(57)【要約】【課題】光学素子とマグネットの固定を１つの固定具のみで可能なレセプタクル型光アイソレータ装置を提供する。【解決手段】光学素子とマグネットを備える光アイソレータと、フェルール、及びフェルールに挿入される光ファイバを備えるレセプタクル型光アイソレータ装置において、フェルール端面に平板状部材から構成される固定具を備える。平板状部材の面内に光学素子挿入用穴を形成すると共に、光学素子挿入用穴の周囲には垂直に複数の衝立を設ける。前記光学素子を光学素子挿入用穴に挿入すると共に、マグネットの外側面を衝立で支持することによって、光学素子及びマグネットを固定具に固定する。【選択図】  図３
2006235412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子及びファラデー回転子から構成される光学素子とマグネットを備えてなる光アイソレータと、フェルールと、フェルールに形成される穴に挿入される光ファイバを備えるレセプタクル型光アイソレータ装置において、
フェルール端面に光学素子及びマグネットを固定するための固定具が備えられ、固定具は平板状部材から構成され、平板状部材の面内に光学素子挿入用穴が形成されると共に、光学素子挿入用穴の周囲には平板状部材の面方向に対して垂直に複数の衝立が設けられ、
光学素子が光学素子挿入用穴に挿入され、マグネットがその外側面を衝立で支持されることによって、光学素子及びマグネットが固定具に固定されることを特徴とするレセプタクル型光アイソレータ装置。
【請求項２】
前記光学素子挿入用穴の形状が、前記光学素子の光学面形状と同一に形成されることを特徴とする請求項１記載のレセプタクル型光アイソレータ装置。
【請求項３】
前記光学素子挿入用穴の内側面に、前記光学素子挿入用の治具が挿入可能な溝が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のレセプタクル型光アイソレータ装置。
【請求項４】
前記複数の衝立が、前記光学素子挿入用穴の中心点から等距離に設けられることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のレセプタクル型光アイソレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として光通信において光受動部品として用いられるレセプタクル型光アイソレータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信に使用される光モジュールには、光を送信するLDモジュール、及び光を受信するPDモジュールがあり、大容量、高速、長距離無中継通信が要求されるシステムに対して、LDモジュール内部に実装されるO/E変換用の発光素子には、分布帰還型半導体レーザ（以下、DFBレーザ）が使用される。DFBレーザの特徴は、発振スペクトルが狭く分散特性に優れる一方、反射戻り光に対しては非常に敏感であり、光ファイバへの結合端面やその他の不連続界面からの反射光が戻ると不安定な状態となってしまうという短所もある。
【０００３】
そこで前記光モジュールに、反射光が発光素子へ戻るのを防止するために発光素子と光ファイバとの間に、順方向の光は透過し逆方向の光を遮断する光アイソレータを配置する。これにより、光ファイバから発光素子方向へと戻る反射光が光アイソレータで遮断されるので、発光素子を常に安定して動作させることが可能となる。
【０００４】
又、更なる小型化・高信頼性・低コスト化と云った要望から、光ファイバと光アイソレータを組み合わせて一体化したレセプタクル型光アイソレータ装置が考案されている。この装置は、光アイソレータを集光位置である光ファイバの端部に配置したものである。
【０００５】
従来のレセプタクル型光アイソレータ装置の一例について、図６と図７を参照しながら説明する。図６は、従来のレセプタクル型光アイソレータ装置100の説明図であり、フェルール101端面にリング状部品102と光学素子103を接着剤で固定している。レセプタクル型光アイソレータ装置100は、光ファイバ104、スリーブ105及びフェルール101にて構成されている。
【０００６】
更に図７に拡大して示すように、フェルール101端面は、前記光ファイバ104のコア軸に垂直な面に対して６度に研磨されている。更にフェルール101端面に、リング状部品102を接着し、光学素子103をリング状部品102の内係部にて位置決めし、その後フェルール101端面と光学素子103とを接着し、次いでマグネット106を接着し硬化する。
【０００７】
光学素子103をフェルール101に固定する際にリング状部品102を使用することにより、フェルール101の光軸と光学素子103の位置ずれが解消され、光挿入損失及び逆方向挿入損失の光学特性が改善されたレセプタクル型光アイソレータ装置100が提供可能であるとしている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１５４１４６号公報（第３頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、レセプタクル型光アイソレータ装置100の構成では、光アイソレータを構成している光学素子103とマグネット106とを、別々の部品に固定しなければならなかった。光学素子103の場合では、傾斜状のフェルール101端面にリング状部品102を固定し、リング状部品102の穴内係部に光学素子103の四隅の頂部が内接するように専用の治具で位置決めしながら接着剤などで固定する。一方、マグネット106の固定の際には、マグネット106をスリーブ105端面に対して正確な位置に来るように高精度に同芯状に位置決めして固定しなければならなかった。従って、固定にそれぞれ専用の治具が必要となるので治具の設計・製造や維持管理に手間がかかり、それに伴い治具の製作コストも高くなっていた。更に、光アイソレータの固定工程が猥雑になりレセプタクル型光アイソレータ装置100のリードタイムも冗長になっていた。
【００１０】
更に、接着剤での固定時に、リング状部材102の内係部に接着剤を充填すると、光学素子103は四隅の頂部によるリング状部材102内径部との点接触で位置決めされているだけなので、接着剤の表面張力によって光学素子が浮き上がって移動し、その結果、光学素子103の位置決め精度が低下するという課題もあった。
【００１１】
本発明は前記各課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学素子とマグネットの固定を１つの固定具のみで可能なレセプタクル型光アイソレータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発明は、偏光子及びファラデー回転子から構成される光学素子とマグネットを備えてなる光アイソレータと、フェルールと、フェルールに形成される穴に挿入される光ファイバを備えるレセプタクル型光アイソレータ装置において、
フェルール端面に光学素子及びマグネットを固定するための固定具が備えられ、固定具は平板状部材から構成され、平板状部材の面内に光学素子挿入用穴が形成されると共に、光学素子挿入用穴の周囲には平板状部材の面方向に対して垂直に複数の衝立が設けられ、
光学素子が光学素子挿入用穴に挿入され、マグネットがその外側面を衝立で支持されることによって、光学素子及びマグネットが固定具に固定されることを特徴とするレセプタクル型光アイソレータ装置である。
【００１３】
更に、本発明の請求項２記載の発明は、前記光学素子挿入用穴の形状が、前記光学素子の光学面形状と同一に形成されることを特徴とするレセプタクル型光アイソレータ装置である。
【００１４】
更に、本発明の請求項３記載の発明は、前記光学素子挿入用穴の内側面に、前記光学素子挿入用の治具が挿入可能な溝が設けられることを特徴とするレセプタクル型光アイソレータ装置である。
【００１５】
更に、本発明の請求項４記載の発明は、前記複数の衝立が、前記光学素子挿入用穴の中心点から等距離に設けられることを特徴とするレセプタクル型光アイソレータ装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１記載のレセプタクル型光アイソレータ装置に依れば、光学素子挿入用穴と衝立を設けた固定具を備えるので、１つの固定具で光学素子とマグネットの位置決めと固定を行うことが可能となり、光アイソレータの固定工程の簡略化が図れるため、レセプタクル型光アイソレータ装置のリードタイムを短縮することが可能となる。
【００１７】
更に、固定後に光学素子とフェルール端面との間に空き空間が形成されないので、光学素子の光学面とフェルール端面間での反射が防止され、レセプタクル型光アイソレータ装置の光学特性が改善される。
【００１８】
又、光学素子挿入用穴を平面状部材の最適位置に予め形成することにより、光学素子を挿入するだけでその光学面を光ファイバのコア軸に対して結合可能な位置に配置することが可能となる。
【００１９】
更に、固定具によって光アイソレータを固定するので、光学素子又はマグネット毎に固定用治具を製作する必要が無くなり、治具の設計・製造や維持管理の簡略化、及び製作コストの低減が図れる。
【００２０】
更に、請求項２記載のレセプタクル型光アイソレータ装置に依れば、光学素子挿入用穴の形状を、光学素子光学面の形状と同一に形成することにより、光学素子の側面が光学素子挿入用穴の内側面で面支持されるので、フェルール端面に塗布した接着剤の表面張力による光学素子の浮き上がりが抑えられて光学素子の移動が防止される。従って、接着工程での光学素子の位置決めを正確に且つ容易に行うことが可能となる。
【００２１】
更に、請求項３記載のレセプタクル型光アイソレータ装置に依れば、光学素子挿入用穴の内側面に、光学素子挿入用の治具が挿入可能な溝が設けられるので、治具によって確実に把持して光学素子を光学素子挿入用穴に挿入することが可能となる。従って、作業効率が向上すると共に、光学素子を傷めることなく挿入作業を行うことが出来る。
【００２２】
更に、請求項４記載のレセプタクル型光アイソレータ装置に依れば、全ての衝立を固定具挿入用穴の中心点から等距離に設けるので、マグネットをファラデー回転子に対して偏芯することなく配置することが可能となり、効率良くファラデー回転子を磁気飽和させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るレセプタクル型光アイソレータ装置の最良の実施形態を、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の最良の実施形態に係るレセプタクル型光アイソレータ装置１の説明図であり、図２は光学素子及びマグネットを固定する固定具の正面図とA−A側断面図であり、図３は図１のレセプタクル型光アイソレータ装置の光アイソレータと固定具付近を拡大した組立状態を示す斜視図であり、図４は図３の組立済斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、レセプタクル型光アイソレータ装置１は、光アイソレータ２と、フェルール３と、図示しない光ファイバ、及びフェルール３が挿入されるスリーブ５と端部金具６、スリーブ５と端部金具６を収納するカバー７とを備えて構成されている。長手方向（図中、矢印ｚ方向）に対し平行にフェルール３の中心部に光ファイバ挿入用の穴４が設けられる。光アイソレータ２は図３に示すように、２個の偏光子8a，8cと１個のファラデー回転子8bからなる光学素子８と、円筒状のマグネット９とを備えてなる。フェルール３の端面3aは、前記光ファイバのコア軸に垂直な平面に対してθ：４〜８度に研磨され、傾斜状に形成されている。この端面3aに固定具10を接着して備えた後に、光学素子８とマグネット９とが固定具10によって端面3aに固定される。
【００２６】
図２に示す通り、固定具10は１枚の平板状部材で構成され、平板状部材の面内には、光学素子挿入用穴10a（以下、単に穴10aと記す）が形成される。穴10aの平面方向における形状は、光学素子８の光学面を光透過方向（図１及び図３中の矢印z方向）から見たときに、光学素子８の側面で形成される光学面形状と同一となるように形成される（図１〜図４の場合は、光学面形状が四角形なので、穴10a形状も四角形となる）。更に、穴10a周囲の上下左右に複数の衝立10bが設けられる。衝立10bは、固定具10の外周付近から、平板状部材の面方向（矢印y方向）に対して垂直となるように折り曲げられて形成されている。各衝立10bは、穴10aの中心点cから等距離に設けられている。更に、穴10a頂部の四隅には、光学素子８挿入時に光学素子８を掴んで穴10aに挿入するための治具の逃げ部となる溝10cが設けられている。固定具の材質は金属、ステンレス材、ガラス、或いはセラミック等が適している。
【００２７】
次に端面3aへの光アイソレータ固定手順を図３を参照して説明する。まず、端面3aに予め接着剤を塗布し、固定具10を端面3aに据える。次に、穴10aに光学素子８を治具を用いて挿入する。光学素子８の非光学面である４つの側面は、穴10aに挿入されると穴10aの内側面の四面によって、上下左右方向で係止される。端面3aには接着剤が塗布されているので、偏光子8cの一方の光学面と端面3aとが接着剤で接合される。更に、円筒状のマグネット９の端面に接着剤を塗布してから、マグネット９外側面が全ての衝立10bの内向き面と接触するように固定具10面上に設置する。
【００２８】
上下、左右における一対の衝立10bの内向き面間距離は、マグネット９の外径寸法とほぼ同一に形成するので、マグネット９は衝立10bによって外側面が支持されて固定具10面上に設置される。固定具10、光学素子８、及びマグネット９が設置された後、接着剤を乾燥して硬化させることにより、端面3aへの固定具10、光学素子８、及びマグネット９の固定が完了する。なお、穴10aは光学素子８が挿入されて端面3aに接合されたとき、光学素子８の光学面上に前記光ファイバの結合先端部が来る位置に予め形成されなければならない。図１では、端面3aが傾斜状に形成されているので、穴10aをその傾斜角度に応じて平板状部材の中心から偏芯させて設けても良い。
【００２９】
以上、本実施形態のレセプタクル型光アイソレータ装置１に依れば、穴10aを平面状部材の最適位置に予め形成することにより、光学素子８を挿入するだけでその光学面を前記光ファイバのコア軸に対して結合可能な位置に光学素子８を配置することが可能となる。更に、前記の通り、全ての衝立10bを前記中心点cから等距離に設けているので、マグネット９をファラデー回転子8bに対して偏芯することなく配置することが可能となり、効率良くファラデー回転子8bを磁気飽和させることが出来る。
【００３０】
更に、固定具10に穴10aと衝立10bを設けることによって、１つの固定具10で光学素子８とマグネット９の位置決めと固定を行うことが可能となるので、光アイソレータ２の固定工程が簡略化され、レセプタクル型光アイソレータ装置１のリードタイムを短縮することが可能となる。
【００３１】
更に、固定具10によって光アイソレータ２を固定するので、光学素子８又はマグネット９毎に固定用治具を製作する必要が無くなり、治具の設計・製造や維持管理の簡略化、及び製作コストの低減が図れる。
【００３２】
更に、光学素子８を穴10aに挿入すると、光学素子８の４つの側面（上下左右の面）が穴10aの内側面で面支持されるので、端面3aに塗布した接着剤の表面張力による光学素子８の浮き上がりが抑えられ、光学素子８の移動が防止される。従って、接着工程での光学素子８の位置決めを正確に且つ容易に行うことが可能となる。
【００３３】
更に、光学素子８と端面3aとの間に空き空間が形成されないので、光学素子８の光学面と端面3a間での反射が防止され、レセプタクル型光アイソレータ装置１の光学特性も改善される。
【００３４】
なお本実施形態はその技術的思想に基づいて、種々変更可能であり、例えばマグネットの形状は円筒状に限定されるものではなく、四角形状の筒型であっても構わない。又、穴10aの形状は、光学素子８の光学面形状と同一で無くても良く、接着工程時の光学素子８の浮き上がり移動が防止される効果を呈する範囲内で、例えば図５のように変更可能である。図５は光学素子８の光学面が八角形であるのに対し、穴10aの形状が四角形であるが４つの側面で、光学素子８の側面を面支持しているので、前記浮き上がり移動が防止される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のレセプタクル型光アイソレータ装置は、光受動部品として光通信等に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るレセプタクル型光アイソレータ装置の説明          図。
【図２】(a)  光学素子及びマグネットを固定する固定具の正面図。  (b)  同図(a)のA−A側断面図。
【図３】図１のレセプタクル型光アイソレータ装置の光アイソレータと固定具付近          を拡大した組立状態を示す斜視図。
【図４】図３の組立済斜視図。
【図５】光学素子の光学面形状の変更例を示す固定具及び光学素子の正面図。
【図６】従来のレセプタクル型光アイソレータ装置の説明図。
【図７】(a)  図６のレセプタクル型光アイソレータ装置の光アイソレータ付近の拡大図。  (b)  図６のレセプタクル型光アイソレータ装置の光アイソレータ付近の拡大正面図。
【符号の説明】
【００３７】
１          レセプタクル型光アイソレータ装置
２          光アイソレータ
３          フェルール
４          光ファイバ挿入用穴
５          スリーブ
６          端部金具
７          カバー
８          光学素子
９          マグネット
10          固定具 
【図１】
2006235412.tif 000003
【図２】
2006235412.tif 000004
【図３】
2006235412.tif 000005
【図４】
2006235412.tif 000006
【図５】
2006235412.tif 000007
【図６】
2006235412.tif 000008
【図７】
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