WO2018159081A1 - 光接続部材及び光コネクタ - Google Patents

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WO2018159081A1
WO2018159081A1 PCT/JP2017/046310 JP2017046310W WO2018159081A1 WO 2018159081 A1 WO2018159081 A1 WO 2018159081A1 JP 2017046310 W JP2017046310 W JP 2017046310W WO 2018159081 A1 WO2018159081 A1 WO 2018159081A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adapter
optical
holder
optical fiber
gof
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046310
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
章仁 三井
古川 和彦
Original Assignee
三菱鉛筆株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017242438A external-priority patent/JP2018141954A/ja
Application filed by 三菱鉛筆株式会社 filed Critical 三菱鉛筆株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/32Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends

Definitions

  • the present invention relates to an optical connection member and an optical connector that are used when light from a light emitting element is condensed and incident on an optical fiber, or light emitted from the optical fiber is condensed on a light receiving element.
  • the optical collimator included in the optical connecting member propagates the light emitted from the light source in the optical fiber and emits it in the air as necessary, or enters the light propagating in the air into the optical fiber. used.
  • it is necessary to position the end face of the optical fiber and the collimator lens with high accuracy in order to ensure the light propagation efficiency.
  • a cylindrical holding member, a collimator lens housed in a housing part formed at one end of the holding member, and an insertion hole formed at the other end of the holding member are inserted. And positioning the optical fiber by bringing the end face of the optical fiber and the collimator lens into contact with a depression formed in the vicinity of the holding portion of the holding member. Since the optical fiber and the collimator lens are positioned with reference to the depressed portion, it is possible to easily position the optical fiber and the collimator lens while suppressing an increase in cost.
  • glass optical fibers Glass Optical Fiber
  • plastic optical fibers Plastic Optical Fiber
  • GOF Glass Optical Fiber
  • POF Plastic Optical Fiber
  • GOF has a smaller core diameter and is less susceptible to bending than POF, but has low transmission loss and is suitable for long-distance high-speed transmission.
  • POF has a thicker core diameter and stronger bending than GOF, but has a large transmission loss and is not suitable for long-distance high-speed transmission.
  • the outer diameter of the clad covering the core of a general GOF is set to 125 ⁇ m.
  • the optical collimator it is required to position the end face of the small-diameter GOF and the collimator lens without requiring complicated work.
  • the optical collimator is also required to suppress an increase in cost associated with manufacturing and processing.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an optical connection member and an optical connector that can easily position an end face of a small-diameter optical fiber and a lens while suppressing an increase in cost.
  • the purpose is to provide.
  • the optical connection member of the present invention is inserted through a holding member having a cylindrical shape, a lens housed in a housing part formed at one end of the holding member, and an insertion hole formed at the other end of the holding member,
  • An adapter for holding one end of the optical fiber, and at least the adapter of the lens and the adapter is applied to an abutment surface formed by providing a depression on the outer periphery in the vicinity of the holding portion of the holding member.
  • the end face of the optical fiber and the lens are positioned in contact with each other.
  • the adapter or the like that holds one end of the optical fiber is brought into contact with the depressed portion (contact surface) formed in the holding member, the end face of the optical fiber and the lens are positioned.
  • the small-diameter optical fiber and the lens can be positioned with reference to the depressed portion. For this reason, it becomes possible to easily position the end face of the small-diameter optical fiber and the lens while suppressing an increase in cost as compared with the case where a configuration for positioning is provided by cutting or the like.
  • the adapter holds the optical fiber such that a part of the end face of the optical fiber is arranged on the same plane as an end face on the front side in the insertion direction with respect to the holding member. .
  • the end face of a part of the optical fiber and the end face on the front side in the insertion direction of the adapter are arranged on the same plane, positioning is performed with reference to the end face on the front side in the insertion direction of the adapter. Since this can be done, the end face of the optical fiber and the lens can be positioned more easily.
  • the adapter has an end face on the rear side in the insertion direction with respect to the holding member is bonded and fixed to a covering member included in the optical fiber. According to this configuration, since the end face on the rear side in the insertion direction of the adapter is bonded and fixed to the covering member of the optical fiber, it is possible to perform the positioning operation of the optical fiber and the lens in an integrated state with the adapter. Become.
  • an end surface on the rear side in the insertion direction with respect to the holding member is accommodated inside the holding member while the adapter is in contact with the contact surface.
  • the end face on the rear side in the insertion direction of the adapter is housed inside the holding member, the dimensions of the adapter can be reduced, so that the material cost of the adapter can be reduced.
  • the connection portion between the adapter and the optical fiber can be protected by the holding member, it is possible to prevent an external impact from being applied to the connection portion.
  • the adapter may be arranged such that an end surface on the rear side in the insertion direction with respect to the holding member is disposed outside the holding member in a state of being in contact with the contact surface. .
  • the end face on the rear side in the insertion direction of the adapter is arranged outside the holding member, it is possible to perform work by grasping a part of the adapter arranged outside the holding member at the time of positioning. Therefore, it is possible to improve the efficiency of positioning work.
  • the adapter has a small-diameter portion having a smaller diameter than a rear-side portion in a part on the front side in the insertion direction with respect to the holding member. According to this configuration, since the small-diameter portion is provided on the front side in the insertion direction with respect to the holding member, even when the inner peripheral portion is deformed inward around the contact surface when the recessed portion is provided in the holding member. The adapter can be inserted without being affected by the deformed portion. Thereby, the end surface of the front side of the adapter can be properly brought into contact with the contact surface, and the optical fiber can be accurately positioned.
  • the holding member has a depression for fixing that presses and fixes the adapter or the optical fiber covering member inserted from the insertion hole in the vicinity of the end on the insertion hole side. It is preferable that a part is formed. According to this configuration, the adapter or the optical fiber covering member is pressed and fixed by the fixing depression, so that no special configuration is required for fixing the optical fiber, and the holding member can be easily configured. Thus, the optical fiber can be fixed.
  • the angle of the contact surface facing the adapter and the angle of the contact surface facing the lens are different from each other with respect to a plane orthogonal to the insertion direction of the adapter. It is preferable to do.
  • the angle of the portion facing the lens in the depression and the angle of the portion facing the adapter it is possible to effectively position the lens and the adapter having different shapes.
  • the abutting surface facing the adapter is an inclined surface
  • the angle of the inclined surface with respect to a plane orthogonal to the insertion direction of the adapter is 20 ° or less
  • one end surface of the adapter The portion can be brought into contact with the contact surface.
  • the contact surface facing the lens is an inclined surface
  • the angle of the inclined surface with respect to a plane orthogonal to the insertion direction of the adapter is 0 ° or more and 45 ° or less.
  • a part can be brought into contact with the inclined surface. In this case, since it can position in the state which supported a part by the side of the adapter in a lens, it becomes possible to raise the positional accuracy of a lens.
  • the optical fiber is a glass optical fiber
  • the adapter holds at least a core and a clad of the glass optical fiber.
  • the glass optical fiber can prevent the core and the clad from being damaged during the positioning operation because the adapter and the core sensitive to the shock are held by the adapter.
  • the optical connector of the present invention includes any one of the above optical connection members. According to the optical connector of the present invention, the effect obtained by the above-described optical connection member can be enjoyed by the optical connector.
  • the present invention it is possible to easily position the end face of the small-diameter optical fiber and the lens while suppressing an increase in cost.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. It is sectional drawing of the optical collimator at the time of inserting a plastic optical fiber.
  • FIG. 4 is an enlarged view within a two-dot chain line B shown in FIG. 3. It is sectional drawing of the optical collimator which concerns on 2nd Embodiment. It is sectional drawing of the optical collimator which concerns on 3rd Embodiment.
  • optical connection member which concerns on this invention, it is not limited to embodiment shown below, It can implement in various deformation
  • an optical collimator will be used as an example of the optical connection member according to the present invention.
  • the application target of the optical connection member according to the present invention is not limited to the optical collimator, and can be appropriately changed.
  • FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an optical connector to which an optical collimator according to the present invention is connected.
  • a semiconductor laser chip and an optical connector provided with an optical lens on the optical axis of the semiconductor laser chip will be described as a light source emitted to the optical collimator. It is not limited to these, and can be changed as appropriate.
  • a semiconductor laser chip 101 is disposed on a mount base 103 of a case 102 and optically on the optical axis of the semiconductor laser chip 101.
  • a semiconductor laser unit 105 having a lens 104 is provided.
  • the optical connector 100 further includes a support member 108 that supports the holder 11 of the optical collimator 10 that has the opening 106 attached to the side surface 102 a of the case 102 and is inserted from the insertion port 107.
  • the laser light emitted from the semiconductor laser chip 101 is converted into parallel light by the optical lens 104 and guided to the opening 106.
  • the parallel light from the optical lens 104 is collected by the collimator lens 12 of the optical collimator 10 and is incident on the optical fiber 13. The incident light is propagated through the optical fiber 13.
  • the optical connector 100 when the optical collimator 10 is inserted to a predetermined position of the support member 108, the optical lens 104 and the collimator lens 12 are aligned, and the laser from the semiconductor laser chip 101 is detected. It is designed so that light can enter the optical fiber 13 appropriately.
  • the configuration of the optical collimator 10 according to the present embodiment connected to such an optical connector 100 will be described.
  • FIG. 2 is a side view of the optical collimator 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 2 and 3 show a case where a glass optical fiber (hereinafter referred to as “GOF: Glass Optical Fiber”) is inserted as an example of a small-diameter optical fiber.
  • GOG Glass Optical Fiber
  • the optical collimator 10 selectively holds a general plastic optical fiber (hereinafter referred to as “POF: Plastic Optical Fiber”) and a GOF having a smaller diameter than the POF. Configured to be possible. As will be described in detail later, in the optical collimator 10 according to the present embodiment, the GOF is held in the optical collimator 10 via the adapter 14 (see FIG. 3), while the POF is optically transmitted without the adapter 14 interposed. It is held by the collimator 10.
  • POF Plastic Optical Fiber
  • the optical collimator 10 includes a holder 11 as a holding member having a generally cylindrical shape, and one end of the holder 11 (shown in FIGS. 2 and 3).
  • the collimator lens 12 as a lens held at the left side end
  • the insertion hole 11a provided at the other end of the holder 11 (the right side end shown in FIGS. 2 and 3) is inserted into the GOF 13
  • an adapter 14 that holds a part of the adapter 14.
  • the holder 11 is formed of a metal material such as a nickel alloy or stainless steel, for example. When stainless steel is used, the holder 11 is preferably formed of austenitic stainless steel, particularly from the viewpoint of workability. As shown in FIG. 3, an opening 11b is provided at the end of the holder 11 on the collimator lens 12 side. A housing portion 11c for housing the collimator lens 12 is provided inside the opening portion 11b. The accommodating portion 11c is provided with a size slightly smaller than the diameter of the collimator lens 12, and is configured such that the collimator lens 12 can be press-fitted.
  • the accommodating portion 11c is provided with a size that allows the entire collimator lens 12 to be accommodated inside thereof in order to prevent damage to the surface of the collimator lens 12.
  • a through hole 11d having a diameter slightly larger than the outer diameter of the adapter 14 or a POF 15 (see FIG. 5) described later is provided inside the holder 11. The through hole 11d communicates with the insertion hole 11a and is also communicated with the accommodating portion 11c.
  • the holder 11 is provided with a plurality of (three in this embodiment) depressed portions 11e formed by pressing from the outer peripheral portion with a tool or the like. These depressed portions 11e are provided between the accommodating portion 11c and the through hole 11d, and are used for positioning the collimator lens 12 and the adapter 14 (or POF 15) as will be described in detail later.
  • the holder 11 is provided with a plurality (four in this embodiment) of recessed portions 11f formed by pressing from the outer peripheral portion with a tool or the like. These depressed portions 11 f are provided in the vicinity of the insertion hole 11 a and are used for fixing the GOF 13 (or POF 15) inserted into the holder 11.
  • the collimator lens 12 is formed of, for example, an optical glass material containing quartz and is configured by a ball lens having a spherical shape.
  • the collimator lens 12 may be made of an optical plastic material.
  • the collimator lens 12 faces the opening portion 106 of the support member 108 from the opening portion 11 b while being accommodated in the housing portion 11 c of the holder 11, while being inserted into the through hole 11 d. It arrange
  • the case where a collimator lens is provided as a lens is described.
  • the lens configuration is not limited to the collimator lens 12 and may be a lens that does not have a collimating function. .
  • the shape of the lens may be a shape other than the ball lens (for example, an aspheric lens).
  • the adapter 14 is formed of, for example, a metal material such as nickel alloy or stainless steel, or a ceramic material such as zirconia.
  • the adapter 14 is preferably formed of a metal material from the viewpoint of processing accuracy and manufacturing cost, and from the viewpoint of fixing with a holder 11 described later (see FIG. 6).
  • the adapter 14 has a generally cylindrical shape.
  • the outer diameter of the adapter 14 is slightly smaller than the inner diameter of the through hole 11 d of the holder 11.
  • the adapter 14 is inserted into the through hole 11 d from the insertion hole 11 a of the holder 11.
  • the adapter 14 has a front end surface 141 and a rear end surface 142 parallel to a plane orthogonal to the insertion direction on the front side and the rear side in the insertion direction with respect to the holder 11.
  • a through-hole 143 that penetrates from the front end surface 141 to the rear end surface 142 is formed at the center of the adapter 14.
  • the through hole 143 is provided with a diameter slightly larger than the outer diameter of the core 13a of the GOF 13 described later.
  • the dimension from the front end surface 141 to the rear end surface 142 is configured to be shorter than the through hole 11 d of the holder 11. For this reason, the adapter 14 has the rear end surface 142 accommodated inside the holder 11 in a state where the front end surface 141 is in contact with the contact surface formed on the inner wall of the holder 11 by providing a depressed portion 11e described later. .
  • the GOF 13 reinforces the core 13a provided through the center thereof, the clad 13b covering the core 13a, the ultraviolet curable resin layer 13c covering the clad 13b, and the ultraviolet curable resin layer 13c. It is comprised from the reinforcement layer 13d.
  • the core 13a is made of, for example, quartz glass and has an outer diameter of 50 or 62.5 ⁇ m.
  • the clad 13b has an outer diameter of 125 ⁇ m with the core 13a covered.
  • the ultraviolet curable resin layer 13c has an outer diameter of 250 ⁇ m when coated on the clad 13b. By coating the ultraviolet curable resin 13c, the core 13a and the clad 13b are configured to be resistant to bending.
  • the reinforcing layer 13d is made of, for example, an acrylic resin.
  • the reinforcing layer 13 d preferably has an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the adapter 14. However, the diameter may be smaller or larger than the outer diameter of the adapter 14 on the assumption that the inner core 13a and the clad 13b are protected.
  • the ultraviolet curable resin layer 13c and the reinforcing layer 13d are removed, and the core 13a and the clad 13b are inserted into the through hole 143 of the adapter 14.
  • the GOF 13 is bonded and fixed to the rear end surface 142 at the end surfaces of the ultraviolet curable resin layer 13 c and the reinforcing layer 13 d facing the rear end surface 142 of the adapter 14.
  • the front end surface 131 in the insertion direction of the adapter 14 in the GOF 13 (the core 13 a and the clad 13 b) is disposed on the same plane as the front end surface 141 of the adapter 14.
  • the adapter 14 holds the GOF 13 so that the end surfaces 131 of the core 13a and the clad 13b are arranged on the same plane as the front end surface 141.
  • the GOF 13 is inserted into the through hole 11d through the insertion hole 11a with the adapter 13 holding the core 13a and the clad 13b, so that the tip thereof faces the spherical surface in the vicinity of the collimator lens 12. Fixed in place.
  • a recessed portion 11f is provided in a part of the holder 11 in that state, and the reinforcing layer of the GOF 13 is formed on the inner surface of the recessed portion 11f. 13d is clamped and fixed.
  • the fixing of the GOF 13 to the holder 11 is not limited to this, and any fixing method can be applied.
  • the GOF 13 may be fixed to the holder 11 with an adhesive applied between the inner peripheral surface of the through hole 11d.
  • the above-described depressed portion 11f is not necessarily provided.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical collimator 10 when the POF 15 is inserted as an optical fiber. 4 shows a cross section corresponding to AA shown in FIG. 2, as in FIG.
  • the POF 15 shown in FIG. 4 includes a core 15a provided through the center thereof, a clad 15b that covers the core 15a, and a reinforcing layer 15c that covers and reinforces the clad 15b.
  • the core 15a, the clad 15b and the reinforcing layer 15c are arranged on the same plane. That is, the core 15a, the clad 15b, and the reinforcing layer 15c are arranged on the end face facing the collimator lens 12.
  • the outer diameter of the reinforcing layer 15 c has substantially the same dimension as the outer diameter of the adapter 14.
  • the POF 15 is inserted into the through hole 11d through the insertion hole 11a, and is fixed in a state where the tip end portion thereof is disposed in the vicinity of the collimator lens 12 so as to face the spherical surface.
  • the POF 15 is fixed by sandwiching the reinforcing layer 15c of the POF 15 on the inner surface of the depressed portion 11f provided in the vicinity of the insertion hole 11a of the holder 11 as in the case of the GOF 13.
  • the fixing of the POF 15 to the holder 11 is not limited to this, and any fixing method can be applied.
  • the POF 15 may be fixed to the holder 11 with an adhesive applied between the inner peripheral surface of the through hole 11d.
  • the POF 15 is composed of a graded index (GI) type optical fiber, and is configured such that the refractive index continuously changes in a cross section perpendicular to the fiber axis.
  • the core 15a and the clad 15b are made of, for example, an all-fluorine-substituted optical resin in which H of C—H bond is substituted with F.
  • the POF 15 is made of a perfluorinated optical resin and is made of a GI type optical fiber, whereby high speed and large capacity communication can be realized.
  • the optical collimator 10 has a configuration capable of selectively holding the GOF 13 or the POF 15, and suppresses an increase in cost when the GOF 13 is inserted into the holder 11.
  • the depressed portion 11e provided in the holder 11 is used.
  • the positioning spacers or the like By eliminating the configuration, it is possible to easily position the collimator lens 12 and the end face 131 of the GOF 13 while suppressing an increase in cost.
  • FIG. 5 is an enlarged view inside the two-dot chain line B shown in FIG.
  • a part of the collimator lens 12 abuts on a portion of the inner surface of the depressed portion 11 e facing the collimator lens 12.
  • a part of the front end surface 141 of the adapter 14 comes into contact with a portion facing the adapter 14.
  • the collimator lens 12 and the end surface of the GOF 13 are respectively positioned at predetermined positions of the holder 11 in such a state of contact.
  • the depressed portion 11 e is perpendicular to the insertion direction of the GOF 13 (for example, a plane C that is arranged in parallel with the end surface of the GOF 13 shown in FIG. 5 and passes through the center of the depressed portion 11 e).
  • the angle of the portion facing the collimator lens 12 is different from the angle of the portion facing the GOF 13.
  • Such a depressed portion 11e is provided by, for example, pressing using a tapered tool having a different tip shape. By pressing with such a tool, the depression 11e is provided with an asymmetric shape between the shape of the portion facing the collimator lens 12 and the shape of the portion facing the GOF 13 with reference to the central axis at the time of the pressing. It will be.
  • the collimator lens 12 and the GOF 13 having different shapes can be effectively positioned by setting the angle of the portion facing the collimator lens 12 in the depressed portion 11e and the angle of the portion facing the GOF 13 to be different. Can do.
  • a plurality (three in this embodiment) of such depressed portions 11e are provided on the same circumference of the holder 11.
  • the formation of the depressed portion 11e on the same circumference can be considered, for example, by simultaneously pressing the outer circumference of the holder 11 with the tool having the different tip shape described above.
  • the inclined surface 11e 1 is a contact surface.
  • the inclined surface 11e 1 is a plan (e.g., perpendicular to the insertion direction of the adapter 14 shown by an arrow in FIG. 5, disposed parallel to the front face 141 of the adapter 14 shown in FIG. 5, passes through the base end portion of the recess 11e angle theta 1 with respect to the plane D) which is provided so as to be 0 ° to 45 °.
  • the surface of the portion of the depressed portion 11e facing the collimator lens 12 is subjected to cutting processing, press (pressing) processing, grinding processing, and removal processing by energy beam processing, so that the contact surface with the collimator lens 12 is provided. Forming.
  • the contact surface with the collimator lens 12 is formed by performing removal processing on the surface of the depressed portion 11 e facing the collimator lens 12.
  • the portion facing the adapter 14 in the recess 11e constitutes the inclined surface 11e 2 is a contact surface.
  • the inclined surface 11e 2 is provided such that an angle ⁇ 2 with respect to a plane orthogonal to the insertion direction of the GOF 13 (for example, a plane E arranged parallel to the end surface of the adapter 14 shown in FIG. 5) is 20 ° or less. .
  • the angle of the inclined surface 11e 2 is provided at 20 ° or less with respect to the plane E, the front end surface 141 of the adapter 14 holding the core 13a of the GOF 13 at the center is brought into contact with the inclined surface 11e 2.
  • the collimator lens 12 is press-fitted into the accommodating portion 11c of the holder 11 provided with the depressed portion 11e.
  • the collimator lens 12 is pushed in until it comes into contact with the inclined surface 11e 1 (see FIG. 5) of the depressed portion 11e in the housing portion 11c.
  • the depressed portion 11 f is not provided in the holder 11.
  • the positioning method of the collimator lens 12 is not limited to this.
  • the collimator lens 12 is positioned by being pushed to a position where the front end face (the left end face shown in FIG. 3) is flush with the tip of the holder 11. . In this case, it is possible to position the collimator lens 12 is omitted contact work with the inclined surface 11e 1.
  • the UV curable resin layer 13 c and the reinforcing layer 13 d are removed from the tip of the GOF 13, and the exposed core 13 a and clad 13 b are inserted into the through hole 143 of the adapter 14.
  • the core 13a and the clad 13b are inserted into the through hole 143 so that the front end surface (the left side end surface shown in FIG. 3) is arranged on the same plane as the front end surface 141 of the adapter 14.
  • An adhesive is applied to the rear end surface 142 of the adapter 14.
  • the end surfaces of the ultraviolet curable resin layer 13c and the reinforcing layer 13d are bonded and fixed to the rear end surface 142 of the adapter 14. Thereby, the adapter 14 will be in the state holding the core 13a and the clad 13b of GOF13.
  • the adapter 14 holding the GOF 13 is inserted into the through hole 11d through the insertion hole 11a.
  • the adapter 14 is pushed in until the front end surface 141 comes into contact with the inclined surface 11e 2 (see FIG. 5) of the depressed portion 11e.
  • the inclined surface 11e 2 see FIG. 5
  • positioning of the collimator lens 12 is performed with the end face 131 of the GOF13 (end surface 131 of the core 13a and the cladding 13b).
  • positioning of the collimator lens 12 and the adapter 14 does not require high-precision cutting or the like, and it is only necessary to insert the collimator lens 12 and the adapter 14 to a predetermined position in the straight pipe-shaped holder 11. Thereby, the collimator lens 12 and the adapter 14 can be positioned easily.
  • the assembly order of the optical collimator 10 described above can be changed as appropriate.
  • the step of inserting the collimator lens 12 may be performed after the step of inserting the adapter 14 holding the GOF 13.
  • the GOF 13 is not necessarily bonded and fixed to the adapter 14 on the assumption that the positional accuracy of the GOF 13 with respect to the adapter 14 is ensured.
  • the step of bonding the GOF 13 to the adapter 14 can be omitted, and the optical collimator 10 can be assembled more easily.
  • a part of the collimator lens 12 and a part of the adapter 14 are applied to the inner surface (contact surface) of the depressed portion 11 e provided in the holder 11. Since the contact portion is positioned, the end surface 131 of the small-diameter GOF 13 (the front end surface 131 of the core 13a and the clad 13b) and the collimator lens 12 can be positioned with reference to the depressed portion 11e.
  • the end face 131 of the small-diameter GOF 13 (the front end face 131 of the core 13a and the clad 13b) and the collimator lens 12 are suppressed while suppressing an increase in cost compared with the case where a configuration for positioning is provided by cutting or the like. Positioning can be easily performed.
  • the adapter 14 holds the core 13a and the clad 13b of the GOF 13. Since the GOF 13 holds the core 13a and the clad 13b that are sensitive to shock by the adapter 14, it can prevent the core 13a and the clad 13b from being damaged during the positioning operation.
  • the adapter 14 holds the GOF 13 so that the end face 131 of the GOF 13 (the front end face 131 of the core 13a and the clad 13b) is arranged on the same plane as the front end face 141. Since the end surface 131 of the GOF 13 and the front end surface 141 of the adapter 14 are arranged on the same plane as described above, the GOF 13 can be positioned with reference to the front end surface 141 of the adapter 14, and therefore the end surface 131 of the GOF 13. And the collimator lens 12 can be positioned more easily.
  • the rear end surface 142 of the adapter 14 is bonded and fixed to the covering members (the ultraviolet curable resin layer 13c and the reinforcing layer 13d) of the GOF 13.
  • the covering members the ultraviolet curable resin layer 13c and the reinforcing layer 13d
  • the UV curable resin 13c and the reinforcing layer 13d are not fixed. Either of them may be bonded and fixed.
  • the adapter 14 has the rear end surface 142 accommodated inside the holder 11 in a state where the front end surface 141 is pushed to a position where the front end surface 141 contacts the inclined surface 11e 2 .
  • the material cost of the adapter 14 can be reduced.
  • the connection portion between the adapter 14 and the GOF 13 can be protected by the holder 11, it is possible to prevent an external impact from being applied to the connection portion.
  • the collimator lens 12 and the GOF 13 are positioned by bringing a part of the collimator lens 12 and a part of the adapter 14 into contact with the inner surface (contact surface) of the depressed portion 11 e provided in the holder 11.
  • the positioning method of the collimator lens 12 and the GOF 13 is not limited to this and can be changed as appropriate.
  • both the collimator lens 12 and the adapter 14 are not brought into contact with the depressed portion 11e, but only the adapter 14 is brought into contact, and the collimator lens 12 is positioned at the portion of the holder 11 other than the depressed portion 11e.
  • the optical collimator 10 according to the present invention includes an idea that, of the collimator lens 12 and the adapter 14, only the adapter 14 is brought into contact with the depressed portion 11e.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical collimator 10 according to the second embodiment. 6 shows a cross section corresponding to AA shown in FIG. 2, as in FIG.
  • FIG. 6 the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the adapter 16 has the same configuration as the adapter 14 according to the first embodiment except for the dimension in the insertion direction with respect to the holder 11. That is, the adapter 16 has a generally cylindrical shape, and its outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the through hole 11 d of the holder 11.
  • the adapter 16 has a front end surface 161 and a rear end surface 162 parallel to a plane orthogonal to the insertion direction on the front side and the rear side in the insertion direction with respect to the holder 11.
  • a through-hole 163 penetrating from the front end surface 161 to the rear end surface 162 is formed at the center of the adapter 16.
  • the through-hole 163 is provided with a diameter slightly larger than the outer diameter of the cladding 13b of the GOF 13, as with the adapter 14 according to the first embodiment.
  • the dimension from the front end surface 161 to the rear end surface 162 is configured to be longer than the through hole 11 d of the holder 11. For this reason, the rear end surface 162 of the adapter 16 is disposed outside the holder 11 with the front end surface 161 in contact with the inner surface (contact surface) of the depressed portion 11e.
  • the positional relationship between the front end surface 161 of the adapter 16 and the end surface 131 of the GOF 13 (the front end surface 131 of the core 13a and the clad 13b) and the manner in which the GOF 13 is fixed to the rear end surface 162 of the adapter 16 are described in the first embodiment. It is the same as that of the adapter 14 which concerns on a form. That is, in the adapter 16, the end face 131 of the GOF 13 (the front end face 131 of the core 13 a and the clad 13 b) is disposed on the same plane as the front end face 161. The GOF 13 is bonded and fixed to the rear end surface 162 at the end surfaces of the ultraviolet curable resin layer 13 c and the reinforcing layer 13 d facing the rear end surface 162 of the adapter 16.
  • the fixing of the GOF 13 to the holder 11 is realized by sandwiching the outer peripheral surface of the adapter 16 with the inner surface of the depressed portion 11f. That is, the position of the GOF 13 with respect to the holder 11 is indirectly fixed by sandwiching the adapter 16 to which the GOF 13 is bonded and fixed with the inner surface of the depressed portion 11f.
  • the collimator lens 12 is press-fitted into the accommodating portion 11c of the holder 11 provided with the depressed portion 11e.
  • the collimator lens 12 is pushed in until it comes into contact with the inclined surface 11e 1 (see FIG. 5) of the depressed portion 11e in the housing portion 11c.
  • the depressed portion 11 f is not provided in the holder 11.
  • the UV curable resin layer 13 c and the reinforcing layer 13 d are removed from the tip of the GOF 13, and the exposed core 13 a and cladding 13 b are inserted into the through hole 163 of the adapter 16.
  • the core 13 a and the clad 13 b are inserted into the through-hole 163 so that the end surface 131 is disposed on the same plane as the front end surface 161 of the adapter 16.
  • an adhesive is applied to the rear end surface 162 of the adapter 16.
  • the end faces of the ultraviolet curable resin layer 13c and the reinforcing layer 13d are bonded and fixed to the rear end face 162 of the adapter 16. Thereby, the adapter 16 will be in the state which hold
  • the adapter 16 holding the GOF 13 is inserted into the through hole 11d through the insertion hole 11a.
  • the adapter 16 is pushed in until the front end surface 161 comes into contact with the inclined surface 11e 2 (see FIG. 5) of the depressed portion 11e.
  • the end face 131 of the GOF 13 and the collimator lens 12 are positioned by being pushed into contact with the inclined surface 11e 2 .
  • the adapter 16 exposed from the holder 11 is inserted by grasping one end (the right side end shown in FIG. 6). Work can be done.
  • the collimator lens 12 can be positioned with respect to the end face 131 (the end face 131 of the core 13a and the clad 13b) of the small-diameter GOF 13 with reference to the depressed portion 11e. For this reason, it becomes possible to easily position the end face 131 of the small-diameter GOF 13 and the collimator lens 12 while suppressing an increase in cost as compared with the case where a configuration for positioning is provided by cutting or the like.
  • the rear end surface 162 of the adapter 16 is disposed outside the holder 11.
  • the adapter 14 has the outer diameter of the same thickness in the front-back direction of the insertion direction with respect to the holder 11 is demonstrated.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that a part of the outer diameter of the adapter is configured to be thinner than the other parts. More specifically, the adapter according to the third embodiment is the first embodiment in that the front side portion in the insertion direction with respect to the holder 11 is configured to have a smaller diameter than the rear side portion. Is different.
  • a part of the inner peripheral surface of the holder 11 arranged around the depressed portion 11e is May squeeze inward.
  • the range of the protruding portion increases or decreases according to the processing depth of the depressed portion 11e. That is, as the processing depth of the depressed portion 11e is deeper, the portion that protrudes toward the inside of the holder 11 becomes larger, and as the processing depth is shallower, the portion that protrudes toward the inner side of the holder 11 becomes smaller.
  • a situation may occur in which the outer edge portion of the front end surface 141 of the adapter 14 (for example, the upper end portion of the front end surface 141 shown in FIG. 3) contacts the protruding portion. That is, the front end surface 141 of the adapter 14, reaches the position in contact with the inner peripheral surface of the holder 11 before contact with the inclined surface 11e 2 is a contact surface, attempts to positioning the original in relation to the inclined surface 11e 2 Things that can't be done can occur.
  • a part of the front side of the adapter is configured to have a smaller diameter than the rear side part.
  • FIG. 7 is a sectional view of the optical collimator 10 according to the third embodiment. 7 shows a cross section corresponding to AA shown in FIG. 2, as in FIG.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the adapter 17 has the same configuration as that of the adapter 14 according to the first embodiment, except that the adapter 17 has a small diameter portion at the front side portion in the insertion direction with respect to the holder 11.
  • the adapter 17 has a generally cylindrical shape, and the outer diameter of the rear side portion thereof is provided slightly smaller than the inner diameter of the through hole 11 d of the holder 11.
  • the adapter 17 has a front end surface 171 and a rear end surface 172 parallel to a plane orthogonal to the insertion direction on the front side and the rear side in the insertion direction with respect to the holder 11.
  • a through-hole 173 that penetrates from the front end surface 171 to the rear end surface 172 is formed at the center of the adapter 17.
  • the through-hole 173 is provided with a diameter slightly larger than the outer diameter of the cladding 13b of the GOF 13 as with the adapter 14 according to the first embodiment.
  • the dimension from the front end surface 171 to the rear end surface 172 is configured to be shorter than the through hole 11d of the holder 11, it is not limited to this.
  • the dimension from the front end surface 171 to the rear end surface 172 may be longer than the through hole 11 d of the holder 11.
  • a stepped portion 174 is provided near the center of the adapter 17 in the insertion direction with respect to the holder 11.
  • the position of the stepped portion 174 is not limited to the vicinity of the center, and can be changed as appropriate.
  • a large diameter portion 175 is provided on the rear side of the step portion 174, and a small diameter portion 176 is provided on the front side of the step portion 174.
  • the outer diameter of the large diameter portion 175 is configured to be slightly smaller than the inner diameter of the through hole 11 d of the holder 11.
  • the outer diameter of the small diameter portion 176 is configured to be slightly smaller than the outer diameter of the large diameter portion 175.
  • the stepped portion 174 is composed of an inclined surface that connects the large diameter portion 175 and the small diameter portion 176. That is, the stepped portion 174 has a shape in which the outer diameter dimension decreases toward the front side in the insertion direction of the adapter 17 with respect to the holder 11.
  • the outer peripheral edge of the front end surface 171 of the adapter 17 may have an acute edge configuration so that the adapter 17 (small diameter portion 176) can be accurately positioned when contacting the inclined surface 11e 2 (see FIG. 5) as a contact surface. preferable. Or you may give the edge process which provides an extremely small round edge or taper edge.
  • the dimension of the corner R is preferably set to 30 ⁇ m or less.
  • the dimension of the corner R of the outer peripheral edge of the front end surface 171 of the small diameter portion 176 is set to 20 ⁇ m.
  • the processing depth of the depressed portion 11e is reduced in order to reduce the portion protruding toward the inside of the holder 11 around the depressed portion 11e is shown. ing. By reducing the portion protruding toward the inside of the holder 11, it is possible to prevent the adapter 17 from contacting the inner peripheral surface of the holder 11 before a predetermined position.
  • the outer diameter of the holder 11 is set to 600 ⁇ m (micrometer), and the inner diameter of the holder 11 (through hole 11d) is set to 495 ⁇ m.
  • the diameter of the collimator lens 12 is 500 ⁇ m.
  • the outer diameter of the large-diameter portion 175 of the adapter 17 is configured to be 495 ⁇ m.
  • the outer diameter of the small diameter portion 176 is preferably set to be 0.5 to 5.0% smaller than the outer diameter of the large diameter portion 175.
  • the outer diameter of the small diameter portion 176 is configured to be 475 ⁇ m.
  • the dimension of the stepped portion 174 is configured to be 10 ⁇ m in a direction orthogonal to the insertion direction of the adapter 17 with respect to the holder 11.
  • the dimension of the small diameter part 176 in the front-back direction is configured to be 600 ⁇ m, for example, it is not limited to this.
  • the dimension of the small diameter portion 176 in the front-rear direction can be changed according to the state of the portion that protrudes to the inside of the holder 11 around the depressed portion 11e.
  • the inner diameter dimension of the holder 11 where the depression 11e is formed is set to be 1.0% to 20.0% smaller than the inner diameter dimension of the through hole 11d.
  • the inner diameter dimension at the location where the depression 11e is formed is set to 396 to 490 ⁇ m.
  • the positional relationship between the front end surface 171 of the adapter 17 and the end surface 131 of the GOF 13 (the front end surface 131 of the core 13a and the clad 13b) and the manner in which the GOF 13 is fixed to the rear end surface 172 of the adapter 17 are described in the first embodiment. It is the same as that of the adapter 14 which concerns on a form. That is, in the adapter 17, the end surface 131 of the GOF 13 (the front end surface 131 of the core 13 a and the clad 13 b) is disposed on the same plane as the front end surface 171.
  • the GOF 13 is bonded and fixed to the rear end surface 172 at the end surfaces of the ultraviolet curable resin layer 13 c and the reinforcing layer 13 d facing the rear end surface 172 of the adapter 17.
  • the GOF 13 is fixed to the holder 11 by sandwiching the outer peripheral surface of the reinforcing layer 13d of the GOF 13 with the inner surface of the depressed portion 11f.
  • the collimator lens 12 is press-fitted into the accommodating portion 11c of the holder 11 provided with the depressed portion 11e.
  • the collimator lens 12 has an inclined surface 11e 1 of the depressed portion 11e (see FIG. 5) until the front end surface (the left side end surface shown in FIG. 3) of the collimator lens 12 is flush with the tip of the holder 11. ) Until it touches.
  • the depressed portion 11 f is not provided in the holder 11.
  • the collimator lens 12 may be positioned by contacting the inclined surface 11e 1 as in the first embodiment.
  • the UV curable resin layer 13 c and the reinforcing layer 13 d are removed from the tip of the GOF 13, and the exposed core 13 a and cladding 13 b are inserted into the through hole 173 of the adapter 17.
  • the core 13 a and the clad 13 b are inserted into the through-hole 173 so that the front end surface (the left side end surface shown in FIG. 7) is arranged on the same plane as the front end surface 171 of the adapter 17.
  • An adhesive is applied to the rear end surface 172 of the adapter 17.
  • the adapter 17 In the process of inserting the core 13a and the clad 13b, the end surfaces of the ultraviolet curable resin layer 13c and the reinforcing layer 13d are bonded and fixed to the rear end surface 172 of the adapter 17. Thereby, the adapter 17 will be in the state holding the core 13a and the clad
  • the adapter 17 holding the GOF 13 is inserted into the through hole 11d through the insertion hole 11a.
  • the optical collimator 10 it is pushed to the front end face 171 of the adapter 17 in the state holding the GOF13 (front end surface 171 of the small diameter portion 176) abuts against the inclined surface 11e 2 of the depressed portion 11e .
  • the end face 131 of the GOF 13 and the collimator lens 12 are positioned.
  • the collimator lens 12 can be positioned with respect to the end face 131 (the end face 131 of the core 13a and the clad 13b) of the small-diameter GOF 13 with reference to the depressed portion 11e. For this reason, it becomes possible to easily position the end face 131 of the small-diameter GOF 13 and the collimator lens 12 while suppressing an increase in cost as compared with the case where a configuration for positioning is provided by cutting or the like.
  • the small-diameter portion 176 is provided in the front side portion in the insertion direction of the adapter 17 with respect to the holder 11, the depressed portion 11e is accompanied with the processing of the depressed portion 11e.
  • the adapter 17 can be brought into contact with a desired position without being affected by the protruding portion formed around the periphery of the adapter. Thereby, the positional accuracy between the end face 131 of the small-diameter GOF 13 and the collimator lens 12 can be increased.
  • the adapter 17 is provided with the level
  • the formation mode of the small diameter portion 176 is not limited to this, and can be appropriately changed. Any mode can be selected as long as the small-diameter portion 176 can be formed in the front portion of the adapter 17.
  • the GOF is exemplified as the optical fiber held by the holder 11 via the adapter 14 (16).
  • the optical fiber held by the holder 11 via the adapter 14 (16) is not limited to the GOF and can be changed as appropriate.
  • a POF having a diameter equivalent to that of the GOF as described above may be a holding target.
  • the configuration of the GOF 13 held by the adapter 14 (16) is not limited to this and can be appropriately changed.
  • the ultraviolet curable resin 13c may be held by the adapter 14 (16).

Landscapes

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Abstract

コストの上昇を抑制しつつ、ガラス製光ファイバを破損させることなく、ガラス製光ファイバの端面とコリメータレンズとを簡単に位置決めすること。円筒形状を有するホルダ(11)と、ホルダの一端に形成された収容部(11c)に収容されるコリメータレンズ(12)と、ホルダの他端に形成された挿入孔(11a)から挿入され、光ファイバ(13)の一端を保持するアダプタ(14)と、を備え、ホルダの収容部近傍の外周に陥没部(11e)を設けることで形成される当接面に、コリメータレンズ及び/又はアダプタを当接させて、光ファイバの端面とコリメータレンズとの位置決めを行う構成とした。

Description

光接続部材及び光コネクタ
 本発明は、発光素子からの光を集光して光ファイバに入射したり、光ファイバから出射する光を受光素子に集光したりする場合に使用される光接続部材及び光コネクタに関する。
 光接続部材に含まれる光コリメータは、光源から出射される光を光ファイバ内で伝搬させ、必要に応じて空中に出射させる際、或いは、空中を伝搬する光を光ファイバ内に入射させる際に使用される。このような光コリメータにおいては、光の伝搬効率を確保するために、光ファイバの端面とコリメータレンズとを高精度に位置決めする必要がある。従来、製造や加工に伴うコストの上昇を抑制しつつ、簡単に光ファイバとコリメータレンズとの位置決めを行う光コリメータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1に記載の光コリメータにおいては、円筒形状を有する保持部材と、保持部材の一端に形成された収容部に収容されるコリメータレンズと、保持部材の他端に形成された挿入孔から挿入される光ファイバと、を備え、保持部材の収容部近傍に形成された陥没部に光ファイバの端面及びコリメータレンズを当接させて位置決めを行う。陥没部を基準として光ファイバ及びコリメータレンズが位置決めされるので、コストの上昇を抑制しつつ、簡単に光ファイバとコリメータレンズとの間の位置決めが可能となっている。
特開2011-227201号公報
 ところで、光ファイバは、ガラス製光ファイバ(GOF:Glass Optical Fiber)とプラスチック製光ファイバ(POF:Plastic Optical Fiber)とが普及している。一般的に、GOFは、POFに比べてコア径が細く曲げに弱いが、伝送損失が小さく長距離高速伝送に適している。逆に、POFは、GOFに比べてコア径が太く曲げに強いが、伝送損失が大きく長距離高速伝送には適していない。これらの光ファイバは、用途に応じて使い分けられる。
 一般的なGOFが有するコアを被覆するクラッドの外径は、125μmに設定される。光コリメータでは、このように細径のGOFの端面とコリメータレンズとを複雑な作業を必要とすることなく位置決めすることが要請される。その上、光コリメータでは、製造や加工に伴うコストの上昇の抑制も要請される。
 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、コストの上昇を抑制しつつ、細径の光ファイバの端面とレンズとを簡単に位置決めすることができる光接続部材及び光コネクタを提供することを目的とする。
 本発明の光接続部材は、円筒形状を有する保持部材と、前記保持部材の一端に形成された収容部に収容されるレンズと、前記保持部材の他端に形成された挿入孔から挿入され、光ファイバの一端を保持するアダプタと、を具備し、前記保持部材の収容部近傍の外周に陥没部を設けることで形成される当接面に、前記レンズ及び前記アダプタのうち少なくとも前記アダプタを当接させて、前記光ファイバの端面と前記レンズとの位置決めを行うことを特徴とする。
 上記光接続部材によれば、保持部材に形成した陥没部(当接面)に、光ファイバの一端を保持したアダプタ等を当接させて光ファイバの端面とレンズとの位置決めを行うことから、陥没部を基準として細径の光ファイバとレンズとを位置決めすることができる。このため、切削加工等により位置決めのための構成を設ける場合と比べてコストの上昇を抑制しつつ、細径の光ファイバの端面とレンズとを簡単に位置決めすることが可能となる。
 上記光接続部材において、前記アダプタは、前記光ファイバの一部の端面が、前記保持部材に対する挿入方向の前方側の端面と同一平面上に配置されるように前記光ファイバを保持することが好ましい。この構成によれば、光ファイバの一部の端面と、アダプタの挿入方向の前方側の端面とが同一平面上に配置されることから、アダプタの挿入方向の前方側の端面を基準に位置決めを行うことができるので、光ファイバの端面とレンズとを更に簡単に位置決めすることが可能となる。
 また、上記光接続部材において、前記アダプタは、前記保持部材に対する挿入方向の後方側の端面が、前記光ファイバが有する被覆部材に接着固定されることが好ましい。この構成によれば、アダプタの挿入方向の後方側の端面が光ファイバの被覆部材に接着固定されることから、アダプタと一体化した状態で光ファイバとレンズとの位置決め作業を行うことが可能となる。
 さらに、上記光接続部材において、前記アダプタは、前記当接面に当接した状態で、前記保持部材に対する挿入方向の後方側の端面が前記保持部材の内側に収容されることが好ましい。この構成によれば、アダプタの挿入方向の後方側の端面が保持部材の内側に収容されることから、アダプタの寸法を縮小することができるので、アダプタの材料費を低減することができる。また、アダプタと光ファイバとの接続部分を保持部材で保護することができるので、当該接続部分に外部から衝撃が加わるのを防止することができる。
 なお、上記光接続部材において、前記アダプタは、前記当接面に当接した状態で、前記保持部材に対する挿入方向の後方側の端面が前記保持部材よりも外側に配置されるようにしてもよい。この構成によれば、アダプタの挿入方向の後方側の端面が保持部材の外側に配置されることから、位置決め時に保持部材の外側に配置されたアダプタの一部を把持して作業を行うことができるので、位置決め作業の効率を向上することが可能となる。
 また、上記光接続部材において、前記アダプタは、前記保持部材に対する挿入方向の前方側の一部に、後方側部分よりも小径の小径部を有することが好ましい。この構成によれば、保持部材に対する挿入方向の前方側に小径部を設けたことから、保持部材に陥没部を設ける際に当接面周辺で内周部分が内側に変形した場合であっても、当該変形した部分の影響を受けることなくアダプタを挿入することができる。これにより、アダプタの前方側の端面を当接面に適切に当接させることができ、正確に光ファイバを位置決めすることができる。
 また、上記光接続部材において、前記保持部材には、前記挿入孔側の端部近傍に、当該挿入孔から挿入された前記アダプタ又は前記光ファイバの被覆部材を押圧して固定する固定用の陥没部が形成されることが好ましい。この構成によれば、固定用の陥没部でアダプタ又は光ファイバの被覆部材を押圧して固定するので、光ファイバの固定のために特別な構成を必要とせず、簡単な構成で保持部材に対して光ファイバを固定することが可能となる。
 さらに、上記光接続部材においては、前記アダプタに対向する前記当接面の角度と、前記レンズに対向する前記当接面の角度とを前記アダプタの挿入方向と直交する平面に対して異なる角度とすることが好ましい。このように陥没部におけるレンズに対向する部分の角度と、アダプタに対向する部分の角度とを異なる角度とすることで、形状の異なるレンズとアダプタとを効果的に位置決めすることが可能となる。
 例えば、上記光接続部材においては、前記アダプタに対向する前記当接面を傾斜面とし、前記アダプタの挿入方向と直交する平面に対する当該傾斜面の角度を20°以下とし、前記アダプタの端面の一部を前記当接面に当接させることができる。このようにアダプタに対向する当接面の角度を、アダプタの挿入方向と直交する平面に対して20°以下とすることにより、中心部に光ファイバを保持したアダプタにおける挿入方向の前方側の端面を当接面に当接させることで、これらの位置精度を確保し易くすることが可能となる。
 また、上記光接続部材においては、前記レンズに対向する前記当接面を傾斜面とし、前記アダプタの挿入方向と直交する平面に対する当該傾斜面の角度を0°以上45°以下とし、前記レンズの一部を前記傾斜面に当接させることができる。この場合には、レンズにおけるアダプタ側の一部を支持した状態で位置決めすることができるので、レンズの位置精度を高めることが可能となる。
 例えば、上記光接続部材において、前記光ファイバは、ガラス製光ファイバであり、前記アダプタは、少なくとも前記ガラス製光ファイバが有するコア及びクラッドを保持する。この場合には、ガラス製光ファイバは、アダプタによって衝撃に敏感なコア及びクラッドが保持されることから、位置決め作業の際にコアやクラッドが破損するのを予防することができる。
 本発明の光コネクタは、上記いずれかの光接続部材を備えることを特徴とする。本発明の光コネクタによれば、上述した光接続部材で得られる効果を光コネクタで享受することができる。
 本発明によれば、コストの上昇を抑制しつつ、細径の光ファイバの端面とレンズとを簡単に位置決めすることが可能となる。
本発明に係る光接続部材が接続される光コネクタを模式的に示す側断面図である。 第1の実施の形態に係る光コリメータの側面図である。 図2に示すA-Aにおける断面図である。 プラスチック製光ファイバを挿入した場合の光コリメータの断面図である。 図3に示す二点鎖線B内の拡大図である。 第2の実施の形態に係る光コリメータの断面図である。 第3の実施の形態に係る光コリメータの断面図である。
 以下、本発明の複数の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明に係る光接続部材については、以下に示す実施の形態に限定されるものではなく、その発明の趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。以下においては、本発明に係る光接続部材の一例として、光コリメータを用いて説明する。しかしながら、本発明に係る光接続部材の適用対象については、光コリメータに限定されるものではなく適宜変更が可能である。
 まず、本発明に係る光コリメータが接続される光コネクタについて説明する。図1は、本発明に係る光コリメータが接続される光コネクタを模式的に示す側断面図である。なお、図1においては、説明の便宜上、光コリメータに出射する光源として半導体レーザチップ及びこの半導体レーザチップの光軸上に光学レンズを備える光コネクタについて説明するが、光コネクタの構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。
 図1に示すように、本発明に係る光コリメータが接続される光コネクタ100は、半導体レーザチップ101をケース102のマウント台103上に配置すると共に、この半導体レーザチップ101の光軸上に光学レンズ104を配置して成る半導体レーザユニット105を備えている。また、光コネクタ100は、開口部106がケース102の側面102aに取り付けられ、挿入口107から挿入された光コリメータ10のホルダ11を支持する支持部材108を備えている。
 半導体レーザユニット105において、半導体レーザチップ101から出射されるレーザ光は、光学レンズ104により平行光とされ、開口部106に導かれる。そして、この光学レンズ104からの平行光は、光コリメータ10のコリメータレンズ12により集光され、光ファイバ13に入射される。そして、このように入射された光が、光ファイバ13内を伝搬される。
 本実施の形態に係る光コネクタ100においては、支持部材108の所定位置まで光コリメータ10が挿入されると、光学レンズ104とコリメータレンズ12との位置合わせが行われ、半導体レーザチップ101からのレーザ光が適切に光ファイバ13に入射できるように設計されている。以下、このような光コネクタ100に接続される本実施の形態に係る光コリメータ10の構成について説明する。
 (第1の実施の形態)
 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る光コリメータ10の側面図である。図3は、図2に示すA-Aにおける断面図である。なお、図2及び図3においては、細径の光ファイバの一例として、ガラス製光ファイバ(以下、「GOF:Glass Optical Fiber」という)が挿入される場合について示している。
 第1の実施の形態に係る光コリメータ10は、一般的なプラスチック製光ファイバ(以下、「POF:Plastic Optical Fiber」という)と、POFよりも相対的に細径のGOFとを選択的に保持可能に構成される。詳細について後述するように、本実施の形態に係る光コリメータ10においては、GOFはアダプタ14(図3参照)を介して光コリメータ10に保持される一方、POFはアダプタ14を介在することなく光コリメータ10に保持される。
 図2及び図3に示すように、第1の実施の形態に係る光コリメータ10は、概して円筒形状を有する保持部材としてのホルダ11と、このホルダ11の一端部(図2及び図3に示す左方側端部)に保持されるレンズとしてのコリメータレンズ12と、ホルダ11の他端部(図2及び図3に示す右方側端部)に設けられた挿入孔11aから挿入され、GOF13の一部を保持するアダプタ14とを含んで構成されている。
 ホルダ11は、例えば、ニッケル合金やステンレス等の金属材料で形成される。ステンレスを用いる場合には、特に加工性の点から、ホルダ11は、オーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。図3に示すように、ホルダ11におけるコリメータレンズ12側の端部には、開口部11bが設けられている。この開口部11bの内側には、コリメータレンズ12を収容する収容部11cが設けられている。この収容部11cは、コリメータレンズ12の直径よりも僅かに小さい寸法に設けられ、コリメータレンズ12が圧入可能に構成されている。
 収容部11cは、コリメータレンズ12の表面の損傷を防止するためにコリメータレンズ12全体をその内側に収容可能な寸法に設けられている。また、ホルダ11の内部には、アダプタ14又は後述するPOF15(図5参照)の外径よりも僅かに大径の貫通孔11dが設けられている。この貫通孔11dは、挿入孔11aに連通すると共に、収容部11cに連通して設けられている。
 ホルダ11には、その外周部から工具等により押圧加工を施すことで形成される複数(本実施の形態では3つ)の陥没部11eが設けられている。これらの陥没部11eは、収容部11cと、貫通孔11dとの間に設けられ、詳細について後述するように、コリメータレンズ12及びアダプタ14(又はPOF15)の位置決めに利用される。
 さらに、ホルダ11には、その外周部から工具等により押圧加工を施すことで形成される複数(本実施の形態では4つ)の陥没部11fが設けられている。これらの陥没部11fは、挿入孔11aの近傍に設けられ、ホルダ11内に挿入されたGOF13(又はPOF15)の固定に利用される。
 コリメータレンズ12は、例えば、石英を含む光学系ガラス材料で形成され、球形状を有するボールレンズで構成されている。なお、コリメータレンズ12は、光学系プラスチック材料で構成されてもよい。図3に示すように、コリメータレンズ12は、ホルダ11の収容部11c内に収容された状態において、開口部11bから支持部材108の開口部106に臨む一方、貫通孔11dに挿入されたアダプタ14の先端部(後述する前端面141)に臨むように配置されている(図1参照)。なお、本実施の形態では、レンズとしてコリメータレンズを備える場合について説明しているが、レンズの構成としては、コリメータレンズ12に限定されるものではなく、コリメート機能を備えないレンズであってもよい。また、レンズの形状についても、ボールレンズ以外の形状(例えば、非球面レンズ)であってもよい。
 アダプタ14は、例えば、ニッケル合金やステンレス等の金属材料、ジルコニア等のセラミック材料で形成される。特に、加工精度及び製造コストの点、さらには後述するホルダ11による固定(図6参照)の観点から、アダプタ14は、金属材料で形成されることが好ましい。図3に示すように、アダプタ14は、概して円柱形状を有している。アダプタ14の外径は、ホルダ11の貫通孔11dの内径よりも僅かに小径に設けられている。アダプタ14は、ホルダ11の挿入孔11aから貫通孔11d内に挿入される。アダプタ14は、ホルダ11に対する挿入方向の前方側及び後方側に、それぞれ当該挿入方向と直交する平面と平行な前端面141、後端面142を有している。
 また、アダプタ14の中心には、前端面141から後端面142まで貫通する貫通孔143が形成されている。貫通孔143は、後述するGOF13のコア13aの外径より僅かに大径に設けられている。前端面141から後端面142までの寸法は、ホルダ11の貫通孔11dよりも短く構成されている。このため、アダプタ14は、後述する陥没部11eを設けることでホルダ11の内壁に形成される当接面に前端面141が当接した状態で、後端面142がホルダ11の内側に収容される。
 GOF13は、その中心を貫通して設けられるコア13aと、このコア13aを被覆するクラッド13bと、このクラッド13bを被覆する紫外線硬化樹脂層13cと、この紫外線硬化樹脂層13cを被覆して補強する補強層13dとから構成されている。コア13aは、例えば、石英ガラスで構成され、50又は62.5μmの外径を有する。クラッド13bは、コア13aを被覆した状態で125μmの外径を有する。紫外線硬化樹脂層13cは、クラッド13bにコーティングされた状態で250μmの外径を有する。紫外線硬化樹脂13cをコーティングすることで、コア13a及びクラッド13bは、曲げに強い構成とされる。補強層13dは、例えば、アクリル系樹脂で構成される。補強層13dは、アダプタ14の外径と略同一の外径寸法を有することが好ましい。しかしながら、内側のコア13a及びクラッド13bを保護することを前提として、アダプタ14の外径より小径であっても大径であっても構わない。
 また、GOF13は、紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dが除去され、コア13a及びクラッド13bがアダプタ14の貫通孔143に挿入される。GOF13は、アダプタ14の後端面142に対向する紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dの端面で当該後端面142に接着固定される。GOF13(コア13a及びクラッド13b)におけるアダプタ14の挿入方向の前方側の端面131は、アダプタ14の前端面141と同一平面上に配置される。言い換えると、アダプタ14は、コア13a及びクラッド13bの端面131が前端面141と同一平面上に配置されるように、GOF13を保持している。
 また、GOF13は、アダプタ14にコア13a及びクラッド13bを保持された状態で、挿入孔11aを介して貫通孔11dに挿入され、その先端部がコリメータレンズ12の近傍でその球面に対向するように配置した状態で固定されている。第1の実施の形態に係る光コリメータ10においては、アダプタ14の位置合わせを行った後、その状態でホルダ11の一部に陥没部11fを設けてこの陥没部11fの内面でGOF13の補強層13dを挟持して固定する。
 なお、ホルダ11に対するGOF13の固定に関しては、これに限定されるものではなく、任意の固定方法が適用可能である。例えば、GOF13は、貫通孔11dの内周面との間に塗布された接着剤によりホルダ11に固定するようにしてもよい。貫通孔11dの内周面に塗布した接着剤によりホルダ11を固定する場合には、必ずしも上述した陥没部11fを設ける必要はない。
 図4は、光ファイバとしてPOF15を挿入した場合の光コリメータ10の断面図である。なお、図4においては、図3と同様に、図2に示すA-Aに相当する断面を示している。図4に示すPOF15は、その中心を貫通して設けられるコア15aと、このコア15aを被覆するクラッド15bと、このクラッド15bを被覆して補強する補強層15cとから構成されている。POF15のコリメータレンズ12に対向する端面においては、コア15a、クラッド15b及び補強層15cが同一平面上に配置されている。すなわち、コリメータレンズ12に対向する端面において、コア15a、クラッド15b及び補強層15cが揃って配置されている。補強層15cの外径は、アダプタ14の外径と略同一の寸法を有している。
 また、POF15は、挿入孔11aを介して貫通孔11dに挿入され、その先端部がコリメータレンズ12の近傍でその球面に対向するように配置した状態で固定される。この場合において、POF15は、GOF13の場合と同様に、ホルダ11の挿入孔11aの近傍に設けられた陥没部11fの内面でPOF15の補強層15cが挟持されることで固定される。なお、ホルダ11に対するPOF15の固定に関しては、これに限定されるものではなく、任意の固定方法が適用可能である。例えば、貫通孔11dの内周面との間に塗布された接着剤によりPOF15をホルダ11に固定するようにしてもよい。
 例えば、POF15は、グレーデッドインデックス(GI)型光ファイバで構成され、ファイバ軸に垂直な断面で屈折率が連続的に変化するように構成されている。また、コア15a及びクラッド15bは、例えば、C-H結合のHをFに置換した全フッ素置換光学樹脂で構成されている。これらのようにPOF15を全フッ素置換光学樹脂で構成すると共に、GI型光ファイバで構成することにより高速且つ大容量通信を実現することができるものとなっている。
 このようにGOF13又はPOF15を選択的に保持可能な構成を有し、第1の実施の形態に係る光コリメータ10においては、GOF13がホルダ11に挿入された場合に、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)と、コリメータレンズ12との位置決めを行うためにホルダ11に設けた陥没部11eを利用する。具体的には、ホルダ11に陥没部11eを設けることで形成される当接面にコリメータレンズ12及びアダプタ14の一部を当接させて位置決めを行うことで、これらの位置決め用のスペーサなどの構成を不要とすることで、コストの上昇を抑制しつつ、簡単にコリメータレンズ12とGOF13の端面131との位置決めを可能とするものである。
 ここで、第1の実施の形態に係る光コリメータ10のホルダ11におけるコリメータレンズ12及びアダプタ14の位置決め方法について図5を用いて説明する。図5は、図3に示す二点鎖線B内の拡大図である。図5に示すように、陥没部11eの内面のうち、コリメータレンズ12に対向する部分にはコリメータレンズ12の一部が当接する。一方、アダプタ14に対向する部分にはアダプタ14の前端面141の一部が当接する。このように当接した状態でコリメータレンズ12及びGOF13の端面(コア13aの前端面13a1)がそれぞれホルダ11の所定位置に位置決めされる。
 図5に示すように、陥没部11eは、GOF13の挿入方向と直交する平面(例えば、図5に示すGOF13の端面と平行に配置され、陥没部11eの中心を通過する平面C)に対して、コリメータレンズ12に対向する部分の角度と、GOF13に対向する部分の角度とが異なる角度に設けられている。このような陥没部11eは、例えば、先端部の形状の異なる先細の工具を用いて押圧加工を施すことにより設けられる。このような工具で押圧加工することにより、陥没部11eは、その押圧加工時における中心軸を基準としてコリメータレンズ12に対向する部分の形状と、GOF13に対向する部分の形状とが非対称に設けられることとなる。このように陥没部11eにおけるコリメータレンズ12に対向する部分の角度と、GOF13に対向する部分の角度とを異なる角度とすることで、形状の異なるコリメータレンズ12とGOF13とを効果的に位置決めすることができる。
 また、第1の実施の形態に係る光コリメータ10においては、このような陥没部11eがホルダ11の同一周上に複数(本実施の形態においては、3つ)設けられている。同一周上への陥没部11eの形成は、例えば、上述した先端形状の異なる工具によりホルダ11の外周から同時に押圧加工を施すことが考えられる。このように同一周上に複数の陥没部11eを設けることにより、コリメータレンズ12及びGOF13をそれぞれ複数の位置で当接させることができるので、より高精度にコリメータレンズ12及びGOF13を位置決めすることができる。
 陥没部11eにおけるコリメータレンズ12に対向する部分は、当接面である傾斜面11eを構成する。この傾斜面11eは、図5に矢印で示すアダプタ14の挿入方向と直交する平面(例えば、図5に示すアダプタ14の前端面141と平行に配置され、陥没部11eの基端部を通過する平面D)に対する角度θが0°以上45°以下となるように設けられている。このようにコリメータレンズ12側の傾斜面11eの角度θをアダプタ14の挿入方向と直交する平面Dに対して0°以上45°以下に設定することにより、コリメータレンズ12におけるGOF13側の一部を支持した状態で位置決めすることができるので、コリメータレンズ12の位置精度を高めることができるものとなっている。
 また、陥没部11eにおけるコリメータレンズ12に対向する部分の表面には、切削加工、プレス(押圧)加工、研削加工、エネルギービーム加工による除去加工を施すことで、コリメータレンズ12との当接面を形成している。このようにコリメータレンズ12に対向する陥没部11eの表面に除去加工を施すことで、コリメータレンズ12との当接面を形成している。これにより、陥没部11eにおけるコリメータレンズ12の当接面を平滑化することができるので、コリメータレンズ12の損傷を防止することができると共に、コリメータレンズ12の位置精度を更に高めることができるものとなっている。
 一方、陥没部11eにおけるアダプタ14に対向する部分は、当接面である傾斜面11eを構成する。傾斜面11eは、GOF13の挿入方向と直交する平面(例えば、図5に示すアダプタ14の端面と平行に配置される平面E)に対する角度θが20°以下となるように設けられている。このように傾斜面11eの角度を平面Eに対して20°以下に設けることにより、中心部にGOF13のコア13aを保持したアダプタ14の前端面141を傾斜面11eに当接させることで、これらの位置精度を確保し易くすることができるものとなっている。
 ここで、第1の実施の形態に係る光コリメータ10の組立方法について、図3を参照して説明する。まず、陥没部11eが設けられたホルダ11の収容部11cにコリメータレンズ12が圧入される。コリメータレンズ12は、収容部11cにて、陥没部11eの傾斜面11e(図5参照)に当接するまで押し込まれる。なお、このとき、ホルダ11に陥没部11fは設けられていない。ここでは、傾斜面11eに当接させることでコリメータレンズ12の位置決めする場合について説明している。しかしながら、コリメータレンズ12の位置決め方法については、これに限定されない。コリメータレンズ12の位置決め方法として、コリメータレンズ12の前方側端面(図3に示す左方側端面)がホルダ11の先端部と面一になる位置まで押し込むことで位置決めすることは実施の形態として好ましい。この場合には、傾斜面11eとの当接作業を省略してコリメータレンズ12を位置決めすることができる。
 次に、GOF13の先端から紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dを取り除き、露出したコア13a及びクラッド13bをアダプタ14の貫通孔143に挿入する。このとき、コア13a及びクラッド13bは、先端面(図3に示す左方側端面)がアダプタ14の前端面141と同一平面上に配置されるように貫通孔143に挿入される。また、アダプタ14の後端面142には、接着剤が塗布される。コア13a及びクラッド13bを挿入する過程で紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dの端面がアダプタ14の後端面142に接着固定される。これにより、アダプタ14は、GOF13のコア13a及びクラッド13bを保持した状態となる。
 そして、GOF13を保持した状態のアダプタ14が挿入孔11aを介して貫通孔11d内に挿入される。アダプタ14は、前端面141が陥没部11eの傾斜面11e(図5参照)に当接するまで押し込まれる。傾斜面11eに当接するまで押し込まれることで、GOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの端面131)とコリメータレンズ12との位置決めが行われる。
 このようにアダプタ14の前端面141が傾斜面11eに当接した状態で、ホルダ11に陥没部11fが形成される。陥没部11fは、GOF13の補強層13dの外周面に食い込み、ホルダ11からのGOF13の移動を規制する。これにより、ホルダ11に対してGOF13が固定される。このようにして図3に示す光コリメータ10が完成する。図3に示す光コリメータ10の組立方法では、陥没部11eを設け、コリメータレンズ12を収容した円筒形状のホルダ11に対してアダプタ14付きのGOF13を挿入し、陥没部11fを設けることでGOF13を固定する。特に、コリメータレンズ12及びアダプタ14の位置決めについては、高精度な切削加工等を必要とせず、ストレートパイプ形状のホルダ11にコリメータレンズ12やアダプタ14を所定位置まで挿入するだけで済む。これにより、簡単にコリメータレンズ12とアダプタ14とを位置決めすることができる。
 なお、上述した光コリメータ10の組立順序は適宜変更が可能である。例えば、コリメータレンズ12の挿入工程は、GOF13を保持したアダプタ14の挿入工程の後で行うようにしてもよい。また、ここでは、GOF13をアダプタ14に接着固定した場合について説明している。しかしながら、アダプタ14に対するGOF13の位置精度が確保されることを前提として、GOF13は必ずしもアダプタ14に接着固定する必要はない。この場合には、アダプタ14に対するGOF13の接着工程を省略でき、より簡単に光コリメータ10を組み立てることができる。
 以上説明したように、第1の実施の形態に係る光コリメータ10においては、ホルダ11に設けた陥没部11eの内面(当接面)にコリメータレンズ12の一部及びアダプタ14の一部を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部11eを基準として細径のGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)とコリメータレンズ12とを位置決めすることができる。このため、切削加工等により位置決めのための構成を設ける場合と比べてコストの上昇を抑制しつつ、細径のGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)とコリメータレンズ12とを簡単に位置決めすることが可能となる。
 特に、アダプタ14は、GOF13のコア13a及びクラッド13bを保持している。GOF13は、アダプタ14によって衝撃に敏感なコア13a及びクラッド13bが保持されることから、位置決め作業の際にコア13aやクラッド13bが破損するのを予防することができる。
 また、アダプタ14は、GOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)が、前端面141と同一平面上に配置されるようにGOF13を保持している。このようにGOF13の端面131と、アダプタ14の前端面141とが同一平面上に配置されることから、アダプタ14の前端面141を基準にGOF13の位置決めを行うことができるので、GOF13の端面131とコリメータレンズ12とを更に簡単に位置決めすることが可能となる。
 さらに、アダプタ14は、後端面142が、GOF13が有する被覆部材(紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13d)に接着固定されている。これにより、アダプタ14と一体化した状態でGOF13の端面とコリメータレンズ12との位置決め作業を行うことが可能となる。なお、第1の実施の形態では、アダプタ14の後端面142と、GOF13の紫外線硬化樹脂13c及び補強層13dとを接着固定する場合について説明しているが、紫外線硬化樹脂13c及び補強層13dのいずれかを接着固定するようにしてもよい。
 さらに、アダプタ14は、前端面141が傾斜面11eに当接する位置まで押し込まれた状態で後端面142がホルダ11の内側に収容されている。これにより、アダプタ14の寸法を縮小することができるので、アダプタ14の材料費を低減することができる。また、アダプタ14とGOF13との接続部分をホルダ11で保護することができるので、当該接続部分に外部から衝撃が加わるのを防止することができる。
 なお、以上の説明においては、ホルダ11に設けた陥没部11eの内面(当接面)にコリメータレンズ12の一部及びアダプタ14の一部を当接させてコリメータレンズ12とGOF13との位置決めを行う場合について説明している。しかしながら、コリメータレンズ12とGOF13との位置決め方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、コリメータレンズ12及びアダプタ14の双方を陥没部11eに当接させるのではなく、アダプタ14のみを当接させるようにし、コリメータレンズ12については陥没部11e以外のホルダ11の部分で位置決めするようにしても良い。但し、この場合には、コリメータレンズ12を位置決めするための部分が、陥没部11eとの関係で一定の位置関係に設計されることを前提とする。すなわち、本発明に係る光コリメータ10においては、コリメータレンズ12及びアダプタ14のうち、アダプタ14のみを陥没部11eに当接させる着想も含まれる。
 (第2の実施の形態)
 第1の実施の形態においては、GOF13を保持するアダプタ14の後端面142がホルダ11の内側に収容される場合について説明している。第2の実施の形態においては、GOF13を保持するアダプタの後端面がホルダ11の外側に配置される点で、第1の実施の形態と相違する。
 以下、第2の実施の形態に係る光コリメータ10について、図6を参照して、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。図6は、第2の実施の形態に係る光コリメータ10の断面図である。図6においては、図3と同様に、図2に示すA-Aに相当する断面を示している。なお、図6において、図3と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 第2の実施の形態に係る光コリメータ10において、アダプタ16は、ホルダ11に対する挿入方向の寸法を除き、第1の実施の形態に係るアダプタ14と同様の構成を有する。すなわち、アダプタ16は、概して円柱形状を有し、その外径はホルダ11の貫通孔11dの内径よりも僅かに小径に設けられている。アダプタ16は、ホルダ11に対する挿入方向の前方側及び後方側に、それぞれ当該挿入方向と直交する平面と平行な前端面161、後端面162を有している。
 アダプタ16の中心には、前端面161から後端面162まで貫通する貫通孔163が形成されている。貫通孔163は、第1の実施の形態に係るアダプタ14と同様に、GOF13のクラッド13bの外径より僅かに大径に設けられている。前端面161から後端面162までの寸法は、ホルダ11の貫通孔11dよりも長く構成されている。このため、アダプタ16は、前端面161が陥没部11eの内面(当接面)に当接した状態で、後端面162がホルダ11の外側に配置される。
 なお、アダプタ16の前端面161に対するGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)との位置関係、並びに、アダプタ16の後端面162に対するGOF13の固定態様については、第1の実施の形態に係るアダプタ14と同様である。すなわち、アダプタ16は、GOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)が前端面161と同一平面上に配置される。また、GOF13は、アダプタ16の後端面162に対向する紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dの端面で当該後端面162に接着固定される。
 ホルダ11に対するGOF13の固定は、陥没部11fの内面でアダプタ16の外周面を挟持することにより実現される。すなわち、GOF13が接着固定されたアダプタ16を陥没部11fの内面で挟持することにより、間接的にホルダ11に対するGOF13の位置が固定される。
 ここで、第2の実施の形態に係る光コリメータ10の組立方法について、図6を参照して説明する。第2の実施の形態に係る光コリメータ10において、まず、陥没部11eが設けられたホルダ11の収容部11cにコリメータレンズ12が圧入される。コリメータレンズ12は、収容部11cにて、陥没部11eの傾斜面11e(図5参照)に当接するまで押し込まれる。なお、このとき、ホルダ11に陥没部11fは設けられていない。
 次に、GOF13の先端から紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dを取り除き、露出したコア13a及びクラッド13bをアダプタ16の貫通孔163に挿入する。このとき、コア13a及びクラッド13bは、端面131がアダプタ16の前端面161と同一平面上に配置されるように貫通孔163に挿入される。また、アダプタ16の後端面162には、接着剤が塗布される。コア13a及びクラッド13bを挿入する過程で紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dの端面がアダプタ16の後端面162に接着固定される。これにより、アダプタ16は、GOF13のコア13a及びクラッド13bを保持した状態となる。
 そして、GOF13を保持した状態のアダプタ16が挿入孔11aを介して貫通孔11d内に挿入される。アダプタ16は、前端面161が陥没部11eの傾斜面11e(図5参照)に当接するまで押し込まれる。傾斜面11eに当接するまで押し込まれることで、GOF13の端面131とコリメータレンズ12との位置決めが行われる。第2の実施の形態に係る光コリメータ10においては、ホルダ11に対するアダプタ16を挿入する際、ホルダ11から露出するアダプタ16の一端部(図6に示す右方側端部)を把持して挿入作業を行うことができる。
 そして、アダプタ16の前端面161が傾斜面11e(図5参照)に当接した状態で、ホルダ11に陥没部11fが形成される。陥没部11fは、アダプタ16の外周面に食い込み、ホルダ11からのアダプタ16の移動を規制する。これにより、ホルダ11に対してGOF13が固定される。このようにして図6に示す光コリメータ10が完成する。
 このように第2の実施の形態に係る光コリメータ10においても、ホルダ11に設けた陥没部11eの内面(当接面)にコリメータレンズ12の一部及びアダプタ16の一部を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部11eを基準として細径のGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの端面131)とコリメータレンズ12とを位置決めすることができる。このため、切削加工等により位置決めのための構成を設ける場合と比べてコストの上昇を抑制しつつ、細径のGOF13の端面131とコリメータレンズ12とを簡単に位置決めすることが可能となる。
 特に、第2の実施の形態に係る光コリメータ10においては、アダプタ16の後端面162がホルダ11の外側に配置されている。これにより、コリメータレンズ12とGOF13の端面(図6に示す左方側端面)との位置決め時にホルダ11の外側に配置されたアダプタ16の一部を把持して作業を行うことができるので、位置決め作業の効率を向上することが可能となる。
 (第3の実施の形態)
 第1の実施の形態においては、アダプタ14が、ホルダ11に対する挿入方向の前後方向で同一太さの外径を有する場合について説明している。第3の実施の形態においては、アダプタの外径の一部が他部よりも細く構成される点で、第1の実施の形態と相違する。より具体的にいうと、第3の実施の形態に係るアダプタは、ホルダ11に対する挿入方向の前方側の部分が、後方側の部分よりも小径に構成される点で、第1の実施の形態と相違する。
 第1の実施の形態のように、陥没部11eがホルダ11の内側に大きく進入するように加工する場合、陥没部11eの周辺に配置されるホルダ11の内周面の一部がホルダ11の内側に迫り出す場合がある。この迫り出す部分の範囲は、陥没部11eの加工深さに応じて増減する。すなわち、陥没部11eの加工深さが深いほどホルダ11の内側に迫り出す部分が大きくなり、加工深さが浅いほどホルダ11の内側に迫り出す部分が小さくなる。
 ホルダ11の内側に迫り出す部分が大きいと、アダプタ14の前端面141の外縁部(例えば、図3に示す前端面141の上端部)が、迫り出した部分に接触する事態が発生し得る。すなわち、アダプタ14の前端面141が、当接面である傾斜面11eに当接する前にホルダ11の内周面に接触し、傾斜面11eとの関係で本来位置決めしようとする位置に到達できない事態が発生し得る。第3の実施の形態では、このような事態の発生を回避すべく、アダプタの前方側の一部を、後方側部分よりも小径に構成している。
 以下、第3の実施の形態に係る光コリメータ10について、図7を参照して、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。図7は、第3の実施の形態に係る光コリメータ10の断面図である。図7においては、図3と同様に、図2に示すA-Aに相当する断面を示している。なお、図7において、図3と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 第3の実施の形態に係る光コリメータ10において、アダプタ17は、ホルダ11に対する挿入方向の前方側部分に小径部を有する点を除き、第1の実施の形態に係るアダプタ14と同様の構成を有する。すなわち、アダプタ17は、概して円柱形状を有し、その後方側部分の外径はホルダ11の貫通孔11dの内径よりも僅かに小径に設けられている。アダプタ17は、ホルダ11に対する挿入方向の前方側及び後方側に、それぞれ当該挿入方向と直交する平面と平行な前端面171、後端面172を有している。
 アダプタ17の中心には、前端面171から後端面172まで貫通する貫通孔173が形成されている。貫通孔173は、第1の実施の形態に係るアダプタ14と同様に、GOF13のクラッド13bの外径より僅かに大径に設けられている。例えば、前端面171から後端面172までの寸法は、ホルダ11の貫通孔11dよりも短く構成されるが、これに限定されない。前端面171から後端面172までの寸法は、ホルダ11の貫通孔11dよりも長く構成されてもよい。
 アダプタ17におけるホルダ11に対する挿入方向の中央付近には、段差部174が設けられている。なお、段差部174の位置は、中央付近に限定されるものでなく適宜変更が可能である。段差部174より後方側には大径部175が設けられ、段差部174より前方側には小径部176が設けられている。大径部175の外径は、ホルダ11の貫通孔11dの内径よりも僅かに小径に構成されている。小径部176の外径は、大径部175の外径よりも僅かに小径に構成されている。段差部174は、大径部175と小径部176とを連結する傾斜面で構成されている。すなわち、段差部174は、ホルダ11に対するアダプタ17の挿入方向の前方側に向かって外径寸法が小さくなる形状を有する。
 アダプタ17(小径部176)の前端面171の外周縁は、当接面である傾斜面11e(図5参照)との当接時に正確に位置決めできるように、鋭角なエッジ構成とすることが好ましい。或いは、極小の角ラウンドエッジ又はテーパーエッジを設けるエッジ加工を施してもよい。角ラウンドエッジを設ける場合、角Rの寸法は、30μm以下に設定することが好ましい。例えば、小径部176の前端面171の外周縁の角Rの寸法は、20μmに設定される。このような極小の角ラウンドエッジを設けることで、傾斜面11eに対するアダプタ17の位置精度を向上することができる。また、ホルダ11に対してアダプタ17を挿入し易くできると共に、ホルダ11の内周面の一部を削ってごみを発生させるのを防止することができる。
 なお、第3の実施の形態に係る光コリメータ10においては、陥没部11eの周辺にて、ホルダ11の内側に迫り出す部分を小さくするために陥没部11eの加工深さを浅くする場合について示している。ホルダ11の内側に迫り出す部分を小さくすることにより、予め定めた位置の手前でアダプタ17がホルダ11の内周面に接触する事態を防止することができる。
 ここで、第3の実施の形態における光コリメータ10の要部の寸法の一例について説明する。例えば、ホルダ11の外径寸法は、600μm(マイクロメートル)に設定され、ホルダ11(貫通孔11d)の内径寸法は、495μmに設定される。また、コリメータレンズ12の直径は、500μmに構成される。
 例えば、アダプタ17の大径部175の外径寸法は495μmに構成される。小径部176の外径寸法は、大径部175の外径よりも0.5~5.0%小径に設定されることが好ましい。例えば、小径部176の外径寸法は、475μmに構成される。この場合、段差部174の寸法は、ホルダ11に対するアダプタ17の挿入方向と直交する方向に10μmに構成される。小径部176の前後方向の寸法は、例えば、600μmに構成されるが、これに限定されない。小径部176の前後方向の寸法は、陥没部11eの周辺でホルダ11の内側に迫り出す部分の状態に応じて変更することができる。
 また、ホルダ11の陥没部11eの形成箇所における内径寸法は、貫通孔11dの内径寸法よりも1.0%~20.0%小径に設定されることが好ましい。例えば、陥没部11eの形成箇所における内径寸法は、396~490μmに設定される。このように貫通孔11dの内径寸法に対して相対的に低い範囲で変形させることにより、陥没部11eの周辺でホルダ11の内側に迫り出す部分の範囲を小さくすることができる。
 なお、アダプタ17の前端面171に対するGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)との位置関係、並びに、アダプタ17の後端面172に対するGOF13の固定態様については、第1の実施の形態に係るアダプタ14と同様である。すなわち、アダプタ17は、GOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの前端面131)が前端面171と同一平面上に配置される。また、GOF13は、アダプタ17の後端面172に対向する紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dの端面で当該後端面172に接着固定される。ホルダ11に対するGOF13の固定は、陥没部11fの内面でGOF13の補強層13dの外周面を挟持することにより実現される。
 ここで、第3の実施の形態に係る光コリメータ10の組立方法について、図7を参照して説明する。まず、陥没部11eが設けられたホルダ11の収容部11cにコリメータレンズ12が圧入される。コリメータレンズ12は、収容部11cにて、その前方側端面(図3に示す左方側端面)がホルダ11の先端部と面一になる位置まで陥没部11eの傾斜面11e(図5参照)に当接するまで押し込まれる。このとき、ホルダ11に陥没部11fは設けられていない。なお、コリメータレンズ12の位置決め方法については、第1の実施の形態のように、傾斜面11eに当接させることで行ってもよい。
 次に、GOF13の先端から紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dを取り除き、露出したコア13a及びクラッド13bをアダプタ17の貫通孔173に挿入する。このとき、コア13a及びクラッド13bは、先端面(図7に示す左方側端面)がアダプタ17の前端面171と同一平面上に配置されるように貫通孔173に挿入される。また、アダプタ17の後端面172には、接着剤が塗布される。コア13a及びクラッド13bを挿入する過程で紫外線硬化樹脂層13c及び補強層13dの端面がアダプタ17の後端面172に接着固定される。これにより、アダプタ17は、GOF13のコア13a及びクラッド13bを保持した状態となる。
 そして、GOF13を保持した状態のアダプタ17が挿入孔11aを介して貫通孔11d内に挿入される。第3の実施の形態に係る光コリメータ10においては、GOF13を保持した状態のアダプタ17の前端面171(小径部176の前端面171)が陥没部11eの傾斜面11eに当接するまで押し込まれる。これにより、GOF13の端面131とコリメータレンズ12との位置決めが行われる。
 このように第3の実施の形態に係る光コリメータ10においても、ホルダ11に設けた陥没部11eの内面(当接面)にコリメータレンズ12の一部及びアダプタ17の一部を当接させて位置決めするようにしたことから、陥没部11eを基準として細径のGOF13の端面131(コア13a及びクラッド13bの端面131)とコリメータレンズ12とを位置決めすることができる。このため、切削加工等により位置決めのための構成を設ける場合と比べてコストの上昇を抑制しつつ、細径のGOF13の端面131とコリメータレンズ12とを簡単に位置決めすることが可能となる。
 特に、第3の実施の形態に係る光コリメータ10においては、ホルダ11に対するアダプタ17の挿入方向の前方側部分に小径部176を設けたことから、陥没部11eの加工に伴って、陥没部11eの周辺に形成される迫り出し部分の影響を受けることなく所望の位置にアダプタ17を当接させることができる。これにより、細径のGOF13の端面131とコリメータレンズ12との間の位置精度を高めることが可能となる。
 なお、第3の実施の形態においては、アダプタ17に段差部174を備え、その前方側部分(ホルダ11に対する挿入方向の前方側部分)に小径部176を形成する構成について説明している。しかしながら、小径部176の形成態様については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。アダプタ17の前方側部分に小径部176を形成することができれば任意の態様を選択することができる。
 なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
 例えば、上記実施の形態においては、アダプタ14(16)を介してホルダ11で保持する光ファイバとしてGOFを例示して説明している。しかしながら、アダプタ14(16)を介してホルダ11で保持される光ファイバについては、GOFに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、上述したようなGOFと同等の径を有するPOFを保持対象としてもよい。
 また、上記実施の形態においては、アダプタ14(16)内にGOF13が有するコア13a及びクラッド13bを挿入して保持される場合について説明している。しかしながら、アダプタ14(16)が保持するGOF13の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、コア13a及びクラッド13bに加えて、紫外線硬化樹脂13cをアダプタ14(16)で保持する構成としてもよい。
 本出願は、2017年2月28日出願の特願2017-35896及び2017年12月19日出願の特願2017-242438に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (12)

  1.  円筒形状を有する保持部材と、
     前記保持部材の一端に形成された収容部に収容されるレンズと、
     前記保持部材の他端に形成された挿入孔から挿入され、光ファイバの一端を保持するアダプタと、を具備し、
     前記保持部材の収容部近傍の外周に陥没部を設けることで形成される当接面に、前記レンズ及び前記アダプタのうち少なくとも前記アダプタを当接させて、前記光ファイバの端面と前記レンズとの位置決めを行うことを特徴とする光接続部材。
  2.  前記アダプタは、前記光ファイバの一部の端面が、前記保持部材に対する挿入方向の前方側の端面と同一平面上に配置されるように前記光ファイバを保持することを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  3.  前記アダプタは、前記保持部材に対する挿入方向の後方側の端面が、前記光ファイバが有する被覆部材に接着固定されることを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  4.  前記アダプタは、前記当接面に当接した状態で、前記保持部材に対する挿入方向の後方側の端面が前記保持部材の内側に収容されることを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  5.  前記アダプタは、前記当接面に当接した状態で、前記保持部材に対する挿入方向の後方側の端面が前記保持部材よりも外側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  6.  前記アダプタは、前記保持部材に対する挿入方向の前方側の一部に、後方側部分よりも小径の小径部を有することを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  7.  前記保持部材には、前記挿入孔側の端部近傍に、当該挿入孔から挿入された前記アダプタ又は前記光ファイバの被覆部材を押圧して固定する固定用の陥没部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  8.  前記アダプタに対向する前記当接面の角度と、前記レンズに対向する前記当接面の角度とを前記アダプタの挿入方向と直交する平面に対して異なる角度としたことを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  9.  前記アダプタに対向する前記当接面を傾斜面とし、前記アダプタの挿入方向と直交する平面に対する当該傾斜面の角度を20°以下とし、前記アダプタの端面の一部を前記当接面に当接させたことを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  10.  前記レンズに対向する前記当接面を傾斜面とし、前記アダプタの挿入方向と直交する平面に対する当該傾斜面の角度を0°以上45°以下とし、前記レンズの一部を前記傾斜面に当接させたことを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  11.  前記光ファイバは、ガラス製光ファイバであり、前記アダプタは、少なくとも前記ガラス製光ファイバが有するコア及びクラッドを保持することを特徴とする請求項1に記載の光接続部材。
  12.  請求項1に記載の光接続部材を備えることを特徴とする光コネクタ。
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