WO2016117470A1 - 光レセプタクル、光通信用送受信モジュールおよび光レセプタクルの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the protrusion 6e and the protrusion 6d are processed into a flange shape having an outer periphery having the same outer diameter as the protrusion height of the protrusion 6d while rotating the cylindrical member 6 about the central axis. Thereafter, the portion excluding the protrusion 6e and the protrusion 6d is cut in the axial direction from the surface of the one end 6a. By processing in this way, the processing of the protruding portion 6e and the protrusion 6d of the cylindrical member 6 is facilitated.
- the stub ferrule 4c is a cylindrical metal body or electrical insulator, and has a thin through hole at the center axis position.
- the optical fiber 5 is inserted through this hole over the entire length of the stub ferrule 4c.
- the rear end portion including the rear end surface 4 a of the fiber stub 4 is fixed to the inner hole of the cylindrical member 6 by press-fitting or bonding, and is held by the cylindrical member 6.
- the sleeve 7 has a cylindrical shape, and a rear end (lower end in FIG. 1) is put on a front end 4b (upper end in FIG. 1) of the fiber stub 4 and fixed.
- the sleeve 7 has an inner diameter that can be fitted to the outer periphery of the fiber stub 4 at the rear end, and has an inner diameter different from the inner diameter of the rear end through a step.
- the rear end side has an inner diameter that can be fitted to a ferrule having a diameter of 1.25 mm
- the front end side has an inner diameter that can be fitted to a ferrule having a diameter of 2.5 mm. That is, the inner diameter on the front end side is formed larger than the inner diameter on the rear end side.
- the sleeve 7 may have a narrower inner diameter on the front end side than that on the rear end side.
- the rear end surface of the sleeve 7 is fixed so as to abut against the front end surface of the protruding portion 6e. Then, a gap is formed between the rear end surface of the sleeve 7 and the one end 6a surface of the cylindrical member 6, and a tool can be inserted therein.
- This replacement operation can be performed without any problem even after the optical receptacle 1 is assembled to the optical transceiver module 3 and further assembled to the optical transceiver.
- the optical component assembly is used for the optical receptacle 1.
- the present invention is not limited to this.
- it can also be used in an optical receptacle type having a function of a sleeve or the like on the side of the optical connector connected to the optical communication transceiver module 3.
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Abstract
光レセプタクルは、導光部材４と、この導光部材４を貫通孔内に保持する筒部材６と、この筒部材６の一端６ａにおいて外周面６ｃより突出した突起６ｄとを具備する光部品組立体と、筒形状であり、後端側が前記導光部材の外周に嵌合されるとともに、先端側の内径が後端側の内径と異なるスリーブ７と、このスリーブ７の外周面を覆うとともに、後端部に軸方向から周方向に折れ曲がる溝８ｃを有し、この溝８ｃを筒部材６の突起６ｄに係合させて固定された筒状のシェル８とを具備する。シェル８およびスリーブ７が着脱自在なものであり、他の内径を有するスリーブおよびシェルに換装することが容易である。
Description
本発明は、光ファイバ同士の接続部に用いられるＳＣ型、ＬＣ型等の各種光コネクタに対応させることが可能な光レセプタクル、これら光レセプタクルと発光素子または受光素子とを具備した光通信用送受信モジュール、およびＳＣ型、ＬＣ型等に換装して組み立てた光レセプタクルの製造方法に関するものである。
光ファイバ双方向通信において、光通信用送受信モジュールが用いられている。光通信用送受信モジュールは、ＬＤ（レーザダイオード）等の発光素子またはＰＤ（フォトダイオード）等の受光素子を備える光送受信回路を小型パッケージに収納している。また、光通信用送受信モジュールは、小型パッケージの筐体に取り付けられた光レセプタクル部を備えている。この光レセプタクル部に光ファイバを接続することによって、相手方の光通信用送受信モジュールと通信できるようになっている。
従来の光通信用送受信モジュールの概略断面構造を図７に示す。従来の光通信用送受信モジュール１００は、光レセプタクル部１１０および光素子デバイス部１２０から成っている。
光素子デバイス部１２０は、ＬＤ等の発光素子またはＰＤ等の受光素子等の光素子１２１を収納している。光素子デバイス部１２０は、アダプタ１２２を介して光レセプタクル部１１０のホルダ１１１に固定される。
光レセプタクル部１１０は、ホルダ１１１と、ファイバスタブ１１２と、スリーブ１１３と、スリーブカバー１１４とを備えている。ファイバスタブ１１２は、中心軸位置に光ファイバが挿通されている。スリーブ１１３は、円筒形状のもので、ファイバスタブ１１２の先端に被せて取り付けられる。ホルダ１１１は、内側にファイバスタブ１１２を保持し、またスリーブカバー１１４の下部外周面を保持している。スリーブカバー１１４は、スリーブ１１３を覆うようにホルダ１１１に圧入して、または接着されて固定されている。スリーブカバー１１４はシェル１１４とも呼ばれる。
そして、この光レセプタクル部１１０に光コネクタが接続されるとき、光コネクタ内のプラグフェルールがスリーブ１１３によってガイドされ、フェルールの先端面とファイバスタブ１１２の先端面とが中心軸を一致させて当接されるようになっている。これによって、フェルール中の光ファイバとファイバスタブ１１２中の光ファイバとが当接されて、光信号が接続される。
図７に示す例において、光レセプタクル部１１０のスリーブカバー１１４は、非金属材料、例えばジルコニアセラミック材で形成されている。スリーブカバー１１４には、この他に、ＳＵＳ等の金属材もよく用いられる。これらスリーブカバー１１４は、下方部をホルダ１１１に圧入することによって固定される。スリーブカバー１１４は、接着剤によってホルダ１１１に固定されるものもある。しかし、固定強度の点において、また固定強度が安定している等の理由により、スリーブカバー１１４を圧入によってホルダ１１１に固定する方法がよく用いられる。
図７に示す例において光レセプタクル部１１０は、スリーブカバー１１４が非金属製なので、スリーブカバー１１４が雑音のアンテナとなってしまうことがない。
光コネクタには、直径が異なる２種のプラグフェルールがよく用いられる。プラグフェルールには、ＳＣ型コネクタ等に用いられる直径が２．５ｍｍのものと、ＬＣ型コネクタ等に用いられる直径が１．２５ｍｍのものとがある。これらプラグフェルールと正常に嵌合させるために、スリーブ１１３の内孔に挿入されるファイバスタブ１１２も、プラグフェルールの直径に合わせた高精度の直径を有するものが用いられている。
従来、これらプラグフェルールの直径が異なる各種光コネクタ用に、それぞれ専用の光レセプタクル部１１０を用意し、光素子デバイス部１２０と組み合わせて、それぞれの光通信用送受信モジュール１００が供給されている。
しかしながら、注文に応じて速やかに光通信用送受信モジュール１００を出荷するためには、これら注文に適合する光通信用送受信モジュール１００をそれぞれ２種類常時在庫しておかなければならず、在庫量が増えてしまうという問題があった。
なお、従来の光レセプタクル１１０は、スリーブカバー１１４とホルダ１１１とが圧入によって組み立てられる場合が多い。圧入工程は、光レセプタクル１１０工場内の機械設備を用いて行なわなければならない。固定強度が強いので、スリーブカバー１１４とホルダ１１１とを手で脱着することは大変困難である。そこで、工場で組み立てられた２種類の光レセプタクル部１１０を備えた光通信用送受信モジュール１００をそれぞれ２種在庫しておかざるを得なかった。
上記問題点に鑑み、本発明は、多種類の光コネクタのいずれにも適合するように換装可能な光レセプタクルおよびこれを用いた換装可能な光通信用送受信モジュールを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る光レセプタクルは、導光部材と、この導光部材を貫通孔内に保持する筒部材と、この筒部材の一端において外周面より突出した突起とを具備する光部品組立体と、筒形状であり、後端側が前記導光部材の外周に嵌合されるとともに、先端側の内径が後端側の内径と異なるスリーブと、このスリーブの外周面を覆うとともに、後端部に軸方向から周方向に折れ曲がる溝を有し、この溝を前記筒部材の前記突起に係合させて固定された筒状のシェルとを具備する。
上記光レセプタクルにおいて、前記スリーブの前記先端側の内径は、直径２．５ｍｍ形フェルールと嵌合可能な内径とされていることを特徴とする。
また、上記光レセプタクルにおいて、前記スリーブの前記後端側の内径は、直径１．２５ｍｍ形フェルールと嵌合可能な内径とされている。
また、上記光レセプタクルにおいて、前記導光部材は、フェルールに光ファイバが挿通されたファイバスタブである。
上記光レセプタクルにおいて、前記フェルールは直径１．２５ｍｍ形フェルールである。
本発明の一実施形態に係る光通信用送受信モジュールは、上記光レセプタクルと、内部に光素子を収容し、前記筒部材に固定された光通信用パッケージとを具備する。
また、本発明の一実施形態に係る光レセプタクルの製造方法は、上記光レセプタクルの前記シェルを周方向に回転させた後に軸方向に引き抜いて、前記光部品組立体の前記突起と前記シェルの前記溝との係合を解除し、次に前記スリーブを引き抜き、その後、前記導光部材に前記スリーブと内径の異なる他のスリーブを挿着してから、前記光部品組立体の前記突起に、前記シェルと後端部形状が同じで、前記他のスリーブを覆う他のシェルの後端部の溝を係合させることによって、他の光レセプタクルに換装して組み立てたことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る光レセプタクルの製造方法は、上記光レセプタクルの前記他のシェルを周方向に回転させた後に軸方向に引き抜いて、前記光部品組立体の前記突起と前記他のシェルの前記溝との係合を解除し、次に前記他のスリーブを引き抜き、その後、前記導光部材に前記スリーブを挿着してから、前記光部品組立体の前記突起に、前記シェルの溝を係合させることによって、上記光レセプタクルに換装して組み立てたことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る光レセプタクルは、光部品組立体が、一端において外周面より突出した突起を有した筒部材と、この筒部材に保持された導光部材とを有している。導光部材にはスリーブの後端側が嵌合されている。スリーブは筒形状であり、先端側の内径が後端側の内径と異なっている。そして、光レセプタクルは、後端部に軸方向から周方向に折れ曲がる溝を有し、この溝を筒部材の突起に係合させて固定された筒状のシェルを具備する。このような光レセプタクルによれば、筒状のシェルおよびスリーブの脱着が容易で、光レセプタクルを光通信用送受信モジュールに組み立てた後に、スリーブおよびシェルを脱着して換装可能な光レセプタクルとすることができる。
上記光レセプタクルにおいて、スリーブの先端側の内径が、直径２．５ｍｍ形フェルールと嵌合可能な内径とされている場合には、直径２．５ｍｍ形プラグフェルールを有するＳＣ型光コネクタ等と良好に接続させることができる。
また、上記光レセプタクルにおいて、スリーブの後端側の内径が、直径１．２５ｍｍ形フェルールと嵌合可能な内径とされている場合は、導光部材を小型なものとすることができる。
また、上記光レセプタクルにおいて、導光部材は、フェルールに光ファイバが挿通されたファイバスタブである場合、導光部材を接続特性の良いものとすることができる。
上記光レセプタクルにおいて、フェルールが直径１．２５ｍｍ形フェルールである場合、１．２５ｍｍ形フェルールに嵌合可能なスリーブを挿入して用いることができる。
本発明の一実施形態に係る光通信用送受信モジュールによれば、上記いずれかの光レセプタクルを具備することから、光レセプタクルを直径の異なるプラグフェルール用に換装可能な光通信用送受信モジュールとすることができる。
また、光レセプタクルのシェルを周方向に回転させた後に軸方向に引き抜いて、光部品組立体の突起とシェルの溝との係合を解除し、次にスリーブを引き抜き、その後、導光部材に異なる内径の他のスリーブを挿着してから、光部品組立体の突起に、シェルと後端部形状が同じで、他のスリーブを覆う他のシェルの溝を係合させることによって、他の光レセプタクルに換装可能な光レセプタクルとすることによって、光通信用送受信モジュールに組み立てられた後でもシェルおよびスリーブを換装し、光レセプタクル部を他のスリーブおよび他のシェルを用いた規格のものに換装して組み立てることができる。
また、光レセプタクルの他のシェルを周方向に回転させた後に軸方向に引き抜いて、光部品組立体の突起と他のシェルの溝との係合を解除し、次に他のスリーブを引き抜き、その後、導光部材にスリーブを挿着してから、光部品組立体の突起にシェルの溝を係合させることによって、換装可能な光レセプタクルとすることによって、光通信用送受信モジュールに組み立てられた後でも他のシェルおよび他のスリーブを換装し、光レセプタクル部を異なる規格に適合するものに組み立てることができる。
以下、本発明の実施の形態の各例について、図面を参照しながら説明する。なお、各図においてそれぞれ対応する部位を示す場合は、同じ名称を用いるとともに同じ符号を付している。
図１は、本発明の光レセプタクル１の実施の形態の一例を示した分解斜視図である。図２は、図１に示す筒部材６，導光部材（ファイバスタブ）４およびスリーブ７が組み立てられ、これにシェル８を組み立てる前の光レセプタクル１を示す側面図である。また、図３は、光レセプタクル１を含む光通信用送受信モジュール３の中心軸を含む断面における断面図である。なお、図３において光通信用パッケージ１１の内部詳細は省略してハッチングを付した。
本実施の一形態において、光レセプタクル１は、導光部材４と筒部材６とが組み合わされた光部品組立体を含んでいる。そして、光レセプタクル１は、この光部品組立体にスリーブ７とシェル８とが組み合わされて成る。
筒部材６は、金属，セラミックスまたは樹脂等を加工して作製される。筒部材６は、中心軸部分に貫通孔が形成された全体的に円筒形状の部材である。筒部材６は、一端６ａ部分に外周面６ｃより外側に突出する突起６ｄを備えている。また、他端６ｂ側に外径を大きくしたフランジ部分６ｆが設けられる場合がある。
図１，図２に示す本発明の実施の一形態において、筒部材６の一端６ａの端面には、筒部材６の軸方向に突出する突出部６ｅが設けられている。突出部６ｅの側面は外周面６ｃと連続した面であり、外周面６ｃの一部として形成されている。突起６ｄは、この突出部６ｅの側面から外周面６ｃより外側に突き出すように設けられている。
この他、突起６ｄの形状として、突出部６ｅを設けずに、筒部材６の一端６ａ側の外周面６ｃから突起６ｄを単純に突出させたものでもよい。
図１，図２に示す突出部６ｅおよび突起６ｄの加工は、筒部材６を中心軸で回転させながら、突起６ｄの突出高さと同じ外径の外周を有するフランジ形状に加工する。その後一端６ａ面から突出部６ｅおよび突起６ｄを除く部分を軸方向に切削する。このように加工することによって、筒部材６の突出部６ｅおよび突起６ｄの加工が容易になる。
突起６ｄは、筒部材６の軸に関して対称な２箇所以上の外周面６ｃに設けるのが好ましい。また、複数設ける場合は、外周面６ｃを等分する位置に設けるのが好ましい。例えば、３箇所に設ける場合は、互いに１２０°の角度となる正三角形の頂点位置に設けるのが好ましい。図１，図４は、筒部材６の中心軸に関して２箇所に突起６ｄが配置された例を示す。このように突起６ｄは、少なくとも２箇所に設けるのがよく、シェル８の固定を安定なものにする。また、軸の傾きを生じ難いようにシェル８を固定することができる。
導光部材４は、光を透過する機能を有している。図１，図２，図３においては、ファイバスタブ４を用いた例を示しているが、例えばガラス板，ガラス成形体，その他の透明な結晶体等でもよい。ファイバスタブ４は、円筒形状のスタブフェルール４ｃの中心孔の後端４ａから先端４ｂにかけて光ファイバ５が挿通されたものである。以下、導光部材４としてファイバスタブ４を用いる例を示し、導光部材４をファイバスタブ４とも言う。
スタブフェルール４ｃは、筒形状を成す金属体または電気的絶縁体であって、中心軸位置に細い貫通孔を有している。この孔にはスタブフェルール４ｃの全長に亘って光ファイバ５が挿通される。そして、ファイバスタブ４の後端面４ａを含む後端部が筒部材６の内孔に圧入もしくは接着などにより固定されて、筒部材６に保持される。
スタブフェルール４ｃには、直径（外径）が１．２５ｍｍ形のものと２．５ｍｍ形の２種が多く用いられる。直径１．２５ｍｍ形のフェルールは、実際には直径１．２４９±０．０００７ｍｍまたは直径１．２４９±０．０００５ｍｍの直径を有する。また、直径２．５ｍｍ形のフェルールは、実際には直径２．４９９±０．０００５ｍｍの直径を有する。本実施形態においては、この中の直径１．２５ｍｍ円筒形全ジルコニアフェルールを主として用いる。
ファイバスタブ４の後端面４ａは、ファイバスタブ４の軸に直交する面に対して少なくとも一部が傾斜した傾斜面とするのが好ましい。この傾斜面とされた後端面４ａの一部とは光ファイバ５の入出射端面が含まれる面である。図３に示されるファイバスタブ４においては、後端面４ａの全面が傾斜面とされている。この他例えば、ファイバスタブ４の端面の中央部に突出した部分を形成し、この突出した部分の後端面４ａが傾斜面とされていてもよい。
そして、このファイバスタブ４を筒部材６に固定する際は、後端面４ａの傾斜方向と突起６ｄの突出方向とが一定の位置関係になるように固定するのが好ましい。例えば、図３に示されるファイバスタブ４は、後端面４ａの傾斜方向と突起６ｄの突出方向とが平行になるように固定されている。これによって、突起６ｄの突出方向によって、ファイバスタブ４の傾斜面の傾斜方向を外側から判定することができる。
ファイバスタブ４の後端面４ａには、光アイソレータ９が配置される場合がある。光アイソレータ素子９は、例えば、偏光子９ａと、ファラデー回転子９ｂと、検光子９ｃとを順に貼り合わせたものである。偏光子９ａと検光子９ｃの透過偏波面の角度を４５°となるよう回転調芯し、各々を接着剤により貼り合わせる。そして、ファイバスタブ４の後端面４ａの外周内側に収容される大きさの直方体形状に裁断して作製される。
裁断した光アイソレータ素子９は、ファイバスタブ４の後端面４ａに接着等の方法によって固定される。ファイバスタブ４の後端面４ａに液状の接着剤を滴下すると、接着剤の表面張力で丸く盛り上がるように後端面４ａに濡れ広がる。その上に、光アイソレータ素子９を載置すると、接着剤の表面張力によって、光アイソレータ素子９が後端面４ａの中心位置に移動するので、その位置で光アイソレータ素子９を後端面４ａに押圧して密着させ、接着剤を固化させるとよい。後端面４ａの中心位置には光ファイバ５の端面があり、ファイバスタブ４の光路上に光アイソレータ９が配置されることになる。
なお、光アイソレータ素子９は、ファイバスタブ４の光路上に配置されればよい。例えば、上記例においては後端面４ａに配置したが、ファイバスタブ４の軸方向中央部分に光ファイバ５を横切る溝を設け、この溝内に光アイソレータ素子９を配置してもよい。
また、図３に示すように、光アイソレータ素子９は、入射面および出射面が光軸に垂直な面に対し、後端面４ａの傾斜角度に合わせて所定角度傾いており、側面が光軸に平行な平行六面体とするのがよい。後端面４ａは光軸に垂直な面に対して傾斜する面とされているので、この場合、後端面４ａは楕円形状となる。そこで、光アイソレータ素子９の光入射面および出射面は長方形状とし、例えば偏波角度に対して所定角度の関係にした長辺を後端面４ａの長径方向になるようにして貼り付けるとよい。
さらに、長辺の方向と突起６ｄとの位置関係が一定となるように光アイソレータ素子９を後端面４ａに貼り付けるとよい。突起６ｄの突出方向によって、光アイソレータ素子９の偏波面の角度を容易に判定することができる。光アイソレータ素子９の周囲にはファラデー回転子９ｂに磁界を加える磁石１０が配置される場合がある。なお、厳密には光アイソレータ素子９に磁石１０を加えたものを光アイソレータ９と称する場合があるが、ここの説明においては、このような厳密な区別をしていない。
このようにして組み合わされた光部品組立体は、光素子を収納した光通信用パッケージ１１に調芯アダプタ１２ａ，１２ｂを介して接合することによって、本発明の一実施形態に係る光通信用送受信モジュール３とすることができる。接合時に、光素子と光ファイバ５とが光結合するように位置調整が行なわれる。
または、先ず光部品組立体にさらにスリーブ７およびシェル８を固定して光レセプタクル１に組み立て、その後に光素子を収納した光通信用パッケージ１１に調芯アダプタ１２ａ，１２ｂを介して接合してもよい。この場合も、光レセプタクル１をＸＹＺ方向に動かせ、光素子と光ファイバ５とが光結合する位置で、調芯アダプタ１２ａ，１２ｂと筒部材６および光通信用パッケージ１１とをＹＡＧ溶接等で接合して固定する。これにより、本発明の一実施形態に係る光通信用送受信モジュール３が完成する。
光レセプタクル１は、光部品組立体に、下記の例のようにスリーブ７およびシェル８を取り付けることによって完成する。
スリーブ７は円筒形状を成し、後端（図１においては下端）部をファイバスタブ４の先端４ｂ（図１においては上端）部に被せて固定する。スリーブ７は、後端部がファイバスタブ４の外周に嵌合可能な内径を有し、先端側は段差を介して後端部の内径と異なる内径を有している。例えば、後端側は直径１．２５ｍｍ形のフェルールに嵌合可能な内径であり、先端側は直径２．５ｍｍ形のフェルールに嵌合可能な内径とされている。つまり、先端側の内径が、後端側の内径よりも太く形成されている。これとは逆に先端側の内径が後端側の内径より細いスリーブ７としてもよい。
なお、ファイバスタブ４の先端４ｂは、１．２５ｍｍ径の後端側と２．５ｍｍ径の先端側との間の段差よりも先端側に位置するように配置される。すなわち、ファイバスタブ４の先端４ｂ部は先端側の内側に露出されるように配置される。
段差は、スリーブ７の軸に直角な面でなくてもよい。例えば、図３に示すように、先端側から後端側に向けて内径が細くなるように傾斜した面としてもよい。そして、ファイバスタブ４の先端４ｂ部は、この傾斜した面の内側に露出されるように配置されてもよい。
図示していないが、スリーブ７の先端（図１においては上端）側の筒の内側には、光ファイバが挿通されたプラグフェルールの先端部が挿入され、その先端面がファイバスタブ４の先端４ｂ面と突き合わされるようになっている。これによって、ファイバスタブ４内の光ファイバ５とプラグフェルール内の光ファイバとが同芯で突き合わされ、光ファイバ同士が接続される。
スリーブ７の先端側と後端側との内径を異ならせることによって、スリーブ７はスタブフェルール４ｃの直径と異なるプラグフェルールを受け入れることができる。適当な内径を有するスリーブ７を選択することによって、多種のプラグフェルールを接続可能な光レセプタクル１とすることができる。
スリーブ７は、軸方向にスリットを入れた割スリーブ７を用いるのが好ましい。割スリーブ７は、ファイバスタブ４またはプラグフェルールの外径よりもわずかに小さい内径とされている。この両端からファイバスタブ４またはプラグフェルールを挿入すると、スリットが拡がって割スリーブ７の内径が大きくなる。同時に、割スリーブ７の弾性力によってファイバスタブ４およびプラグフェルールが同軸になるようにファイバスタブ４を把持する。スリーブ７の弾性力によってスリーブ７をファイバスタブ４およびプラグフェルールの外周面に密着させ、小さなクリアランスでファイバスタブ４およびプラグフェルールを把持するため、ファイバスタブ４およびプラグフェルールに挿通された光ファイバ内を伝播する光を効率良く結合させることが可能になる。
なお、図２，図３においてスリーブ７は図の下側にスリットを有する場合を示す。
また、図１，図２，図３に示すような外径が一定で、後端側の内径が細いスリーブ７とする場合、ファイバスタブ４と嵌合させた場合の把持力を大きくすることができる。なぜなら、スリーブ７の後端側の肉厚が厚くなるため、後端側の把持力を大きくすることができからである。そして、スリーブ７に横方向の力が加わっても、ファイバスタブ４とスリーブ７の軸がずれにくいものとすることができる。これによって、光ファイバの接続点がずれることによる光レセプタクル１の光出力変動、いわゆるウィグル特性を向上させることができる。また、ファイバスタブ４とスリーブ７との嵌合長さを短くすることができる。
スリーブ７は、その後端面が突出部６ｅの先端面に突き当たる位置まで差し込むのがよい。上述のごとく、スリーブ７はファイバスタブ４に小さなクリアランスで密着させて固定されているので、容易に抜けない状態になる。しかし、突出部６ｅの先端面または筒部材６の先端面に突き当てて固定した後に、スリーブ７を交換する必要が生じた際には、スリーブ７の後端面にできる筒部材６との間の隙間に工具を挿入して、容易かつ安全にスリーブ７を外すことができる。例えば、図２から判るように、スリーブ７の後端面を突出部６ｅの先端面に突き当てるように固定する。すると、スリーブ７の後端面と筒部材６の一端６ａ面との間に隙間ができ、ここに工具を挿入することができる。
また、突出部６ｅの先端面または筒部材６の先端面６ａに突き当てて固定することによって、スリーブ７のファイバスタブ４への挿入長さの管理が容易になる。
スリーブ７の外側には、スリーブ７を保護するとともに、スリーブ７がファイバスタブ４から脱落しないようにするシェル８が被せられる。シェル８は、樹脂または金属を成形したものを用いればよい。樹脂は成形性がよく、安価で絶縁物であることから、本実施形態のシェル８に適したものである。
シェル８は、図２に示すように、後端８ａ側の部分に設けられたシェル８の軸方向の溝８ｃａと、この溝８ｃａの末端からシェル８の周方向に設けられた溝８ｃｂとから成るＬ字状の溝８ｃを有している。この溝８ｃに、筒部材６の突起６ｄを係合させてシェル８を筒部材６に固定できるようにしてある。
すなわち、筒部材６とシェル８とは、いわゆるバヨネットマウント式の固定方法で取り付けられるようにされている。突起６ｄが爪またはラジアルピンとして機能し、溝８ｃがＬ字スロットとして機能する。そして、軸方向に形成された溝８ｃａの端部に突起６ｄを合わせてシェル８をファイバスタブ４およびスリーブ７に被せて軸方向に差し込み、その後、突起６ｄが溝８ｃａの末端位置に達したら、シェル８を回転させて突起６ｄを周方向の溝８ｃｂに沿ってスライドさせ、突起６ｄが溝８ｃｂの終端位置に来るまで回転させる。溝８ｃｂの終端位置では、溝８ｃｂがシェル８の後端方向に僅かに広く形成されており、突起６ｄはそこに落ち込んで留まるように固定される。
溝８ｃｂは、溝８ｃａに接続される部分から終端側に行くほどシェル８の後端８ａから遠くなる方向に僅かに傾斜させて形成されているのがよい。これによって、シェル８を回転させて固定するに従ってシェル８の後端８ａ面が筒部材６に押し付けられて、しっかり固定されるとともに、シェル８に加わる圧縮力に反発する応力がバネ力となって、シェル８を筒部材６に固定することができる。
なお、シェル８の内周面の直径は筒部材６の外周面６ｃの直径よりも０．００１ｍｍ～０．１ｍｍ大きくしておくのがよい。これによって、筒部材６の外周面６ｃとシェル８の内周面との間に隙間が形成されるようになる。このように適度な隙間を設けることによって、光レセプタクルの光出力変動、いわゆるウィグル特性を向上させることができる。
本実施形態の例において、図１および図２に示すように、シェル８の後端８ａ部側には２つのフランジ状の突出部８ｄ，８ｅが形成されている。溝８ｃは、突出部８ｄ，８ｅ部分ではＵ字溝状で底のある形状に形成されているとともに、突出部８ｄ，８ｅの無い部分では、スロット状の孔として形成されている。このように溝８ｃは、シェル８の内面から外面まで貫通するスロット８ｃとして形成してもよく、本実施形態のように、一部を溝、残部をスロットとして形成してもよい。もちろん、溝８ｃは、全てを溝として形成してもよい。
さらに、シェル８の突出部８ｅには、切り欠き８ｅａが設けられている。この８ｅａを設けることによって、溝８ｃの位置を判り易くすることもできる。また、切り欠き８ｅａを用いて、シェル８を識別するマーキングとして機能させることもできる。
光レセプタクル１または光送受信用モジュール３は、複数個が並列に配置されて用いられる場合がある。例えば、光トランシーバ内にTOSA（Transmitter Optical SubAssembly）およびROSA（Receiver Optical SubAssembly）と呼ばれる２種の光送受信用モジュール３を並べて用いる場合がある。このような場合に、シェル８に識別可能なマーキングを施しておくと、どちらがTOSAの光送受信用モジュール３であり、どちらがROSAの光送受信用モジュール３であるのかの識別を容易に行なえる。また、光トランシーバが複数のチャンネルを有する場合には、シェル８を確認することによってチャンネル識別を容易にすることができる。
シェル８は、プラグフェルールを内蔵した光コネクタが接続される光レセプタクル１の接続部分に近い位置に配置されているので、このようなマーキングを施すには好適である。また、光送受信用モジュール３を組み立ててから最後にシェル８を取り付けることができるので、光トランシーバの組立が終わってから、光送受信用モジュール３の用途に合わせて適当なシェル８を取り付けて識別用途に供することができる。
マーキングは、相互に識別可能であればよく、各種の方法を用いることができる。例えば、マーキング領域に文字または記号を印刷することによって行なうことができる。文字または記号には異なる色を用いて識別性を向上させてもよい。また、マーキング領域に文字や記号を刻印してもよい。マーキング領域に文字または記号を標したシールを貼付してもよい。シールには異なる地色を用いたり、異なる色の文字または記号を組み合わせたりして表示してもよい。
シェル８は、上記のように、突起６ｄと溝８ｃとを係止させて固定されているが、この係合を解除してシェル８を取り外すことも容易である。取り外すには、シェル８を固定したときと反対の周方向に回転し、突起６ｄが溝８ｃａの接続位置に来たら、シェル８を軸方向に引いて、溝８ｃと突起６ｄとの係合を解除する。
次に、スリーブ７をファイバスタブ４から引き抜けば、ファイバスタブ４の先端４ｂ部が露出する。この際、ファイバスタブ４の先端４ｂ部を容易に露出させることができるので、ファイバスタブ４の先端４ｂ部の清掃も非常に容易である。
また、スリーブ７とは別の内径を有する他のスリーブ１７と、このスリーブ１７を覆って保護する他のシェル１８とを用意し、これに交換して光レセプタクルを再び組み立てれば、図４に示すような、他の直径のプラグフェルールを受け入れることができる光レセプタクル２１へと換装することも容易である。
例えば、先端側および後端側の内径が直径１．２５ｍｍのフェルールと嵌合するスリーブ１７と、これを覆って保護することができるシェル１８とを用いれば、ＬＣ型等の光コネクタと接続可能な光レセプタクル２１に換装することができる。
そして、このように換装した光レセプタクル２１を再び光レセプタクル１に戻すことも、他のプラグフェルールを受け入れる他の光レセプタクルとすることも容易である。
この換装操作は、光レセプタクル１を光送受信モジュール３に組み立てた後でも、さらに光トランシーバに組み立てられた後でも何等問題なく行なうことができる。
次に本実施形態の光部品組立体および光レセプタクル１に使用される筒部材６，ファイバスタブ４，スリーブ７，シェル８の材料および製作方法についての例を以下に示す。
ファイバスタブ４に用いられるフェルール４ｃは、金属，エポキシ樹脂，液晶ポリマー樹脂等のプラスチック材、またはアルミナセラミックス，ジルコニアセラミックス等のセラミック材等が用いられる。機械的性能の面から、フェルール４ｃはジルコニアセラミックスで形成することが好ましい。具体的には、ＺｒＯ２を主成分とし、Ｙ２Ｏ３，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＣｅＯ２，Ｄｙ２Ｏ３等の少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いたフェルール４ｃが好ましい。このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから、筒部材６に固定するにも有利である。
ファイバスタブ４のフェルール４ｃは、例えばジルコニアセラミックスから形成する場合であれば、予めジルコニアセラミックス原料を、射出成形，プレス成形，または押出成形等の所定の成形法によって円柱状もしくは直方体形状の成形体を得、その後、成形体を１３００℃～１５００℃で焼成した後、外周面をフェルール４ｃの所定の寸法に切削加工または研磨加工を施すことによって作製する。なお、焼成前の成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行なってもよい。
ファイバスタブ４の先端面４ｂは、光コネクタのプラグフェルールとの接続損失を低減させるため、曲率半径５ｍｍ～３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨加工される。後端面４ａは、ＬＤ（レーザダイオード）等の光素子から出射された光が光ファイバ５の端面で反射して光素子に戻ってしまう反射光の発生を防止するため、光ファイバ５とともにファイバスタブ４の軸に垂直な面に対して４°～１０°程度の傾斜面に研磨される。
スリーブ７は、ジルコニアセラミックス，アルミナセラミックス，銅などの材料から成る。主には耐摩耗性を考慮して、ジルコニアセラミックスなどのセラミック材料が用いられることが多い。その加工方法としては、たとえばジルコニアなどのセラミック材料により形成する場合であれば、射出成形等により、スリーブ７となる円筒状の成形体を得る。その後、この成形体を１３００℃～１５００℃で焼成し、所定の寸法に研削加工または研磨加工を施して作製する。先端側および後端側の内径の異なる内側形状は、射出成形時に、あらかじめ近似形状に成形しておくことが望ましい。そして、焼成後の後加工で所定の内径に加工する。なお、図４に示す同一内径のスリーブ１７の場合は、押出成形等を用いることもできる。
なお、スリーブ７は、２つの部分に分けて作製してもよい。例えば、内径が１．２５ｍｍで外径が２．５ｍｍのファイバスタブ４に嵌合させる筒状の部分と、この筒状の部分に被せる内径が２．５ｍｍの割スリーブとを組み合わせてスリーブ７として用いてもよい。
スリーブ７の先端側の内径は、スリーブ７に挿入される光コネクタのプラグフェルールの外径サイズによって決められる。ＭＵ型、ＬＣ型の光コネクタにおいては、外径１．２５ｍｍ程度、ＳＣ型、ＦＣ型、ＳＴ型の光コネクタにおいては、外径２．５ｍｍ程度、Ｄ４型の光コネクタにおいては、外径２．０ｍｍ程度のプラグフェルールが用いられる。スリーブ７の先端側の内径は、これらプラグフェルールと嵌合可能な寸法とされる。
スリーブ７が割スリーブ７である場合は、焼成後に切削加工を行なって軸方向にスリットを入れる。また、スリーブ７の内径の表面粗さは、挿入性を考慮して、算術平均粗さ（Ｒａ）０．２μｍ以下とするのが望ましい。また、ファイバスタブ４の外径とスリーブ７の内径の公差は、接続損失を少なくするため、±１μｍ以下が望ましい。また、スリーブ７の内径寸法は、ファイバスタブ４を確実に保持するために、０．９８Ｎ以上の挿入力になるよう設計することが望ましい。
筒部材６は、ステンレス，銅，鉄，ニッケル，プラスチックス，ジルコニアセラミックス，アルミナセラミックス等の材料から成る。加工性および弾力性の点から、金属材を用いるのが好ましく、ステンレス材がよく用いられる。その加工方法としては、例えば筒部材６の外径よりも太い金属材を旋盤加工等で切削することによって作製する。
シェル８は、ポリエーテルイミド，ポリサルフォン，ポリフェニレンサルファイド等のプラスチック材、ステンレス材，銅，鉄，ニッケル等の金属材から成る。成形性の点から上記ポリエーテルイミド等のプラスチック材を用い、これを射出成形して形成したものが好適である。
光部品組立体は、ファイバスタブ４の先端４ｂに圧力を加えながら、筒部材６の内孔にファイバスタブ４の後端４ａを圧入して固定する。なお、筒部材６の内孔の一端６ａ側には、ファイバスタブ４の外径よりも太くした部分を設け、ファイバスタブ４の圧入長さを調整してある。
さらに光レセプタクル１まで組み立てるには、ファイバスタブ４の先端４ｂにスリーブ７を挿着し、その上からスリーブ７を覆うようにシェル８を上述の通りに差し込んでバヨネットマウント式に固定する。
そして、光部品組立体または光レセプタクル１の筒部材６に、調芯アダプタ１２ａ，１２ｂを接合し、光素子を収納した光通信用パッケージ１１の素子を固定することによって、本発明の光通信用送受信モジュール３を作製する。調芯アダプタ１２ａ，１２ｂを接合する前に、光通信用パッケージ１１内の光素子と光ファイバ５とが光結合する位置に光レセプタクル１または光部品組立体をＸＹＺ方向に動かせ、その後、調芯アダプタ１２ａ，１２ｂをＹＡＧ溶接等で接合して固定する。これにより、本発明の光通信用送受信モジュール３が完成する。
本発明の光部品組立体を含む光レセプタクル１および光通信用送受信モジュール３は、光部品組立体の突起９ｄに着脱または交換が容易なシェル８を固定することができ、また、スリーブ７の着脱または交換も容易である。ファイバスタブ４先端部の異物を除去する場合は、シェル８およびスリーブ７を外してファイバスタブ４を露出させ、内側に付着した異物を十分に清掃することができる。
また、シェル８およびスリーブ７を取り外し、異なる内径の他のスリーブ１７、他のシェル１８に換装することが容易である。このような換装は、光通信用送受信モジュール３または通信機器に組み込まれた後でも行なうことができる。よって、光コネクタを接続する作業現場での換装が容易な光レセプタクル１および光通信用送受信モジュール３を提供することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態の一例では、光部品組立体を光レセプタクル１に利用する形態で説明したが、これに限らない。例えば、光通信用送受信モジュール３に接続する光コネクタ側にスリーブ等の機能を有する光レセプタクル型のものに用いることもできる。
また、上記実施の形態の説明において上下左右という用語は、単に図面上の位置関係を説明するために用いたものであり、実際の使用時における位置関係を意味するものではない。
１：光レセプタクル
２：光素子収納部
３：光通信用送受信モジュール
４：導光部材（ファイバスタブ）
４ａ：一端
４ｂ：他端
５：光ファイバ
６：筒部材
６ａ：一端
６ｂ：他端
６ｃ：外周面
６ｄ：突起
６ｅ：突出部
７：スリーブ
８：シェル
８ａ：後端
８ｂ：先端
８ｃ：溝
８ｄ，８ｅ：突出部
９：光アイソレータ
９ａ：偏光子
９ｂ：ファラデー回転子
９ｃ：検光子
１０：磁石
１１：光通信用パッケージ
１２ａ，１２ｂ：調芯アダプタ
１７：他のスリーブ
１８：他のシェル
２１：他の光レセプタクル
２：光素子収納部
３：光通信用送受信モジュール
４：導光部材（ファイバスタブ）
４ａ：一端
４ｂ：他端
５：光ファイバ
６：筒部材
６ａ：一端
６ｂ：他端
６ｃ：外周面
６ｄ：突起
６ｅ：突出部
７：スリーブ
８：シェル
８ａ：後端
８ｂ：先端
８ｃ：溝
８ｄ，８ｅ：突出部
９：光アイソレータ
９ａ：偏光子
９ｂ：ファラデー回転子
９ｃ：検光子
１０：磁石
１１：光通信用パッケージ
１２ａ，１２ｂ：調芯アダプタ
１７：他のスリーブ
１８：他のシェル
２１：他の光レセプタクル
Claims (7)
- 導光部材と、該導光部材を貫通孔内に保持する筒部材と、該筒部材の一端において外周面より突出した突起とを具備する光部品組立体と、
筒形状であり、後端側が前記導光部材の外周に嵌合されるとともに、先端側の内径が後端側の内径と異なるスリーブと、
該スリーブの外周面を覆うとともに、後端部に軸方向から周方向に折れ曲がる溝を有し、該溝を前記筒部材の前記突起に係合させて固定された筒状のシェルとを具備することを特徴とする光レセプタクル。 - 前記スリーブの前記先端側の内径は、直径２．５ｍｍ形フェルールと嵌合可能な内径とされていることを特徴とする請求項１記載の光レセプタクル。
- 前記スリーブの前記後端側の内径は、直径１．２５ｍｍ形フェルールと嵌合可能な内径とされていることを特徴とする請求項１または２記載の光レセプタクル。
- 前記導光部材は、フェルールに光ファイバが挿通されたファイバスタブであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
- 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光レセプタクルと、内部に光素子を収容し、前記筒部材に固定された光通信用パッケージとを具備することを特徴とする光通信用送受信モジュール。
- 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の光レセプタクルの前記シェルを周方向に回転させた後に軸方向に引き抜いて、前記光部品組立体の前記突起と前記シェルの前記溝との係合を解除し、次に前記スリーブを引き抜き、その後、前記導光部材に前記スリーブと内径の異なる他のスリーブを挿着してから、前記光部品組立体の前記突起に、前記シェルと後端部形状が同じで、前記他のスリーブを覆う他のシェルの前記後端部の溝を係合させることによって、他の光レセプタクルに換装して組み立てたことを特徴とする光レセプタクルの製造方法。
- 請求項６記載の光レセプタクルの前記他のシェルを周方向に回転させた後に軸方向に引き抜いて、前記光部品組立体の前記突起と前記他のシェルの前記溝との係合を解除し、次に前記他のスリーブを引き抜き、その後、前記導光部材に前記スリーブを挿着してから、前記光部品組立体の前記突起に、前記シェルの前記溝を係合させることによって、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の光レセプタクルに換装して組み立てたことを特徴とする光レセプタクルの製造方法。
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