(57)【要約】【課題】  光レセプタクルにおいて、プラグフェルールを挿抜した際の力を安定させ、かつ接続損失の再現性が良好な光レセプタクルを提供する。【解決手段】フェルールを保持するための円筒体の一方端から他方端の長手方向にスリットが入った光通信用割スリーブ１１であって、上記スリット１２の中央部の幅が両端部の幅よりも小さい小幅スリット１５であることを特徴とし、光コネクタとして用いた際に両端から挿入されたプラグフェルール、ファイバスタブの当接部を小幅スリットの領域により保持できることとなり、挿入性を保持したまま接続を安定させることができ、接続損失の小さい光コネクタおよびこれを用いた光レセプタクルを得ることができる。【選択図】  図１
2006208631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールを保持するための円筒体の一方端から他方端の長手方向にスリットが入った光通信用割スリーブであって、上記スリットの中央部の幅が両端部の幅よりも小さい小幅スリットであることを特徴とする光通信用割スリーブ。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信用割スリーブの両端より光ファイバを保持したフェルールを挿入し、当接させてなる光コネクタであって、フェルールの当接位置が上記小幅スリットの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項３】
上記フェルールが互いに当接する端部の外周をＣ面またはＲ面とするとともに、上記小幅スリットの長さが上記Ｃ面またはＲ面の長さより大きいことを特徴とする請求項２に記載の光コネクタ。
【請求項４】
上記光通信用割スリーブの一端よりプラグフェルールを挿入するとともに、他端よりファイバスタブを挿入して互いを当接させてなる光レセプタクルであって、上記小幅スリットの範囲内において、上記ファイバスタブの占める割合よりもプラグフェルールの占める割合を大きくしたことを特徴とする光レセプタクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いる光通信用割スリーブ、およびこの光通信用割スリーブを用いてなる光コネクタおよび光レセプタクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光信号を電気信号に変換するために、半導体レーザやフォトダイオード等の受発光素子をケース内に収納し、このケースを光ファイバの端面に対向して設け、光信号を光ファイバの端面に入射または出射し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような光モジュールが開示されている。
【０００３】
ここで、半導体レーザ等の発光素子をケース内に収容し光信号を導出する光送信モジュールと呼び、フォトダイオード等の受光素子をケース内に収容し光信号を導入する光受信モジュールと呼び、さらに光送信および光受信の両方の機能を搭載し一体化したものを光送受信モジュールと呼ばれている。
【０００４】
上記光送受信モジュールのうち、光コネクタを接続するようにした光レセプタクル型の光送受信モジュールは、送信側および受信側の２つの伝送信号を同時に接続するため、２個の光コネクタ用フェルール付光ファイバと嵌合するスリーブを有するレセプタクル部を持ち、さらには送信側、受信側の受発光素子とそれを駆動する電子部品を搭載したプリント基板とを収容するようになっている。
【０００５】
このレセプタクル部に用いられるスリーブとしては円筒形状を有する剛体スリーブを使ったタイプ、または円筒面の一部にスリットがはいった割スリーブを使ったタイプが用いられている。
【０００６】
剛体スリーブのタイプでは、構造上剛体スリーブと嵌合する内部に光ファイバを挿入したフェルールを有する光コネクタ用フェルールの外径は剛体スリーブの内径より小さくなければ挿入することができず、小さくすると剛体スリーブ内に挿入された光コネクタ用フェルールと剛体スリーブ内壁との間には隙間が生じる。そのため、嵌合させる光コネクタ用フェルール内の光ファイバの位置は必ずしも剛体スリーブ内の円筒中心の同じ位置に来ないため、予め剛体スリーブに配置されたファイバスタブと呼ぶ光ファイバ内蔵の光コネクタ用フェルール（以下、ファイバスタブと呼ぶ）の光ファイバと光レセプタクル外部との光信号の送受信用に接続する光コネクタ用フェルール（以下プラグフェルールと呼ぶ）の光ファイバとを接続する際、光ファイバ同士の軸ずれが大きくなり、接続損失が大きくなるという欠点を有している。また着脱を繰り返した時に送信側の発光素子や受信側の受光素子との光の結合の再現性が良く無いという課題もあった。
【０００７】
一方、割スリーブのタイプでは、図4に示すような割スリーブが用いられており、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【０００８】
この割スリーブの内径はプラグフェルールおよびファイバスタブのフェルール外径より僅かに小さくなっており、割スリーブ内に光コネクタ用フェルールどうしを挿入した場合に、スリットが入っていると割スリーブの内径は弾性を維持しながら僅かに広がり光コネクタのフェルールが挿入保持されることになる。この時、プラグフェルールと割スリーブ内径との間には隙間は無く、ファイバスタブの光ファイバとプラグフェルールの光ファイバ同士を接続する際、軸ずれが少なくなり、接続損失が小さくできるという利点を有している。
【０００９】
しかしながら、割スリーブは剛体スリーブに比較して割スリーブ内へ光コネクタ用フェルールを挿入接続した状態において、割スリーブには円筒部にスリットがあるため、レセプタクル部に挿入された光コネクタ用フェルールを弾性力で保持しているものの、プラグフェルール側に横荷重が加わると完全に割スリーブ内のファイバスタブとの接続状態を保持できずに、軸ズレを生じてしまう。従って、割スリーブを用いた方式のレセプタクル部は剛体スリーブを用いた方式のレセプタクル部に比較して、光コネクタ用フェルールが挿入保持された状態でプラグフェルールに横荷重が加わると接続損失が大きくなるという問題があった。近年、特に光軸と垂直方向にプラグフェルールにかかる荷重に対する光通信用モジュールの出力安定性（ウイグル特性）が重要視されてきており、図４に示す従来構造の割スリーブを用いた構造の場合、荷重が割スリーブに直接かかる構造となり、割スリーブは容易に変形する。このことにより、ファイバスタブ側に固定された光ファイバと光ファイバとプラグフェルールに固定された光ファイバとのＰＣ接合が、容易に外れやすく、接合部の反射あるいは接続損失が悪化するという問題があった。
【００１０】
その解決策として、割スリーブの構造として一端に肉厚部を形成し、該肉厚部側に上記ファイバスタブを挿入保持する光レセプタクルが提案された（特許文献１参照）。上記提案の光レセプタクルによれば、肉厚部側に上記ファイバスタブを挿入保持したことにより、ファイバスタブ側の単位長あたりの保持力を増加させることができ、プラグフェルールを接続するたびに割スリーブによるファイバスタブとのの保持状態が異なることなく、高い接続損失の再現性が得られ、更には、安定した保持状態であるため、相互の光ファイバ接続部にすべりが生じることなく、光ファイバの端面を痛めず、光信号の導入導出に於ける信頼性を向上させることができるというものである。
【特許文献１】特願２００３−１３９４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記肉厚部を形成した構造の割スリーブを作製する場合、量産の場合には作製方法として射出成形法を用いて大量に作製することができるが、少量多品種のレセプタクルに対応するには、他の作製方法を用いる必要がある。その際、形状が従来品に比較して複雑となっており、特にファイバスタブの挿入される側の肉厚部と、プラグフェルールが挿入される側の割スリーブ外径が異なるため、加工性が悪いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光通信用割スリーブは、フェルールを保持するための円筒体の一方端から他方端の長手方向にスリットが入った光通信用割スリーブであって、上記スリットの中央部の幅が両端部の幅よりも小さい小幅スリットであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の光コネクタは、上記光通信用割スリーブの両端より光ファイバを保持したフェルールを挿入し、当接させてなり、フェルールの当接位置が上記小幅スリットの範囲内であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の光コネクタは、上記フェルールが互いに当接する端部の外周をＣ面またはＲ面とするとともに、上記小幅スリットの長さが上記Ｃ面またはＲ面の長さより大きいことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の光レセプタクルは、上記光通信用割スリーブの一端よりプラグフェルールを挿入するとともに、他端よりファイバスタブを挿入して互いを当接させてなり、上記小幅スリットの範囲内において、上記ファイバスタブの占める割合よりもプラグフェルールの占める割合を大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光通信用割スリーブによれば、スリットの中央部の幅が両端部の幅よりも小さい小幅スリットからなることから、両端からフェルールが挿入保持された状態の光コネクタとして用いた際に、割スリーブにプラグフェルールの光軸と垂直方向な荷重が直接かかっても、フェルール同士の当接部分のスリット幅が小さいため接続部の変形が押さえられ、接続部が安定して接続特性が安定した光コネクタ、光レセプタクルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の光通信用割スリーブ（以下、単に割スリーブと称す）の構造を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は正面図である。
【００１９】
図１において、円筒形状の割スリーブ１１には、長手方向にスリット１２が形成されている。割スリーブ１１の材質としては、一般的にセラミックや金属が用いられており、代表的な材料としては、ジルコニアやりん青銅が用いられている。割スリーブ１１の長さは、光モジュールの小型化の要請から、光レセプタクル全体の大きさをできるだけ小さくさせる傾向にあり、一般の光コネクタ接続用の割スリーブより短いものが多く、６〜８ｍｍが多い。
【００２０】
本発明の割スリーブは、上記スリット１２の中央部の幅が両端部の幅よりも小さい小幅スリット１５であることが重要である。
【００２１】
上記スリット１２は、両端に設けた挿入部スリット１４、１６と中央部に設けた幅の小さい小幅スリット１５の３つの領域が設けられている。挿入部スリット１４、１６の幅は、通常の割スリーブのスリットの幅にしてあるのに対して、小幅スリット１５の幅はその1／２〜１／４にすることが好ましく、１／３にすることがより好ましい。
【００２２】
また、小幅スリット１５の長手方向の範囲は、後述の光コネクタ、光レセプタクルとして用いる際のフェルールの端部形状により決定することが好ましいが、割スリーブ１１の中央から両端に向かって３０％以下の長さとすることが好ましい。
【００２３】
このような割スリーブ１１の製造方法としては、あらかじめ割スリーブに小幅スリット１５の幅で長手方向全体にスリットを形成しておき、両端から所望の領域まで通常のスリーブと同じ幅のスリットを追加工するだけで良い。この製造方法であれば、光レセプタクル全体の構造設計によって決定される割スリーブ１１全体の長さや、挿入部スリット１４、１６と小幅スリット１５との長さの設定をフレキシブルに設定し加工することが容易に実施できる。
【００２４】
このような割スリーブ１１は、光コネクタとして好適に用いることができる。ここでは、光レセプタクルを用いて説明をする。
【００２５】
図２は、上記構造の割スリーブを用いた、光レセプタクルの一実施形態を示し、（ａ）は全体の中央横断面図、（ｂ）は光レセプタクルの割スリーブ部分でファイバスタブとプラグフェルールが挿入接続された状態の側面図、（ｂ）はその中央横断面図である。
【００２６】
割スリーブ１１の一端から挿入されたファイバスタブ２１は、ホルダ８に圧入固定されている。圧入されたファイバスタブ２１に上記図１の割スリーブ１１を挿入し、さらに外側にシェル９をホルダ８に圧入固定している。ファイバスタブ２１がプラグフェルール３１と当接する側の端面２４はＰＣ研磨されている。また反対側の端面は、通常レーザ発光素子と光結合する側になり、発光素子への反射戻り光を低減する目的で、斜め研磨されている。
【００２７】
ここで、上記割スリーブ１１の中に挿入されるファイバスタブ２１の先端部のＰＣ端面２４とプラグフェルール３１の先端部のＰＣ端面３４の当接面Ｅは、小幅スリット１５の領域Ａの範囲内とすることが好ましい。
【００２８】
これは、ファイバスタブ２１と割スリーブ１１がこのような配置になるよう構成されている時には、当接面Ｅを含む接続部近傍のスリット幅が小さくなっているため、プラグフェルール３１側に横荷重が加わった場合でも接続部近傍での割スリーブ１１の変形量が少なくてすむ。そのためファイバスタブ２１側の光ファイバ２３と、プラグフェルール３１側の光ファイバ３３の位置ずれ量が少なくなり、接続損失の変動量が少なくなる。領域Ａのスリット幅は小さいほど、当接面Ｅの近傍でのファイバスタブ２１およびプラグフェルール３１の固定が安定するが、スリット幅が一定の場合、接続部の構造は従来構造の割スリーブと同じ構造になるため、コネクタ用フェルール外径より大きな内径をもたせる必要がある。かつ、領域Ａより外側の部分の割スリーブ１１の内径はコネクタ用フェルール外径より小さくする必要があるが、上記構造の割スリーブ１１を作製するのは現行の技術では困難である。また、光レセプタクルへのプラグフェルール３１の挿抜性を考慮する必要がある。通常プラグフェルールの挿抜性を示す指標として、光レセプタクルにプラグフェルール３１挿入し、引き抜く時の力が規定される場合がありこれを抜去力と呼ぶ。一般的にあまり大きな抜去力を持つことは実作業性の観点から好ましくなく、適度な値が要求され、典型的な例としては、抜去力１．９６〜３．９２Ｎ（２００〜４００ｇ重）の範囲が要求されることが多い。本発明による割スリーブ１１の構造では、割スリーブ１１の内径の大きさを通常の割スリーブ１１の内径２．４９０±０．００８ｍｍの場合では、領域Ａのスリット幅は８０μｍ以上であることが望ましい。また、領域Ａのスリット幅の上限は、あまり大きくても効果が無く、３００μｍ以下が好ましい。
【００２９】
また、上記プラグフェルール３１やファイバスタブ２１の各フェルールが互いに当接する端部の外周をＣ面またはＲ面とするとともに、上記小幅スリット１５の長さが上記Ｃ面またはＲ面の長さより大きいことが好ましい。
【００３０】
これは、挿入されるプラグフェルール３１の先端部３５、およびファイバスタブ２１のＰＣ端面側のＣ面部２５をあわせた領域Ｂは、実際には割スリーブ１１に接触しておらず、領域Ａ内でコネクタ用フェルールを固定している部分の実効領域は領域Ｂを除いた領域となる。従って、領域Ｂが領域Ａの中にあるほうが好ましい。
【００３１】
また、挿入部スリット１４および１６の長さは、必ずしも同じ長さである必要は無いが、割スリーブ１１の構造として対称性を持たせ、また接続面Ｅの位置を領域Ａの中央に配置する構造にしたほうが、横荷重が加わった場合の割スリーブ１１のスリット１２の拡がりを均等にできるので好ましい。また割スリーブ１１を作製する工程においても挿入部スリット１４および１６をまったく同じ加工条件で作成することができる。さらにはスリット部挿入部１４および１６の長さが同じであれば、組立の時に割スリーブ１１の方向性を気にしなくてすむため、光レセプタクルの組立も容易になる。
【００３２】
図３は本発明の光レセプタクルの他の実施形態を示し、光レセプタクルの割スリーブ１１へのファイバスタブ２１とプラグフェルール３１の挿入接続の状態を示す中央横断面図である。
【００３３】
ここで、上記小幅スリット１５の範囲内において、上記ファイバスタブ２１の占める割合よりもプラグフェルール３１の占める割合を大きくすることが好ましい。
【００３４】
これは、光レセプタクル全体の小型化を実現するため、用いられる割スリーブ１１の長さはできるだけ短い長さが要求される。割スリーブの長さが短くなってくると、図１に示すようなスリット幅を持つ３つの領域をもつ形状を実現する場合でも制約が生じる場合が出てくる。特に小幅スリット１５の領域Ａの長さを十分に確保できな場合がありうる。このような場合、光レセプタクルにおいて、ファイバスタブ２１はホルダ８に圧入固定されており、また実使用上、横荷重が加わるのは、プラグフェルール３１側だけであるため、限られた領域Ａの中で、当接面Ｅを領域Ａの中央に配置できなくなってしまうが、ファイバスタブ２１の占有する領域Ｄとプラグフェルール３１の占有する領域Ｃの割合を等配分ではなく領域Ｃを領域Ｄより大きくすることが好ましい。
【実施例】
【００３５】
本発明の実施例を説明する。
【００３６】
図１に示すような割スリーブ１１を用いて図２に示す光レセプタクルを２０個作製した。割スリーブ１１の長さは８±０．１ｍｍ、外径は３．２±０．０２ｍｍ、挿入部スリット１４及び１６の形状は、ともに幅０．５±０．０５ｍｍ、長さ２．５±０．１ｍｍとした。材質はジルコニアを用いた。小幅スリット１５の幅は０．２±０．０５ｍｍ、長さは３±０．１ｍｍとした。ファイバスタブの割スリーブ内での長手方向占有領域は、割スリーブ端部から３．５±０．１ｍｍとした。
【００３７】
ファイバスタブ２１およびプラグフェルール３１に用いたフェルールはいずれもジルコニアを用いた。ファイバスタブ２１およびプラグフェルール３１の外径はＳＣコネクタの標準寸法のφ２．４９９±０．０００５ｍｍとした。また、フェルール内に固定した光ファイバ２３、および３３はいずれもシングルモードフェルールを使用し、熱硬化型接着剤で固定し、接続端面は、Ｒ＝２０ｍｍのＰＣ端面形状とした。ファイバスタブ傾斜端面の斜め角度は８度とした。ホルダ８およびシェル９はステンレスを材質として用いた。
【００３８】
上記光レセプタクルを用いて光送信モジュールを１１個作製した。作製した光送信モジュールの送信側の光レセプタクル部に測定用ファイバのついたプラグフェルール３１を接続させた。その時の送信側光出力は−４ｄＢｍであった。このような状態で送信側のプラグフェルール３１の側面に上下及び外側から０．９８Ｎの横荷重を加えたところ、光出力の変動は最大でも０．２５ｄＢと安定した特性を示し、損失変動の安定化を図ることができることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の光通信用割スリーブを示し、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図２】本発明の光レセプタクルを示し、（ａ）は全体の中央横断面図、（ｂ）は割スリーブへのプラグフェルールとファイバスタブの挿入接続の状態を示す側面図、（ｃ）はその中央横断面図である。
【図３】本発明の光レセプタクルの他の実施形態を示す中央横断面図である。
【図４】従来の光レセプタクルに用いられる割スリーブを示し、（ａ）は全体の斜視図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１：割スリーブ
１２：スリット
１４、１６：挿入部スリット
１５：小幅スリット
２１：ファイバスタブ
２２：ファイバスタブ傾斜端面
２３、３３：光ファイバ
２４：ファイバスタブＰＣ端面
２５：ファイバスタブＰＣ端面側Ｃ面部
３１：プラグフェルール
３４：プラグフェルールＰＣ端面
３５：プラグフェルールＰＣ端面側Ｃ面部
８：ホルダ
９：シェル
Ａ：小幅スリットの領域
Ｂ：ファイバスタブとプラグフェルール接続部でのＣ面またはＲ面の領域
Ｃ：プラグフェルールが小幅スリットに占有する領域
Ｄ：ファイバスタブが小幅スリットに占有する領域
Ｅ：接続面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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