは、前記被覆部によって覆われており、前記中間部は、前記被覆部によって覆われずに前記複数の光ファイバ素線が露出しており、
   前記複数の光ファイバ素線が所定の本数に分岐する分岐部を有し、
   前記被覆部によって覆われた前記第１の湾曲部及び前記第２の湾曲部が前記分岐部よりも先端側に設けられており、
   前記分岐部よりも手前側では、前記複数の光ファイバ素線が複数段にわたって並列配置されており、この段数と前記分岐部における前記複数の光ファイバ素線の分岐数とが一致していることを特徴とする光ファイバテープ心線。
2. 前記中間部は、直線状となっていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバテープ心線。
3. 前記第１の湾曲部よりも基端側に第１の直線部を有し、
   前記第１の湾曲部と前記第１の直線部とは、前記被覆部によって一体的に覆われていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバテープ心線。
4. 前記第２の湾曲部よりも先端側に第２の直線部を有し、
   前記第２の湾曲部と前記第２の直線部とは、前記被覆部によって一体的に覆われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光ファイバテープ心線。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ファイバテープ心線と光電素子とを基板上に備えてなる光モジュールであって、
   前記光ファイバテープ心線の先端と基端とにそれぞれ多心光コネクタが接続され、当該多心光コネクタを介して前記光電素子と前記複数の光ファイバ素線とが光結合していることを特徴とする光モジュール。

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