(57)【要約】【課題】フェルールの挿抜特性に優れ、かつ、スタブが抜け落ち難い光レセプタクルを提供する。【解決手段】光レセプタクル１は、スタブ２と、第１のスリーブ４と、第２のスリーブ６と、第３のスリーブ８とを備える。スタブ２は、所定軸方向に順に設けられた第１の部分２ｄと第２の部分２ｅを有している。第１の部分２ｄは、第１のスリーブ４に圧入される。第２のスリーブ６は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状の部材であり、スタブ嵌合部６ａとフェルール嵌合部６ｂとを有する。第２の部分２ｅはスタブ嵌合部６ａに嵌合する。フェルール嵌合部６ｂには開口端から光ファイバを保持したフェルールが挿入され、フェルール嵌合部６ｂにフェルールが嵌合する。第３のスリーブ８は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状をなしている。第３のスリーブ８は、その基端の内孔に第１のスリーブ４が圧入され、第２のスリーブ６を覆うように設けられている。【選択図】  図１
2005010216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定軸方向に順に設けられた第１の部分及び第２の部分を有する筒状の部材であり、光ファイバを保持したスタブと、
前記所定軸方向に延びる筒状をなし、内部に前記スタブの第１の部分が圧入された第１のスリーブと、
前記所定軸方向に順に設けられたスタブ嵌合部とフェルール嵌合部とを有する筒状の部材であり、該スタブ嵌合部に前記スタブの第２の部分が嵌合しており、該フェルール嵌合部に光ファイバを保持したフェルールが嵌合する第２のスリーブと、
前記所定軸方向に延びる筒状をなし、基端内部に前記第１のスリーブが圧入された第３のスリーブとを備える光レセプタクル。
【請求項２】
前記第２のスリーブは、セラミックス製であることを特徴とする請求項１に記載の光レセプタクル。
【請求項３】
所定軸に交差する所定の面に沿って設けられた支持面と、前記所定軸方向に延びる孔と、前記孔を通過するリード端子とを有する搭載部材と、
前記搭載部材上に搭載され、前記リード端子と電気的に接続された光電変換素子と、
前記支持面上に基端が支持され前記光電変換素子を覆うように設けられたハウジングと、
光ファイバを保持したフェルールを受容し、該フェルールに保持された光ファイバと前記光電変換素子とを光学的に結合する光レセプタクルとを備え、
前記光レセプタクルは、
前記所定軸方向に順に設けられた第１の部分及び第２の部分を有する筒状の部材であり、光ファイバを保持したスタブと、
前記所定軸方向に延びる筒状をなし、内部に前記スタブの第１の部分が圧入された第１のスリーブと、
前記所定軸方向に順に設けられたスタブ嵌合部とフェルール嵌合部とを有する筒状の部材であり、該スタブ嵌合部に前記スタブの第２の部分が嵌合しており、該フェルール嵌合部に前記フェルールが嵌合する第２のスリーブと、
前記所定軸方向に延びる筒状をなし、基端内部に前記第１のスリーブが圧入された第３のスリーブとを有する光モジュール。
【請求項４】
前記光電変換素子は半導体発光素子であり、
前記所定軸方向に延びる筒状をなし、前記ハウジングに嵌合され、一端に前記第３のスリーブの基端が取り付けられた第４のスリーブと、
前記ハウジングに保持され、前記半導体発光素子からの光を前記スタブに保持された光ファイバに導くレンズとを更に備える光モジュール。
【請求項５】
前記光電変換素子は、前記スタブに保持された光ファイバからの光を受ける半導体受光素子であることを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光レセプタクル、及び光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来の光レセプタクル１００を示す。光レセプタクル１００は、スタブ１０２と、割スリーブ１０４と、把持リング１０６と、スリーブケース１０８とを備える。スタブ１０２は、所定軸方向に延びる筒状をなし内部に光ファイバ１０２ａを保持している。割スリーブ１０４は、所定軸方向に延びる筒状部材に割スリットが設けられたものである。割スリーブ１０４は、基端にスタブ１０２を保持し、他端から挿入されるフェルール１１０を受容して、スタブ１０２に保持された光ファイバ１０２ａとフェルール１１０に保持された光ファイバ１１０ａとを光学的に結合する。把持リング１０６の内部には、割スリーブ１０４の基端が圧入される。スリーブケース１０８は、所定軸方向に延びる筒状をなしており、その内部に把持リング１０６が圧入される。スリーブケース１０８は、割スリーブ１０４の外周面を覆うように設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３１４６６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光レセプタクルに割スリーブを用いる目的は、割スリーブの内孔の伸縮を利用して、フェルールの挿抜特性を高めるためである。上述した従来の光レセプタクルでは、割スリーブの基端が把持リングによって固定されているので、割スリーブが変形し難い。また、従来の光レセプタクルでは、把持リングに圧入された割スリーブの基端の内孔が変形し、スタブが割スリーブから抜け落ちる場合がある。かかる背景から、フェルールの挿抜特性に優れ、かつ、スタブが抜け落ち難い光レセプタクルが望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明は、フェルールの挿抜特性に優れ、かつ、スタブが抜け落ち難い光レセプタクル、及び光モジュールを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の光レセプタクルは、スタブと、第１のスリーブと、第２のスリーブと、第３のスリーブとを備える。スタブは、所定軸方向に順に設けられた第１の部分及び第２の部分を有する筒状の部材であり、光ファイバを保持している。第１のスリーブは、所定軸方向に延びる筒状をなし、内部にスタブの第１の部分が圧入されている。第２のスリーブは、所定軸方向に順に設けられたスタブ嵌合部とフェルール嵌合部とを有する筒状の部材であり、スタブ嵌合部にスタブの第２の部分が嵌合しており、フェルール嵌合部に光ファイバを保持したフェルールが嵌合する。第３のスリーブは、所定軸方向に延びる筒状をなし、基端内部に第１のスリーブが圧入されている。
【０００７】
かかる構成によれば、スタブは、第１のスリーブを介して第３のスリーブに圧入されるので、第３のスリーブに対して強固に固定される。また、スタブ嵌合部がスタブの第２の部分に嵌合されているのみであるので、第２のスリーブは開口端から挿入されるフェルールの挿抜特性に優れている。
【０００８】
また、本発明の光レセプタクルにおいては、第２のスリーブは、セラミックス製であることが好ましい。第２のスリーブをセラミックス製とすることによって加工精度を高めることができるので、フェルールの挿抜特性を更に高めることができる。
【０００９】
また、本発明の別の面は、光モジュールに関するものであり、搭載部材と、光電変換素子と、ハウジングと、上記光レセプタクルとを備える。搭載部材は、所定軸に交差する所定の面に沿って設けられた支持面と、所定軸方向に延びる孔と、上記孔を通過するリード端子とを有する。光電変換素子は、搭載部材上に搭載され、リード端子と電気的に接続されている。ハウジングは、支持面上に基端が支持され光電変換素子を覆うように設けられている。光レセプタクルは、スタブと、第１のスリーブと、第２のスリーブと、第３のスリーブとを備える。スタブは、所定軸方向に順に設けられた第１の部分及び第２の部分を有する筒状の部材であり、光ファイバを保持している。第１のスリーブは、所定軸方向に延びる筒状をなし、内部にスタブの第１の部分が圧入されている。第２のスリーブは、所定軸方向に順に設けられたスタブ嵌合部とフェルール嵌合部とを有する筒状の部材であり、スタブ嵌合部にスタブの第２の部分が嵌合しており、フェルール嵌合部に光ファイバを保持したフェルールが嵌合する。第３のスリーブは、所定軸方向に延びる筒状をなし、基端内部に第１のスリーブが圧入されている。
【００１０】
また、本発明の光モジュールにおいては、光電変換素子は半導体発光素子であり、所定軸方向に延びる筒状をなし、ハウジングに嵌合され、一端に第３のスリーブの基端が取り付けられた第４のスリーブと、ハウジングに保持され、半導体発光素子からの光をスタブに保持された光ファイバに導くレンズとを備えることを特徴としても良い。
【００１１】
また、光電変換素子は、スタブに保持された光ファイバからの光を受ける半導体受光素子であることを特徴としても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１３】
本発明の第１実施形態にかかる光レセプタクル１について添付の図面を参照して説明する。図１は、光レセプタクル１を一部破断して示す側面図である。光レセプタクル１は、スタブ２と、第１のスリーブ４と、第２のスリーブ６と、第３のスリーブ８とを備える。
【００１４】
スタブ２は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状の部材である。スタブ２は、その内孔に光ファイバ２ａを保持している。スタブ２は、例えば、ジルコニア等のセラミックスによって構成される。
【００１５】
スタブ２は、本実施形態では、一端２ｂが球面状に加工されている。一端２ｂは、例えばＲ２０ｍｍに球面加工されている。また、本実施形態では、一端２ｂと反対側の他端２ｃは、所定軸Ｘ方向への反射光を抑制するために、所定軸Ｘに対して所定角度傾斜するように加工されている。なお、他端２ｃを所定軸Ｘに対して傾斜しない構成とする場合には、ＡＲコートといった反射防止膜を他端に付すことによって、所定軸Ｘ方向への反射光を抑制することができる。
【００１６】
スタブ２は、所定軸Ｘ方向に順に設けられた第１の部分２ｄと第２の部分２ｅとを有している。本実施形態では、スタブ２は全長さ３ｍｍであり、第１の部分２ｄ及び第２の部分それぞれの長さは、１．５ｍｍである。
【００１７】
第１の部分２ｄは、第１のスリーブ４の内孔に圧入されている。第１のスリーブ４は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状の部材である。第１のスリーブ４は、例えば、ＳＵＳ３０３等の金属によって構成することができる。
【００１８】
第２の部分２ｅは、第２のスリーブ６の内孔に嵌合されている。第２のスリーブ６は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状をなしている。第２のスリーブ６は、所定軸Ｘ方向に順に設けられたスタブ嵌合部６ａと、フェルール嵌合部６ｂとを有している。
【００１９】
スタブ２の第２の部分２ｅはスタブ嵌合部６ａに嵌合する。本実施形態では、スタブ２の外径は、１．２４９ｍｍ±０．００５であり、スタブ嵌合部６ａの内径は、１．２５０ｍｍ−０／＋０．００１である。
【００２０】
第２のスリーブ６は、フェルール嵌合部６ｂに開口端から挿入されるファイバを保持したフェルールを受容する。フェルールは、フェルール嵌合部６ｂに嵌合する。第２のスリーブ６は、例えば、ジルコニア等のセラミックスによって構成される。第２のスリーブ６をセラミックス製とすることによって加工精度が向上し、フェルールの挿抜特性を良好にすることができる。
【００２１】
第３のスリーブ８は、所定軸方向に延びる筒状をなしており、その内孔に第１のスリーブ４が圧入される。第３のスリーブ８は、第２のスリーブ６の外周を覆うように設けられている。第３のスリーブ８は、例えば、ＳＵＳ３０３等の金属によって構成される。なお、第３のスリーブ８は、エポキシ系樹脂によって構成されても良い。第３のスリーブ８の端部は、フェルールを挿入し易くするために、開口端に向かうにしたがって広がるテーパー状に加工されている。
【００２２】
かかる構成を有する光レセプタクル１では、スタブ２は、第１のスリーブ４を介して第３のスリーブ８に圧入されているので、第３のスリーブ８に強固に固定されている。従って、光レセプタクル１では、スタブ２が抜け落ち難い。
【００２３】
また、第２のスリーブ６はスタブ嵌合部６ａがスタブの第２の部分に嵌合されているのみであるので、第２のスリーブ６の変形が抑制されている。したがって、第２のスリーブ６はフェルールの挿抜特性に優れている。
【００２４】
次に、本発明の第２実施形態にかかる発光モジュール１０について説明する。
図２は、発光モジュール１０を一部破断して示す側面図である。発光モジュール１０は、搭載部材１２と、マウント１４と、半導体発光素子１６と、受光素子１８と、ハウジング２０と、レンズ２２と、第４のスリーブ２４と、第１実施形態の光レセプタクル１とを備えている。
【００２５】
搭載部材１２は、半導体発光素子１６を搭載している。搭載部材１２は、所定軸Ｘ方向に延びる面に沿うように設けられたマウント支持部１２ａを有している。マウント支持部１２ａには、マウント１４が支持されており、マウント１４は、半導体発光素子１６を支持している。本実施形態では、半導体発光素子１６は、光出射面と光反射面とを有する端面発光型のレーザであり、所定軸Ｘ方向に光を出射する。搭載部材１２及びマウント１４は、例えば、ステンレス等の金属によって構成される。
【００２６】
搭載部材１２には、所定軸Ｘ方向に延びる複数の孔１２ｂが設けられている。
複数の孔１２ｂそれぞれには、リード端子１２ｃが通過している。リード端子１２ｃは、低融点ガラスといった封止部材１２ｄを介して、搭載部材１２に絶縁を保ちつつ固定されている。リード端子１２ｃは、半導体発光素子１６の電極と電気的に接続されている。
【００２７】
搭載部材１２は、所定軸Ｘに対して傾斜するように設けられた受光素子搭載部１２ｅを有している。受光素子搭載部１２ｅには、受光素子１８が搭載されている。受光素子１８はリード端子１２ｃと電気的に接続されており、半導体発光素子１６の光反射面からの光を受け、受けた光の強度に応じた光電流をリード端子１２ｃに出力する。発光モジュール１０では、受光素子１８が所定軸Ｘに対して傾斜するように受光素子搭載部１２ｅに搭載されている。したがって、受光素子１８からの半導体発光素子１６への戻り光が抑制されている。
【００２８】
搭載部材１２は、所定軸Ｘに交差する面に沿って設けられた支持面１２ｆを有している。支持面１２ｆには、ハウジング２０が支持されている。ハウジング２０は、例えば、ステンレス等の金属によって構成される。
【００２９】
ハウジング２０は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状をなしており、半導体発光素子１６を覆うように設けられている。ハウジング２０は、レンズ保持部２０ａを有している。レンズ保持部２０ａは、所定軸Ｘに交差する面に沿って延び、その中央が開口されている。レンズ保持部２０ａには、低融点ガラスといった封止部材２０ｂによってレンズ２２が固定されている。レンズ２２は、半導体発光素子１６の光出射面からの光を光ファイバ２ａの一端に集光する。
【００３０】
ハウジング２０の外周面には、第４のスリーブ２４が嵌合されている。第４のスリーブ２４の一端には、光レセプタクル１の第３のスリーブ８の基端が固定されている。第４のスリーブ２４を設けることによって、レンズ２２と光ファイバ２ａとの距離を調整することができる。
【００３１】
かかる構成の発光モジュール１０は、光レセプタクル１を備えているので、開口端から挿入されるフェルールの挿抜特性に優れている。また、スタブ２は、第３のスリーブ８に強固に固定されてので、抜け落ち難い。さらに、光レセプタクル１の第２のスリーブ６は、割スリーブのように内孔が変形しないので、挿入されたフェルールに外力が加わっても光出力の変動が少ない。
【００３２】
図３（ａ）は、光レセプタクル１を備えた発光モジュール１０の光出力変動の計測結果を示すグラフである。また、図３（ｂ）は従来の光レセプタクル１００を備えた同様の発光モジュールの光出力変動の計測結果を示すグラフである。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すデータは、フェルールに保持された光ファイバを発光モジュールの外部において光レセプタクルの中心軸方向から＋４５度及び−４５度方向に交互に引っ張りつつ光ファイバ端部でモニタされた光出力の最大と最小の比から光出力変動を求めたものである。
【００３３】
図３（ｂ）に示すように、従来の光レセプタクル１００を備えた発光モジュールでは、フェルールに保持された光ファイバに外力が加わると光出力が大きく変動する。これに対して、本発明の実施形態にかかる発光モジュール１０では、図３（ａ）に示すように、フェルールに保持された光ファイバに外力が加わっても、光出力変動が小さく安定している。
【００３４】
次に、本発明の第３実施形態にかかる受光モジュール３０について説明する。
図４は、受光モジュール３０を一部破断して示す側面図である。受光モジュール３０は、搭載部材３２と、半導体受光素子３４と、ハウジング３６と、レンズ３８と、第４のスリーブ４０と、第１実施形態の光レセプタクル１とを備えている。
【００３５】
搭載部材３２は、半導体受光素子３４を搭載している。搭載部材３２は、例えばステンレス等の金属によって構成される。搭載部材３２は、所定軸Ｘに交差する面に沿って設けられた搭載部３２ａを有している。半導体受光素子３４は、搭載部３２ａに支持されている。
【００３６】
搭載部材３２には、所定軸Ｘ方向に延びる複数の孔３２ｂが設けられている。
複数の孔３２ｂそれぞれには、リード端子３２ｃが通過している。リード端子３２ｃは、低融点ガラスといった封止部材３２ｄを介して、搭載部材３２に絶縁を保ちつつ固定されている。リード端子３２ｃは、半導体受光素子３４の電極と電気的に接続されている。
【００３７】
搭載部材３２は、所定軸Ｘに交差する面に沿って設けられた支持面３２ｅを有している。支持面３２ｅには、ハウジング３６が支持されている。ハウジング３６は、例えば、ステンレス等の金属によって構成される。
【００３８】
ハウジング３６は、所定軸Ｘ方向に延びる筒状をなしており、半導体受光素子３４を覆うように設けられている。ハウジング３６は、レンズ保持部３６ａを有している。レンズ保持部３６ａは、所定軸Ｘに交差する面に沿って延び、その中央が開口されている。レンズ保持部３６ａには、低融点ガラスといった封止部材３６ｂによってレンズ３８が固定されている。レンズ３８は、スタブ２に保持された光ファイバ２ａからの光を集光して、半導体受光素子３４に導く。
【００３９】
ハウジング３６の外周面には、第４のスリーブ４０が嵌合されている。第４のスリーブ４０の一端には、光レセプタクル１の第３のスリーブ８の基端が固定されている。第４のスリーブ４０を設けることによって、レンズ３８と光ファイバ２ａとの距離を調整することができる。
【００４０】
かかる構成の受光モジュール３０は、光レセプタクル１を備えているので、開口端から挿入されるフェルールの挿抜特性に優れている。また、スタブ２は、第３のスリーブ８に強固に固定されてので、抜け落ち難い。さらに、光レセプタクル１の第２のスリーブ６は、割スリーブのように内孔が変形しないので、挿入されたフェルールに外力が加わっても半導体受光素子３４に受光される光強度の変動が少ない。
【００４１】
以上、本発明の実施形態にかかる光レセプタクル１、光レセプタクル１を備える発光モジュール１０、受光モジュール３０について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
【００４２】
例えば、スタブ２をＳＵＳ３０３等の金属製とすることができる。スタブ２を金属製とすることによってスタブ２と第１のスリーブ４との圧入強度を高めることができる。その結果、第１のスリーブ４の長さとスタブ２の第１の部分２ｄの長さ短くし、光レセプタクル１の全長を短くすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、スタブは、第１のスリーブを介して第３のスリーブに圧入されているので、第３のスリーブに対して強固に固定される。したがって、スタブが抜け落ち難い。また、スタブ嵌合部がスタブの第２の部分に嵌合されているのみであるので、第２のスリーブは開口端から挿入されるフェルールの挿抜特性に優れている。したがって、フェルールの挿抜特性に優れ、かつ、スタブが抜け落ち難い光レセプタクル、及び光モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる光レセプタクルを一部破断して示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる発光モジュールを一部破断して示す側面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施形態にかかる発光モジュールの光出力変動の計測結果を示すグラフである。
図３（ｂ）は、従来の光レセプタクルを備えた発光モジュールの光出力変動の計測結果を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかる受光モジュールを一部破断して示す側面図である。
【図５】図５は、従来の光レセプタクル１００を破断して示す側面図である。
【符号の説明】
１…光レセプタクル、２…スタブ、２ａ…光ファイバ、２ｄ…第１の部分、２ｅ…第２の部分、４…第１のスリーブ、６…第２のスリーブ、６ａ…スタブ嵌合部、６ｂ…フェルール嵌合部、８…第３のスリーブ、１０…発光モジュール、１２…搭載部材、１４…マウント、１６…半導体発光素子、１８…受光素子、２０…ハウジング、２２…レンズ、２４…第４のスリーブ、３０…受光モジュール、３２…搭載部材、３４…半導体受光素子、３６…ハウジング、３８…レンズ、４０…第４のスリーブ。
【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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