JP7202038B2

JP7202038B2 - 光レセプタクル

Info

Publication number: JP7202038B2
Application number: JP2021501449A
Authority: JP
Inventors: 茂弘大井; 毅吉崎; 宏一郎吉村; 靖明大久保; 直英後藤
Original assignee: Honda Tsushin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Honda Tsushin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2023-01-11
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: JPWO2020174602A1; WO2020174602A1

Description

本発明は、光ファイバに接続された光プラグに接続される光レセプタクルに関する。

光ファイバの先端面が軸方向に対して垂直であると、光ファイバを通過した光が先端面で反射して送信側に戻り、発光素子の発光状態が不安定になるので、伝送信号の品質が劣化する。
これを防ぐため、光ファイバの先端面を軸方向に対して斜めに傾斜させ、先端面で反射した光が送信側に戻るのを防止することが知られている。

特開２００４－２９４５８５号公報

プラスチック製の光ファイバにおいて、先端面を軸方向に対して斜めにするため、光ファイバを光プラグに固定したのち、光ファイバを保持したフェルールの先端から露出した光ファイバの先端を斜めに切断することが考えられる。この加工を容易にするため、フェルールの先端に、軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面を設けることが考えられる。
一方、伝送損失を抑えるため、光ファイバの先端は、光レセプクルに設けられた光学系の焦点位置によって定まる所定の位置に配置される。これを確実にするため、光プラグを光レセプタクルに接続するとき、フェルールを先端方向へ向けて付勢し、光レセプタクルに押し付ける。
フェルールの先端に傾斜面を設けると、フェルールの最先端の部分が、光ファイバの先端よりも前に位置する。これに対し、フェルールの先端に傾斜面がない光プラグの場合は、フェルールの最先端の部分は、光ファイバの先端とほぼ同じ位置である。
したがって、フェルールの先端に傾斜面がある光プラグと、傾斜面がない光プラグとでは、光レセプタクルに接続したとき、光ファイバの先端の位置が異なる。いずれか一方の光プラグについて、伝送損失が最小になるよう、フェルールの位置を定めると、他方の光プラグについては、伝送損失が大きくなる。このため、いずれの光プラグを接続した場合も伝送損失が小さくなるようにすることは難しい。

光レセプタクルは、光ファイバを保持するフェルールを有する光プラグと接続される。光レセプタクルは、前記フェルールが挿入される挿入孔を有する受け部を備える。前記挿入孔は、前記フェルールの先端が押し付けられる底面を有する。前記底面は、第一当接部と、第二当接部とを有する。前記第一当接部は、前記フェルールの前記先端が軸方向に対して垂直である第一の光プラグと接続された場合に、前記フェルールの前記先端に当接する。前記第二当接部は、前記フェルールの前記先端に軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面を有する第二の光プラグと接続された場合に、前記フェルールの前記先端に当接する。前記第二当接部は、前記第二の光プラグの前記フェルールに保持された光ファイバの先端の位置が、前記第一の光プラグの前記フェルールに保持された光ファイバの先端の位置と同一になるよう配置されている。
前記第一当接部は、軸方向に対して垂直な平面を有してもよい。
前記第二当接部は、軸方向に対して垂直な平面を有し、前記第二の光プラグの前記フェルールの前記先端に設けられた軸方向に対して垂直な平面に当接してもよい。
前記第二当接部は、前記第二の光プラグの前記傾斜面の傾斜に沿って傾斜した面を有し、前記傾斜面に当接してもよい。
前記底面は、前記第二の光プラグの前記フェルールの前記先端のうち最先端の部分に当接しないよう回避する溝部を更に有してもよい。

前記光レセプタクルによれば、前記第二の光プラグの前記フェルールに保持された光ファイバの先端の位置が、前記第一の光プラグの前記フェルールに保持された光ファイバの先端の位置と同一になるので、どちらの光プラグを接続した場合でも、同じように伝送損失を小さくすることができる。

光プラグ８０の一例を示す図。光レセプタクル１０の一例を示す正面図。前記光レセプタクル１０を示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面図。底面３２の一例を示す斜視図。フェルール８１が底面３２に当接しているところを示す断面図。光プラグ８０ａの別の例を示す図。前記光プラグ８０ａのフェルール８１が底面３２に当接しているところを示す断面図。光プラグ８０ｂの別の例を示す図。底面３２の別の例を示す断面図。前記光プラグ８０ｂのフェルール８１が底面３２に当接しているところを示す断面図。光レセプタクル２０の一例を示す断面図。

図１に示すとおり、光プラグ８０は、光ファイバを保持するフェルール８１を有する。フェルール８１の先端は、概ね円柱状であり、中心を軸方向に貫通する貫通孔（不図示）を有する。フェルール８１の先端には、軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面８２と、軸方法に対して垂直な垂直面８３とを有する。垂直面８３は、フェルール８１の最先端の部分にある。前記貫通孔の出口は、傾斜面８２にある。前記貫通孔のなかに光ファイバを挿通し、傾斜面８２から外側に露出した部分を切断することにより、前記光ファイバの先端を斜めに加工する。

図２及び３に示すとおり、光レセプタクル１０は、ハウジング１１と、受け部１２と、光学素子１４と、レンズ１５とを有する。
ハウジング１１には、光プラグ８０と嵌合する嵌合構造が設けられ、光プラグ８０を光レセプタクル１０に対して所定の位置に固定する。
受け部１２には、光プラグ８０のフェルール８１が挿入される挿入孔１３が設けられている。挿入孔１３は、円筒状の側面３１と、フェルール８１の先端に当接する底面３２とを有する。側面３１は、フェルール８１が挿入孔１３に対して軸方向に自由に移動できるようにするため、フェルール８１の外径よりもわずかに大きい内径を有する。底面３２の中心には、光ファイバを通過する光が通る貫通孔３３が設けられている。なお、光ファイバを通過する光を透過する透光材料で底面３２を形成してもよく、その場合は、貫通孔３３を設けなくてもよい。
光学素子１４は、例えば発光素子であり、光学素子１４から放射された光がレンズ１５によって所定の焦点位置に焦点を結ぶ。あるいは、光学素子１４は、受光素子であり、前記焦点位置から放射された光がレンズ１５によって光学素子１４に焦点を結ぶ。挿入孔１３に挿入されたフェルール８１によって保持された光ファイバの先端を前記焦点位置によって定まる所定の位置に合わせることにより、伝送損失を抑えることができる。

図４に示すとおり、底面３２には、第一当接部３６が設けられている。第一当接部３６は、挿入孔１３の中心軸の上に中心を有する半円状である。第一当接部３６は、中心軸に対して垂直な平面である。
底面３２には、更に、第二当接部３４が設けられている。第二当接部３４は、挿入孔１３の中心軸の上に中心を有する半円状である。第二当接部３４は、中心軸に対して垂直な平面である。第二当接部３４は、第一当接部３６よりも窪んでいて、第一当接部３６と第二当接部３４との間には、段差が設けられている。

図５に示すとおり、光プラグ８０を光レセプタクル１０に接続すると、光プラグ８０に設けられた付勢機構により、フェルール８１が先端方向に付勢され、フェルール８１の先端が底面３２に押し付けられる。このとき、垂直面８３が第二当接部３４に当接する。第一当接部３６は、第二当接部３４よりも上にあるが、傾斜面８２が斜めに傾斜しているので、フェルール８１の先端には当接しない。したがって、光レセプタクル１０に対するフェルール８１の位置は、第二当接部３４に当接する垂直面８３によって定まる。光レセプタクル１０は、この状態でフェルール８１に保持された光ファイバの先端が前記焦点位置によって定まる所定の位置にあるよう構成されている。

図６に示すとおり、光プラグ８０ａは、光プラグ８０とほぼ同じ構成であるが、フェルール８１の先端の形状が異なる。光プラグ８０ａのフェルール８１の先端には、軸方向に対して垂直な垂直面８４のみが設けられ、傾斜面８２は設けられていない。このため、光ファイバの先端は、斜めではない。

図７に示すとおり、光プラグ８０ａを光レセプタクル１０に接続すると、垂直面８４が第一当接部３６に当接する。第二当接部３４は、第一当接部３６よりも下にあるので、フェルール８１の先端に当接しない。したがって、光レセプタクル１０に対するフェルール８１の位置は、第一当接部３６に当接する垂直面８４によって定まる。光レセプタクル１０は、この状態でフェルール８１に保持された光ファイバの先端が前記焦点位置によって定まる所定の位置にあるよう構成されている。

すなわち、第一当接部３６と第二当接部３４との間の段差の高さは、光プラグ８０におけるフェルール８１に保持された光ファイバの先端の位置から垂直面８３までの軸方向における距離と、光プラグ８０ａにおけるフェルール８１に保持された光ファイバの先端の位置から垂直面８４までの軸方向における距離との間の差に等しい。通常、フェルール８１に保持された光ファイバの先端の位置は、フェルール８１の貫通孔の出口の中心位置にほぼ等しい。したがって、第一当接部３６と第二当接部３４との間の段差の高さは、光プラグ８０におけるフェルール８１の貫通孔の出口の中心位置から垂直面８３までの軸方向における距離とほぼ等しい。
これにより、光レセプタクル１０に光プラグ８０を接続した場合も、光プラグ８０ａを接続した場合も、同じように、伝送損失を小さくすることができる。

図８に示すとおり、光プラグ８０ｂは、光プラグ８０とほぼ同じ構成であるが、フェルール８１の先端の形状が異なる。光プラグ８０ｂのフェルール８１の先端には、軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面８２のみが設けられ、垂直面８３は設けられていない。
フェルール８１の最先端の部分が尖っているので、底面３２が図４で説明したような形状だと、フェルール８１の最先端の部分が第二当接部３４に当接することになり、応力が集中するので、フェルール８１が変形したり破損したりする可能性がある。

これを防ぐため、底面３２の形状を、図９に示すとおり変更してもよい。
すなわち、第二当接部３４は、傾斜面８２の傾斜に沿って傾斜した平面である。第二当接部３４の法線が中心軸との間になす角は、傾斜面８２の法線が中心軸との間になす角と等しい。
底面３２には、更に、溝部３５が設けられている。溝部３５は、第二当接部３４よりも窪んでいる。

図１０に示すとおり、光プラグ８０ｂを光レセプタクル１０に接続すると、傾斜面８２が第二当接部３４に当接する。また、溝部３５が第二当接部３４よりも窪んでいるので、フェルール８１の最先端の部分は、底面３２から離れ、当接しない。したがって、光レセプタクル１０に対するフェルール８１の位置は、第二当接部３４に当接する傾斜面８２によって定まる。光レセプタクル１０は、この状態でフェルール８１に保持された光ファイバの先端が前記焦点位置によって定まる所定の位置にあるよう構成されている。

これにより、光レセプタクル１０に光プラグ８０ｂを接続した場合も、光プラグ８０ａを接続した場合と同じように、伝送損失を小さくすることができる。
光レセプタクル１０に光プラグ８０を接続した場合は、傾斜面８２が第二当接部３４に当接することで、フェルール８１の位置が位置決めされるので、光プラグ８０ｂを接続した場合と同様に、伝送損失を小さくすることができる。

図１０に示すとおり、光レセプタクル２０は、ハウジング２１と、受け部２２とを有する。光レセプタクル２０は、二つの光ファイバを接続するためのアダプタとして機能する。
ハウジング２１には、光プラグ８０と嵌合する嵌合構造が二つ設けられている。それぞれの嵌合構造に光プラグ８０を嵌合させることにより、二つの光プラグ８０を互いに対向する位置に固定する。
受け部２２には、光プラグ８０のフェルール８１が挿入される二つの挿入孔２３ａ，２３ｂが設けられている。受け部２２は、光プラグ８０を通過する光を透過する透光材料で形成されている。なお、挿入孔２３ａ，２３ｂの底面以外の部分は、光プラグ８０を通過する光を透過しない不透光材料で形成してもよい。
挿入孔２３ａ，２３ｂの形状は、光レセプタクル１０の挿入孔１３と同様である。ただし、貫通孔３３の代わりに、有底穴３３ａ，３３ｂが設けられている。有底穴３３ａ，３３ｂの底面は、例えば、軸方向に対して垂直な平面である。
また、受け部２２には、有底穴の先に凸部２５ａ，２５ｂが設けられている。凸部２５ａ，２５ｂは、例えば球面状であり、有底穴３３ａ，３３ｂの底面と協働して、レンズの役割を果たす。なお、所望のレンズとして機能するのであれば、有底穴３３ａ，３３ｂはなくてもよい。
挿入孔２３ａに挿入されたフェルール８１によって保持された光ファイバの先端から放射された光は、凸部２５ａ，２５ｂによって、挿入孔２３ｂに挿入されたフェルール８１によって保持された光ファイバの先端に焦点を結ぶ。
なお、光レセプタクル１０と同様、レンズ１５を設けてもよく、その場合は、凸部２５ａ，２５ｂを設けなくてもよいし、有底穴３３ａ，３３ｂではなく貫通孔３３を設けてもよい。貫通孔３３を設ける場合は、光プラグ８０を通過する光を透過しない不透光材料で受け部２２を形成してもよい。

すなわち、光レセプタクル２０は、上述した光レセプタクル１０を背中合わせに二つ結合したものであり、光学素子１４を設ける代わりに、光学素子１４の位置にもう一つの光ファイバの先端を配置することにより、二つの光ファイバを接続し、一方の光ファイバを通過した光を、他方の光ファイバに入射させる。
光レセプタクル２０は、上述した光レセプタクル１０と同様、フェルールの形状が異なっていても、光ファイバの先端を同じ位置にすることができるので、いずれの形状のフェルールを使用した場合でも、同じように伝送損失を小さくすることができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例である。本発明は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく様々に修正し、変更し、追加し、又は除去したものを含む。これは、以上の説明から当業者に容易に理解することができる。

１０，２０光レセプタクル、１１，２１ハウジング、１２，２２受け部、１３，２３ａ，２３ｂ挿入孔、１４光学素子、１５レンズ、２５ａ，２５ｂ凸部、３１側面、３２底面、３３貫通孔、３３ａ，３３ｂ有底穴、３４第二当接部、３５溝部、３６第一当接部、８０，８０ａ，８０ｂ光プラグ、８１フェルール、８２傾斜面、８３，８４垂直面。

Claims

光ファイバを保持する貫通孔が設けられたフェルールを有する光プラグと接続される光レセプタクルにおいて、
前記フェルールが挿入される挿入孔を有する受け部を備え、
前記挿入孔は、前記フェルールの先端が押し付けられる底面を有し、
前記底面は、第一当接部と、第二当接部とを有し、
前記第一当接部及び前記第二当接部は、前記挿入孔の中心軸に対して垂直な平面であり、
前記フェルールの最先端にあり前記貫通孔の出口が設けられ軸方向に対して垂直な垂直面を有する第一の光プラグと接続された場合に、前記第一当接部が前記フェルールの前記垂直面に当接し、
前記フェルールの最先端にあり軸方向に対して垂直な垂直面と、前記貫通孔の出口が設けられ前記軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面とを有する第二の光プラグと接続された場合に、前記第二当接部が前記フェルールの前記垂直面に当接し、
前記中心軸の軸方向における前記第一当接部と前記第二当接部との間の距離は、前記第二の光プラグの前記フェルールの軸方向における前記垂直面と前記貫通孔の出口との間の距離と等しい、
光レセプタクル。
光ファイバを保持する貫通孔が設けられたフェルールを有する光プラグと接続される光レセプタクルにおいて、
前記フェルールが挿入される挿入孔を有する受け部を備え、
前記挿入孔は、前記フェルールの先端が押し付けられる底面を有し、
前記底面は、第一当接部と、第二当接部と、溝部とを有し、
前記第一当接部は、前記挿入孔の中心軸に対して垂直な平面であり、
前記第二当接部は、前記挿入孔の中心軸に対して斜めに傾斜した平面であり、
前記フェルールの最先端にあり前記貫通孔の出口が設けられ軸方向に対して垂直な垂直面を有する第一の光プラグと接続された場合に、前記第一当接部が前記フェルールの前記垂直面に当接し、
前記フェルールの最先端にあり前記貫通孔の出口が設けられ軸方向に対して斜めに傾斜した傾斜面を有する第二の光プラグと接続された場合に、前記第二当接部が前記フェルールの前記傾斜面に当接し、
前記第二当接部の傾斜角度は、前記第二の光プラグの前記フェルールの前記傾斜面の傾斜角度と等しく、
前記溝部は、前記第二当接部よりも窪み、これにより、前記第二の光プラグの前記傾斜面のうち前記フェルールの最先端にある部分に前記第二当接部が当接しない、
光レセプタクル。