(57)【要約】【課題】温度サイクルや高温多湿、機械的衝撃、ＹＡＧレーザ溶接時の影響などの過酷な環境下において接着部位の劣化が起こり、マグネットが外れることを防ぎ、マグネットをより強固に固定する。【解決手段】光アイソレータ素子を端面に接着したスタブを保持具の貫通孔に配置し、上記光アイソレータに磁界を印加するマグネットを上記保持具に備え、該保持具が上記マグネットの外周を覆うようにする。【選択図】図２
2006091432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光アイソレータ素子を端面に接着したスタブを保持具の貫通孔に配置し、上記光アイソレータに磁界を印加するマグネットを上記保持具に備え、該保持具が上記マグネットの外周を覆っていることを特徴とする光アイソレータ付きレセプタクル。
【請求項２】
上記保治具のマグネットを覆う部分の内周面に凹部または凸部を形成したことを特徴とする請求項１記載の光アイソレータ付きレセプタクル。
【請求項３】
上記保治具のマグネットを覆う部分の内周面の凹部が底面近傍にあることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。
【請求項４】
上記マグネットの外周に凹部または凸部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。
【請求項５】
上記マグネットの外周の凹部または凸部が上記保治具のマグネットを覆う部分の内周面の凹部よりも端面側にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。
【請求項６】
上記保治具のマグネットを覆う部分の長さが上記マグネットの長さより長いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信に用いる光アイソレータ付きレセプタクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光アイソレータとは順方向の光を透過し、逆方向の光を遮る光デバイスで、光の共振原理を利用する類の発光素子、例えば半導体レーザ等の動作を不安定にさせる反射戻り光を防止するために使用される。
【０００３】
光アイソレータ素子をスタブの端面に接着搭載される構造の光アイソレータ付きレセプタクルは、半導体レーザモジュールに組み込まれ、小型かつ汎用性に富み、取り扱いの作業性も良いことから近年ますますその重要性を増してきている（特許文献１参照）。
【０００４】
図６に従来の光アイソレータ付きレセプタクルの断面図を示す。半導体レーザ（ＬＤ）１０より出射された光はレンズ１１により平行光となり、光アイソレータ素子１に入射し、スタブ２を伝搬する。ここで光アイソレータ素子１は偏光子１ａ、ファラデー回転子１ｂ、偏光子１ｃの三層からなっていて、偏光子１ａを通過した光はファラデー回転子１ｂで４５°偏光面を回転し、偏光子１ｃを通過する。しかし逆方向から偏光子１ｃを通って入射してきた光は、ファラデー回転子１ｂの非相反性により４５°回転し、偏光子１ａの透過偏光面と直交する偏光面となり、偏光子１ａで減衰されＬＤ１０へ届かない。このファラデー回転子１ｂで光の偏光面を４５°回転するために、マグネット３にてファラデー回転子１ｂに磁界を印加している（特許文献２参照）。
【０００５】
従来の方法では６図の様にマグネット３の底部のみで保治具４と接着剤５によって接着を行っていた。また特許文献１では別体の保持部材を用い上下のサンドイッチ構造としている。
【特許文献１】特開２００３−２７９８９８号公報
【特許文献２】特開２００３−０７５６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来のマグネット３の接着方法では温度サイクルや高温多湿、機械的衝撃、ＹＡＧレーザ溶接時の影響などの過酷な環境下において接着部位の劣化が起こり、マグネット３が外れ光アイソレータとしての機能を果たさなくなるという問題があった。
【０００７】
また別体でのサンドイッチ構造では、部品の固定に関しては確実であるが、部品点数、工数が増え、更にＹＡＧ溶接機のような特殊な機械も必要となった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点に鑑みて本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは光アイソレータ素子を端面に接着したスタブを保持具の貫通孔に配置し、上記光アイソレータに磁界を印加するマグネットを上記保持具に備え、該保持具が上記マグネットの外周を覆っていることを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは上記保治具のマグネットを覆う部分の内周面に凹部または凸部を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
更に本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは上記保治具のマグネットを覆う部分の内周面の凹部が底面近傍にあることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは上記マグネットの外周に凹部または凸部を形成したことを特徴とするとするものである。
【００１２】
更にまた本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは上記マグネットの外周の凹部または凸部が上記保治具のマグネットを覆う部分の内周面の凹部より端面側にあることを特徴とするものである。
【００１３】
更に上記保治具のマグネットを覆う部分の長さが上記マグネットの長さより長いことを特徴とするとするものである。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、スタブとマグネットを共に保持する保持具のマグネットの外周部を筒状に長くすることにより、接着面積が増えマグネットを強固に固定することができる。また該保持具の内周面及び、マグネットの外周に凹凸を付けるこことにより、接着面積を増加するのみでなく、接着剤のアンカー効果も利用でき、より強固な固定が可能となる。
【００１５】
同様にＹＡＧレーザ溶接時の影響も接着剤の一部分への影響に留まり、結果マグネットの外れがなくなる。
【００１６】
更に、該保持具でマグネットの外周を覆うことは、同時にマグネットへの機械的衝撃からの保護にもなり、強度的に脆いマグネットの破損防止にもなるため、取扱が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の光アイソレータ付きレセプタクルの実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。
【００１８】
図１において光アイソレータ素子１が端面に接着固定されているスタブ２を保治具４に圧入固定する。上記光アイソレータ素子１は偏光子１ａ、ファラデー回転子１ｂ、偏光子１ｃの三層からなっていて、偏光子１ａを通過した光はファラデー回転子１ｂで４５°偏光面を回転し、偏光子１ｃを通過する。しかし逆方向から偏光子１ｃを通って入射してきた光は、ファラデー回転子１ｂの非相反性により４５°回転し、偏光子１ａの透過偏光面と直交する偏光面となり、偏光子１ａで減衰される。
【００１９】
このファラデー回転子１ｂで光の偏光面を４５°回転するために、マグネット３にてファラデー回転子１ｂに磁界を印加しており、このマグネット３は保治具４に接着剤５で接着固定されている。このときの保持具４の形状は、マグネット３の外周を覆うように長くすることにより、マグネット３との接着部分を底面のみではなく側壁も使用することにより、接着面積を増加させ、接着力の強化を図るようにしている。
【００２０】
ここで保持具４の長さＬｓは、完成時点で、外圧からマグネット３及び光アイソレータ素子１を保護することにより取扱が容易になるように、マグネット３の長さＬｍｇよりも長くする方が良い。またこの保持具４は全周を完全に覆う必要は特になく、２分割，４分割された部分壁でも良いが、特別な目的がない場合には全周を覆う方が加工の点からより安価にでき、また後工程でＹＡＧ溶接する場合にも溶接箇所を特定する必要が無い。またＹＡＧ溶接をすることを考慮すれば、マグネット３を覆う部分の保持具４の肉厚Ｔｓは０．２５ｍｍ以上が好ましい。肉厚Ｔｓが０．２５mm未満になるとＹＡＧ溶接時のパワーを抑えるための十分な強度を保つことが困難となる。
【００２１】
保持具の材質はスタブ２を圧入固定するため、熱膨張係数の小さな鋼系の材質または鉄ベースの合金が良いが、マグネットの磁界への影響及び、完成後の後加工でのＹＡＧ溶接を考慮すると、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等オーステナイト系ステンレスのイオウ成分０．０３％以下の材質が良い。
【００２２】
また、図２に示すように、長くした保持具４の内周に凹部４ａを設けると接着剤５が入り込むことにより、大変強固に接着固定できる。なお凹部４ａの位置は内壁の中間より底部に設けたほうが、接着剤５のせん断強度上より良い。凹部４ａのサイズは、幅Ｗｓは接着剤５が充填するように０．２ｍｍ以上かつマグネット３の長さＬｍｇの３／５以下の範囲が良く、深さＤｓはＹＡＧ溶接の影響を考慮し、上記保持具４の肉厚Ｔｓと比べて、Ｔｓ＞（２．５＋Ｄｓ）となるように設定することが好ましい。
【００２３】
同様にマグネット３にも凹部３ａを設けると接着剤５が入り込むことにより、やはり大変強固に接着固定できる。しかし、マグネット３の場合は位置を底面に設けると接着剤の引っ掛かりがなくなるため、側面上方で、マグネット３自身が割れない強度を確保するためには、保持具４のマグネット３を覆う部分の底面からの距離Ｈｍｇが０．３ｍｍ以上となるように上方に凹部３ａを設けることが好ましい。凹部３ａのサイズは、接着剤が充填するように幅Ｗｍｇは、０．２ｍｍ＜Ｗｍｇ＜（Ｌｍｇ−Ｈｍｇ−０．３）とし、深さＤｍｇはマグネット３の強度を考慮し、０．３ｍｍまたはマグネット３の厚さの３／５以上の大きい寸法となるようにすることが好ましい。上記マグネット３の凹部３ａの幅Ｗｍｇは凹部として寸法を示したが、マグネット３の底部に凸部を設けることに着眼すれば、幅Ｗｍｇ＝Ｌｍｇ−Ｈｍｇとなり上部まで抜けた形状となる。
【００２４】
また凹部の形状は図２では矩形と楕円形状で記してあるが、特にこの形状にこだわる必要は無く、加工方法に従った形状でよい。
【００２５】
図３は本発明の光アイソレータ付きレセプタクルの他の例を示す。図３は保持具４の内壁にネジ状の螺旋溝４ｂを成形することにより接着剤５のアンカー効果を期待したものである。螺旋加工のほうが、多数の円弧より容易に加工可能であるが、専用のバイト等製作すれば、円弧上の溝でも全く同様な効果が得られる。該螺旋溝４ｂは溝幅、深さを小さくしていき、表面粗さＲａ５０、Ｒａ１００程度の螺旋溝４ｂと考えればアンカー効果は小さくなるが、特別な溝でなくて旋盤による表面粗さの粗いラフ加工でも良い。
【００２６】
また図４は本発明の光アイソレータ付きレセプタクルに半導体レーザ（ＬＤ）１０をＹＡＧ溶接し、半導体レーザ（ＬＤ）１０の動作を不安定にさせる反射戻り光を防止した半導体レーザモジュールの一例である。半導体レーザ（ＬＤ）１０より出射された光がレンズ１１により平行光となり、光アイソレータ素子１に入射し、スタブ２を伝搬するようにするために、調整リング６を用いＬＤ１０の位置調整を行う。位置調整ができた時点で、ＬＤに抵抗溶接により固定されているＬＤリング７と調整リング６を２箇所でＹＡＧ溶接固定する。ここで貫通溶接を施す箇所においては保持具４の肉厚はＹＡＧ溶接のエネルギーによりマグネットが破壊されないで、かつ機械的衝撃に耐えうる溶接を行うためには０．２５mm以上の厚さが必要である。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例を示す。
【００２８】
本発明の実施例として直径φ２．２mm×長さ１．２ｍｍ×肉厚０．２５ｍｍの円筒状マグネットを内径φ２．３ｍｍ×長さ１．５ｍｍの図５（ａ）に示す保治具に接着固定したものと、同じ内径φ２．３mm×長さ１．５ｍｍの保治具に図５（ｂ）に示すようなＷ２＝Ｄ２＝０．２ｍｍの凹部を設けた保治具にＷ１＝Ｄ１＝０．２ｍｍの凹部を設けた円筒状マグネットを接着固定したものを作り、比較用として図５（ｃ）に示す従来型の保治具に同円筒状マグネットを接着固定したもの各１１個を用意した。それぞれのものをφ１ｍｍの突き出しピンにて押し出すことにより、マグネットの破壊強度を比較検討した。ここでは今回破壊するためのマグネット突き出しピンを通すため、スタブ及び光アイソレータ素子は取り付けていない。
【００２９】
結果は表１に示す通りである。
【表１】
2006091432.tif 000003
【００３０】
これより図５（ｃ）の従来方式のものより図５（ａ）の本発明実施例は、ばらつきが大きいものの強度的には強くなっていることがわかる。図５（ｂ）方式のものではばらつきも安定し強度的にも更に強くなっていることがわかる。
【００３１】
また上記の各１１個の接着底面から０．３ｍｍ離れた所９カ所に４０°間隔でＹＡＧレーザにより衝撃を与えた後、上記と同様な方法にてマグネットの破壊強度を各１１個比較検討した。
【００３２】
結果は表２に示す通りである。
【表２】
2006091432.tif 000004
【００３３】
これより図５（ｃ）の従来方式のものより図５（ａ）、（ｂ）の本発明実施例は、ともにＹＡＧレーザの衝撃に強くなり安定していることがわかる。
【００３４】
以上２点の結果より本発明実施例の有効性が認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の光アイソレータ付きレセプタクルを示す断面図である。
【図２】本発明の光アイソレータ付きレセプタクルを示す断面図である。
【図３】本発明の光アイソレータ付きレセプタクルを示す断面図である。
【図４】本発明の光アイソレータ付きレセプタクルを用いた光モジュールを示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は実験例のサンプルを示す断面図である。
【図６】従来の光アイソレータ付きレセプタクルの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：光アイソレータ素子
１ａ：偏光子
１ｂ：ファラデー回転子
１ｃ：偏光子
２：スタブ
３：マグネット
３ａ：マグネットの凹部
４：保治具
４ａ：保持具の凹部
４ｂ：保持具の螺旋溝
４ｃ：保持具の横穴
５：接着剤
６：調整リング
７：ＬＤリング
１０：半導体レーザー（ＬＤ）
１１：レンズ
１５：円筒状マグネット
１６：突き出しピン
【図１】
2006091432.tif 000005
【図２】
2006091432.tif 000006
【図３】
2006091432.tif 000007
【図４】
2006091432.tif 000008
【図５】
2006091432.tif 000009
【図６】
2006091432.tif 000010