JPS6029927B2 - ケ−ブル・コネクタ - Google Patents

ケ−ブル・コネクタ

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JPS6029927B2
JPS6029927B2 JP10434281A JP10434281A JPS6029927B2 JP S6029927 B2 JPS6029927 B2 JP S6029927B2 JP 10434281 A JP10434281 A JP 10434281A JP 10434281 A JP10434281 A JP 10434281A JP S6029927 B2 JPS6029927 B2 JP S6029927B2
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JP
Japan
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cable
semiconductor element
optical fiber
fiber cable
connector
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JP10434281A
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ドナルド・ルイス・ルビン
ジヨン・ウエビング
ドナルド・エイ・シプレイ
リクソン・サン
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Hewlett Packard Japan Inc
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Yokogawa Hewlett Packard Ltd
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
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    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ファイバケーブルと半導体素子とを連結す
るケーブル・コネクタに関する。
〔従来技術及びその問題点〕
非常に精密な光ファイバケーブルを半導体素子に接続す
る場合には、半導体素子と光ファイバケーブル間で伝送
される光線の損失を最小限にするために特別の注意が必
要である。
例えば、弟ＩＡ図に示される如く、ケーブルＣＡと半導
体素子ＤＥとの間に角度的な不整列が存在する場合には
、伝送光線の損失が起こる。また、伝送の損失は光ファ
イバケーブルＣＡが第ＩＢ図に示されるように半導体素
子ＤＥに対して軸方向不整列の場合にも発生する。また
、構成材料の屈折率が異なる場合には、一つの材料から
他の材料に光東が通過する際に反射に起因するフレネル
損失が発生する。従って、光線が半導体素子ＤＥから光
ファイバケーブルＣＡに伝送される際、光線は半導体素
子上のェポキシを通り、そしてファイバケープルＣＡに
入射する前に空気中を通過することになる。例えば半導
体素子ＤＥとしてＧａＡｓＰを使用する場合に上記のフ
レネル損失はＴ＝４／｛２十（山／ｎ，）＋（ｎ，／ｎ
２）｝ …‘１）で計算される。
この式中のＴは屈折率幻，とｎ２を有する媒質問の透過
率を表わす。Ｇａ船Ｐの屈折率ｎは３．０透明ェポキシ
のｎ‘ま１．５、光ファイバケープルＣＡのｎは１．５
である。従ってこの代表的な場合の伝送損失は上記‘１
｝式によれば、約１．がＢに達する。フレネル損失に加
えて、光線が異なる媒質内を通過する場合には、半導体
素子ＤＥ自体からのケーブル軸方向分離量がある程度の
損失となる（第ＩＣ図参照）。
従来技術に係る光ファイバケーブルは第２Ａ図に示され
るように、半導体素子と一体に構成される。
この半導体素子とケーブルとの結合は一般に“ビッグテ
ール”構造と呼ばれ、篤体内に挿着後定位層に固定され
る。この方法により適正な整列および最小フレネル損失
が得られる。全ての“ビッグテール”構造と同様に、上
記方法の主な欠点は、繊細なケーブルがそれと同様に繊
細な半導体素子から突き出している場合に、どうしても
脆弱となる。このために特殊な取扱いが必要であり、ま
た機械的設計の融通性に大きな制約が生ずる。なお、第
２Ａ図において、Ａ，はフェルール、Ａ２はェミッタ／
ディテクタ、Ａ３はデュポン社製のＣＲＯＦＯＮＩ０４
０である。従来技術に係る“ビッグテール”型式の別の
装置は第２Ｂ図および第２Ｃ図に示される。基本的に、
光ファイバケーブルＢ，は半導体素子に隣接し、またこ
の結合はェポキシ材料Ｂ２および＆で−体ユニットに結
合される。ここでＢ２は透明ェポキシ、Ｂ３は黒色ェポ
キシを示している。このようにしてフレネル損失を最小
にすることができる。しかし、適正な整列を得るために
厳密な調整を行わない限り、ェポキシ接合操作間に発生
する機械的な不整列によりフレネル損失が起こる。なお
、第２Ｃ図においてＣ，はコネクタ、Ｃ３はフアィバ、
ＬＥＤは発光ダイオードを示す。他の従釆技術は同様な
“ビッグテール”構造を有し、半導体素子はケ−ブルに
接続されている。
しかしこの方法の欠点は、キツト内にケーブルを挿入す
るために、３工程の研磨操作と２工程の接続操作の準備
が必要である。伝送損失問題を克服する従来技術の他の
代表的な方法は、ねじ型の機械的接合具を使用してケー
ブルを半導体素子に接続、すなわち連結する方法である
。この代表的な接合具は第２Ｄ、２Ｅおよび２Ｆ図にそ
れぞれ示される。ここで第２Ｄ図に示すＤ，はケーブル
・コネクタ、Ｄ２は光ファイバケーブル、Ｄ３はしンズ
、Ｄ４はコネクタ、Ｄ５は半導体パッケージである。第
２Ｅ図において、Ｅ，はフアイバケーブル、Ｅ２はケー
フル・コネクタ、Ｅ３はブッシュ、Ｅ４は“ビッグテー
ル”型半導体、Ｅ５は半導体素子である。また第２Ｆ図
のＦ，はフアイバケーブル、Ｆ２はケーブル・コネクタ
、Ｆ３はコネクタマウント、Ｆ４はフアイバ、Ｆ５は半
導体素子である。ここで図示した方法には、それぞれ固
有の欠点がある。すなわち、ケーブルをコネクタにねじ
込まなければならないために、ケーブルの接続が困難で
あり、特にケーブルに連結すべき半導体素子の面積が限
定されている場合には困難である。また、ケーブルは過
大な軸方向引張力によってコネク夕から一部分離される
おそれがあり、この部分的な分離と、この分離によって
生ずる光伝送損失を簡単に探知することは困難である。
換言すれば、上記劣化の原因が解明され、そしてそれが
補正されるまで長期間存在することになる。〔発明の目
的〕 よって本発明の目的は、光の伝送損失を最小とし、且つ
保守および着脱の容易な光ファイバケーブル用コネクタ
を提供せんとするものである。
〔発明の概要〕半導体素子を光ファイバケーブルに連結
する方法で生ずる多くの問題点は、本発明の実施例によ
る装置によって解決される。
すなわち、半導体素子を光ファイバケーブルの（最小分
離量をもって）軸方向に整列する蔭体が得られる。本発
明の一実施例によれば、この瞳体に挿着された光ファイ
バケープルは、バネに似た握力によって固定される。従
って、ケーブルは所定の力を加えることによって簡単に
挿入され、また分離できる。隆体内の定位暦に一度ケー
ブルが固定されると、該ケーブルは自動的に整列され、
そして不整列による損失は最小になる。本発明に係るコ
ネクタは、ネジ型式の機械的接合具を一切使用しないた
め、ネジ回転工具を操作する必要がなく、したがって装
置の大きさを最小限にすることができる。また、“ビッ
グテール”構造を有していないために特別な取扱いは不
要である。更に、“ビッグテール”構造の脆弱性、また
は接合具構造の破損による危険も解消することができる
。以下、図面を用いて本発明を詳述する。〔発明の実施
例〕第３図は本発明の一実施例によるケーブル・コネク
タ全体を示した斜視図、第４図は第３図のＡ−Ａ面にお
ける断面図である。
両図において、樹脂状アセタールのモールドで作られた
誓体２は半導体素子１６を内装し、そして光ファイバケ
ーブル６が挿入される溝４を有する。この半導体素子１
６には更に、前記光ファイバケープル６が挿入される溝
４が形成される。この陸体２の溝４は、前記ケーブル６
がこれに挿入されたとき、自動的に藤方向に整列される
構造になっている。この自動的整列は、半導体素子１６
の円錐形凹部が光ファイバケーブルの対応する円錐形凸
部１０を受け入れるように作られた円錐孔８（第４図参
照）を設けることによって達成される。この円錐形凸部
１０はケーブル端部に取り付けられた保護スリーブ１２
内に設けることができる。ケーブル６は溝４に隣接する
交配部１４によって定位層に固定される。
なお、前記の交配部１４は２つのあご部３１，３３を具
え、そしてケーブル６に直接または該ケーブルの保護ス
リーブ１２を介してバネに似た握力を加える。また、前
記交配部１４は、光ファイバケープル６を半導体素子１
６に接触させる力を加えるから、たとえ半導体素子１６
が崖体２に対して強固に固定されていない場合でも正確
に整列する。ここで、保護スリーブ１２に隆起部１８が
形成されていれば、ケーブルスリーブに対して半径方向
に加えられるバネに似た握力は、これに対応する蓮体２
の隆起部２６（第４図参照）によって軸方向の力に変換
されるから、ケーブル６には直接半導体素子１６に鞍触
するような力が加えられることになる。上記の握力によ
ってケーブルが固定されるために、ケープル６は錘体２
から簡単に分離して取り外すことができる。上記の実施
例では、錘体２は通常内部の半導体素子１６よりも僅か
に大きい程度の小型構造であるから、半導体素子自体の
電気リード線２０を使用することによって、電気的構成
要素例えばプリント配線板にハンダ付けすることができ
る。
このハンダ付けを行うために空洞部２２が萱体２に突き
出されている。いま、ケーブル６を隆体２に挿入する場
合、先ず円錐形凸部１０を溝４に入れ、そして交配部１
４のあご３１，３３をわずかに広げる。更に環状隆起部
１８を収容する場合にはこのあごを更に広げて、この隆
起部１８を環状ギャップ３７中の傾いた隆起部２６に収
容する。かくしてケーブル６またはスリーブ１２の周辺
にバネ状の握力が加えられる。その結果、半導体素子１
６の円錐孔８および関口部２４にケーブル６の円錐形凸
部１０が衝接して、半導体素子１６とケーブルとが配列
される。そして、ケーブル６はあご３１，３３のバネ状
の握力により誓体２内に確実に収納される。本発明によ
るケーブル・コネクタで光伝送を最大限に利用するため
に、半導体素子１６には円錐形凹部２４内にレンズ３９
を設けることも可能である。
ここで前記レンズを用いると、伝送光線は半導体素子１
６から光ファイバケーブル６に、またこの逆方向に有効
に集東される。図面の簡単な説明第ＩＡ図ないし第ＩＣ
図は光ファイバケーブルＣＡと半導体素子ＤＥとが不整
列位置、または分離された位置にあるときの伝送光線の
状態を説明した図、第２Ａないし第２Ｆ図は従来技術に
よる種々の接続装置を示した図である。
第３図は本発明の一実施例によるケーブル・コネクタ全
体を示した斜視図、第４図はそのＡ−Ａ面における断面
図である。２：篤体、６：光ファイバケーブル、１６：
半導体素子。
ＦＪＧ．仏 打Ｇ′８ Ｆ′Ｇ．′Ｃ 打Ｇ２Ａ 【Ｇ．２８ 口Ｇ ２Ｃ ‘′Ｇ ２０ 円○２Ｅ ‘ｒＧ ２Ｆ ＦＷＳ ３ 打Ｇ４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子と、環状の隆起部を具えた光フアイバケ
    ーブルとを対向配接させるコネクタで、次の（イ）〜（
    ホ）より成る筐体を含む。 （イ） 半導体素子を収納する空所部、 （ロ） 前記空所部から展延しそして互いに対向してい
    る一対の第１，第２あご部、（ハ） 前記あご部で形成
    された溝より前記光フアイバケーブルを受け入れるとと
    もに該光フアイバケーブルと前記半導体素子とを軸配列
    する手段、（ニ） 前記第１，第２のあご部内面に形成
    された環状ギヤツプに傾いた隆起部を設けるとともに、
    前記傾いた隆起部に光フアイバケーブルの隆起部を交配
    させる手段、（ホ） 前記両隆起部の交配により前記光
    フアイバケーブルを半導体素子に対向配接するとともに
    軸方向のバネ状握力を生ずる手段。
JP10434281A 1980-07-07 1981-07-03 ケ−ブル・コネクタ Expired JPS6029927B2 (ja)

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