JPS6029927B2 - cable connector - Google Patents
cable connectorInfo
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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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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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cable connector for connecting an optical fiber cable and a semiconductor element.
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。When connecting highly sensitive fiber optic cables to semiconductor devices, special care must be taken to minimize loss of light transmitted between the semiconductor device and the fiber optic cable.
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。For example, if there is an angular misalignment between the cable CA and the semiconductor element DE, as shown in diagram IA, losses of the transmitted beam will occur. Transmission losses also occur when the optical fiber cable CA is axially misaligned with respect to the semiconductor element DE, as shown in FIG. IB. Further, when the refractive indexes of the constituent materials are different, Fresnel loss occurs due to reflection when light passes from one material to another. Thus, as the light beam is transmitted from the semiconductor element DE to the fiber optic cable CA, it will pass through the epoxy on the semiconductor element and through air before entering the fiber cable CA. For example, when GaAsP is used as the semiconductor element DE, the above Fresnel loss is T=4/{20(mountain/n,)+(n,/n
2)} ...'Calculated in 1).
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)。T in this formula represents the transmittance of a medium having a refractive index and n2. The refractive index n of the Ga ship P is 3.0, n' of the transparent epoxy is 1.5, and n of the optical fiber cable CA is 1.5.
It is. Therefore, the transmission loss in this typical case is '1' above.
}According to the formula, approximately 1. reaches B. In addition to Fresnel losses, the axial separation of the cable from the semiconductor element DE itself results in some loss when the light beam passes through a different medium (see Figure IC).
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。The optical fiber cable according to the prior art is constructed integrally with a semiconductor element, as shown in FIG. 2A.
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。This combination of semiconductor element and cable is generally referred to as a "big tail" structure, and is fixed to the stereotactic layer after being inserted into the body. This method provides proper alignment and minimal Fresnel losses. As with all "big tail" structures, the main drawback of the above method is that it becomes vulnerable when delicate cables protrude from equally delicate semiconductor elements. This requires special handling and severely limits mechanical design flexibility. In addition, in Fig. 2A, A is the ferrule, and A2 is the emitter/
Detector, A3 is CROFONI04 manufactured by DuPont.
It is 0. Another prior art "big tail" type device is shown in FIGS. 2B and 2C. fundamentally,
The fiber optic cable B, adjoins the semiconductor element and this bond is bonded to the epoxy material B2 and the body unit. Here, B2 represents transparent epoxy and B3 represents black epoxy. In this way Fresnel losses can be minimized. However, unless tight adjustments are made to obtain proper alignment, mechanical misalignment that occurs during the epoxy bonding operation will result in Fresnel losses. In addition, in Fig. 2C, C is a connector, C3 is a fiber,
LED indicates a light emitting diode. Other adjunct technologies have similar "big tail" structures, with semiconductor devices connected to cables.
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。However, the disadvantage of this method is that it requires a three-step polishing operation and a two-step preparation for the connection in order to insert the cable into the kit. Another typical method in the prior art to overcome transmission loss problems is the use of screw-type mechanical connectors to connect, or couple, cables to semiconductor devices. This representative connector is shown in Figures 2D, 2E, and 2F, respectively. Here, D shown in FIG. 2D is a cable connector, D2 is an optical fiber cable, D3 is a lens, D4 is a connector, and D5 is a semiconductor package. In FIG. 2E, E is a fiber cable, E2 is a cable connector, E3 is a bushing, E4 is a "big tail" type semiconductor, and E5 is a semiconductor element. Further, F in FIG. 2F is a fiber cable, F2 is a cable connector, F3 is a connector mount, F4 is a fiber, and F5 is a semiconductor element. Each of the methods illustrated here has its own drawbacks. That is, since the cable must be screwed into the connector, it is difficult to connect the cable, especially when the area of the semiconductor element to be connected to the cable is limited. Additionally, the cable may become partially separated from the connector due to excessive axial tension, and it is difficult to easily detect this partial separation and the optical transmission loss caused by this separation.
In other words, the cause of the deterioration will remain for a long time until it is discovered and corrected. [Object of the Invention] Therefore, an object of the present invention is to provide an optical fiber cable connector that minimizes optical transmission loss and is easy to maintain and attach/detach.
〔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。SUMMARY OF THE INVENTION Many of the problems encountered in methods of coupling semiconductor devices to fiber optic cables are overcome by apparatus in accordance with embodiments of the present invention.
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。That is, a housing is obtained that aligns the semiconductor elements in the axial direction (with a minimum amount of separation) of the optical fiber cable. According to one embodiment of the invention, the fiber optic cable inserted into the pupil body is fixed by a spring-like grip force. Therefore, the cable can be easily inserted and separated by applying a predetermined force. Once the cable is fixed in the stereotaxic position within the bulge, the cable is automatically aligned;
And losses due to misalignment are minimized. Since the connector according to the invention does not use any screw-type mechanical connectors, there is no need to operate screw-driving tools, thus minimizing the size of the device. Also, since it does not have a "big tail" structure, no special handling is required. Furthermore, the vulnerability of the "big tail" structure or the risk of failure of the connector structure can be eliminated. Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings. [Embodiment of the Invention] FIG. 3 is a perspective view showing the entire cable connector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 3.
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。In both figures, a sealing body 2 made of a resinous acetal mold has a semiconductor element 16 therein and a groove 4 into which an optical fiber cable 6 is inserted. This semiconductor element 1
6 is further formed with a groove 4 into which the optical fiber cable 6 is inserted. The groove 4 of this land body 2 is connected to the cable 6
When inserted into this structure, it is automatically aligned in the wisteria direction. This automatic alignment is performed by the semiconductor elements 16
This is achieved by providing a conical hole 8 (see FIG. 4) which is made to receive a corresponding conical protrusion 10 of the fiber optic cable. This conical protrusion 10 is connected to a protective sleeve 12 attached to the cable end.
It can be provided inside. The cable 6 is fixed to the stereotaxic layer by a hybridization 14 adjacent to the groove 4.
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。It should be noted that said mating part 14 comprises two jaws 31, 33 and applies a spring-like gripping force to the cable 6 either directly or via the protective sleeve 12 of said cable. Further, the crossing section 14 connects the optical fiber cable 6 to the semiconductor element 1.
6, so even if the semiconductor element 16
are accurately aligned even if they are not firmly fixed to the cliff body 2. Here, if the protrusion 18 is formed on the protective sleeve 12, the spring-like grip force applied in the radial direction to the cable sleeve will be applied to the corresponding lotus body 2.
Since the force is converted into an axial force by the raised portion 26 (see FIG. 4), a force that directly contacts the semiconductor element 16 is applied to the cable 6. Since the cable is fixed by the above-mentioned grip force, the cable 6 is attached to the weight body 2.
It can be easily separated and removed. In the embodiments described above, since the weight body 2 is a compact structure, usually only slightly larger than the internal semiconductor element 16, electrical components such as printed wiring can be connected by using the electrical leads 20 of the semiconductor element itself. It can be soldered to the board.
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。A cavity 22 is protruded from the shell 2 to perform this soldering. Now, when inserting the cable 6 into the ridge 2, first insert the conical protrusion 10 into the groove 4, and then insert the mating part 1.
Slightly spread the jaws 31 and 33 of 4. If a further annular ridge 18 is to be accommodated, the jaws are further widened to accommodate this ridge 18 in the inclined ridge 26 in the annular gap 37. A spring-like grip force is thus applied around the cable 6 or sleeve 12. As a result, semiconductor element 1
The conical convex portion 10 of the cable 6 abuts against the conical hole 8 and the gate portion 24 of the cable 6, and the semiconductor element 16 and the cable are arranged. The cable 6 is reliably housed within the body 2 by the spring-like gripping force of the jaws 31 and 33. In order to maximize optical transmission in the cable connector according to the invention, the semiconductor element 16 has a lens 39 in the conical recess 24.
It is also possible to provide
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。Here, when the lens is used, the transmitted light beam passes through the semiconductor element 1.
6 to the optical fiber cable 6 and vice versa. Brief description of the drawings Figures IA to IC
The figure is a diagram explaining the state of the transmission light beam when the optical fiber cable CA and the semiconductor element DE are in misaligned or separated positions, and Figures 2A to 2F show various connection devices according to the prior art. This is a diagram.
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。FIG. 3 is a perspective view showing the entire cable connector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line A--A. 2: Critical condition, 6: Optical fiber cable, 16:
semiconductor element.
FJG.仏 打G′8 F′G.′C 打G2A 【G.28 口G 2C ‘′G 20 円○2E ‘rG 2F FWS 3 打G4F.J.G. Buddha Hit G'8 F'G. 'C Hit G2A [G. 28 Mouth G 2C ''G 20 Yen○2E ‘rG 2F FWS3 Hit G4
Claims (1)
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。[Scope of Claims] 1. A connector that connects a semiconductor element and an optical fiber cable having an annular protuberance to face each other, and includes the following (a) to (a).
(e) Including the casing consisting of (a) a cavity for storing a semiconductor element; (b) a pair of first and second jaws extending from the cavity and facing each other; and (c) a groove formed by the jaws. (d) means for receiving the optical fiber cable and axially arranging the optical fiber cable and the semiconductor element; ,
means for mating a raised part of the optical fiber cable with the inclined raised part; (e) means for arranging the optical fiber cable to face the semiconductor element and generating an axial spring-like gripping force by mating both the raised parts;
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JP10434281A Expired JPS6029927B2 (en) | 1980-07-07 | 1981-07-03 | cable connector |
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