JPH0328407Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は光フアイバと光半導体素子とを光学的
に結合させる光結合器に関するものである。

〔従来の技術〕

光通信装置等に用いられる発光ダイオードやフ
オトダイオード等の光半導体素子と、光の伝送媒
体である光フアイバとを光学的に結合する場合、
通常は光結合器により光学レンズや集束性ロツド
レンズを介して行われている。

第２図はこのような光半導体素子と光フアイバ
との光学的結合に用いられる従来の光結合器を示
す縦断面図で、図において１は光学レンズまたは
集束性ロツドレンズ等のレンズであり、該レンズ
１はホルダ２の中心部に設けられた孔に挿入さ
れ、接着剤３で固定されている。

このホルダ２は、中心部に光フアイバ４を装着
したプラグ５を位置決めするための精密穴を設け
たスリーブ６に螺着固定されており、またスリー
ブ６とプラグ５との接続は、前記精密穴にプラグ
５を挿入して、このプラグ５に嵌装されている袋
ナツト７をスリーブ６の外周に螺着することによ
り行われ、これによりレンズ１と光フアイバ４と
が相対的に位置決め固定されている。

８は発光ダイオードやフオトダイオード等の光
半導体素子で、この光半導体素子８はベース９上
に固定され、キヤツプ１０により気密封止されて
いる。これら８〜１０により構成される光半導体
素子組立体１１は、光半導体素子８が前記レンズ
１を介して光フアイバ４の端面と対向するように
前記ホルダ２内に挿入され、位置決めされて接着
剤１２により固定される。そして、この接着剤１
２が硬化した後、リング状のネジ部材１３がホル
ダ２に螺着固定される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

以上従来の光結合器の構造について説明した
が、以下のような問題がある。

すなわち、前記の位置では接着剤３，１２によ
りレンズ１及び光半導体素子組立体１１をそれぞ
れホルダ２に固定しているが、これらの接着剤
３，１２の硬化時間は10数時間から数日間に及ぶ
ため、組立てに非常に時間がかかるという問題が
あり、かつ信頼性もあまり高くないという問題が
あつた。

また、組立時間を短縮するために、硬化時間の
短い接着剤を用いることや、加熱により接着剤の
硬化を促進させる方法等も検討されているが、こ
の場合接着剤にひずみ等が発生するため、接着剤
のみで光半導体素子組立体１１やレンズ１の固定
を行うことは信頼性を更に悪化させることにな
り、結局のところ接着によつて安定した組立てを
行うには、常温で除々に硬化する接着剤を使用せ
ざるを得らにのが現状である。

本考案はこのような問題を解決するためになさ
れたもので、短時間で組立てを行うことができ、
しかも高い信頼性が得られる光結合器を実現する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本考案は、中心部に
光フアイバを装着したプラグをスリーブに設けら
れた精密穴内に挿入して固定し、この精密穴に続
けてスリーブに設けらたネジ穴に、中心部にレン
ズを固定したホルダの一端を螺着固定して、該ホ
ルダに光半導体素子を有する光半導体素子組立体
を取付けることにより、前記光フアイバと光半導
体素子とをレンズを介して光学的に結合する光結
合器において、前記ホルダの他端にレンズの端面
より突出する長さの筒状の保護壁を形成すると共
に、該保護壁の外側に所定の空隙をあけて円筒状
のカラーを嵌め合わせて、その前記一端をホルダ
のフランジ部にはんだ付けにより固定し、かつ、
前記光半導体素子組立体を円筒体の一端に挿入し
てはんだ付けにより固定すると共に、該円筒体の
他端を前記カラーの内壁に接触するように嵌め合
わせて、該円筒体とカラーとをはんだ付けにより
固定したものである。

〔作用〕

上述した手段によれば、はんだ付けにより組立
てを行うので、短時間での組立てが可能となり、
また、レンズを固定したホルダと光半導体素子組
立体を取付けた円筒体との固定は、円筒体をホル
ダの保護壁に直接はんだ付けせず、ホルダのフラ
ンジ部にカラーの一端をはんだ付けすると共に、
このカラーの内壁に接触するように円筒体を嵌め
合わせてはんだ付けすることにより行うため、保
護壁によるレンズの端面の保護作用と合わせて、
はんだ付けの際にレンズの端面にフラツクスが付
着することが確実に防止される。

〔実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本考案による光結合器の第１の実施例
を示す縦断面図で、図中第２図の従来のものと同
じ部品は同一の符号で示している。

この第１の実施例では、レンズ１の周囲に予じ
めAuが蒸着され、該レンズ１はホルダ１４の中
心部に設けられた孔に挿入された後、はんだ１５
によつてホルダ１４にはんだ付け固定されてい
る。

ホルダ１４の一端にはネジ部が形成され、他端
にはレンズ１の端面より突出する長さとした筒状
のレンズ保護壁１６が設けられている。

このホルダ１４は、中心部に光フアイバ４を装
着したプラグ５を位置決めするための精密穴を有
するスリーブ６のネジ穴に前記ネジ部を螺合する
ことで、該スリーブ６に固定されており、またプ
ラグ５とスリーブ６との接続は、スリーブ６の精
密穴にプラグ５の一端を挿入し、プラグ５に嵌装
されている袋ナツト７をスリーブ６の外周に設け
られたネジ部と螺合することにより行われる。こ
れによりレンズ１と光フアイバ４が相対的に位置
決め固定されることは従来と同じである。

一方、光半導体素子８はベース９上に固定さ
れ、この光半導体素子８をベース９に固定される
キヤツプ１０で気密封止することにより従来と同
様に光半導体素子組立体１１が形成される。

この光半導体素子組立体１１は円筒体１７の一
端に挿入され、はんだ１８によつて円筒体１７に
はんだ付け固定される。ここではんだ１８による
はんだ付け作業は、前記はんだ１５によるはんだ
付け作業と別個に行われるため、はんだ１８はは
んだ１５と同一融点のものを用いることができ
る。

こうして、光半導体素子組立体１１を一端に取
付けた円筒体１７の他端は前記ホルダ１４のレン
ズ保護壁１６の外側に嵌め合わされ、光フアイバ
４及びレンズ１と光半導体素子８との光学的位置
合わせが行われた後、はんだ１５，１８より低融
点の材料を有するはんだ１９を使用して高周波誘
導あるいはレーザ等によるはんだ付け装置により
円筒体１７をホルダ１４にはんだ付け固定され
る。

ところでホルダ１４に設けられているレンズ保
護壁１６は、前記の如くレンズ１の端面より突出
するように形成されていて、外力等によりレンズ
１が破損するのを防止するものであるが、同時に
前記はんだ付け時にフラツクスの上がり、飛散に
よるレンズ１への付着を防止する役目もする。つ
まり、仮りにホルダ１４と円筒体１７とを一体化
し第２図のホルダ２のような構造とし、光半導体
素子組立体１１の所で光学的調整を行つて、はん
だ１９によりはんだ付けした場合、フラツクスが
飛散してレンズ１の端面に付着するため、光フア
イバ４と光半導体素子８との光学的結合を低下さ
せてしまう結果となる。

しかし本実施例ではホルダ１４に円筒体１７を
はんだ付けする際、フラツクスは円筒体１７の内
壁とホルダ１４のレンズ保護壁１６の外面に付着
するだけでレンズ１の端面には至らず、従つて光
学的結合を低下させることはない。

第３図は本考案による光結合器の第２の実施例
を示す縦断面図で、この図では光フアイバ４、プ
ラグ５、及び袋ナツト７は省略してある。

この第２実施例は、一端に光半導体素子組立体
１１を取付け円筒体１７の他端にはんだ１９′に
よつてカラー２０をはんだ付け固定し、このカラ
ー２０をはんだ１９によつてホルダのフランジ部
１４ａにはんだ付け固定することにより円筒体１
７をホルダ１４に固定したもので、他の構造は第
１の実施例と同じである。

このようにした第２の実施例では、ホルダ１４
と円筒体１７との隙間をより小さくすることがで
き、内部へのフラツクスの進入を少なくすること
ができるため、レンズ１の端面とはんだ１９，１
９′によるはんだ付け部との距離を短くすること
が可能となり、設計に自由を持たせることができ
る。

尚、本考案において、ホルダ１４へのレンズ１
の固定は、はんだ１９のはんだ付け温度に耐える
接着剤で行つてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、一端に光半導体
素子組立体を挿入してはんだ付け固定した円筒体
と、レンズを中心部に固定したホルダとの組立て
を短時間で接合固定可能なはんだ付けにより行つ
ているため、従来に比べて非常に短い時間で容易
に組み立てを行うことができるという効果が得ら
れる。

また、前記ホルダと円筒体とのはんだ付けはカ
ラーを介して行うため、つまりカラーの一端をホ
ルダのフランジ部にはんだ付けし、このカラーの
内側に円筒体の他端を嵌め合わせてはんだ付けす
ることで、はんだ付け位置がカラーと円筒体のそ
れぞれの外周面側になるため、はんだ付け時にホ
ルダと円筒体との間にフラツクスが非常に入りに
くい構造となり、そのためホルダに設けた保護壁
によるレンズ端面の保護作用と合わせて、レンズ
の端面へのフラツクスの付着が確実に防止される
ので、光半導体素子と光フアイバとの光学的結合
を低下させる心配もなく、高い信頼性の光結合器
を得ることができるという効果がある。

更に、はんだ付けという一般的な手段により組
立を行うため、多量にかつ安価に光結合器を提供
できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による光結合器の第１の実施例
を示す縦断面図、第２図は従来の光結合器を示す
縦断面図、第３図は本考案による光結合器の第２
の実施例を示す要部縦断面図である。 １……レンズ、４……光フアイバ、５……プラ
グ、６……スリーブ、７……袋ナツト、８……光
半導体素子、９……ベース、１０……キヤツプ、
１１……光半導体素子組立体、１４……ホルダ、
１５……はんだ、１６……レンズ保護壁、１７…
…円筒体、１８，１９，１９′……はんだ、２０
……カラー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中心部に光フアイバを装着したプラグをスリー
   ブに設けられた精密穴内に挿入して固定し、この
   精密穴に続けてスリーブに設けられたネジ穴に、
   中心部にレンズを固定したホルダの一端を螺着固
   定して、該ホルダに光半導体素子を有する光半導
   体素子組立体を取付けることにより、前記光フア
   イバと光半導体素子とをレンズを介して光学的に
   結合する光結合器において、 前記ホルダの他端にレンズの端面より突出する
   高さの筒状の保護壁を形成すると共に、該保護壁
   の外側に所定の空隙をあけて円筒状のカラーを嵌
   め合わせて、その前記一端をホルダのフランジ部
   にはんだ付けにより固定し、 かつ、前記光半導体素子組立体を円筒体の一端
   に挿入してはんだ付けにより固定すると共に、該
   円筒体の他端を前記カラーの内壁に接触するよう
   に嵌め合わせて、該円筒体とカラーとをはんだ付
   けにより固定したことを特徴とする光結合器。