JP4119872B2 - 光レセプタクルモジュール用レセプタクル - Google Patents

Description

本発明は光トランシーバ・モジュール等の送受信器の部品に用いられる光レセプタクルモジュール用レセプタクルに関する。

光ファイバを用いたデータ通信において、双方向通信モジュールとして光トランシーバが用いられている。光トランシーバは、基板及び発光・受光素子を備え、光ファイバと接続するための光コネクタが嵌合する光レセプタクルモジュール等をケース内に収納して構成される。

従来の光レセプタクルモジュールとして、光ファイバ側の光コネクタ（ＳＣコネクタ）と嵌合し、レーザーダイオード（ＬＤ）の出力光を相手方のＳＣコネクタに光再結合させる構造のものが公知である(例えば特許文献1参照。)。

特開平9-63883号公報(段落番号0017、0018、0024等)

図４（ａ）に示すように、光レセプタクルモジュール１０１は、レーザーダイオード等の光学素子ユニット１０２とレセプタクルユニット１０３とが一体化されている。光トランシーバは、上記小型レセプタクルモジュール１０１と、回路基板（特に図示しない）とがケース内に収納されて構成される。光トランシーバの大きさは規格化されており、所定の大きさに形成されている。

同図に示すように光学素子ユニット１０２は、レーザーダイオードなどの光源が内部に収納されたＬＤパーケージ１０４と、その外部に設けられた集光用レンズ１０５とから構成されている。レセプタクルユニット１０３は、相手方の光コネクタのフェルールと嵌合し保持するためのスリーブ１０６とこのスリーブ１０６の周囲をカバーする金属製の第一のホルダ１０７、スリーブ１０６内に嵌合するファイバスタブ１０８と、該ファイバスタブ１０８の端部を圧入して嵌合保持するための第二のホルダ１０９とから構成される。

上記レセプタクルユニット１０３のファイバスタブ１０８は、図４（ｂ）に示すように円筒状に形成され光学素子ユニット側端部は、反射防止のために垂直面に対し６〜８°程度斜めに研磨されて光ファイバ１１０と共にカット面１１１が設けられている。

光トランシーバの伝送容量の増加にともない、光トランシーバの回路基板の設計も複雑になってきている。光トランシーバの寸法は、規格化されているために、回路基板設計寸法はおのずと規制される。そこで、回路基板設計の自由度を上げるためには、レセプタクルモジュール１０１を小型化することが検討されている。光トランシーバの寸法の中でレセプタクルモジュールの寸法を小さくすることができれば、その空いたスペースを回路基板に利用することが可能となるからである。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであり、光レセプタクルモジュールを小型化することが可能なレセプタクルを提供することを目的とする。

本発明は、円筒状に形成されたファイバスタブの端部から軸方向に該ファイバスタブの中心軸を含み所定の深さに穿孔された筒状凹部が設けられており、該筒状凹部が設けられた端部側に、ファイバスタブの直径方向に中心軸を通り所定の幅を持って切り欠かれた形状の横溝が設けられていることを特徴とする光レセプタクルモジュール用レセプタクルを要旨とするものである。

本願発明レセプタクルは、円筒状に形成されたファイバスタブの端部から軸方向に該ファイバスタブの中心軸を含み所定の深さに穿孔された筒状凹部が設けられていることにより、光結合距離寸法Ａをレセプタクル側に移動させることができるため、光レセプタクルモジュールの全長を短く形成可能となった。その結果、本発明レセプタクルを用いた光レセプタクルモジュールを利用した光トランシーバでは、光レセプタクルモジュールが小型化されて空いたスペースを回路基板に利用可能となり、光トランシーバにおける回路基板設計の自由度を上げることができる。

さらに本発明は、レセプタクルの筒状凹部が設けられた端部側に、フェルールの直径方向に中心軸を通り所定の幅を持って切り欠かれた形状の横溝が設けられている構成を採用したことにより、横溝が設けられているファイバスタブの部分から、レーザークリーバ等の加工装置を用いてファイバ端部の加工を容易に行うことができる。

またファイバの形状の成形については、横溝方向よりレーザークリーバを施すことにより、横溝方向に角度を付けて加工することが可能である。その結果、モジュール組み立てをする際のファイバ角度と、ＬＤ素子の設定も問題なく行うことができる。

この場合、横溝の方向からレーザークリーバを施すことで、スタブフェルールを斜めに研磨する角度研磨の工程が不要となり、製造コストを低減することができる。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。図1に示すように本発明レセプタクル1は、円筒状に形成されたファイバスタブ２の一方の端部から、該ファイバスタブ２の中心軸を含み、軸方向の所定の深さに円筒状に穿孔されてなる筒状凹部３が設けられている。さらに、ファイバスタブ２の前記筒状凹部３が設けられた端部と同じ側の端部に、ファイバスタブ２の直径方向に、中心軸を通り所定の幅を持って、軸方向と交差する方向に円周まで達する横溝４が設けられている。この横溝４の位置は少なくとも中心軸を含み、光ファイバ５の直径よりも大きい幅に形成されている。

筒状凹部３は、その直径が大きい程、後述する光レセプタクルモジュールを構成する際にＬＤ素子との間隔を短くできる可能性が大きくなるが、一方、直径が大きくなると筒状凹部２が設けられた部分のファイバスタブ２の肉圧が薄くなり強度が低下する。

また筒状凹部３の深さは、深くなると光学素子との距離を接近させることができるが、深くなりすぎても、レセプタクルに集光レンズがぶつかってしまうだけで、省スペース化にはつながらない。

図３は図１に示す本発明レセプタクルを用いた光レセプタクルモジュールを示す説明図である。図３に示すように、光レセプタクルモジュール１１は、レーザーダイオード等の光学素子ユニット１２とレセプタクルユニット１３とが一体化されて構成されている。

図３に示すように光学素子ユニット１２は、レーザーダイオードなどの光源が内部に収納されたＬＤパーケージ１４と、そのレセプタクルユニット側端部に設けられた集光用レンズ１５とから構成されている。レセプタクルユニット１３は、相手方の光コネクタのフェルールと嵌合し、該フェルールを保持するための割スリーブ或いは精密スリーブ等からなるスリーブ１６と、このスリーブ１６の周囲をカバーする金属製の第一のホルダ１７、スリーブ１６内に嵌合するレセプタクル１と、該レセプタクル１の端部を圧入して嵌合保持するための第二のホルダ１９とから構成される。

光トランシーバは、上記小型レセプタクルモジュール１１と、回路基板（特に図示しない）とがケース内に収納されて構成される。光トランシーバの大きさは規格化されており、所定の大きさに形成される。

光レセプタクルモジュール１１において、ホルダ１７の先端からレセプタクル１のファイバスタブ先端の光学基準面までの距離（寸法Ｌ１）が規定されて規格化されている。また、光学素子ユニットのＬＤパッケージの端部から集光用レンズ１５の先端までの距離（寸法Ｌ２）は、光学素子ユニット１２の大きさにより定まり、同じ光学素子ユニットであれば所定の一定寸法に形成されている。

従来のレセプタクルを用いた光レセプタクルモジュールは、図４（ａ）に示すように、集光用レンズ１０５の先端とファイバスタブ１０８の端部との間の距離Ａ１が必要であった。この距離は、集光レンズ１０５からの光を光学的に集光させる為に光学的特性を確保するために必要な距離であり、これ以上短くすることはできなかった。これに対し、本願発明では図３に示すように、レセプタクル１の光ファイバ端部が筒状凹部３の内部にあるから、集光レンズ１５と光ファイバ端部までの光学的特性を維持するために必要な距離Ａ１を従来の装置と全く同様に取っても、レセプタクル１の集光レンズ１５側端部から集光レンズ１５までの距離Ａ２を短くすることができる。この図４（ａ）に示す従来の装置の距離(Ａ１）と、図３に示す本発明レセプタクルを用いた装置の距離（Ａ２）の距離の差（Ａ１−Ａ２）の長さだけ、光レセプタクルモジュール１１の全長（Ｌ３）は従来の光レセプタクルモジュール１０１の全長（Ｌ４）よりも短く形成される。

なお、光レセプタクルモジュールを小型化するためには、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すファイバスタブ１０８の全長を短くすることも考えられる。しかし、一般にファイバスタブ１０８の長さを短くすると、該ファイバスタブ１０８とスリーブ１０６やホルダ１０７との嵌合する部分の面積が減少することになる。ファイバスタブ１０８がスリーブ１０６やホルダ１０７に圧入固定されているが、この圧入固定を確実に行うためには、ある一定以上の任意の寸法（圧入長）が必要である。スリーブのファイバスタブに挿入される部分が少なくなると、圧入固定が不安定になり、光レセプタクルの光学特性が低下する虞がある。

これに対し本願発明では図３に示すように、レセプタクル１のスリーブ１６及びホルダ１９に対する圧入長を犠牲にすることなく、従来と全く同様に確保しつつ光レセプタクルモジュールの全長を短くすることができ、しかも上記したように、光学的な特性に悪影響を与えることが全くないのである。

レセプタクル１の製造方法は、所定の形状にフェルルールを成形してもよいが、例えば円筒形に形成したフェルルールに、レーザークリーバを用いて端部からボーリング加工し筒状凹部３を形成し、また横溝４を形成する。レーザークリーバを用いて横溝４を形成する際に、同時に光ファイバ５の端部を斜めに処理する加工を施すことができる。

このようにレーザークリーバを用いて加工することで、短時間かつ高精度で筒状凹部の形成及び横溝を形成し、光ファイバ端部の処理までを行うことができる。その結果、従来は必要であったスタブフェルールの端部を反射防止のために斜めに研磨する角度研磨工程を省略できるのでコストダウンに寄与できる。

本発明レセプタクルの１例を示す外観斜視図である。 （ａ）は図１のレセプタクルを軸方向の側面図であり、（ｂ）は軸方向の正面図である。 図1のレセプタクルを用いた光レセプタクルモジュールの１例を示す説明図である。 （ａ）は従来の光レセプタクルモジュールの１例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のレセプタクルを示す斜視図である。

符号の説明

１ レセプタクル
２ ファイバスタブ
３ 筒状凹部
４ 横溝
５ 光ファイバ
１１ 光レセプタクルモジュール
１２ 光学素子ユニット
１３ レセプタクルユニット
１４ ＬＤパッケージ
１５ 集光用レンズ
１６ スリーブ
１７ 第一のホルダ
１９ 第二のホルダ

Claims (1)

1. 円筒状に形成されたファイバスタブの端部から軸方向に該ファイバスタブの中心軸を含み所定の深さに穿孔された筒状凹部が設けられており、該筒状凹部が設けられた端部側に、ファイバスタブの直径方向に中心軸を通り所定の幅を持って切り欠かれた形状の横溝が設けられていることを特徴とする光レセプタクルモジュール用レセプタクル。

Images