JPH0224084Y2 - - Google Patents

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JPH0224084Y2
JPH0224084Y2 JP1983151817U JP15181783U JPH0224084Y2 JP H0224084 Y2 JPH0224084 Y2 JP H0224084Y2 JP 1983151817 U JP1983151817 U JP 1983151817U JP 15181783 U JP15181783 U JP 15181783U JP H0224084 Y2 JPH0224084 Y2 JP H0224084Y2
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spacer
lens
ferrule
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fixed
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Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 考案の技術分野 本考案は光デバイス等において光フアイバをレ
ンズ結合するために用いられる光レセプタクルに
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to an optical receptacle used for coupling optical fibers into lenses in optical devices and the like.

(ロ) 技術の背景 第1図は光フアイバをレンズ結合する場合の基
本原理を説明するための図である。同図におい
て、符号11,12は光フアイバ、13,14は
コリメートレンズ(この場合は球レンズ)をそれ
ぞれ示す。このレンズ結合は、光フアイバ11か
ら拡開して出射された光P1がレンズ13に依つ
て平行ビームP2となり、レンズ14に入射し、
ここで平行ビームP2は集束され、集束光P3とな
つて光フアイバ12に入射する。このようなレン
ズ結合において、効率の良い光結合を得るために
は、光フアイバ11とレンズ13の間の距離、及
び光フアイバ12とレンズ14の間の距離が予め
定められた最適距離であり、かつこれら光フアイ
バとレンズの光軸が整合されて一致していること
が必要である。従つて、この種の光レセプタクル
としては、光フアイバとレンズ相互間の最適距離
の位置合せ、及びこれら相互の光軸を一致させる
調整が容易である構造のものが要望されている。
(b) Background of the Technology Figure 1 is a diagram for explaining the basic principle of coupling optical fibers with lenses. In the figure, reference numerals 11 and 12 indicate optical fibers, and 13 and 14 indicate collimating lenses (spherical lenses in this case), respectively. In this lens coupling, the light P 1 expanded and emitted from the optical fiber 11 becomes a parallel beam P 2 by the lens 13 and enters the lens 14.
Here, the parallel beam P 2 is focused and enters the optical fiber 12 as a focused beam P 3 . In such lens coupling, in order to obtain efficient optical coupling, the distance between the optical fiber 11 and the lens 13 and the distance between the optical fiber 12 and the lens 14 are predetermined optimal distances, It is also necessary that the optical axes of these optical fibers and lenses are aligned and coincide with each other. Therefore, there is a need for this type of optical receptacle to have a structure that allows easy alignment of the optimum distance between the optical fiber and the lens, and alignment of their mutual optical axes.

(ハ) 従来技術と問題点 第2図は従来の光レセプタクル20を示す図で
ある。この光レセプタクル20は、光フアイバ
(図示なし)を内設固定したフエルール26を整
列固定する挿着穴21aとコリメートレンズ23
を固定する挿着穴21bとが形成されたレセプタ
クル本体21と、該本体21に、フエルール26
を所定位置に停止させるために、ねじ止め固定又
は接着固定されたストツパー22と、レンズ固定
用の挿着穴21b内に、レンズ23を内設保持し
て接着剤25によつて接着固定されたレンズホル
ダ24とから構成されている。このような構造の
光レセプタクル20は、レンズ23の光軸を調整
する際に、レンズホルダ24をX,Y,Z,θ方
向に動かして光フアイバとの結合が最良のところ
で接着固定するため、その光軸調整(光学調整)
に長時間を要するという問題があり、また接着剤
(樹脂系接着剤)25の温度変化による光軸ずれ
が発生し易く品質上好ましくないという問題があ
る。
(c) Prior Art and Problems FIG. 2 is a diagram showing a conventional optical receptacle 20. This optical receptacle 20 has an insertion hole 21a for aligning and fixing a ferrule 26 in which an optical fiber (not shown) is installed and fixed, and a collimating lens 23.
A receptacle body 21 is formed with an insertion hole 21b for fixing the ferrule 26.
In order to stop the lens 23 in a predetermined position, a stopper 22 is fixed with a screw or adhesive, and a lens 23 is internally held and fixed with an adhesive 25 in an insertion hole 21b for fixing the lens. It is composed of a lens holder 24. In the optical receptacle 20 having such a structure, when adjusting the optical axis of the lens 23, the lens holder 24 is moved in the X, Y, Z, and θ directions and adhesively fixed at the point where the coupling with the optical fiber is best. Its optical axis adjustment (optical adjustment)
There is a problem in that it takes a long time to perform the process, and there is also a problem in that the optical axis is easily misaligned due to temperature changes in the adhesive (resin adhesive) 25, which is unfavorable in terms of quality.

(ニ) 考案の目的 本考案の目的は、上記従来技術の問題点に鑑
み、光学調整を必要とせず、しかも短時間で組立
ができ、かつ信頼性を向上し得る光レセプタクル
を提供することにある。
(d) Purpose of the invention In view of the problems of the prior art described above, the purpose of the invention is to provide an optical receptacle that does not require optical adjustment, can be assembled in a short time, and can improve reliability. be.

(ホ) 考案の構成 そして、上記目的を達成するために、本考案に
依れば、光フアイバをレンズ結合するための光レ
セプタクルであつて、光フアイバを中心軸線部に
内設固定したフエルールとコリメートレンズとを
それぞれ挿入固定する各挿着穴が同一軸線上に段
差を介して形成されたレセプタクル本体と、前記
レンズ挿着穴の段差部に配設固定され、かつ前記
フエルールに固定された光フアイバとコリメート
レンズ間の最適距離を決めるリング状のスペーサ
とを具備して構成され、前記レンズ挿着穴の段差
部底面と該底面への前記スペーサの当接面との間
にリング状の溶接用突起部材を前記フエルール挿
着穴の内壁部より外側に離間した位置に介在さ
せ、上記スペーサの当接面はフエルールの軸線方
向位置を規制するフエルールの端面に対する当接
面を形成し、かつ前記スペーサの中心を前記フエ
ルール挿着穴の中心と一致させて、前記スペーサ
を前記段差部底面に溶接固定し、コリメートレン
ズをその球面が前記スペーサの穴に当接した状態
で前記レンズ挿着穴内に固定したこと特徴とする
光レセプタクルが提供される。
(e) Structure of the invention In order to achieve the above object, the invention provides an optical receptacle for coupling an optical fiber to a lens, which includes a ferrule and a ferrule in which the optical fiber is internally fixed in the central axis. a receptacle body in which each insertion hole for inserting and fixing a collimating lens is formed on the same axis via a step, and a light beam arranged and fixed in the step part of the lens insertion hole and fixed to the ferrule. A ring-shaped spacer is provided to determine the optimum distance between the fiber and the collimating lens, and a ring-shaped weld is formed between the bottom surface of the stepped portion of the lens insertion hole and the abutment surface of the spacer on the bottom surface. a protrusion member is interposed at a position spaced outward from the inner wall of the ferrule insertion hole, the abutment surface of the spacer forms an abutment surface for an end surface of the ferrule that regulates the axial position of the ferrule; The center of the spacer is aligned with the center of the ferrule insertion hole, the spacer is welded and fixed to the bottom surface of the stepped part, and the collimating lens is inserted into the lens insertion hole with its spherical surface in contact with the hole of the spacer. An optical receptacle is provided which is characterized in that it is fixed.

(ヘ) 考案の実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
(F) Embodiments of the invention Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail based on the drawings.

第3図から第8図は本考案の実施例を説明する
ための図である。尚、これら各図において、同一
部分又は相当する部分には同一符号が付されてい
る。
FIGS. 3 to 8 are diagrams for explaining embodiments of the present invention. In each of these figures, the same or corresponding parts are given the same reference numerals.

第3図は本考案に依る光レセプタクル30を示
す図である。この光レセプタクル30は、レセプ
タクル本体31と、該本体31に溶接されたリン
グ状のスペーサ32と、該スペーサ32の穴の縁
に球面が当接した状態で固定されたコリメートレ
ンズ(この場合は球レンズ)33とから構成され
る。第4図は、第3図の光レセプタクル30に、
光フアイバ36を中心軸線部に沿つて内設固定し
たフエルール35を挿着した状態を示す図であ
り、符号P1は光フアイバ36から出射される拡
開光、P2はレンズ33から出射される平行ビー
ムをそれぞれ示す。レセプタクル本体31は、第
5図に示すように、中心軸線α上に沿つて一方の
端部からフエルール挿着穴31aが形成され、他
方の端部にレンズ挿着穴31bが形成され、かつ
レンズ挿着穴31bは段差部底面31cを介して
フエルール挿着穴31aと接続されている。スペ
ーサ32は第6図に示すように、断面が角形のリ
ング状に形成され、図に向かつて左側の端面32
aにフエルール35の端面35aが当接され、右
側の端面32bにおける貫通穴32cの縁にレン
ズ33の球面が当接される。従つて、光フアイバ
36(第4図参照)の端面はフエルール35の端
面35aと一致しているので、スペーサ32の左
側端面32aを含む平面上に位置することにな
り、またレンズ33の光軸βはスペーサ32の貫
通穴32cの中心軸線と自動的に一致することに
なる。スペーサ32の貫通穴32cの内径d1と厚
さtとは、レンズ33から平行ビームP2(第4図
参照)を出射するための、光フアイバ36とレン
ズ33間の最適距離ΔZを設定できるように、予
め算出された寸法に形成されている。また、スペ
ーサ32の左側端面32aの外周部にリング状の
溶接用突起部材34が設けられる。この突起部材
34は、第7図に示すように、スペーサ32の左
側端面(当接面)32aと一体に形成された突起
部分34aとして配設してもよく、また、第8図
に示すように、スペーサ32と別体のリング状部
材34bとして配設してもよい。さて、このよう
に形成された溶接用突起部材34を介在させてス
ペーサ32をレセプタクル本体31のレンズ挿着
穴31b内に挿入し、段差部底面31cに所定の
押圧力で押圧しつつ電気溶接で固着する。この場
合、スペーサ32は、溶接用突起部材34が溶融
されて段差部底面31cに溶接され、また突起部
材34はスペーサ32の外周部に配設されている
ので溶接時における溶融物がフエルール挿着穴3
1aの縁まで流れ込むことはない。従つて、フエ
ルール35は何ら阻害されることなく円滑に挿着
穴31aからスペーサ32の左側端面(当接面)
32aに確実に密着して当接することができる。
尚、スペーサ32の溶接に際し、スペーサ32の
貫通穴32cの中心とフエルール挿着穴31aの
中心との位置合せは、スペーサ32の外径d2をレ
ンズ挿着穴31bの内径に密着嵌合するように形
成することにより正確に行なわれる。また、別の
方法としては、スペーサ32の外径d2をレンズ挿
着穴31bの内径よりも若干小さ目に形成してお
き、先端部が円錐形に形成され軸部がフエルール
挿着穴31aに密着嵌合する治具棒(図示なし)
をフエルール挿着穴31aから挿入してレンズ挿
着穴31bにその先端部を突出させ、この先端部
の円錐形部にスペーサ32の貫通穴32cを嵌合
させることにより、フエルール挿着穴31aの中
心とスペーサ32の貫通穴32cの中心とを一致
させることができる。この状態でスペーサ32を
段差部底面31c(第5図)に電気溶接を用いて
固定する。このようにして、スペーサ32を固定
した後に、レンズ33をレンズ挿着穴31bに挿
入してその球面をスペーサ32の貫通穴32cの
縁に当接させた状態で固定する。この場合におけ
るレンズ33の固定方法としては、レンズ挿着穴
31bの内径をレンズ33の外径よりもわずか小
さ目に形成しておき、レンズ33を圧入して固定
してもよく、又はレンズ挿着穴31bの内径をレ
ンズ33が密着嵌合するように形成しておき、レ
ンズ33を挿入後、若干の接着剤を用いて挿着穴
31bの内壁に固定してもよい。以上述べたよう
にして、本実施例の光レセプタクル30は、レン
ズ33の光学調整(X,Y,Z,θ方向の調整)
を必要とせず、無調整でしかも簡単に短時間で組
立てることができ、かつ組立構造を強固にできる
ものである。
FIG. 3 is a diagram showing an optical receptacle 30 according to the present invention. This optical receptacle 30 consists of a receptacle main body 31, a ring-shaped spacer 32 welded to the main body 31, and a collimating lens (in this case, a spherical lens) 33. FIG. 4 shows that the optical receptacle 30 of FIG.
It is a diagram showing a state in which a ferrule 35 in which an optical fiber 36 is internally fixed along the central axis is inserted, where P 1 is the expanded light emitted from the optical fiber 36 and P 2 is the expanded light emitted from the lens 33. Parallel beams are shown respectively. As shown in FIG. 5, the receptacle body 31 has a ferrule insertion hole 31a formed at one end along the central axis α, a lens insertion hole 31b formed at the other end, and a lens insertion hole 31b formed at the other end. The insertion hole 31b is connected to the ferrule insertion hole 31a via the stepped bottom surface 31c. As shown in FIG. 6, the spacer 32 is formed into a ring shape with a rectangular cross section.
The end surface 35a of the ferrule 35 is brought into contact with a, and the spherical surface of the lens 33 is brought into contact with the edge of the through hole 32c in the right end surface 32b. Therefore, since the end surface of the optical fiber 36 (see FIG. 4) coincides with the end surface 35a of the ferrule 35, it is located on a plane that includes the left end surface 32a of the spacer 32, and the optical axis of the lens 33 β automatically coincides with the center axis of the through hole 32c of the spacer 32. The inner diameter d 1 and thickness t of the through hole 32c of the spacer 32 can set the optimum distance ΔZ between the optical fiber 36 and the lens 33 for emitting the parallel beam P 2 (see FIG. 4) from the lens 33. It is formed to have pre-calculated dimensions. Further, a ring-shaped welding protrusion member 34 is provided on the outer periphery of the left end surface 32a of the spacer 32. The protruding member 34 may be disposed as a protruding portion 34a integrally formed with the left end surface (contact surface) 32a of the spacer 32, as shown in FIG. 7, or as a protruding portion 34a, as shown in FIG. Alternatively, a ring-shaped member 34b separate from the spacer 32 may be provided. Now, the spacer 32 is inserted into the lens insertion hole 31b of the receptacle body 31 with the welding protrusion member 34 formed in this way interposed, and is electrically welded while being pressed against the step bottom surface 31c with a predetermined pressing force. stick. In this case, the spacer 32 is welded to the bottom surface 31c of the stepped portion by melting the welding protrusion member 34, and since the protrusion member 34 is disposed on the outer periphery of the spacer 32, the molten material during welding will not adhere to the ferrule insertion. hole 3
It does not flow to the edge of 1a. Therefore, the ferrule 35 smoothly slides from the insertion hole 31a to the left end surface (contact surface) of the spacer 32 without any obstruction.
32a can be reliably brought into close contact.
When welding the spacer 32, the center of the through hole 32c of the spacer 32 and the center of the ferrule insertion hole 31a are aligned by closely fitting the outer diameter d2 of the spacer 32 into the inner diameter of the lens insertion hole 31b. This can be done accurately by forming it as follows. Another method is to form the outer diameter d2 of the spacer 32 to be slightly smaller than the inner diameter of the lens insertion hole 31b, so that the tip is formed into a conical shape and the shaft is inserted into the ferrule insertion hole 31a. Jig rod for tight fitting (not shown)
is inserted into the ferrule insertion hole 31a and its tip protrudes into the lens insertion hole 31b, and the through hole 32c of the spacer 32 is fitted into the conical portion of this tip, whereby the ferrule insertion hole 31a is inserted into the ferrule insertion hole 31a. The center can be made to coincide with the center of the through hole 32c of the spacer 32. In this state, the spacer 32 is fixed to the step bottom surface 31c (FIG. 5) using electric welding. After the spacer 32 is fixed in this way, the lens 33 is inserted into the lens insertion hole 31b and fixed with its spherical surface in contact with the edge of the through hole 32c of the spacer 32. In this case, the lens 33 may be fixed by forming the inner diameter of the lens insertion hole 31b slightly smaller than the outer diameter of the lens 33, and then press-fitting the lens 33 into the hole 31b. The inner diameter of the hole 31b may be formed so that the lens 33 is closely fitted, and after the lens 33 is inserted, it may be fixed to the inner wall of the insertion hole 31b using a small amount of adhesive. As described above, the optical receptacle 30 of this embodiment is capable of optical adjustment of the lens 33 (adjustment in X, Y, Z, and θ directions).
It does not require any adjustment, can be easily assembled in a short time, and the assembled structure can be made strong.

(ト) 考案の効果 以上、詳細に説明したように、本考案に依る光
レセプタクルは、光フアイバ端面とコリメートレ
ンズ端面との距離を最適距離に設定し得るリング
状のスペーサを突起部材を介して溶接固定するこ
とにより、コリメートレンズの光学調整を必要と
せず、無調整でしかも簡単に短時間で組立てるこ
とができ、かつ組立構造を強固にできるといつた
効果大なるものがあり、作業性の向上及び信頼性
の向上に大いに寄与するものである。
(g) Effects of the invention As explained above in detail, the optical receptacle according to the invention includes a ring-shaped spacer that can set the distance between the end face of the optical fiber and the end face of the collimating lens at the optimum distance through the protruding member. By welding and fixing, there is no need for optical adjustment of the collimating lens, it can be easily assembled in a short time without adjustment, and it has the great effect of making the assembled structure stronger, which improves work efficiency. This greatly contributes to improvements in performance and reliability.

また突起部材による溶接固定によりスペーサは
正確かつ確実にレセプタクル本体に固定されると
共に、この突起がフエルール挿着穴の内壁部より
外側に離間した位置にあるため、溶接時における
溶融物がフエルール挿着穴の縁まで流れ込むこと
がなく、フエルールは何ら阻害されることなく円
滑に挿着穴からスペーサの当接面に確実に密着し
て当接することができる。
In addition, the spacer is fixed accurately and reliably to the receptacle body by welding and fixing with the protruding member, and since this protrusion is located at a distance outward from the inner wall of the ferrule insertion hole, the molten material during welding will not be absorbed by the ferrule insertion hole. The ferrule does not flow to the edge of the hole, and the ferrule can smoothly and reliably contact the contact surface of the spacer from the insertion hole without any obstruction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は光フアイバをレンズ結合するときの原
理的説明図、第2図は従来の光レセプタクルを示
す図、第3図は本考案の光レセプタクルを示す
図、第4図は第3図の光レセプタクルに、光フア
イバ36を中心軸線部に内設固定したフエルール
35を挿着した状態を示す図、第5図は第3図の
レセプタク本体31の単体図、第6図は第3図の
リング状スペーサ32とレンズ33の位置関係を
示す図、第7図と第8図は第6図の溶接用突起部
材34の第1実施例34aと第2実施例34bを
それぞれ示す図である。 30……本発明の光レセプタクル、31……レ
セプタクル本体、31a……フエルール挿着穴、
31b……レンズ挿着穴、31c……段差部底
面、32……リング状スペーサ、32a……スペ
ーサ32の左側端面(フエルール当接面)、32
b……右側端面、32c……貫通穴、33……コ
リメートレンズ(球レンズ)、34,34a,3
4b……リング状の溶接用突起部材、35……フ
エルール、36……光フアイバ、P1……拡開出
射光、P2……平行ビーム、P3……集束光。
Fig. 1 is a diagram explaining the principle of coupling optical fibers with lenses, Fig. 2 is a diagram showing a conventional optical receptacle, Fig. 3 is a diagram showing an optical receptacle of the present invention, and Fig. 4 is a diagram similar to Fig. 3. A diagram showing a state in which a ferrule 35 with an optical fiber 36 internally fixed to the central axis is inserted into an optical receptacle, FIG. 5 is a single view of the receptacle main body 31 in FIG. 3, and FIG. 7 and 8 are diagrams showing the positional relationship between the ring-shaped spacer 32 and the lens 33, and are diagrams showing a first embodiment 34a and a second embodiment 34b of the welding protrusion member 34 of FIG. 6, respectively. 30... Optical receptacle of the present invention, 31... Receptacle main body, 31a... Ferrule insertion hole,
31b... Lens insertion hole, 31c... Bottom surface of stepped portion, 32... Ring-shaped spacer, 32a... Left end surface of spacer 32 (ferrule contact surface), 32
b...Right end surface, 32c...Through hole, 33...Collimating lens (ball lens), 34, 34a, 3
4b...Ring-shaped welding protrusion member, 35...Ferrule, 36...Optical fiber, P1 ...Expanded outgoing light, P2 ...Parallel beam, P3 ...Focused light.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 光フアイバをレンズ結合するための光レセプ
タクルであつて、光フアイバを中心軸線部に内
設固定したフエルールと球状のコリメートレン
ズとをそれぞれ挿入固定する各挿着穴が同一軸
線上に段差を介して形成されたレセプタクル本
体と、前記レンズ挿着穴の段差部に配設固定さ
れかつ前記フエルールに固定された光フアイバ
とコリメートレンズ間の最適距離を決めるリン
グ状のスペーサとを具備して構成され、前記レ
ンズ挿着穴の段差部底面と該底面に対向する前
記スペーサの当接面との間にリング状の溶接用
突起部材を前記フエルール挿着穴の内壁部より
外側に離間した位置に介在させ、上記スペーサ
の当接面はフエルールの軸線方向位置を規制す
るフエルールの端面に対する当接面を形成し、
かつ前記スペーサの中心を前記フエルール挿着
穴の中心と一致させて、前記スペーサを前記段
差部底面に溶接固定し、コリメートレンズをそ
の球面が前記スペーサの穴に当接した状態で前
記レンズ挿着穴内に固定したことを特徴とする
光レセプタクル。 2 前記溶接用突起部材は前記スペーサの前記当
接面と一体に形成されている実用新案登録請求
の範囲第1項に記載の光レセプタクル。 3 前記溶接用突起部材は前記スペーサと別体の
リング状部材である実用新案登録請求の範囲第
1項に記載の光レセプタクル。
[Scope of Claim for Utility Model Registration] 1. An optical receptacle for coupling an optical fiber to a lens, each insertion hole into which a ferrule with an optical fiber internally fixed in the central axis and a spherical collimating lens are inserted and fixed. a receptacle body formed on the same axis via a step, and a ring-shaped ring that determines the optimum distance between the collimating lens and the optical fiber arranged and fixed to the step of the lens insertion hole and fixed to the ferrule. A ring-shaped welding protrusion member is attached to the inner wall of the ferrule insertion hole between the bottom surface of the step part of the lens insertion hole and the contact surface of the spacer opposite to the bottom surface. The spacer is interposed at a position spaced further outward, and the abutment surface of the spacer forms an abutment surface for an end surface of the ferrule that regulates the axial position of the ferrule;
and the center of the spacer is aligned with the center of the ferrule insertion hole, the spacer is welded and fixed to the bottom surface of the stepped portion, and the collimating lens is inserted with its spherical surface in contact with the hole of the spacer. An optical receptacle characterized by being fixed within a hole. 2. The optical receptacle according to claim 1, wherein the welding protrusion member is formed integrally with the contact surface of the spacer. 3. The optical receptacle according to claim 1, wherein the welding protrusion member is a ring-shaped member separate from the spacer.
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