KR100618968B1 - Optical connector assembly - Google Patents

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Abstract

절개형태의 슬리트를 갖는 슬리브를 이용하여 광소자와 광섬유를 결합할 수 있도록 된 광 커넥터 조립체가 개시되어 있다.Disclosed is an optical connector assembly capable of coupling an optical element with an optical fiber using a sleeve having a cutaway slits.

이 개시된 광 커넥터 조립체는 전기적 연결을 하는 스템과, 이 스템 상에 설치된 마운트와, 마운트 상에 장착된 광소자를 구비하는 광모듈과; 마운트가 끼워지는 결합공과, 탄성바이어스에 의해 마운트를 고정할 수 있도록 그 길이방향으로 절개된 슬리트를 가지는 슬리브와; 입사광을 전송하는 광섬유와; 광모듈과 소정 간격 유지한 상태로 결합공에 끼워지고 슬리브의 탄성바이어스에 의해 고정되며, 입사광을 전달하는 페룰과; 페룰을 광섬유 일단에 고정하는 페룰홀더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The disclosed optical connector assembly includes an optical module having a stem for making electrical connections, a mount installed on the stem, and an optical element mounted on the mount; A sleeve having a coupling hole into which the mount is fitted, and a slits cut in the longitudinal direction so that the mount can be fixed by the elastic bias; An optical fiber for transmitting incident light; A ferrule inserted into the coupling hole at a predetermined interval from the optical module and fixed by an elastic bias of the sleeve and transmitting incident light; And a ferrule holder for fixing the ferrule to one end of the optical fiber.

Description

광 커넥터 조립체{Optical connector assembly}Optical connector assembly

도 1은 종래의 광 커넥터 조립체를 보인 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional optical connector assembly.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 커넥터 조립체를 보인 개략적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view showing an optical connector assembly according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 슬리브를 보인 사시도.3 is a perspective view of the sleeve of FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 커넥터 조립체의 결합상태를 설명하기 위해 나타낸 슬리브의 정면도.Figure 4 is a front view of the sleeve shown to explain the coupling state of the optical connector assembly according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

50...광모듈 51...스템 52...리드50 ... optical module 51 ... stem 52 ... lead

53...마운트 55...광소자 57...집속렌즈53 Mount 55 Optical element 57 Focusing lens

60...광 커넥터 61...슬리브 62...결합공60 ... optical connector 61 ... sleeve 62 ... engagement hole

63...슬리트 65...페룰 67...페룰 홀더63 ... slit 65 ... ferrule 67 ... ferrule holder

70...광섬유70 ... optical fiber

본 발명은 광소자와 광섬유의 결합 및 광축정렬을 위한 광 커넥터 조립체에 관한 것으로서, 상세하게는 절개형태의 슬리트를 갖는 슬리브를 이용하여 광소자와 광섬유를 결합할 수 있도록 된 광 커넥터 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an optical connector assembly for coupling and optical axis alignment of an optical element and an optical fiber, and more particularly, to an optical connector assembly capable of coupling an optical element and an optical fiber using a sleeve having a cut-out slits. will be.

도 1을 참조하면, 종래의 광 커넥터 조립체는 발광 및/또는 수광하는 광소자(15)를 포함한 광모듈(10)과, 입사된 광을 전송하는 광섬유(30) 및, 광모듈(10)과 광섬유(30)를 결합하기 위한 광커넥터(20)를 포함하여 구성된다. 여기서, 광소자(15)로서 발광소자를 채용한 경우, 광소자(15)에서 조사된 광이 광섬유(30)를 통해 바르게 전달되기 위해서는 상기 광소자(15)와 광섬유(30) 사이의 광축이 정렬되어야 한다. Referring to FIG. 1, a conventional optical connector assembly includes an optical module 10 including an optical element 15 for emitting and / or receiving light, an optical fiber 30 for transmitting incident light, and an optical module 10. It is configured to include an optical connector 20 for coupling the optical fiber 30. Here, when the light emitting element is employed as the optical element 15, in order for the light irradiated from the optical element 15 to be correctly transmitted through the optical fiber 30, the optical axis between the optical element 15 and the optical fiber 30 is It must be aligned.

이를 감안하여 상기 광모듈(10)은 광소자(15)와 전기적 연결을 하는 스템(11)과, 이 스템(11) 상에 위치되며 상기 광소자(15)가 설치되는 마운트(13)와, 상기 마운트(13) 및 광소자(15)를 감싸도록 상기 스템(11) 상에 설치된 캡(19)과, 상기 캡(19)의 설치홈에 장착되어 상기 광소자(15)에서 조사된 발산광을 집속시키는 집속렌즈(17)를 포함한다. 상기 캡(19)은 소정 직경을 갖는 원통형 구조를 가진다. In view of this, the optical module 10 includes a stem 11 which is electrically connected to the optical device 15, a mount 13 positioned on the stem 11, and the optical device 15 is installed; A diverging light irradiated from the optical device 15 mounted on the cap 19 and the installation groove of the cap 19 so as to surround the mount 13 and the optical device 15. It includes a focusing lens 17 for focusing. The cap 19 has a cylindrical structure having a predetermined diameter.

상기 광커넥터(20)는 상기 광모듈(10)과 상기 광섬유(30)를 결합하기 위한 것으로서, 상기 광모듈(10)이 결합되는 제1결합부(22)와 상기 광섬유(30)가 결합되는 제2결합부(23)를 가지는 커넥터 홀더(24)와, 페룰(27) 및, 페룰 홀더(29)를 포함한다. 제1결합부(22)는 상기 캡(19)의 직경보다 큰 직경을 가지는 원통형상의 홈이다. 이에 따라, 상기 제1결합부(22)과 캡(19) 사이에 갭이 형성된다. 그러므로, 광커넥터(20)에 대한 광모듈(10)의 세팅시 위치정렬용 지그(미도시)에 의해 위치정렬을 수행한 후, 에폭시수지(40)에 의해 광모듈(10)을 제1결합부(22)에 본딩한다. 상기 페룰(27)은 페룰 홀더(29)에 의해 상기 광섬유(30)에 결합되며, 광섬유(30)를 지지해주면서 입사광을 수광하여 상기 광섬유(30)에 전달한다. 상기 제2결합부(23)는 상기 페룰(27)이 결합되는 홈이다. 또한, 상기 커넥터 홀더(21)는 상기 제1 및 제2결합부(22)(23) 사이에 관통공(24)이 형성되어, 상기 제1결합부(22)에 장착된 집속렌즈(17)의 설치공간이 확보되고 상기 집속렌즈(17)를 통해 집속된 광이 상기 페룰(27)로 전달되도록 한다.The optical connector 20 is for coupling the optical module 10 and the optical fiber 30, and the first coupling portion 22 and the optical fiber 30 to which the optical module 10 is coupled are coupled. And a connector holder 24 having a second coupling portion 23, a ferrule 27, and a ferrule holder 29. The first coupling portion 22 is a cylindrical groove having a diameter larger than the diameter of the cap 19. Thus, a gap is formed between the first coupling portion 22 and the cap 19. Therefore, after the alignment is performed by the alignment jig (not shown) when setting the optical module 10 with respect to the optical connector 20, the optical module 10 is first coupled by the epoxy resin 40. Bonding to the section 22. The ferrule 27 is coupled to the optical fiber 30 by the ferrule holder 29, and receives the incident light while supporting the optical fiber 30 and transmits the incident light to the optical fiber 30. The second coupling portion 23 is a groove to which the ferrule 27 is coupled. In addition, the connector holder 21 has a through hole 24 formed between the first and second coupling parts 22 and 23 so that the focusing lens 17 is mounted on the first coupling part 22. The installation space of the secured and the focused light through the focusing lens 17 to be transmitted to the ferrule (27).

이와 같이 구성된 광커넥터 조립체는 광축정렬을 고려하여 먼저 페룰(27)을 커넥터 홀더(21)의 제2결합부(23)에 장착한 다음 지그(미도시)를 사용하여 고정한다. 이후, 제1결합부(22)에 상기 광모듈(10)을 삽입한 후, 조정지그(미도시)를 이용하여 광섬유(30)와의 광축을 조정한다. 조정이 완료된 상태에서 상기 광모듈(10)의 캡(19)과 제1결합부(22) 사이의 갭에 에폭시수지(40)를 주입 본딩하여 광모듈(10)을 커넥터 홀더(21)에 고정한다. The optical connector assembly configured as described above first mounts the ferrule 27 to the second coupling part 23 of the connector holder 21 in consideration of optical axis alignment, and then uses a jig (not shown) to fix it. Thereafter, the optical module 10 is inserted into the first coupling part 22, and then the optical axis with the optical fiber 30 is adjusted using an adjustment jig (not shown). When the adjustment is completed, the epoxy resin 40 is injected and bonded to the gap between the cap 19 of the optical module 10 and the first coupling part 22 to fix the optical module 10 to the connector holder 21. do.

따라서, 커넥터 홀더(21)에 대한 광모듈(10)의 위치를 x, y, z축 및

Figure 111999007758513-pat00001
축 즉, 6축 조정을 거쳐야 하기 때문에 조립공수가 복잡하다는 문제점이 있다. 또한 광커넥터 조립체를 이루는 부품수가 많다는 단점이 있다.Accordingly, the position of the optical module 10 with respect to the connector holder 21 is determined by the x, y, z axis and
Figure 111999007758513-pat00001
There is a problem in that the assembly work is complicated because the axis, that is, six-axis adjustment must be performed. In addition, there is a disadvantage that the number of parts forming the optical connector assembly.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 광소자와 광섬유 사이의 광축정렬이 용이하고, 구조가 대폭 단순화된 구조의 광 커넥터 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical connector assembly having a structure in which optical axis alignment between an optical element and an optical fiber is easy and the structure is greatly simplified.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기적 연결을 하는 스템과, 이 스템 상에 설치된 마운트와, 상기 마운트 상에 장착된 광소자를 구비하는 광모듈과; 상기 마운트가 끼워지는 결합공과, 탄성바이어스에 의해 상기 마운트를 고정할 수 있도록 그 길이방향으로 절개된 슬리트를 가지는 슬리브와; 입사광을 전송하는 광섬유와; 상기 광모듈과 소정 간격 유지한 상태로 상기 결합공에 끼워지고 상기 슬리브의 탄성바이어스에 의해 고정되며, 입사광을 전달하는 페룰과; 상기 페룰을 상기 광섬유 일단에 고정하는 페룰홀더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an optical module comprising a stem for electrical connection, a mount installed on the stem, and an optical element mounted on the mount; A sleeve having a coupling hole into which the mount is fitted, and a slits cut in the longitudinal direction to fix the mount by an elastic bias; An optical fiber for transmitting incident light; A ferrule inserted into the coupling hole at a predetermined interval from the optical module and fixed by an elastic bias of the sleeve and transmitting incident light; And a ferrule holder for fixing the ferrule to one end of the optical fiber.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광 커넥터 조립체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the optical connector assembly according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 커넥터 조립체는 발광 및/또는 수광하는 광소자(55)를 포함한 광모듈(50)과, 입사된 광을 전송하는 광섬유(70) 및 광모듈(50)과 광섬유(70)를 결합하기 위한 광커넥터(60)를 포함하여 구성된다. 여기서, 광소자(55)로서 발광소자를 채용한 경우를 예로 들어 설명한다.2, an optical connector assembly according to an embodiment of the present invention includes an optical module 50 including an optical element 55 for emitting and / or receiving light, an optical fiber 70 and an optical module for transmitting incident light. It comprises an optical connector 60 for coupling the 50 and the optical fiber 70. Here, a case where a light emitting element is employed as the optical element 55 will be described as an example.

상기 광모듈(50)은 전기적 연결을 하는 스템(51)과, 이 스템(51) 상에 설치된 마운트(53)와, 상기 마운트(53) 상에 장착된 광소자(55)를 구비한다.The optical module 50 includes a stem 51 for electrical connection, a mount 53 installed on the stem 51, and an optical element 55 mounted on the mount 53.

상기 스템(51)에는 상기 광소자(55)의 전극을 외부와 연결하기 위한 리드(52)가 구비된다. 상기 마운트(53)는 상기 광커넥터(60)에 상기 광모듈(50)이 직접 결합되도록 한 외주 형상을 가지며, 그 상면에 상기 광소자(55)가 장착된다. 상기 광소자(55)는 상기 리드(52)를 통해 인가된 전류에 의해 구동되어 광을 조사하는 반도체소자이다. 이 광소자(55)는 모서리발광레이저, 표면발광레이저 및, 발 광다이오드 등으로 구성된다. 이러한 광소자 구성 자체는 널리 알려져 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.The stem 51 is provided with a lead 52 for connecting the electrode of the optical device 55 to the outside. The mount 53 has an outer circumferential shape in which the optical module 50 is directly coupled to the optical connector 60, and the optical element 55 is mounted on an upper surface thereof. The optical device 55 is a semiconductor device driven by a current applied through the lead 52 to irradiate light. This optical element 55 is composed of a corner light emitting laser, a surface light emitting laser, a light emitting diode and the like. Since such an optical device configuration itself is widely known, its detailed description is omitted.

여기서, 상기 광소자(55)에서 조사된 광을 집속하기 위하여 상기 광모듈(50)은 집속렌즈(57)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 집속렌즈(57)는 상기 광소자(55)에서 조사된 광을 집속할 수 있도록 구면 또는 비구면의 볼록한 형상을 가진다. 이 집속렌즈(57)는 상기 광소자(55)를 직접 감싸도록 에폭시수지를 상기 마운트(53) 상에 본딩함에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 광소자(55)와 상기 집속렌즈(57) 사이의 위치정렬이 불필요하다는 이점과 상기 집속렌즈(57)를 고정하기 위한 구성이 불필요하다는 이점이 있다.In this case, the optical module 50 may further include a focusing lens 57 to focus the light irradiated from the optical device 55. The focusing lens 57 has a convex shape of a spherical surface or an aspherical surface so as to focus light irradiated from the optical element 55. The focusing lens 57 may be formed by bonding an epoxy resin on the mount 53 to directly surround the optical device 55. In this case, there is an advantage that the alignment between the optical element 55 and the focusing lens 57 is unnecessary, and there is an advantage that a configuration for fixing the focusing lens 57 is unnecessary.

상기 광커넥터(60)는 상기 광모듈(50)과 상기 광섬유(70)를 결합하기 위한 것으로 상기 광모듈(50)이 결합 설치되는 슬리브(61)와, 입사광을 전달하는 페룰(65) 및, 상기 페룰(65)을 상기 광섬유(70) 일단에 고정하는 페룰 홀더(67)를 포함하여 구성된다.The optical connector 60 is for coupling the optical module 50 and the optical fiber 70, the sleeve 61 is coupled to the optical module 50 is installed, the ferrule 65 for transmitting incident light, It is configured to include a ferrule holder 67 for fixing the ferrule 65 to one end of the optical fiber 70.

도 3을 참조하면, 상기 슬리브(61)에는 상기 마운트(53)가 끼워지는 결합공(62)과, 탄성바이어스에 의해 상기 마운트(53) 및 페룰(65)을 고정할 수 있도록 그 길이방향으로 절개된 슬리트(63)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, the sleeve 61 has a coupling hole 62 into which the mount 53 is fitted, and the mount 53 and the ferrule 65 can be fixed by elastic bias. The cut slits 63 are formed.

상기 페룰(65)은 상기 광모듈(50)과 소정 간격 유지한 상태로 상기 결합공(62)에 끼워지고 상기 슬리브(61)의 탄성바이어스에 의해 고정된다.The ferrule 65 is fitted into the coupling hole 62 in a state where the ferrule 65 is maintained at a predetermined distance from the optical module 50 and is fixed by an elastic bias of the sleeve 61.

바람직하게는 상기 마운트(53)의 외주, 상기 페룰(65)의 외주 및 상기 슬리브(61)의 내주는 원통형상의 구조를 가진다. 이 경우 상기 마운트(53) 및 페룰(65)의 외경은 상기 슬리브(61)의 내경 보다는 상대적으로 크며, 서로 동일 직경의 외경을 가진다.Preferably, the outer circumference of the mount 53, the outer circumference of the ferrule 65, and the inner circumference of the sleeve 61 have a cylindrical structure. In this case, the outer diameters of the mount 53 and the ferrule 65 are relatively larger than the inner diameter of the sleeve 61 and have the same outer diameter.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(61)의 결합공(62)에 상기 마운트(53) 및 페룰(65)을 끼워 넣을 때, 상기 슬리트(63)가 벌어지면서 결합된다. 이후, 상기 슬리브(61)는 점선으로 도시된 바와 같은 초기 형상으로 탄성바이어스되어 상기 마운트(53) 및 페룰(65)을 고정하게 된다.Therefore, when the mount 53 and the ferrule 65 are inserted into the coupling hole 62 of the sleeve 61 as shown in FIG. 4, the slits 63 are coupled while being opened. Thereafter, the sleeve 61 is elastically biased into an initial shape as shown by a dotted line to fix the mount 53 and the ferrule 65.

상기한 바와 같이 구성된 광 커넥터 조립체는 별도의 캡이 배제된 광모듈(50)의 마운트(51)를 슬리브(61)의 일단부로부터 결합한다. 이때, 그 외경이 상기 슬리브(61)의 내경보다 큰 마운트(53)가 상기 결합공(62)에 끼워지면서 슬리트(63)가 소정 간격 벌어지게 되어 결합공간이 확보되고, 그 탄성바이어스에 의해 상기 마운트(53)가 고정된다. 한편 상기 슬리브(61)의 타단부로부터는 상기 페룰(65)이 상기 마운트(53)와 동일 동작으로 결합되고, 상기 슬리브(61)의 탄성바이어스에 의해 고정된다. 따라서, 상기 슬리브(61)가 상기 페룰(65)과 상기 마운트(53)의 광축을 조정해주므로, 별도의 광축조정이 불필요하게 된다. 이 경우, 상기 마운트(53)와 페룰(65) 각각과 슬리브(61) 사이의 오차는 위치정렬시 허용오차보다 매우 작으므로 문제되지 않는다.The optical connector assembly configured as described above couples the mount 51 of the optical module 50 without the separate cap from one end of the sleeve 61. At this time, the mount 53 having a larger outer diameter than the inner diameter of the sleeve 61 is fitted into the coupling hole 62, so that the slits 63 are opened at predetermined intervals, thereby securing a coupling space, and by the elastic bias. The mount 53 is fixed. On the other hand, from the other end of the sleeve 61, the ferrule 65 is coupled in the same operation as the mount 53, it is fixed by the elastic bias of the sleeve 61. Therefore, the sleeve 61 adjusts the optical axes of the ferrule 65 and the mount 53, so that no separate optical axis adjustment is necessary. In this case, the error between each of the mount 53 and the ferrule 65 and the sleeve 61 is not a problem since it is much smaller than the tolerance during alignment.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 광 커넥터 조립체는 절개형태의 슬리트를 가지는 슬리브를 사용하여 광모듈과 페룰을 결합함으로써, 광모듈과 페룰 사이의 광축조정을 수동적으로 행할 수 있다. 따라서, 조립공수를 단축시켜 생산성 향상시킬 수 있고, 부품수를 대폭 줄일 수 있다는 이점이 있다.The optical connector assembly according to the present invention configured as described above can passively perform optical axis adjustment between the optical module and the ferrule by combining the optical module and the ferrule using a sleeve having a cut-out slits. Therefore, there is an advantage that the productivity can be improved by shortening the assembly labor, and the number of parts can be greatly reduced.

Claims (4)

전기적 연결을 하는 스템과, 이 스템 상에 설치된 마운트와, 상기 마운트 상에 장착된 광소자를 구비하는 광모듈과;An optical module having a stem for electrical connection, a mount mounted on the stem, and an optical element mounted on the mount; 상기 마운트가 끼워지는 결합공과, 탄성바이어스에 의해 상기 마운트를 고정할 수 있도록 그 길이방향으로 절개된 슬리트를 가지는 슬리브와;A sleeve having a coupling hole into which the mount is fitted, and a slits cut in the longitudinal direction to fix the mount by an elastic bias; 입사광을 전송하는 광섬유와;An optical fiber for transmitting incident light; 상기 광모듈과 소정 간격 유지한 상태로 상기 결합공에 끼워지고 상기 슬리브의 탄성바이어스에 의해 고정되며, 입사광을 전달하는 페룰과;A ferrule inserted into the coupling hole at a predetermined interval from the optical module and fixed by an elastic bias of the sleeve and transmitting incident light; 상기 페룰을 상기 광섬유 일단에 고정하는 페룰홀더;를 포함하되,And a ferrule holder for fixing the ferrule to one end of the optical fiber. 상기 마운트의 외주, 상기 페룰의 외주 및 상기 슬리브의 내주는 원통형상의 구조를 가지며,The outer circumference of the mount, the outer circumference of the ferrule and the inner circumference of the sleeve have a cylindrical structure, 상기 마운트 및 페룰의 외경은 상기 슬리브의 내경보다는 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 광 커넥터 조립체.And an outer diameter of said mount and ferrule is relatively larger than an inner diameter of said sleeve. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 마운트 및 페룰은 상호 동일한 직경의 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 광 커넥터 조립체.And said mount and ferrule have outer diameters of equal diameters to each other. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광모듈은 상기 입사광을 집속하기 위한 집속렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 커넥터 조립체.The optical connector assembly of claim 1 or 2, wherein the optical module further comprises a focusing lens for focusing the incident light. 제3항에 있어서, 상기 집속렌즈는 구면 또는 비구면의 볼록한 형상을 가지며 상기 광소자를 감싸도록 에폭시수지를 상기 마운트 상에 본딩함에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 광 커넥터 조립체.The optical connector assembly according to claim 3, wherein the focusing lens has a convex or spherical convex shape and is formed by bonding an epoxy resin on the mount to surround the optical element.
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