JPS59149310A - Optical fiber coupling device - Google Patents
Optical fiber coupling deviceInfo
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- JPS59149310A JPS59149310A JP2309583A JP2309583A JPS59149310A JP S59149310 A JPS59149310 A JP S59149310A JP 2309583 A JP2309583 A JP 2309583A JP 2309583 A JP2309583 A JP 2309583A JP S59149310 A JPS59149310 A JP S59149310A
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- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業の利用分野
本発明は、光ファイバーと、受光素子、発光素子、ある
いはプリズム等の光学部品との光学的結合を行なう光フ
アイバー結合装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber coupling device for optically coupling an optical fiber to an optical component such as a light receiving element, a light emitting element, or a prism.
従来技術
従来、光ファイバーと光部品の結合にレンズを用いるこ
とは一般的に行なわしている。この種の装置の1例を第
1図に示す。この装置は、光ファイバー1を心出しして
保持したフェルール2と嵌合スルスリーブ3、レンズ4
、レンズ4を保持するレンズ枠5、およびスリーブ3と
レンズ枠5とに固足さnルンズ4と光ファイノ(−1の
端面との間隔を決めるスペーサ6から構成さnている。Prior Art Conventionally, lenses have been commonly used to couple optical fibers and optical components. An example of this type of device is shown in FIG. This device consists of a ferrule 2 that holds an optical fiber 1 in a centered manner, a fitting sleeve 3, and a lens 4.
, a lens frame 5 that holds the lens 4, and a spacer 6 that is fixed to the sleeve 3 and the lens frame 5 and determines the distance between the lens 4 and the end face of the optical fiber (-1).
この装置の機能の1例を説明する。光)丁イノく−1か
らの拡散出射光は、レンズ4によって望ましい光束、例
えば平行束に変換さ牡、図示さ扛ていない光部品に入射
する。逆に、光部品力論らσ〕出射光束を光ファイバー
への集束入射光に変換することも可能である。An example of the function of this device will be explained. The diffused emitted light from the light beam 1 is converted into a desired light beam, for example, a parallel beam, by a lens 4, and then enters an optical component (not shown). Conversely, it is also possible to convert the output light beam into a focused incident light beam into an optical fiber.
このような機能を実現するには、フェルレール嵌合時ノ
光ファイバ一端面とレンズとの相対位置を正確に規制す
る必要がある。第1図の例では、スペーサ6の厚さ、形
状を正確に加工し、レンズ枠5に保持さnたレンズ4の
光軸を心出しして、光ファイバー1の光軸と一致するよ
うに調整しながら、レンズ枠5をスペーサ6あるいはス
リーブ3に固定しなけnばならない。もう一つ重要なの
はフェルール2の端面と、フェルール2が突轟たるスペ
ーサ60面との平行度である。この2つの面の平行度が
悪いと、フェルール嵌今時にこの2つの面が密着せず、
楔状の間隙を生じ、光ファイバー1の端面とレンズ4と
の間隔が所定の距離より長ぐなる。したがってこの例の
場合は、スリーブ3の内壁円筒軸と、そのスペーサ6側
端面との直角度を管理する必要がある。さらに、レンズ
4の光軸と光ファイバー1の光軸全平行に保つという点
から、レンズ枠3の内壁円筒軸と、そのスペーサ6側端
面との直角度をも管理しなけnばならない。スペーサ6
自体についても、その厚さが正確に均一であることが要
求さnる。In order to realize such a function, it is necessary to accurately control the relative position between one end surface of the optical fiber and the lens when the ferrail is fitted. In the example shown in FIG. 1, the thickness and shape of the spacer 6 are processed accurately, and the optical axis of the lens 4 held in the lens frame 5 is centered and adjusted to match the optical axis of the optical fiber 1. At the same time, the lens frame 5 must be fixed to the spacer 6 or sleeve 3. Another important point is the parallelism between the end face of the ferrule 2 and the surface of the spacer 60 on which the ferrule 2 protrudes. If the parallelism of these two surfaces is poor, the two surfaces will not come into close contact when fitting the ferrule.
A wedge-shaped gap is created, and the distance between the end face of the optical fiber 1 and the lens 4 becomes longer than a predetermined distance. Therefore, in this example, it is necessary to control the perpendicularity between the cylindrical axis of the inner wall of the sleeve 3 and its end surface on the spacer 6 side. Furthermore, in order to keep the optical axis of the lens 4 and the optical axis of the optical fiber 1 fully parallel, the perpendicularity between the inner wall cylindrical axis of the lens frame 3 and the end surface on the side of the spacer 6 must also be controlled. Spacer 6
It is also required that the thickness thereof be exactly uniform.
以上のように、従来の光7アイパー結合装置は精密加工
を要する部品の数が多い上に、組立時に面倒な調整を必
要とし、完成品の性能にバラツキを生じる等の欠点を有
していた。As described above, conventional optical 7-eyeper coupling devices have drawbacks such as requiring a large number of precision-machined parts, requiring troublesome adjustments during assembly, and causing variations in the performance of the finished product. .
発明の目的
本発明は、球レンズと1、そnに固定さn几スペーサと
を用い、レンズ枠内に球レンズを固定せずある程度自由
に回転しうる構造とすることによって′4、上記の従来
装置の欠点を除去し、高精度の寸法管理を要求さnる部
品数を量少眼にとどめ、製造を容易にするとともに、性
能のバラツキの少ない高性能の光フアイバー結合装置を
提供することを目的としたものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention achieves the above-mentioned effects by using a ball lens and a spacer fixed to the ball lens, and creating a structure in which the ball lens is not fixed in the lens frame and can rotate to some extent. To provide a high-performance optical fiber coupling device that eliminates the drawbacks of conventional devices, minimizes the number of parts that require high-precision dimensional control, facilitates manufacturing, and has little variation in performance. The purpose is to
一発明の構成および作用
、以下に、本発明を図面に基づき詳細に説明する。第2
図は不発明の実施例の一つである。球レンズ7にはスペ
ーサ6が接着さnておす、こnらの部品ば、球レンズ7
0直径よりわずかに大きい内径全もつレンズ枠5の中に
入nらnる。さらにしyズ枠°5は、スリーブ3に固定
さ肚てい丞。第2図はフェルールが嵌合していない状態
を示しているが、この場合、球レンズ7はレンズ枠5の
中である程度自由に動きうる。スリーブ3に接していな
い側のレンズ枠5開口は、その内径が球レンズ7の直径
よりも小さくなっており、球レンズ7の脱落を防止する
。このような脱落防止の為の機構は必ずしもレンズ枠5
と一体化していなくてもよく、光束を通過させるに十分
な開口をもち、かつその開口の一部あるいは全部が球レ
ンズ7の直径より小さいならば、レンズ枠5に固定さn
るふ几のようなものでもかまわない、また球レンズ7は
スリーブ3の内径よりも大きいので、フェルールが嵌合
しない状態でも脱落しない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Second
The figure is one of the embodiments of the invention. A spacer 6 is glued to the ball lens 7, and these parts are attached to the ball lens 7.
The lenses are placed in a lens frame 5 having an inner diameter slightly larger than zero diameter. Furthermore, the frame 5 is fixed to the sleeve 3. Although FIG. 2 shows a state in which the ferrule is not fitted, the ball lens 7 can move freely within the lens frame 5 to some extent in this case. The opening of the lens frame 5 on the side not in contact with the sleeve 3 has an inner diameter smaller than the diameter of the ball lens 7 to prevent the ball lens 7 from falling off. Such a mechanism to prevent falling off does not necessarily include the lens frame 5.
It does not need to be integrated with the lens frame 5, and as long as it has an aperture sufficient to pass the light beam and part or all of the aperture is smaller than the diameter of the spherical lens 7, it can be fixed to the lens frame 5.
A ferrule or the like may be used, and since the ball lens 7 is larger than the inner diameter of the sleeve 3, it will not fall off even if the ferrule is not fitted.
第3図は、第2図の装置にフェルール2を嵌合させ几状
態を示している。フェルール2が図の右方向から挿入さ
nると、スペーサ6に突きアfcり、この結果球レンズ
7はレンズ、枠5内で回転してフェルール2端面がスペ
ーサ6端面に密着した状態で停止する。したがって球レ
ンズ7と光フアイバ−1端面との距離は、第4図中、に
tなる記号で示さnる長さから、球レンズ7の直径を差
し引いたものに等しい。このtの値は工程上の工夫に工
つて容易に管理しうる。球レンズ7の外形は精密に加工
できるので、球レンズ7と光フアイバ−1端面の距離は
精密に決めることができる。スペーサ6に関して正確に
寸法を管理しなけ扛ばならないのはとのLのみである。FIG. 3 shows a state in which the ferrule 2 is fitted into the device shown in FIG. 2. When the ferrule 2 is inserted from the right side in the figure, it hits the spacer 6, and as a result, the ball lens 7 rotates within the lens frame 5 and stops with the end surface of the ferrule 2 in close contact with the end surface of the spacer 6. do. Therefore, the distance between the spherical lens 7 and the end face of the optical fiber 1 is equal to the length n, indicated by the symbol t in FIG. 4, minus the diameter of the spherical lens 7. The value of t can be easily controlled by making improvements in the process. Since the outer shape of the ball lens 7 can be precisely machined, the distance between the ball lens 7 and the end face of the optical fiber 1 can be precisely determined. The only dimension of the spacer 6 that must be accurately controlled is L.
球レンズ7のわずかな回転を妨げない限り、スペーサ6
の形状は自由であり、力ロエ精度も要求さ【ない。また
、スペーサ60球レンズ7との接触面は、がたつきのな
い形状(例えば円錐面〕でありさえすnばよい。したが
って、スペーサ60球レンズ7との接触面を加工した後
、スペーサ6を球レンズ7に固定し、Lの長さを管理す
る為の刀ロエを打力えは、球レンズ7を光フアイバ−1
端面に対して所望の距離にばらつきなく置くことができ
る。Spacer 6 as long as it does not interfere with the slight rotation of ball lens 7.
The shape is free, and no mechanical precision is required. In addition, the contact surface of the spacer 60 with the ball lens 7 only needs to have a shape that does not shake (for example, a conical surface). Therefore, after processing the contact surface of the spacer 60 with the ball lens 7, To fix the lens 7 and to control the length of L, the ball lens 7 is attached to the optical fiber 1.
It can be placed at a desired distance from the end face without any variation.
第5図は本発明の第2の実施例である。球レンズ70直
径ハ、図示さnていないフェルールの外径に等しい。フ
ェルールと精密嵌合する剛体スリーブ5はレンズ枠をも
兼ねている。このようにスリーブとレンズ枠とを一体化
すると、フェルール円筒の中心軸の延長線上に球レンズ
の中心が置かnることになり、球レンズ70光軸と光フ
ァイバー1の光軸を一致させる調整は不要となる利点が
ある。フェルールがスリーブ5に嵌合しない時に球レン
ズ7が脱落しないように、スリーブ5の開口部には着脱
可能なふた8が設けらしている。FIG. 5 shows a second embodiment of the invention. The diameter of the spherical lens 70 is equal to the outer diameter of a ferrule (not shown). The rigid sleeve 5, which is precisely fitted to the ferrule, also serves as a lens frame. When the sleeve and lens frame are integrated in this way, the center of the ball lens is placed on the extension of the central axis of the ferrule cylinder, and adjustment to match the optical axis of the ball lens 70 and the optical axis of the optical fiber 1 is necessary. This has the advantage of not being necessary. A removable lid 8 is provided at the opening of the sleeve 5 to prevent the ball lens 7 from falling off when the ferrule is not fitted into the sleeve 5.
この実施例は部品数が少なく、構造が簡単という点です
ぐnている。This embodiment has the advantage of having a small number of parts and a simple structure.
第6図は本発明の第3の実施例である。第5図の実施例
との相異は、スリーブ5の内壁にストッパー9が設けら
nていることである。球レンズ7が図の右の方向、すな
わちスリーブ5の7エルール挿入側の開口方向に移動す
ると、ストッパー3につきあたって止まるので、フェル
ールが嵌合していなくても球レンズ7は脱落しない。ス
トッパー9は、フェルールとスペーサ6との接触、およ
びフェルールとスペーサ6が密着するのに必要な球レン
ズ7のわずかな回転を妨げない限り、その位置および形
状は自由である。例えばスリーブ5の内壁に立てらまた
複数個のビンであってもよいしスリーブ5に接着さRた
ドーナッツ形状の剛体でもよい。またスリーブ5内径よ
り大きい弾性体の0リングやOリングを用いてもよい。FIG. 6 shows a third embodiment of the invention. The difference from the embodiment of FIG. 5 is that a stopper 9 is provided on the inner wall of the sleeve 5. When the ball lens 7 moves in the right direction in the figure, that is, in the direction of the opening of the sleeve 5 on the insertion side of the ferrule 7, it comes into contact with the stopper 3 and stops, so the ball lens 7 does not fall off even if the ferrule is not fitted. The stopper 9 can have any position and shape as long as it does not interfere with the contact between the ferrule and the spacer 6 and the slight rotation of the ball lens 7 necessary for the ferrule and the spacer 6 to come into close contact with each other. For example, it may be a plurality of bottles standing on the inner wall of the sleeve 5, or it may be a donut-shaped rigid body bonded to the sleeve 5. Further, an O-ring or an O-ring made of an elastic body larger than the inner diameter of the sleeve 5 may be used.
このようにストッパー9を配置すnば使用時にふfcを
取りはすす手間をはぶくことができる。By arranging the stopper 9 in this way, it is possible to eliminate the trouble of removing and rinsing the fc when using the product.
第7図は本発明の第4の実施例である。スペーサ6が接
着さ−nfc球レンズしの直径は、フェルール2の外径
と等しく、弾性体側クスリーブ10の内にはめこまnて
いる。この実施例の正面図を第8図に示す。弾性体割り
スリーブ10の内径を球レンズ70直径より小さくして
おけば、球し/ズ7は常時弾性体制クスリーブ10によ
って締めつけらnフェルール2が嵌合していない状態で
も脱落しない。また、第8図に示さnている2つの爪1
1は、弾性体側クスリーブ10の一部を内側に曲げて作
らnたもので、フェルール2が押しこま−nfCときに
球レンズ7が脱落するのを防止する。この実施例では、
ふたもストッパーも不要であり、構造が簡単という利点
がある。FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. The diameter of the NFC ball lens to which the spacer 6 is bonded is equal to the outer diameter of the ferrule 2, and is fitted into the elastic sleeve 10. A front view of this embodiment is shown in FIG. By making the inner diameter of the elastic sleeve 10 smaller than the diameter of the ball lens 70, the ball lens 7 is always tightened by the elastic sleeve 10 and does not fall off even when the ferrule 2 is not fitted. In addition, the two claws 1 shown in FIG.
1 is made by bending a part of the elastic sleeve 10 inward to prevent the ball lens 7 from falling off when the ferrule 2 is pushed in -nfC. In this example,
There is no need for a lid or a stopper, and the structure has the advantage of being simple.
発明の効果
以上述べたように、本発明においては、スペーサを固定
した球レンズを、レンズ枠と独立させ、レンズ枠の中で
可動な構造としたたメ、7 :m k −ルとスペーサ
を密着させることができ、光フアイバ一端面と球レンズ
との間隔を正確に管理することができる。また球レンズ
とスペーサの一体化構造も、光フアイバ一端面と球レン
ズの間隔管理をさらに容易にしている。Effects of the Invention As described above, in the present invention, the ball lens to which the spacer is fixed is made independent of the lens frame and movable within the lens frame. They can be brought into close contact with each other, and the distance between the one end face of the optical fiber and the ball lens can be accurately controlled. Moreover, the integrated structure of the ball lens and spacer also makes it easier to manage the distance between the one end face of the optical fiber and the ball lens.
さらにレンズ枠とスリーブを一体化し、球レンズ直径を
フェルール外径と等しくする構造を採用すれば、無調整
で光ファイバーと球レンズの光軸を一致させることがで
きる。Furthermore, by integrating the lens frame and sleeve and adopting a structure in which the diameter of the ball lens is equal to the outer diameter of the ferrule, it is possible to align the optical axes of the optical fiber and the ball lens without any adjustment.
したがって本発明は、高精度かつ性能的に安定で組立性
のよい光フアイバー結合、装置を安価に提供できるとい
う効果をもっている。Therefore, the present invention has the effect of being able to provide an optical fiber coupling device with high precision, stable performance, and good assemblability at a low cost.
第1図は従来の光フアイバー結合装置の断面図、第2図
、第3図は本発明の第1の実施例の断面図で、第2図は
フェルールと嵌谷しない状態、第3図はフェルールと嵌
合し次状態を示す。第4図は、本発明に係る球レンズと
そ扛に固定さnfcスペーサの側面図、第5図は本発明
の第2の実施例の断面図、第6図は本発明の第3の実施
例の断面図、第7図および第8図は本発明の第4?実施
例の断面図および正面図である。
10.光ファイバー、21.フェルール、3゜、スリー
ブ、41.レンズ、51.レンズ枠、60.スペーサ、
700球レンズ、8゜1着脱可能なふた、90.ストッ
パー、10.。弾性体制クスリーブ、11.、爪。
以上FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional optical fiber coupling device, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a state in which the ferrule is not fitted, and FIG. It fits with the ferrule and indicates the next state. FIG. 4 is a side view of a ball lens and an NFC spacer fixed to the lens according to the present invention, FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a third embodiment of the present invention. The cross-sectional views of the examples, FIGS. 7 and 8, are the fourth embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view and a front view of the embodiment. 10. Optical fiber, 21. Ferrule, 3°, sleeve, 41. Lens, 51. Lens frame, 60. Spacer,
700 ball lens, 8°1 removable lid, 90. Stopper, 10. . Elastic sleeve, 11. ,nail. that's all
Claims (5)
と嵌合する為のスリーブと、レンズと、該レンズを保持
するレンズ枠と前記レンズの前記フェルール側に配置さ
rL7ICスペーサとからなる光ファイ・バー結合装置
において、前記レンズが、前記レンズ枠の内径より小さ
い直径をもつ球形で、かつ前記レンズ枠と独立して運動
可能で、前記スペーサが前記レンズに固定さ匹ているこ
とを特徴とする光フアイバー結合装置。(1) An optical fiber consisting of a sleeve for fitting with a ferrule that centers and holds the optical fiber, a lens, a lens frame that holds the lens, and an rL7IC spacer placed on the ferrule side of the lens. The bar coupling device is characterized in that the lens is spherical with a diameter smaller than the inner diameter of the lens frame and is movable independently of the lens frame, and the spacer is fixed to the lens. Fiber optic coupling device.
に、その一部または全部が球レンズの外径より小さい開
口を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の光フアイバー結合装置。(2) The optical fiber coupling according to claim 1, characterized in that one end of the lens frame that is not in contact with the sleeve has an aperture, part or all of which is smaller than the outer diameter of the spherical lens. Device.
内部に球レンズおよびスペーサを配置したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の光ファイバー結合装置
。(3) The optical fiber coupling device according to claim 1, wherein the lens frame and the sleeve are integrated, and a ball lens and a spacer are arranged inside the sleeve.
する内径をもつ剛体であるか、あるいは弾性体でできた
割りスリーブであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の光フアイバー結合装置。(4) The IJ-b is a rigid body having an inner diameter that precisely fits with the outer diameter of the ferrule, or a split sleeve made of an elastic body. Fiber optic coupling device.
、着脱可能なふたを設置したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の光フアイバー結合装置−(6)、フ
ェルールを挿入する個のスリーブ開口の1回に球レンズ
が移動した場合に、該球レンズあるいは該球レンズに固
定さ几たスペーサに接触し該球レンズの前記1回への移
動を規制するストッパーを、レンズ枠内壁あるいは前記
スリーブ内壁に配装置したことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の光フアイバー結合装置。(5) The optical fiber coupling device according to claim 1, characterized in that a removable lid is installed in the sleeve opening on the side into which the ferrule is inserted. When the ball lens moves one time through the opening of the sleeve, a stopper that comes into contact with the ball lens or a spacer fixed to the ball lens and restricts the movement of the ball lens in the one time is installed on the inner wall of the lens frame. Alternatively, the optical fiber coupling device according to claim 1 is arranged on the inner wall of the sleeve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2309583A JPS59149310A (en) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | Optical fiber coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2309583A JPS59149310A (en) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | Optical fiber coupling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59149310A true JPS59149310A (en) | 1984-08-27 |
Family
ID=12100877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2309583A Pending JPS59149310A (en) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | Optical fiber coupling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59149310A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0392718A2 (en) * | 1989-04-13 | 1990-10-17 | Kabushiki Kaisha Machida Seisakusho | Optical connector for endoscope |
JPH0371103A (en) * | 1989-08-11 | 1991-03-26 | Nec Corp | Connector attaching / detaching type semiconductor laser module |
US7576928B2 (en) | 2003-10-31 | 2009-08-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid immersion lens holder |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP2309583A patent/JPS59149310A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0392718A2 (en) * | 1989-04-13 | 1990-10-17 | Kabushiki Kaisha Machida Seisakusho | Optical connector for endoscope |
JPH0371103A (en) * | 1989-08-11 | 1991-03-26 | Nec Corp | Connector attaching / detaching type semiconductor laser module |
US7576928B2 (en) | 2003-10-31 | 2009-08-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid immersion lens holder |
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