TWI791710B - 光連接器及光連接構造 - Google Patents

Abstract

零件數目少亦無妨且構造亦變得簡單之光連接器包含：光纖，其包含玻璃光纖、及包覆玻璃光纖之樹脂被覆；頭套，其於外側具有凸緣，於內側具有貫通孔，且於貫通孔內保持有在光纖之一端部從樹脂被覆露出之玻璃光纖；插框，其收容頭套；及彈性構件，其抵接於凸緣並對頭套彈推。凸緣於外周具有平坦面，插框具有導引面，該導引面構成為與凸緣之平坦面接觸且定位由彈性構件彈推之頭套以使其無法旋轉。當使頭套向彈推方向之反方向移動時，解除平坦面與導引面之接觸狀態，頭套相對於插框成為浮動狀態。

Description

光連接器及光連接構造

本申請主張基於2017年12月26日於日本提出申請之專利申請編號2017-248782之優先權，該申請之內容藉由引用而併入其中。

本發明係關於一種光連接器及光連接構造，詳細而言，係關於一種具備附凸緣之頭套、對頭套彈推之彈性構件、以及收容頭套及彈性構件之插框的光連接器及光連接構造。

除網際網路等之資訊通信之普及所引起之通信之高速化或資訊量之增大外，為了應對雙方向通信及大容量通信，光網路之組建正不斷發展。光連接器係於資料中心之網路機器彼此之連接或將光纖連接至FTTH（Fiber To The Home，光纖到家）等之室內接收裝置時被使用。光連接器具有保持光纖之頭套或收容頭套之插框。於頭套之外側設置有凸緣，凸緣於光纖之光軸方向上被彈推。光連接器經由套筒結合於另一光連接器，各光纖之芯彼此光學連接。

於對插框施加外力之情形時，亦要求維持芯彼此之光連接狀態。因此，除邊界外，於「MU形多芯光纖連接器」、電子資訊通信學會通信社會大會、B-13-9、2012年9月（非專利文獻1）中，揭示有一種使頭套或凸緣相對於插框浮動以使得施加至插框（插頭外殼）之外力不會到達頭套或凸緣的連接器。

非專利文獻1中記載之光連接器係於頭套與插框之間具有歐丹聯結器機構。頭套相對於位於凸緣與插框之間的結合零件而能夠於與頭套中心軸垂直的一方向（左右方向）上移動，且，結合零件相對於插框而能夠於與頭套中心軸及上述一方向垂直的方向（上下方向）上移動。該光連接器中，將凸緣分割為複數個並使其於上下方向或左右方向上移動，光連接器之零件數目增多，且構造變得複雜，因而難以實現光連接器之製造成本之低廉化。又，非專利文獻1記載之光連接器中，僅記載有頭套以能夠於插框內在與頭套中心軸垂直之方向上移動的方式浮動，但未記載以亦能夠於頭套中心軸之方向上移動、且能夠旋轉之方式浮動。

[解決問題之技術手段]

本發明之光連接器包含：光纖，其包含玻璃光纖、及包覆玻璃光纖之樹脂被覆；頭套，其於外側設置有凸緣，於內側具有貫通孔，且於貫通孔內保持有在光纖之一端部從樹脂被覆露出之玻璃光纖；插框，其收容頭套；及彈性構件，其抵接於凸緣並將頭套向貫通孔之軸之方向前方彈推，凸緣於外周具有平坦面，插框具有導引面，該導引面構成為與凸緣之平坦面接觸而將由彈性構件彈推之頭套定位於特定位置以使其無法旋轉，於相對於特定位置使頭套向貫通孔之軸之方向後方移動之情形時，解除平坦面與導引面之接觸狀態，頭套相對於插框成為浮動狀態。

此處，「貫通孔之軸之方向前方」係指頭套中保持之光纖之端部之某方向之前方，插框中，係指光纖之由頭套保持之端部之某方向之前方。又，「貫通孔之軸之方向後方」係指其相反方向之後方。

本發明之光連接構造係具備本發明之光連接器、及經由套筒連結於本發明之光連接器之連接對象物，而將2根光纖光學連接者，於將頭套插入至套筒，相對於插框之特定位置使頭套向貫通孔之軸之方向後方移動之情形時，解除平坦面與導引面之接觸狀態。

以下，一面參照隨附圖式一面對本發明之光連接器及光連接構造之實施形態進行說明。再者，以下，以LC連接器之例說明光連接器。

圖1係本發明之一態樣之光連接器1之外觀立體圖。光連接器1具備收容有頭套10之插框20，於插框20之後端設置有保護光纖F之罩34。

圖2係頭套10之立體圖。頭套10具有頭套本體11。頭套本體11為較之金屬製之頭套更能夠抑制頭套之端面之反射之氧化鋯製，且為內部具有貫通孔之圓筒形，貫通孔中保持有從光纖F之前端部分之樹脂被覆露出之玻璃光纖。光纖F例如係具有多個芯之多芯光纖，從頭套本體11之後端13插入，前端面從前端12露出，於在繞頭套10之中心軸之特定位置處配置有多個芯之狀態下，固定於頭套10。以下，將X軸定義為與頭套之貫通孔之軸平行，並將光纖F之前端露出之方向設為正。再者，亦將貫通孔之方向稱作光纖F之光軸方向。

於頭套本體11之大致中央位置之外側例如設置有金屬製之凸緣14。凸緣14例如於剖面觀察時為大致四邊形狀，具有形成凸緣14之外周面之上表面15、為「平坦面」之下表面16、及側面17。上表面15與下表面16係隔著光纖F之光軸而對向，於圖示之Z軸方向上隔開特定距離而平行之平面。兩側面17係配置於與上表面15與下表面16正交的方向上，於圖示之Y軸方向上隔開特定距離而平行之平面。再者，上表面15與側面17之邊界位置或下表面16與側面17之邊界位置被倒角。若對上表面15附上用以表示旋轉位置之基準之標記（省略圖示），則可將頭套10於正確之方向上插入至插框20。

圖3係作為插框20之一部分之前殼體21之立體圖。前殼體21係於X軸方向上延伸之角筒狀之樹脂製，具有：能夠接收附凸緣14之頭套10之後端開口24，及使頭套本體11之前端12突出之前端開口23。於前殼體21之外周面設置有具有可撓性之閂鎖臂22。

圖4A、圖4B、圖4C分別係前殼體21之A-A線箭視剖視圖、B-B線箭視剖視圖、C-C線箭視剖視圖。前殼體21於內部具有上表面25、下表面26、及側面27。上表面25與下表面26係於圖示之Z軸方向上隔開特定距離而平行，兩側面27係於圖示之Y軸方向上隔開特定距離而平行。

於前殼體21之上表面25設置有朝向X軸之正方向逐漸縮窄內部空間之錐面28。於較錐面28靠開口23側（前方側）處具有於光軸方向上延伸之平坦之嵌合面28a。於前殼體21之下表面26中與錐面28對向之位置有導引面30a。導引面30a設置於比下表面26高1階之位置，係於光軸方向上延伸之平面。如此，因使前殼體21內之縱向寬度朝向前方逐漸變短，故容易從前殼體21之後方插入頭套10。進而，當使頭套10前進時，因凸緣14之外周面與前殼體21之內周面間隙減小，故容易將頭套10定位於前殼體21。

再者，於前殼體21之側面27亦設置有朝向X軸之正方向逐漸縮小側面27間之寬度的錐面30b。於前殼體21之下表面26中較導引面30a靠開口24側（後方側）處，設置有朝向X軸之正方向逐漸上升之錐面30。就該等方面而言，有助於頭套10之易插入性。

另一方面，導引面30a之X軸方向之長度（圖4B中由L表示）較後述之連接器連接時的凸緣14之向X軸方向之移動量短，導引面30a之後方（X軸之負方向）成為不與凸緣14卡合之間隙部29。而且，間隙部29係由上表面25、下表面26、側面27構成之角筒狀之內部空間，從上表面25到下表面26之距離（圖示之Z軸方向之長度）較凸緣14之厚度長。附凸緣14之頭套10於凸緣14位於間隙部29時能夠浮動。

圖5係表示將頭套10收容於插框20前之狀態之剖視圖。插框20於前殼體21之後方具有後殼體31。後殼體31例如為樹脂製，具有能夠收容頭套10之後端部分或作為「彈性構件」之螺旋彈簧19的圓筒狀之彈簧收容部33。螺旋彈簧19配置於頭套10之後方，抵接於凸緣14之後端並將頭套10向前方（X軸之正方向）彈推。

於後殼體31之外周面設置有能夠卡合於閂鎖臂22之夾具32。將頭套10之後端部分及螺旋彈簧19收容於後殼體31，將頭套10之前端部分插入至前殼體21。使前殼體21與後殼體31對接，當夾具32爬升至閂鎖臂22上時，前殼體21鎖在後殼體31。同時，凸緣14被螺旋彈簧19之彈推力向前方擠壓，凸緣14之下表面16沿著前殼體21之錐面30向前方移動而爬升至前殼體21之導引面30a。藉由凸緣14之下表面16與前殼體21之導引面30a之接觸，保持凸緣14與前殼體21以使其等無法旋轉，進行凸緣14與前殼體21之旋轉方向之位置對準。

圖6係將頭套10收容於插框20後之狀態與對開套筒40一起表示的剖視圖。凸緣14係其下表面16與導引面30a接觸，並且沿著前殼體21之錐面28、30b向前方移動，例如，當凸緣14之上表面15與前殼體21之嵌合面28a接觸時，頭套10於其前端部分從前殼體21突出之位置定位，X軸、Y軸、Z軸之任一方向上均無法移動，亦無法進行繞光軸之旋轉。

對開套筒40具有與頭套10、10'之直徑大致相同或者略小於頭套10、10'之直徑的內徑。又，對開套筒40具有狹縫（省略圖示），能夠擴大該狹縫而增大內徑。再者，亦可將對開套筒40內置於作為將相同種類或不同種類之連接器彼此連接之零件的轉接器中。

圖7係表示光連接器1經由對開套筒40連接於其他光連接器之光連接構造的剖視圖。光連接構造具備光連接器1、另一光連接器1'，使用對開套筒40將光連接器1側之光纖F與光連接器1'側之光纖F'（省略圖示）光學連接。光纖F'亦係具有多個芯之多芯光纖，於在繞頭套10'之中心軸之特定位置處配置有多個芯之狀態下，固定於頭套10'。光連接器1'雖未以剖視圖示出，但與光連接器1同樣地構成，於插框20'內具有保持光纖F'之頭套10'及對頭套10'彈推之彈性構件（省略圖示）。

將頭套10從對開套筒40之一端插入，將頭套10'從對開套筒40之另一端插入，使頭套10側之光纖F之端面與頭套10'側之光纖F'之端面於對開套筒40內進行面接觸（亦稱作連接器連接）。當對開套筒40進入至前殼體21內，頭套10向後方移動時，凸緣14抵抗螺旋彈簧19之彈推力而向後方移動，因而解除前殼體21之嵌合面28a與凸緣14之上表面15之接觸狀態，於頭套10進而向後方移動之情形時，解除前殼體21之導引面30a與凸緣14之下表面16之接觸狀態。

然後，當凸緣14到達間隙部29時，頭套10相對於前殼體21成為浮動狀態，X軸、Y軸、Z軸之任一方向上均能夠移動，亦能夠與光連接器1'側之光纖F'一起繞光軸旋轉。

如此，將光連接器1與作為連接對象物之光連接器1'連結前（使頭套10從前方移動至後方前），凸緣14之上表面15、下表面16與前殼體21之嵌合面28a、導引面30a成為接觸狀態，因而頭套10相對於前殼體21定位，亦防止旋轉。由此，藉由使插框20與插框20'對向，可使光纖F所包含之多個芯各自與光纖F'所包含之多個芯各自準確地對向。

另一方面，將光連接器1與光連接器1'連結後（使頭套10向後方移動後：連接器連接時），解除凸緣14之上表面15、下表面16與前殼體21之嵌合面28a、導引面30a之接觸狀態，使頭套10相對於前殼體21浮動。即便於對前殼體21或後殼體31施加有外力之情形時外力亦不會傳遞至頭套10，可維持2根光纖F與光纖F'之光連接狀態。

如此，僅由凸緣14之上表面15、下表面16與前殼體21之嵌合面28a、導引面30a之設置便達成定位狀態與浮動狀態，光連接器1之零件數目少亦無妨，且光連接器1之構造亦變得簡單。結果，可提供構造簡單且容易維持光連接狀態之光連接構造。

且說，上述實施形態中，列舉如下示例進行了說明，即，於凸緣14之下表面16與前殼體21之導引面30a接觸之情形時，由前殼體21之嵌合面28a及導引面30a夾持凸緣14之上表面15及下表面16。該情形時，利用錐面與導引面便可容易定位凸緣。然而，本發明不限於該例，亦可省略前殼體21之嵌合面28a。具體而言，例如藉由將錐面28設為更陡峭之角度，亦能夠利用前殼體21之錐面28與導引面30a夾持凸緣14之上表面15及下表面16。

又，本發明例如亦可適用於包含SC連接器或MU連接器之其他形式之光連接器。進而，本發明之光纖例如亦可為單模光纖、極化波保持光纖、或者束狀光纖。該等之中的多芯光纖、極化波保持光纖、束狀光纖係於光學連接時需要進行繞中心軸之旋轉角度之調整之光纖。

極化波保持光纖（例如應力賦予型極化波保持光纖）雖省略圖示，但於芯之兩側配置有圓形之應力賦予部。單模光纖中，存在具有正交之2個極化波面之模式（極化波模式），極化波保持光纖係使該等2個極化波模式間產生傳播常數差，抑制從一極化波模式向另一極化波模式之結合而提高極化波保持能力之光纖。

束狀光纖係為了與多芯光纖光學連接而收集多個單芯光纖而成之光纖。詳細而言，例如準備將玻璃徑125 μm之多芯光纖之前端化學蝕刻而細徑化例如為玻璃徑45 μm所得者，如圖8所示，利用接著劑將多根（例如7根）集中插入至頭套10。該例之情形時，可配置成芯間之距離為45 μm。如此，於除單模光纖之外，使用多芯光纖、極化波保持光纖、束狀光纖之情形時，亦可確實地定位，因而可防止連接損耗之減少。

上述實施形態中，列舉製造容易且剖面觀察時為大致四邊形狀之凸緣14之例進行了說明。然而，本發明之凸緣亦可於剖面觀察時為非軸對稱的形狀，例如剖面觀察時為D字形或三角形、具有作為鍵的突起的形狀。

圖9A係具有剖面觀察時為D字形狀之凸緣14A之頭套之例。凸緣14A具有平坦之下表面16、及位於下表面16之上方之彎曲面15a。

圖9B係包括具有鍵突起18之凸緣14B的頭套之例。凸緣14B於與為「平坦面」之下表面16不同的側面17之前端部分具有鍵突起18。鍵突起18係相對於頭套之中心軸垂直之剖面為大致四邊形狀。該例之情形時，前殼體21具有與螺旋彈簧19之彈推方向平行之鍵槽，鍵突起18於鍵槽中滑動。

如此，若使凸緣14形成為剖面觀察時為非軸對稱的形狀，則即便不賦予用於表示旋轉位置之基準之標記，亦仍可將頭套10於正確之方向上插入至插框20中，因而頭套10與插框20之旋轉方向之位置對準變得容易。

又，以前殼體21具有錐面28、30b之例進行了說明，但凸緣14亦可於上表面15、下表面16、側面17之光軸方向前方部分具有朝向該光軸方向前方逐漸變細的錐面。若使凸緣14之高度或寬度朝向前方逐漸變短，則容易從插框20之後方插入頭套10。進而，當使頭套10前進時，凸緣14與插框20之間隙減小，因而容易將頭套10定位於插框20。當如此使凸緣14之前方變細之情形時，前殼體可與上述實施形態同樣地設置錐面28、30b以縮窄內部空間，亦可具有平坦之面以代替錐面28、30b。

應認為此次揭示之實施形態於所有方面均為例示，並非限制性者。本發明之範圍並非由上述含義而是由申請專利範圍表示，意圖包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之所有變更。

1‧‧‧光連接器 1'‧‧‧光連接器 10‧‧‧頭套 10'‧‧‧頭套 11‧‧‧頭套本體 12‧‧‧前端 13‧‧‧後端 14‧‧‧凸緣 15‧‧‧上表面 15a‧‧‧彎曲面 16‧‧‧下表面 17‧‧‧側面 18‧‧‧鍵突起 19‧‧‧螺旋彈簧 20‧‧‧插框 20'‧‧‧插框 21‧‧‧前殼體 22‧‧‧閂鎖臂 23‧‧‧前端開口 24‧‧‧後端開口 25‧‧‧上表面 26‧‧‧下表面 27‧‧‧側面 28‧‧‧錐面 28a‧‧‧嵌合面 29‧‧‧間隙部 30‧‧‧錐面 30b‧‧‧錐面 30a‧‧‧導引面 31‧‧‧後殼體 32‧‧‧夾具 33‧‧‧彈簧收容部 34‧‧‧罩 40‧‧‧對開套筒 F‧‧‧光纖 L‧‧‧長度 X‧‧‧軸 Y‧‧‧軸 Z‧‧‧軸

圖1係本發明之一態樣之光連接器之外觀立體圖。

圖2係構成圖1之光連接器之頭套之立體圖。

圖3係構成圖1之光連接器之插框之一部分即前殼體之立體圖。

圖4A係圖3之前殼體之A-A線箭視剖視圖。

圖4B係圖3之前殼體之B-B線箭視剖視圖。

圖4C係圖3之前殼體之C-C線箭視剖視圖。

圖5係表示將圖1之光連接器之頭套收容於插框前之狀態的剖視圖。

圖6係將圖1之光連接器之頭套收容於與插框後之狀態與對開套筒一起表示的剖視圖。

圖7係表示圖1之光連接器經由對開套筒而連接於其他光連接器之狀態的剖視圖。

圖8係用於說明組裝有束狀光纖之頭套之概念圖。

圖9A係其他實施形態之頭套之立體圖。

圖9B係其他實施形態之頭套之立體圖。

1‧‧‧光連接器

10‧‧‧頭套

20‧‧‧插框

21‧‧‧前殼體

22‧‧‧閂鎖臂

31‧‧‧後殼體

32‧‧‧夾具

34‧‧‧罩

F‧‧‧光纖

X‧‧‧軸

Y‧‧‧軸

Z‧‧‧軸

Claims (11)

1. 一種光連接器，其包含：光纖，其包含玻璃光纖、及包覆上述玻璃光纖之樹脂被覆；頭套，其於外側設置有凸緣，於內側具有貫通孔，且於上述貫通孔內保持著在上述光纖之一端部從上述樹脂被覆露出之上述玻璃光纖；插框，其收容上述頭套；及彈性構件，其抵接於上述凸緣並將上述頭套向上述貫通孔之軸之方向前方彈推，上述凸緣於外周具有平坦面，該平坦面係與上述貫通孔之軸平行之平面，上述插框具有導引面，該導引面係位於上述插框之內周面之與上述彈性構件之彈推方向平行的平面，且構成為與上述凸緣之平坦面接觸而將由上述彈性構件彈推之上述頭套定位於特定位置並使其無法旋轉，於上述插框之內周面，在與上述導引面對向之位置，具有朝向上述貫通孔之軸之方向前方逐漸縮窄內部空間的錐面，於相對於上述特定位置使上述頭套向上述貫通孔之軸之方向後方移動之情形時，解除上述平坦面與上述導引面之接觸狀態，上述頭套相對於上述插框成為浮動狀態。
2. 如請求項1之光連接器，其中於在上述特定位置處上述平坦面與上述導引面接觸之情形時，上述凸緣由上述錐面與上述導引面所夾持。
3. 如請求項1之光連接器，其中上述平坦面位於上述凸緣之外周面， 上述凸緣於上述平坦面之上述貫通孔之軸之方向前方部分，具有朝向該貫通孔之軸之方向前方逐漸變細的錐面。
4. 如請求項2之光連接器，其中上述平坦面位於上述凸緣之外周面，上述凸緣於上述平坦面之上述貫通孔之軸之方向前方部分，具有朝向該貫通孔之軸之方向前方逐漸變細的錐面。
5. 如請求項1至4中任一項之光連接器，其中上述凸緣於剖面觀察時為大致四邊形狀。
6. 如請求項1至4中任一項之光連接器，其中上述凸緣於剖面觀察時為非軸對稱。
7. 如請求項6之光連接器，其中上述凸緣於剖面觀察時為D字形狀。
8. 如請求項6之光連接器，其中上述凸緣於與上述平坦面不同之面具有鍵突起，上述插框於內周面具有供上述鍵突起在其內部滑動的鍵槽。
9. 如請求項1至4中任一項之光連接器，其中上述光纖為單模光纖、多芯光纖、極化波保持光纖、束狀光纖中之任一者。
10. 如請求項1至4中任一項之光連接器，其中上述頭套為氧化鋯製。
11. 一種光連接構造，其係具備如請求項1至10中任一項之光連接器、及經由套筒連結於上述光連接器之連接對象物，而將2根上述光纖光學連接者，於將上述頭套插入至上述套筒，相對於上述插框之上述特定位置使上述頭套向上述貫通孔之軸之方向後方移動之情形時，解除上述平坦面與上述導引面之接觸狀態。

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