(57)【要約】【課題】光レセプタクル８において後端傾斜部３ｂとホルダ方向表示部７ａを容易に一定の方向関係とすることができる。【解決手段】フェルール３ａの貫通孔１に光ファイバ２を挿入固定し、後端面に後端傾斜部を備えてファイバスタブを構成し、該ファイバスタブの先端部をスリーブケース６内に収納されているスリーブ５の内孔に挿入するとともに、その後端部をホルダ７に固定してホルダ７とスリーブケース６を固定した光レセプタクル８において、上記フェルール３ａの外周に後端傾斜部３ｂの傾斜方向を示すフェルール方向表示部３ｃを設け、上記ホルダ７の内孔にフェルール方向表示部３ｃと嵌合する突起部７ｂを設けるとともに、ホルダ７の外周に突起部７ｂと一定の位置関係を有するホルダ方向表示部７ａを設けることによって、上記ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂの傾斜方向をホルダ方向表示部７ａによって認識する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定し、後端面に後端傾斜部を備えてファイバスタブを構成し、該ファイバスタブの先端部をスリーブケース内に収納されているスリーブの内孔に挿入するとともに、その後端部をホルダに固定してホルダとスリーブケースを固定した光レセプタクルにおいて、上記フェルールの外周に後端傾斜部の傾斜方向を示すフェルール方向表示部を設け、上記ホルダの内孔にフェルール方向表示部と嵌合する突起部を設けるとともに、ホルダの外周に突起部と一定の位置関係を有するホルダ方向表示部を設けることによって、上記ファイバスタブの後端傾斜部の傾斜方向をホルダ方向表示部によって認識するようにしたことを特徴とする光レセプタクル。
【請求項２】
請求項１に記載の光レセプタクルの後端側に光素子を収容したケースを取り付け、該ケースに上記光レセプタクルにおけるホルダ方向表示部と嵌合する突起部を設けたことを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、光レセプタクルとこれを用いた光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を電気信号に変換するための光モジュールは、半導体レーザーやフォトダイオード等の光素子をケース内に収納し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような構造となっている。
【０００３】
上記光モジュールのうち光コネクタを接続するようにしたレセプタクル型の光モジュールは、図５に示すように光レセプタクル２８の一端に光素子２９を備えるとともに、他端に光コネクタ３４を着脱自在に接続するものである。
【０００４】
上記光レセプタクル２８は、ジルコニアからなるフェルール２１ａと、フェルール２１ａの内径に石英ガラスからなる光ファイバ２１ｂを挿入固定して得られたファイバスタブ２３の後端部をホルダ２７に圧入、または接着などで固定し、先端部をスリーブ２５の内径に挿入するとともに、ホルダ２７とスリーブケース２６を圧入、または接着、もしくは溶接等で固定することによって構成されている。
【０００５】
さらに上述の光レセプタクル２８を用いて光モジュール３２を構成する場合は、光レセプタクル２８のファイバスタブ２３を備えた後端面側に、光素子２９とレンズ３０を備えたケース３１を溶接により接合し、光レセプタクル２８のもう一方の端面側よりスリーブ２５内にプラグフェルール３３ａを挿入し、光ファイバ２１ｂの端面と光ファイバ３３ｂの端面とを当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。
【０００６】
フェルール２１ａ、３３ａの外径はφ１〜３ｍｍ程度で、外径公差は±１μｍ以下で、その内径に備えられた光ファイバ２１ｂ、３３ｂの外径は１２５μｍ程度で、外径公差は±１μｍ程度で中心には光信号が伝搬する直径１０μｍ程度のコアがあり、該光ファイバ２１ｂ及び３３ｂのコア同士を損失の少ない接続とするため、それぞれの部品は高精度に加工されており、スリーブ２５によってファイバスタブ２３及びプラグフェルール３３ａを安定且つ高精度に保持されている。
【０００７】
さらに、上記ファイバスタブ２３の端面２３ａとプラグフェルール３３ａの端面は、当接時の接続損失を減らすために曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面に鏡面研磨されており、ファイバスタブ２３の反対側の後端傾斜部２３ｂは、ＬＤ等の光素子２９から出射された光が光ファイバ２１ｂの先端部で反射して光素子に戻る反射光を防止するため、４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。
【０００８】
また、ホルダ２７には、後端傾斜部２３ｂの方向を示すホルダ方向表示部２７ａ（溝、又は、切り欠き）が設けられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すようにファイバスタブ２３の後端部をホルダ２７に圧入、または接着などで固定する場合、ホルダ方向表示部２７ａと後端傾斜部２３ｂの方向を顕微鏡等で拡大し、ファイバスタブ２３を、ホルダ方向表示部２７ａと後端傾斜部２３ｂが一定の位置関係になるよう回転させてあわせる。この状態のまま、プレス機にセットして圧入、または、接着剤にて接着固定する為、方向を一定の位置関係で固定することが容易ではなく、作業の時間は膨大であった。
【００１０】
また、ファイバスタブ２３を一定の位置関係で固定できなかった場合、光レセプタクルは再生不能となり、大きな金額的損失が生じる問題があった。
【００１１】
さらに、後端傾斜部２３ｂとレーザーの偏波方向を一定の位置関係になるよう調心させ、光レセプタクルと光素子を収容したケースを溶接、又は、圧入、又は、接着固定するが、方向を一定の位置関係になるよう調心することが容易ではなく、作業時間が膨大であった。
【００１２】
またさらに、ケースを一定の位置関係で固定できなかった場合、光モジュールは再生不能となり、大きな金額的損失が生じる問題があった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の光レセプタクルは、フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定し、後端面に後端傾斜部を備えてファイバスタブを構成し、該ファイバスタブの先端部をスリーブケース内に収納されているスリーブの内孔に挿入するとともに、その後端部をホルダに固定してホルダとスリーブケースを固定した光レセプタクルにおいて、上記フェルールの外周に後端傾斜部の傾斜方向を示すフェルール方向表示部を設け、上記ホルダの内孔にフェルール方向表示部と嵌合する突起部を設けるとともに、ホルダの外周に突起部と一定の位置関係を有するホルダ方向表示部を設けることによって、上記ファイバスタブの後端傾斜部の傾斜方向をホルダ方向表示部によって認識するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の光モジュールは、上記光レセプタクルの後端側に光素子を収容したケースを取り付けた光モジュールにおいて、上記光レセプタクルには、後端傾斜部と一定の位置関係を有するホルダ方向表示部を形成し、上記ケースには、レーザー偏波方向と一定の位置関係を有するケース方向表示部を形成し、該ケース方向表示部が該ホルダ方向表示部と嵌合されることにより、後端傾斜部とレーザー偏波方向が一定の位置関係となることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の光レセプタクルの一実施形態を示す側面図及び正面図であり、
フェルール３ａの貫通孔１に光ファイバ２を挿入固定してなるファイバスタブ３の後端部にフェルール方向表示部３ｃを設け、ホルダ７の内孔に、フェルール方向表示部３ｃと嵌合する突起部７ｂを設け、フェルール方向表示部３ｃに接着剤を塗布し、ホルダ７と固定する。
【００１７】
上記フェルール方向表示部３ｃによってファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂとフェルール方向表示部３ｃが一定の位置関係を有し、ホルダ７の突起部７ｂとホルダ方向表示部７ａが一定の位置関係を有することにより、ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂとホルダ方向表示部７ａが一定の位置関係を持つ構造である。
【００１８】
例えば、図１に示すようにファイバスタブ３における後端部の外周に切り欠き３ｃを設け、ホルダ７の内孔には該切り欠き３ｃが嵌合する突起部７ｂを設ける。上記切り欠き３ｃに接着剤を塗布し、ホルダ７の突起部７ｂと固定する。ここで、切り欠き３ｃが後端傾斜部３ｂの傾斜方向を示すと同時に、上記ホルダ７の突起部７ｂの位置をホルダ方向表示部７ａが示すため、ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂの傾斜方向をホルダ方向表示部７ａが示す仕組みである。
【００１９】
ここで、上記フェルール３ａの貫通孔に光ファイバ２を挿入固定してなるファイバスタブ３の加工方法を図２に基いて説明する。
【００２０】
先ず図２（ａ）のようにＶ字に加工された溝を有する研磨治具３５に押さえ部材３６をねじ止めで固定することによって押さえ部材３６との間にファイバスタブ３を設置する。研磨治具３５のＶ字状の溝は角度が４〜１０°程度に傾斜されていることにより、ファイバスタブ３も４〜１０°程度に傾斜固定され、ファイバスタブ３の後端を研磨フィルムにて研磨することにより、４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨された後端傾斜部３ｂを得ることができる。
【００２１】
また、図２（ｂ）に示すように、上記研磨治具３５にファイバスタブ３を押さえ部材３６にて固定する際、ファイバスタブ３のフェルール方向表示部３ｃに、押さえ部材３６のフェルール方向表示部３ｃと嵌合する突起部３６ａを合わせて固定し、ファイバスタブ３を４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨することにより、フェルール方向表示部３ｃと後端傾斜部３ｂが一定の位置関係を有することができる。
【００２２】
次いで、本発明の他の実施形態を図３に基いて説明する。
【００２３】
図３（ａ）は、ファイバスタブ３の後方にフェルール方向表示部３ｃを設け、ホルダ７の外径に突起部７ｂとして内孔まで貫通するホルダ溝７ｃを設ける。該ホルダ溝７ｃに、位置決め部材３７を嵌合し、さらに、フェルール方向表示部３ｃと嵌合することによって、ファイバスタブ３とホルダ７を固定する。ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂとフェルール方向表示部３ｃが一定の位置関係を有し、ホルダ７のホルダ溝７ｃとホルダ方向表示部７ａが一定の位置関係を有することにより、ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂとホルダ方向表示部７ａが一定の位置関係を持つ構造である。
【００２４】
また、図３（ｂ）は、ファイバスタブ３の後方にフェルール方向表示部３ｃを設け、ホルダ７の外周に、内孔を通すホルダ孔７ｄを設ける。ホルダ孔７ｄに、位置決めピン３８を嵌合し、さらに、フェルール方向表示部３ｃと嵌合することにより、ファイバスタブ３とホルダ７を固定する。ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂとフェルール方向表示部３ｃが一定の位置関係を有し、ホルダ７のホルダ溝７ｄとホルダ方向表示部７ａが一定の位置関係を有することにより、ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂとホルダ方向表示部７ａが一定の位置関係を持つ構造である。
【００２５】
なお、上記図３（ａ）、（ｂ）は、図１に比べ、ファイバスタブ３を、別部材（位置決め部材３７、又は、位置決めピン３８）を用いてホルダ７と固定する形状が特徴である。実施形態としては、加工が容易である図１の形状が望ましい。
【００２６】
上記ファイバスタブ３の先端部は、スリーブ５の内孔に挿入されており、該スリーブ５はジルコニア、アルミナ、銅等の材料からなっている。主には耐摩耗性を考慮して、ジルコニアなどのセラミックス材料からなることが多い。
【００２７】
また、上記スリーブ５を備えたスリーブケース６は耐摩耗性、溶接性を配慮する必要がないため、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、プラスチックス、ジルコニア、アルミナなどの幅広い材料が用いられる。主には切削性が良く、低価格である銅を用いることが多い。
【００２８】
さらに、ファイバスタブ３の後端部が挿入されるホルダ７は、光モジュールとしてケースと溶接することが多いため、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料からなっている。主には耐腐食性と溶接性を考慮して、ステンレスが用いられる。
【００２９】
またさらに、スリーブ５の内孔の表面粗さは挿入性を考慮して、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．２μｍ以下が望ましく、ファイバスタブ３の外径とスリーブ５の内径公差は低い接続損失を得るため、±１μｍ以下が望ましく、スリーブ５の内径寸法はファイバスタブ３を確実に保持するために、９．８Ｎ以下の圧入になるよう設計することが望ましい。
【００３０】
次に、図１に示す本発明の光レセプタクル８を用いてなる光モジュールについて図４に基いて説明する。
【００３１】
本発明の光モジュールは、図４に示すように光レセプタクル８におけるファイバスタブ３を備えた後端面側に、光素子９とレンズ１０を備えたケース１１を、接合部４で溶接により接合してなり、上記ケース１１に上記光レセプタクル８におけるホルダ方向表示部７ａと嵌合する突起部１１ａを設けることが重要である。
【００３２】
上記ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂには、レーザー光源への反射戻り光を防止するため、光アイソレータ１５を貼り付けることが好ましい。
【００３３】
上記光アイソレータ１５は、２枚の偏光子１７ａ、１７ｂの間に配置されたファラデー回転子１６と該ファラデー回転子１６に磁界を印加するマグネット１８から構成され、入射した光が透過する方向（順方向）では光素子９から出射される光はレンズ１０によって平行光となり、偏光子１７ｂに入射する。偏光子１７ｂを通過後は直線偏光となり、ファラデー回転子１６で４５°偏光面を回転し、偏光子１７ａを通過する。また、入射した光が透過しない方向（逆方向）では、偏光子１７ａを通過した光はファラデー回転子１６で４５°回転する。しかし、ファラデー回転子１６の非相反性により光は偏光子１７ｂの透過偏光面と直交する偏光面となるため、偏光子１７ｂで光は減衰し、光素子９に戻らない。これにより一方向からの光は通過させ、逆方向の光の通過を阻止する機能を果たす。
【００３４】
ここで、入射したレーザーが光アイソレータ１５を一番透過するように、光レセプタクル８を光素子９とレンズ１０を備えたケース１１と調心させるが、ファイバスタブ３の後端傾斜部３ｂと一定の位置関係を有するホルダ方向表示部７ｂを、レーザー偏波方向と一定の位置関係を有するケース方向表示部１１ａと嵌合させることにより、後端傾斜部３ｂとレーザー偏波方向が一定の位置関係を持つこととなる。光レセプタクル８の他方の端面部よりスリーブ５内にプラグフェルール１３ａを備えた光コネクタ１４を脱着自在に挿入し、ファイバスタブ３の端面と光ファイバ１３ｂの端面とを当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。
【００３５】
また、ケース１１はホルダ７と溶接することが多いため、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料からなっている。主には耐腐食性と溶接性を考慮して、ステンレスが用いられる。
【００３６】
このように、ファイバスタブ３、ホルダ７、ケース１１にそれぞれ方向表示部を設けることによって、光レセプタクル８の状態、光モジュール１２の状態においてもフェルール３ａの後端傾斜部３ｂの傾斜方向を容易に認識することができる。
【００３７】
なお、本発明の光レセプタクル８及び光モジュール１２は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能である。
【００３８】
【実施例】
ここで、図１に示す本発明の光レセプタクルを作製した。
【００３９】
図１に示すように、ジルコニアセラミックスからなるフェルール３ａに後端傾斜部３ｂと一定の位置関係を有するフェルール方向表示部３ｃを形成し、上記ホルダ７には、該ホルダ７の内孔に、フェルール方向表示部３ｃが嵌合される突起部７ｂを設け、該突起部７ｂと一定の位置関係を有するホルダ方向表示部７ｃを形成することにより、後端傾斜部３ｂとホルダ方向表示部７ｃが一定の位置関係となるよう構成されている。
【００４０】
ファイバスタブ３の先端面は、当接時の接続損失を減らすために曲率半径２０ｍｍ程度の曲面とし、後端面３ｂは８°の傾斜面にそれぞれ鏡面研磨されている。
【００４１】
また、スリーブ５はジルコニアセラミックス、ホルダ７はステンレス、スリーブケース６は銅でそれぞれ形成した。
【００４２】
一方、比較例として、図４に示すように、上記と同じ寸法で、ファイバスタブ２３の後端部をホルダ２７に圧入する際、ホルダ方向表示部２７ａと後端傾斜部２３ｂの方向を顕微鏡等で拡大し、ファイバスタブ２３をホルダ方向表示部２７ａと後端傾斜部２３ｂが一定の位置関係になるよう回転させてあわせる。この状態のままプレス機にセットして圧入して組立を行う。
【００４３】
さらに、上記ファイバスタブ２３の端面２３ａは、当接時の接続損失を減らすために曲率半径２０ｍｍ程度の曲面に鏡面研磨されており、ファイバスタブ２３の反対側の端面２３ｂは８°の傾斜面に鏡面研磨されている。
【００４４】
それぞれの光レセプタクルを用いて光モジュールを各１０個作製した時のファイバスタブの後端傾斜部とホルダ方向表示部の位置関係を比較した。
【００４５】
その結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
その結果、後端傾斜部とホルダ方向表示部の位置関係は、本発明と比較例の平均値で比較して、本発明では２．２６°、比較例は６．１７°と大きく違い、本発明の方向表示部を備えた場合、後端傾斜部とホルダ方向表示部の位置関係をより高精度に位置合せできることが判った。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の光レセプタクルによれば、フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定して、後端面に後端傾斜部を備えてファイバスタブを構成し、該ファイバスタブの先端部をスリーブケース内に収納されているスリーブの内孔に挿入するとともに、その後端部をホルダに固定してホルダとスリーブケースを固定した光レセプタクルにおいて、上記フェルールの外周に後端傾斜部の傾斜方向を示すフェルール方向表示部を設け、上記ホルダの内孔にフェルール方向表示部と嵌合する突起部を設けるとともに、ホルダの外周に突起部と一定の位置関係を有するホルダ方向表示部を設けることによって、上記ファイバスタブの後端傾斜部の傾斜方向をホルダ方向表示部によって認識することによって、フェルールの後端傾斜部とホルダ方向表示部が一定の位置関係とすることにより、容易に、また、短時間で、後端傾斜部とホルダ方向表示部を一定の位置関係とすることができる。
【００４９】
また、上記の光レセプタクルに光素子を収納したケースを取り付け、光モジュールとしたことで、高品質の光モジュールを実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光レセプタクルの一実施形態を示す側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】（ａ）は本発明の光レセプタクルにおけるファイバスタブの後端傾斜部を研磨する研磨治具を示す正面図、（ｂ）は研磨治具の一部を拡大した断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の光レセプタクルのフェルール方向表示部とホルダ方向表示部の加工方法を示す側面である。
【図４】本発明の光モジュールを示す断面図である。
【図５】従来の光モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
１：貫通孔
２：光ファイバ
３：ファイバスタブ
３ａ：フェルール
３ｂ：後端傾斜部
３ｃ：フェルール方向表示部
４：接合部
５：スリーブ
６：スリーブケース
７：ホルダ
７ａ：ホルダ方向表示部
７ｂ：突起部
７ｃ：ホルダ溝
７ｄ：ホルダ孔
８：光レセプタクル
９：光素子
１０：レンズ
１１：ケース
１１ａ：ケース方向表示部
１２：光モジュール
１３ａ：プラグフェルール
１３ｂ：光ファイバ
１４：光コネクタ
１５：光アイソレータ
１６：ファラデー回転子
１７ａ：偏光子
１７ｂ：偏光子
１８：マグネット
２１ａ：フェルール
２１ｂ：光ファイバ
２３：ファイバスタブ
２３ｂ：後端傾斜部
３５：研磨治具
３６：押さえ部材
３６ａ：突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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