(57)【要約】【課題】高い精度の組み立てが可能でかつ信頼性が高く、しかも安価な光レセプタクルを供給する。【解決手段】その光レセプタクルは、フェルールに保持された光ファイバが光学的に接続される光レセプタクルであって、フェルールが挿入される内孔を有する筒状のスリーブと、フェルールの一端面が当接される先端面と、後端面と、先端面から後端面に貫通する貫通孔とを有し、先端面及び後端面がスリーブの内孔の両端より内側に位置するようにスリーブの内孔内に配置されたストッパ部材と、を含み、ストッパ部材の外周が接している接触部の前記内孔の径を、当該接触部を除いた非接触部の内孔の径より大きくした。【選択図】図１Ａ
2007188071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールに保持された光ファイバが光学的に接続される光レセプタクルであって、
前記フェルールが挿入される筒状のスリーブと、
前記フェルールの一端面が当接される先端面と、後端面と、前記先端面から前記後端面に貫通する貫通孔とを有し、前記先端面及び前記後端面が前記スリーブの内孔の両端より内側に位置するように前記スリーブの内孔内に配置されたストッパ部材と、を含み、
前記スリーブの内孔の径は、前記ストッパ部材の外周が接している接触部より、当該接触部を除いた非接触部のほうが大きいことを特徴とする光レセプタクル。
【請求項２】
前記非接触部は、前記接触部の両側に、前記接触部から離れるにしたがって徐々に内径が減少するテーパ部を含むことを特徴とする請求項１記載の光レセプタクル。
【請求項３】
前記テーパ部のうちの、前記先端面側に位置するテーパ部の軸方向の長さは、０．５ｍｍ以内である請求項２記載の光レセプタクル。
【請求項４】
前記ストッパ部材の貫通孔における、前記先端面側の端部が面取りされている請求項１〜３のいずれかに記載の光レセプタクル。
【請求項５】
前記ストッパ部材は、前記貫通孔内に樹脂あるいはガラスからなる透光性部材が充填されており、該透光性部材は、一様の屈折率を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光レセプタクル。
【請求項６】
前記透光性部材の屈折率は、１．３５〜１．４５の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の光レセプタクル。
【請求項７】
前記ストッパ部材は、セラミックスで構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光レセプタクル。
【請求項８】
前記スリーブは、前記ストッパ部材と同材質で構成されていることを特徴とする請求項７に記載の光レセプタクル。
【請求項９】
スリーブ圧入孔を有し、そのスリーブ圧入孔に前記スリーブがその終端面側から圧入されたホルダをさらに備え、
前記スリーブの終端面は、前記スリーブ圧入孔内にあり、かつ前記スリーブ圧入孔に圧入された前記スリーブの挿入長が前記ストッパ部材の先端面と前記スリーブの終端面間の距離より短い請求項１〜８のいずれかに記載の光レセプタクル。
【請求項１０】
前記ストッパ部材の貫通孔の径が、前記フェルールの貫通孔の径より大きい請求項１〜９のいずれかに記載の光レセプタクル。
【請求項１１】
フェルールに保持された光ファイバが光学的に接続される光レセプタクルであって、前記フェルールが挿入される筒状のスリーブと、前記フェルールの一端面が当接される先端面と後端面と前記先端面から前記後端面に貫通する貫通孔とを有し前記先端面及び前記後端面が前記スリーブの内孔の両端より内側に位置するように前記スリーブの内孔内に配置されたストッパ部材とを含み、前記ストッパ部材の外周が接している接触部の前記内孔の径が、当該接触部を除いた非接触部の内孔の径より大きい光レセプタクルと、
前記ストッパ部材の貫通孔に光学的に接続された光素子と、
前記光レセプタクルに接続され、かつ前記光素子を収容する筐体と、を備えた光モジュール。
【請求項１２】
前記光素子は、前記ストッパ部材の貫通孔に向けて光を出射する発光素子である請求項１１に記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記発光素子は、ファブリペロー型レーザ素子、面発光レーザ素子のいずれかから選択されたレーザ素子である請求項１２に記載の光モジュール。
【請求項１４】
前記光素子は、前記ストッパ部材の貫通孔を伝送する光を受光する受光素子である請求項１１に記載の光モジュール。
【請求項１５】
前記光レセプタクルはさらに、スリーブ圧入孔を有しそのスリーブ圧入孔に前記スリーブがその終端面側から圧入されたホルダをさらに備え、
前記光素子と前記ストッパ部材の貫通孔が光学的に結合されるように前記ホルダと筐体とが接続部材を介して接続され、前記接続部材と前記ホルダ接合部分とが線状に溶接された請求項１１に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用モジュール等に使用されるレセプタクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信が高速化・大容量化の傾向にあり、それに対応するために光通信技術が利用されている。一般に光通信においては、電気信号を光信号に変換し、光信号を光ファイバを用いて送信し、受信した光信号を電気信号に変換する。電気信号と光信号との変換は、半導体レーザやフォトダイオードなどの光素子により行われ、光素子と光ファイバ間を結合させるために光レセプタクルが用いられている。
【０００３】
光レセプタクルとしては、光ファイバを保持するファイバスタブを有するもの、あるいは中空形状のストッパを用いたものなどがあり、１５５Mｂｐｓ〜１Ｇｂｐｓの比較的低速の光通信用モジュールには、中空形状のストッパを用いたものが使用されるなど、用途によって使い分けられている。例えば、特許文献１には、スリーブの内孔の中にファイバスタブが挿入されて接着剤で固定された光レセプタクルが開示されている。この特許文献１の光レセプタクルでは、光コネクタ側のフェルールがスリーブの内孔の中に挿入され、ファイバスタブの一端に当接される。
【０００４】
また、特許文献２及び特許文献３には、低速用光モジュール用の光レセプタクルが開示されている。図６に特許文献２の構造のものを示す。この特許文献２の光レセプタクルでは、光コネクタのフェルール１５がストッパ面１７に当接するようになっている。また、特許文献３には、フェルールの先端が当接するストッパをセラミックにより構成して
る構造のものが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−９９７４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８７１９８号公報
【特許文献３】実開平６−４０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された光レセプタクルでは、ファイバスタブをスリーブの内孔に挿入して接着剤で固定しているので、ファイバスタブの偏心を防止するために、接着剤を均一に塗布する工夫が必要となるなど、製造コストを安価にできないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２の光レセプタクルでは、光コネクタのフェルール１５があたるストッパ面１７が金属製であるため、フェルール１５の繰り返し衝突に対する耐久性、あるいはストッパ面１７で生じる磨耗粉がスリーブ１の内径部１８へ付着することによるフェルール１５の挿入性の悪化などの問題があった。特にシングルモード用に使用されるレセプタクルのスリーブは内径と光コネクタのフェルール外径とのクリアランスが１μｍ〜２μｍ程度のものであり、微量の磨耗粉などであってもその内径に付着すると光コネクタのフェルールが挿入できない、あるいは抜けないなどの問題が生じる。
【０００７】
さらに、特許文献３のようにストッパをセラミックにより構成した光レセプタクルでは、部品点数の増加、あるいはスリーブ組み立て後にスリーブ内径の研磨や精度管理が必要となり、製造コストを安価にできないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、高い精度の組み立てが可能でかつ信頼性が高く、しかも安価な光レセプタクルを供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光レセプタクルは、フェルールに保持された光ファイバが光学的に接続される光レセプタクルであって、前記フェルールが挿入される筒状のスリーブと、前記フェルールの一端面が当接される先端面と、後端面と、前記先端面から前記後端面に貫通する貫通孔とを有し、前記先端面及び前記後端面が前記スリーブの内孔の両端より内側に位置するように前記スリーブの内孔内に配置されたストッパ部材と、を含み、前記スリーブの内孔の径は、前記ストッパ部材の外周が接している接触部より、当該接触部を除いた非接触部のほうが大きいことを特徴とする。
また、本発明において、前記非接触部は、前記接触部の両側に、前記接触部から離れるにしたがって徐々に内径が減少するテーパ部を含むことを特徴とする。
また、本発明において、前記テーパ部のうちの、前記先端面側に位置するテーパ部の軸方向の長さは、０．５ｍｍ以内であることを特徴とする。
また、本発明において、前記ストッパ部材の貫通孔における、前記先端面側の端部が面取りされていることを特徴とする。
また、本発明において、前記ストッパ部材は、前記貫通孔内に樹脂あるいはガラスからなる透光性部材が充填されており、該透光性部材は、一様の屈折率を有することを特徴とする。さらに、前記透光性部材の屈折率は、１．３５〜１．４５の範囲内であることを特徴とする。
また、本発明において、前記ストッパ部材は、セラミックスで構成されていることを特徴とする。さらに、本発明において、前記スリーブは、前記ストッパ部材と同材質で構成されていることを特徴とする。
また、本発明においては、スリーブ圧入孔を有し、そのスリーブ圧入孔に前記スリーブがその終端面側から圧入されたホルダをさらに備え、前記スリーブの終端面は、前記スリーブ圧入孔内にあり、かつ前記スリーブ圧入孔に圧入された前記スリーブの挿入長が前記ストッパ部材の先端面と前記スリーブの終端面間の距離より短いことを特徴とする。
また、本発明において、前記ストッパ部材の貫通孔の径が、前記フェルールの貫通孔の径より大きいことを特徴とする。
本発明の光モジュールは、フェルールに保持された光ファイバが光学的に接続される光レセプタクルであって、前記フェルールが挿入される筒状のスリーブと、前記フェルールの一端面が当接される先端面と後端面と前記先端面から前記後端面に貫通する貫通孔とを有し前記先端面及び前記後端面が前記スリーブの内孔の両端より内側に位置するように前記スリーブの内孔内に配置されたストッパ部材とを含み、前記ストッパ部材の外周が接している接触部の前記内孔の径が、当該接触部を除いた非接触部の内孔の径より大きい光レセプタクルと、前記ストッパ部材の貫通孔に光学的に接続された光素子と、前記光レセプタクルに接続され、かつ前記光素子を収容する筐体と、を備えたことを特徴とする。
また、前記光素子は、前記ストッパ部材の貫通孔に向けて光を出射する発光素子であることを特徴とする。さらに、前記発光素子は、ファブリペロー型レーザ素子、面発光レーザ素子のいずれかから選択されたレーザ素子であることを特徴とする。
また、本発明において、前記光素子は、前記ストッパ部材の貫通孔を伝送する光を受光する受光素子であることを特徴とする。
さらに、本発明において、前記光レセプタクルはさらに、スリーブ圧入孔を有しそのスリーブ圧入孔に前記スリーブがその終端面側から圧入されたホルダをさらに備え、前記光素子と前記ストッパ部材の貫通孔が光学的に結合されるように前記ホルダと筐体とが接続部材を介して接続され、前記接続部材と前記ホルダ接合部分とが線状に溶接されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のように構成された光レセプタクルでは、スリーブの内孔の径がストッパ部材の外周が接している接触部に比べて、当該接触部を除いた非接触部のほうが大きくなっているので、光コネクタのフェルール挿入時にかかる力に対して十分な保持力によってストッパを保持することができる。
また、本発明のように構成された光レセプタクルは、スリーブの内径より大きい外形のストッパをスリーブの内孔に圧入することにより、精度よくストッパを保持できるので、製造工程を簡単にでき、製造コストを安価にできる。
したがって、本発明によれば、すべての部品は接着材等を使用せずに固定することが可能になるため、高い精度の組み立てが可能で信頼性の高い光レセプタクルを安価に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る光レセプタクルは、図１Ａ等に示すように、スリーブ１とストッパ２とスリーブホルダ３とを含んでなる、光コネクタ及び光モジュールの一部を構成する部品であり、プラグと組み合わされてプラグフェルール１５に保持された光ファイバが光学的に接続される。
ここで、特に、本発明に係る光レセプタクルは、スリーブ１の一方端側の内孔の径が、内孔に挿入されたストッパ２の外径よりも小さいことを特徴とし、これにより後述する効果を有する。
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態の光レセプタクル、その光レセプタクルを用いた光モジュールについて説明する。
【００１２】
第１の実施形態
図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る光レセプタクルを表す断面図である。
【００１３】
この第１の実施形態の光レセプタクルは、内部に光ファイバが保持されたプラグフェルール１５が挿入される内孔を有する筒状のスリーブ１と、スリーブ１の内孔４の中に配置されその先端面１１にプラグフェルール１５の一端面が当接されるストッパ２と、スリーブ圧入孔を有するホルダ３とを備え、スリーブ１がその終端面６側からスリーブ圧入孔に圧入されている。
そして、この第１の実施形態の光レセプタクルにおいて、ストッパ２は、プラグフェルール１５に当接する先端面１１だけではなくその後端面５もスリーブ１の一方の端面６より内側に位置するようにスリーブ１の内孔内に圧入され、ストッパ２の外周が接している部分（接触部）の内孔の径が、当該接触部を除いた非接触部の内孔の径より大きくなっている。
【００１４】
すなわち、第１の実施形態の光レセプタクルでは、ストッパ２は、スリーブ１の終端面６側（一方の端側）から、スリーブ１の内孔の径より外径が大きいストッパ２をスリーブ１の内孔に圧入することにより、その内孔内の所定の位置にストッパ２が保持される。その結果、スリーブ１は、ストッパ２の外周が接している接触部４０の内孔の径が、ストッパ２の外形Ｄ１とほぼ同じ外径になるように内孔が弾性変形されて、ストッパ２の外周との非接触部の内孔の径が接触部の内径より小さくなっている。
【００１５】
また、第１の実施形態では、スリーブ圧入孔を有するホルダ３をさらに有し、そのスリーブ圧入孔にスリーブ１がその終端面６側から圧入されて、内孔４の一方の端面６側の第１内孔部４１の径がさらに小さく変形されている。
具体的には、スリーブ１の終端面６がホルダのスリーブ圧入孔内に位置し、かつスリーブ圧入孔に圧入されたスリーブ１の挿入長がストッパ２の先端面１１とスリーブ１の終端面６間の距離より短くなるように設定されている。これにより、スリーブ１は、一方の終端面６側にある第１内孔部４１がホルダによって圧縮されて、第１内孔部４１の径がさらに小さくなっている（図１Ｂ）。
尚、スリーブホルダ３の材質は、通常ＳＵＳ系の金属などの溶接性に優れたものが使用される。
【００１６】
このように、第１の実施形態では、第１内孔部４１の径がホルダによる圧縮によりさらに小さくなっているので、ストッパ２を保持する力（プラグフェルール挿入時に荷重のかかる方向に対する保持力）を向上させることができる。このプラグフェルール１５をストッパ２に当接させた時にかかるプラグフェルールからストッパへの押し圧力は１ｋｇｆ以下程度であるが、プラグフェルールがストッパへ衝突した際の衝撃力を考慮すると今回のようにストッパが抜けにくい方向へのスリーブの変形は保持力向上に効果的である。
一方、ストッパ２の先端側においては、スリーブ１はホルダ３によって圧縮されていないので、スリーブ１の第２内孔部４２の内径の変形は抑えられ、加工時の内径精度が維持される。またさらに、ストッパ２の先端側において、スリーブ１がホルダ３によって圧縮されていないことに加え、スリーブの内径部に中空筒状のストッパが圧入されているため、光コネクタに相当するプラグフェルール１５が挿入される側のスリーブの内径の収縮を抑えることができる。
【００１７】
以上のように、第１の実施形態では、ストッパ２の端面５をスリーブ１の一方端側の終端面６から内側に凹んだ位置に固定して、第１内孔部４１が形成されるようにして、ホルダのスリーブ圧入孔にスリーブ１を圧入して第１内孔部４１の変形をさせてストッパ２の保持強度を向上させている。この保持強度の向上が効果的に得られるためには、ストッパ２の後端面５は、スリーブの一方端側の終端面６よりも０．２ｍｍ以上窪んでいることが好ましい。すなわち、スリーブ１の終端面６とストッパ２の後端面５の距離Ｘは０．２ｍｍ以上となっていることが好ましい。
【００１８】
また、第１の実施形態の光レセプタクルにおいて、スリーブ１の内孔は、ストッパ２の圧入によって変形されているので、非接触部において接触部４０の両側に、接触部４０から離れるにしたがって徐々に内径が減少するテーパ部が形成されている。
【００１９】
すなわち、第１内孔部４１は、接触部４０から離れるにしたがって徐々に内径が減少するテーパ部４１ｂと内径が実質的に一定の第１定径部４１ａからなり、第２内孔部４２は、接触部４０から離れるにしたがって徐々に内径が減少するテーパ部４２ｂと内径が実質的に一定の第２定径部４２ａからなる。尚、図１Ｂから明らかなように、第１定径部４１ａは、テーパ部４１ｂの最も径が小さい部分で繋がっており、テーパ部４１ｂの最小径と同じ径を有し、第２定径部４２ａは、テーパ部４２ｂの最も径が小さい部分で繋がっており、テーパ部４２ｂの最小径と同じ径を有する。
【００２０】
そして、上述したように、第１の実施形態では、一方の終端面６側にある第１内孔部４１のみがホルダによって圧縮されているので、第１定径部４１ａの径は、ストッパ２が圧入される前の内孔の径より小さくなっているのに対して、第２定径部４２ａの径は、ストッパ２が圧入される前の内孔の径とほぼ同じ径に保たれている。
すなわち、スリーブ１のプラグフェルール１５が挿入される側の内孔４（第２定径部４２ａ）の内径は、スリーブ１のスリーブホルダ３への圧入によって、ストッパ２が圧入される前の内径Ｄ２より小さくなることはない。したがって、第１の実施形態では、スリーブ１をスリーブホルダ３へ圧入した後に、スリーブ１の内孔の径を広げるような再加工を施すことなく、プラグフェルール１５をスリーブ１に挿入することができる。
【００２１】
また、このように、第２内孔部４２の変形を比較的小さく抑えると、挿入される（光コネクタの）プラグフェルール１５を長い距離で保持することができ、プラグフェルールの傾きを抑制できる。これにより、コネクタ接続損失とそのばらつきを低減できる。
すなわち、プラグフェルール１５が挿入される側のスリーブ１の内径変形領域（第２テーパ部４２ｂ）が大きいと、該第２テーパ部４２ｂではプラグフェルール１５が保持されていないので、プラグフェルールに横荷重が加わったときに、軸がずれるおそれがある。このような軸のずれが生じると、光ファイバから出射される光がストッパ２の端面で反射される場合がある。
したがって、本発明において、第２テーパ部４２ｂの長さは短い方が好ましく、具体的には、第２テーパ部４２ｂの長さはストッパ端面から０．５ｍｍ以内に設定することが好ましい。
【００２２】
このように、第１の実施形態では、スリーブホルダ３に圧入されるスリーブ１の圧入部８を、スリーブ１の内径を変形させたい部分を覆うように位置させることにより、この第１内孔部４１の径のみがより小さくなるようにストッパ２を弾性変形させている。
【００２３】
また、この第１の実施形態では、内孔４の中でストッパ２の外周が接している接触部４０の径に比較して、非接触部（第１内孔部４１及び第２内孔部４２）の径を小さくしているが、スリーブ１の一方端側の第１内孔部４１の径は、ストッパ２の外径よりも０．５μｍ以上小さいことが好ましい。
【００２４】
すなわち、ストッパ２のスリーブ１への圧入前の外径Ｄ１は、ストッパ２が圧入される前のスリーブ１の内孔の径Ｄ２より０.５μｍ以上大きく加工されている。
【００２５】
また、このように、ストッパ２の圧入前の外径Ｄ１を、圧入前のスリーブ１の内孔の径Ｄ２より０.５μｍ以上大きく加工しておくと、スリーブ１をスリーブホルダ３に圧入した際、プラグフェルール１５が挿入される側の第２内孔部４２の内径の収縮変形を抑えることができる。
【００２６】
また、ストッパ２のスリーブ１への圧入前の外径Ｄ１が、ストッパ２が圧入される前のスリーブ１の内孔の径Ｄ２より５．５μｍ以上大きくすると、ストッパ２を圧入する際に要する力が大きくなり、ストッパ２の圧入が困難になる。
したがって、ストッパ２のスリーブ１への圧入前の外径Ｄ１は、０．５〜５．５μｍの範囲に設定することが好ましい。
【００２７】
以上、説明したように、第１の実施形態の光レセプタクルは、ストッパ２をスリーブ１の内孔４に圧入して内孔４を変形させ、さらにスリーブ１をホルダ３に圧入することにより、内孔４のうち第１内孔部４１を収縮させることにより、接着剤を用いることなくストッパ２をスリーブ１の内孔４内に固定している。また、ストッパ２のスリーブ１への圧入後において、ストッパ２とスリーブ１との接触部におけるスリーブ１の内孔の径とスリーブ１の第２定径部４２ａとの差は、０．１〜２．０μｍ程度である。これは、スリーブ１は、ストッパ２が圧入されることにより内孔の径が広がり、ストッパ２は、圧入によって外径が小さくなるためである。なお、ストッパ２のスリーブ１への圧入後において、ストッパ２とスリーブ１との接触部に対応する部位のスリーブ１の外径と被接触部に対応する部位のスリーブ１の外径との差も０．１〜２．０μｍ程度である。
【００２８】
また、第１の実施形態では、スリーブ圧入孔に圧入されたスリーブ１の挿入長がストッパ２の先端面１１とスリーブ１の終端面６間の距離より短くなるように設定されて、ストッパ２の先端面１１は、スリーブ１とスリーブホルダの他方端面１９側に突出するようになっている。これにより、プラグフェルール１５が挿入されるスリーブ１の内孔４の径は、スリーブ１をスリーブホルダ３へ圧入によって、ストッパ２の圧入前の外径Ｄ１より小さくなることはない。
光レセプタクルの組み立てにおいては、まずストッパ２をスリーブ１の内孔４に圧入する。この際の圧入力は、１００Ｎ以上とすることが望ましい。ストッパ２のスリーブ１の軸方向に対する位置決めは、たとえばプラグフェルール１５と同等の大きさを有するダミーフェルールを用いるとよい。具体的には、まず、スリーブ１のプラグフェルール１５の挿入側からダミーフェルールを挿入する。そして、このダミーフェルールの先端面の位置でストッパ２の位置決めをする。すなわち、ストッパ２は、スリーブ１の終端側からストッパ２の先端面がダミーフェルールの先端面に当接するまで圧入されることにより、所定の位置まで圧入することが可能となる。その後、ダミーフェルールをスリーブ１から抜去することによりストッパ２を位置決めすることができる。最後に、ストッパ２が圧入されたスリーブ１をスリーブホルダ３へ圧入することにより、光レセプタクルが完成する。
【００２９】
また、以上の第１の実施形態の光レセプタクルでは、スリーブ１をスリーブホルダ３に圧入する前に、スリーブ１にストッパ２を圧入することが可能であり、これによりレセプタクル組み立て工程上、工程設計の自由度を向上させることができる。
【００３０】
ここで、第１の実施形態の光レセプタクルでは、スリーブホルダ３のスリーブ圧入孔を径の細い部分と、径の太い部分の２段構造として、径の細い部分にスリーブの圧入部が圧入され、その上の径の太い部分によって、スリーブ１のストッパ２が圧入されている部分全体を覆うようにしている。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、スリーブ１内に固定されたストッパ２全体を覆われている必要はない。
【００３１】
本発明において、ストッパ２とスリーブ１は、セラミックスからなることが好ましい。
ストッパ２とスリーブ１をセラミックスとすると、光コネクタのプラグフェルールが接触する部分はすべてセラミックとなるため、金属材料で構成したときに生じる金属磨耗粉の発生等がなく、コネクタ挿入性にすぐれ、かつコネクタの繰り返し着脱に対して安定したストッパ位置精度を得ることができる。
また、スリーブを絶縁材料であるセラミックスで構成した場合、光素子への静電気による電流の流入を防ぐことができる。
【００３２】
上記セラミックスで構成されたスリーブ１やストッパ２の製造方法は、まず粉末に樹脂バインダ、その他の原料を混練し、射出成形あるいはプレス成形や押し出し成形などにより、あらかじめその貫通孔を有した成形体を作製し、それを高温で焼結する。ストッパについては、焼結後に外径を研削あるいは研磨し、全長については研削により調整する。
【００３３】
図３は、第１の実施形態の光レセプタクルにおいて、スリーブ１に光コネクタ側の光ファイバを保持するプラグフェルール１５が挿入された状態を示している。ここで特に、ストッパ２の貫通孔の径は、前記プラグフェルールの貫通孔の径より大きくなっていることが好ましく、これにより、ストッパ２の先端面１１における光の反射を低減することができる。
すなわち、ストッパ２の貫通孔がプラグフェルール１５の貫通孔より小さい場合、プラグフェルール１５に保持された光ファイバ１４とストッパ２の貫通孔とを光学的に結合させる際、光ファイバ１４から出射された光がストッパ２の先端面で反射される可能性が高くなる。  これを防ぐため、ストッパ２の貫通孔はプラグフェルール１５の貫通孔よりも大きいことが好ましく、上限については、本発明はストッパを圧入している構造であることから、ストッパ２の貫通孔の径はプラグフェルール１５の貫通孔の径の５倍以下に設定することが好ましい。
例えば、通常の光通信用ファイバを使用する場合、プラグフェルール１５の貫通孔の径は１２５μｍであるから、ストッパ２の貫通孔の径は、１２５μmより大きく、６５０μm以下とすることが好ましい。
【００３４】
第２の実施形態
以下、本発明に係る第２の実施形態の光モジュール１００について説明する。
この第２の実施形態の光モジュール１００は、図４に示すように、本発明に係る光レセプタクル１１０と、レンズ１２１と、光素子１２３と、レンズ１２１及び光素子１２３を所定の位置に保持し光レセプタクルに接続される筐体１２２とを備えている。
この第２の実施形態の光モジュール１００において、光レセプタクル１１０は、ストッパ１０２の形状が第１の実施形態のストッパ２と異なっている以外は、第１の実施形態の光レセプタクルと同様に構成されている。
【００３５】
すなわち、第２の実施形態において、ストッパ１０２の後端面１０５は貫通孔の軸に対して傾斜している点（貫通孔の軸が後端面１０５に直交していない）、及び先端面の内孔端及び先端面の外周端がＲ面又はＣ面になっている点で、第１の実施形態のストッパ２とは異なっているが、その他の点は第１の実施形態のストッパ２と同様に構成されている。
このように先端面の外周端がＲ面又はＣ面になっていると、ストッパ１０２は、ストッパ２に比較して、スリーブ１の内孔への圧入が容易になる。ストッパ１０２の圧入時のかけや傷、磁器剥離を効果的に防ぐために、外周の面取りについてはＣ面及びＲ面とする場合を問わず、０．０３ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、０．０５ｍｍ程度に設定する。
【００３６】
また、第２の実施形態では、先端面の内孔端をＲ面又はＣ面にとしているので、プラグフェルール１５を、ストッパの先端面に当接させたときの、先端面の内孔端のカケやクラックの発生が防止できる。このようなカケやクラックの発生を効果的に防止するために、当該内孔端の面取りは、Ｃ面及びＲ面とする場合を問わず、０．０２ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、０．０５ｍｍ程度に設定する。
【００３７】
また、プラグフェルール１５が接触するストッパ２の先端面１１については、例えば、ダイヤモンドスラリを用いた研磨により、セラミックスのエッジをＲ面又はＣ面に加工する。
【００３８】
尚、スリーブ１については、内径を研磨加工により高精度に加工したのち、外径を研削または研磨する。そのあと全長を研削により調整し、端面部に関しては、プラグフェルール１５の挿入口を研削加工したのちに、ダイヤモンドスラリによる研磨により、エッジをＲ面に加工する。この点は、第１の実施形態についてもどうようである。
【００３９】
そして、第２の実施形態の光モジュール１００において、光素子１２３とレンズ１２１とが取り付けられた筐体１２２が光レセプタクルのホルダ３に接続されて、光素子１２３と光レセプタクルのストッパ１０２の貫通孔がレンズ１２１を介して光学的に結合される。
ここで、光素子１２３には、発光素子または受光素子を用いることができる。すなわち、光素子１２３が発光素子の場合は、発光素子から出射された光がレンズ１２１に入射され、当該レンズ１２１の集光機能により、光がストッパ２の貫通孔内に集光され、プラグフェルール１５に保持された光ファイバ１４と光学的に結合する送信用の光モジュールとなる。一方で、光素子１２３が受光素子の場合は、光ファイバ１４から出射された光がストッパ２の貫通孔内を伝送し、当該出射光がレンズ１２１を介して受光素子に光学的に結合する受信用の光モジュールとなる。
また、発光素子としては、たとえばＤＦＢレーザ素子、ファブリペロー型レーザ素子、面発光レーザ素子を用いることができる。特に、ファブリペロー型レーザ素子や面発光レーザ素子は、レーザ素子に戻る反射光の影響が小さく、当該反射光によるノイズを発生しにくい。すなわち、第２の実施形態の光モジュールにおいて、発光素子をファブリペロー型レーザ素子もしくは面発光レーザ素子にすれば、プラグフェルール１５に保持された光ファイバとの境界における反射光による影響を低減することができる。したがって、このような光モジュールは、光レセプタクル１１０が有するストッパ２の貫通孔にプラグフェルール１５が保持する光ファイバとの屈折率の整合を図る光ファイバ等が不要になり、部品点数を少なくした短距離送信用の光モジュールとして好適に使用できる。
【００４０】
第３の実施形態
図５は、本発明に係る第３の実施形態の光モジュールの一部を示す断面図である。
この第３の実施形態の光モジュールは、ホルダ１０３の構造が第１の実施形態のホルダ３と異なっている以外は、第２の実施形態と同様に構成されている。
すなわち、第２の実施形態のホルダ３は、一端面を平坦にして、例えば光素子が配置された筐体に接合する際、当該一端面が筐体の接合面に面で接触するように構成されているが、第３の実施形態の光モジュールにおいては、ホルダ１０３が、筐体に線で接触して接合（溶接）されるようになっている。
【００４１】
具体的には、第３の実施形態において、ホルダ１０３は、筐体１２２が接合される一端面においてスリーブ圧入孔の径より大きい径の凹部１０３ｒが形成され、その凹部１０３ｒの端と外周端の間の面が傾斜して、当該外周端のみが筐体に接触するようになっている。このように、第３の実施形態では、ホルダ１０３の一端面において、筐体と線で接触するように構成していることから、筐体との溶接時に光レセプタクルが傾くのを防止でき、高い精度で筐体との溶接が可能になる。
すなわち、ホルダの一端面を平坦にして、筐体と面で接触するように構成すると、溶接する面の面精度が低いと溶接時にレセプタクルの傾きが発生することがある。
したがって、ホルダの一端面を筐体に面で接触させようとすると、溶接する面（特に相手方の筐体の溶接面）の面精度を高くする必要がある。しかしながら、第４の実施形態のように、線で接触させるようにすると面精度による影響を軽減できる。すなわち、溶接相手側の筐体の面精度にレセプタクルの固定精度が左右されにくくなる。
【００４２】
変形例
以上の第１の実施形態の光レセプタクル、第２および第３の実施形態の光レセプタクルでは、ストッパ２の貫通孔は空洞にして、構成を簡単にした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、ストッパ２の貫通孔に透光性部材を充填するようにしてもよい。尚、この透光性部材の屈折率は、一様であっても、中心から周辺に向かって徐々に減少するようなものであってもよい。
この場合、光ファイバと同等の屈折率（１．３５〜１．４５の範囲の屈折率）をもつ透光性部材を充填して、プラグフェルール１５で保持された光ファイバの先端をその透光性部材に密着させると、その部分での反射を低減することができる。
このような透光性部材としては、特に限定されるものではないが、たとえばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等を用いることが可能である。
【００４３】
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。
【実施例１】
【００４４】
実施例１として、図１に示す本発明第1の実施形態の光レセプタクルを作製した。
【００４５】
スリーブ１については、金属、プラスチック、セラミックなどが用いることができるが、本実施例１では、内径精度、耐磨耗性に優れたジルコニアセラミックにて作製した。また、通常、光レセプタクルには、内径寸法が１．２５ｍｍ近辺のものと２．５ｍｍ近辺のものがあるが、本実施例１では、現在、低速光モジュール用に主に使用されている１．２５ｍｍタイプのもので作製した。
【００４６】
スリーブ１は、以下のようにして作製した。まず、押し出し成形により、貫通孔を有した成形体を作製し、高温で焼成する。焼成後内径を研磨加工により１．２５ｍｍ ＋０．００１ｍｍ/−０ｍｍの精度に加工する。
【００４７】
また、その内径の面粗さはプラグフェルールの挿入性、摩擦力低減のためＲａ０．２μｍ以下になるように加工した。次に、外径を所定の寸法になるまで研削し、全長についても所定の寸法まで研削する。その後、ダイヤモンドツールにてプラグフェルール１５の挿入側にコーン部１６を形成した。最後にセラミックのカケ等を防ぐため、ダイヤモンドスラリによる研磨加工により、スリーブ１の両端面のエッジ部の除去を行った。
【００４８】
次に、ストッパ２について説明する。材料はスリーブ１のそれと同じジルコニアセラミックにて作製した。材料を同一にすることにより、温度変化による熱膨張の差を同一にすることができるため、保持強度、応力などを安定させることができる。作製方法は上記スリーブ１と同様に押し出し成形により、貫通孔を有した成形体を作製し、高温で焼成する。
【００４９】
そのあと、外径を所定の寸法になるまで研削、研磨加工を行う。外径寸法については、スリーブ１の内径に圧入する必要があるため、上記スリーブ１の内径寸法より、０．５μｍ以上大きい寸法とした。
【００５０】
次に全長を所定の寸法になるまで研削し、プラグフェルール１５が当接する側の端面においては、ダイヤモンドスラリによる研磨加工によりエッジを除去し、Ｒ面に加工した。
【００５１】
次にストッパ２のスリーブ１への圧入を行ったのち、スリーブ１をスリーブホルダ３へ圧入した。この際スリーブホルダ３とスリーブ１の圧入部８よりストッパ２の端面１１が約１ｍｍ程度飛び出すように、スリーブホルダ３の圧入部８を調整した。
【００５２】
またストッパ２の端面５のスリーブ１の一方端側の端面６からの窪み部の長さＸを０ｍｍ〜０．５ｍｍまで０．１ｍｍステップで変化させ、ストッパ２の保持強度の測定を行った。横軸に窪み寸法をとり、縦軸に保持強度とったグラフを図２に示す。これらのサンプルについてはその寸法Ｘの部分を覆うように、スリーブ１とスリーブホルダ３の圧入部８を設けた。このためスリーブ１の窪み部の長さＸの部分の内孔７は、収縮方向に弾性変形
している。
【００５３】
図２の結果から、窪み部の長さＸが０．２ｍｍを超えたところから急激に、ストッパ２の保持強度が増加している。これは、スリーブ１の弾性変形の影響によるものであり、この窪み部を設けることにより、ストッパの保持強度を安定させることができ、信頼性の高
い、光レセプタクルを供給できる。
【００５４】
また、光レセプタクル組み立て後の内径寸法についても、１．２５ｍｍ ＋０．００１ｍｍ/−０ｍｍを維持していることを確認した。
【００５５】
次に図６に示す従来形態の光レセプタクルを作製し、以下の測定を行った。
コネクタ挿入試験は、以下の手順で実施した。まず、市場で標準化されているＬＣコネクタを準備する。次に、被試験物である光レセプタクルをＬＣコネクタの着脱が可能なアダプタハウジングに取り付け、通常のＬＣコネクタ−ＬＣアダプタ間の接続と同様の着脱試験ができるようにした。試験方法は、まず、ＬＣコネクタを光レセプタクルに挿入し、ＬＣコネクタのラッチがアダプタハウジングに完全に勘合するまで挿入する。その際の押し圧力は、ＬＣコネクタの内部のばね圧により決まり通常その押し圧力は４．９Ｎ程度である。次にアダプタハウジングに装着されたＬＣコネクタを引き抜く。この作業を繰り返し、１０００回着脱試験を実施した。
また、完成品の精密スリーブの内径寸法は、ゲージ検査（通り・止まり検査）で測定した。一方、ストッパ端面の位置測定には、ダイヤルゲージ（ミツトヨ社製）でスリーブホルダ底面からストッパ先端面（コネクタ挿入側端面）までの高さを測定した。なお、精密スリーブの内径真直度測定は、東京セイミツ社製の真直度測定器で、触針をスリーブ内径部の長手方向に走らせて真直度の測定を実施した。本発明品と従来品との性能比較した結果を表１に示す。
【表１】
2007188071.tif 000003
【００５６】
表１に示すようにコネクタの１０００回着脱試験において、本発明品においては、挿入性に変化は見られなかった。一方、従来形態のものについては、１１個試験中２個が途中でコネクタ挿入ができなくなった。その挿入できなくなったものについて、スリーブの内径を確認したところ、金属粉の付着が観察された。
【００５７】
また、１０００回着脱試験前後でのストッパ位置の変動については従来形態のものについては、試験前後で最大１５μｍの変動が確認された。試験後ストッパ面１７を確認したところ、コネクタ着脱の際のプラグフェルールの接触による金具の磨耗および変形が確認された。
【００５８】
一方本発明品においては、ストッパ２がセラミックであるため、１０００回着脱試験においてもほとんど磨耗が見られず最大で２μｍ程度の変動であった。
【００５９】
次ぎに、光レセプタクル完成品においてスリーブ１の内径の確認をおこなったが、従来形態のものでその内径寸法ばらつきが２μｍ程度となっている。一方本発明品においては、内径寸法のばらつきは１μｍ程度となっている。
【００６０】
なお両方の比較サンプルについては、スリーブ１のスリーブホルダ３への圧入前の内径寸法が同一のものを使用したが、スリーブホルダ３への圧入後にスリーブ１の内径に関してばらつきの違いが確認された。これは、従来形態のものの場合、スリーブ１の内径のスリーブホルダ３への圧入による変形を抑制するような構造になっておらず、スリーブホルダ３のスリーブ１が圧入される部分の内径とスリーブ１のスリーブホルダ３へ圧入される部分の外径のばらつきにより、スリーブ１への応力が変化することにより発生していると推測される。
【００６１】
一方本発明品においては、スリーブ１のスリーブホルダ３への圧入時、スリーブ１の内孔に固定されたストッパ２がスリーブ１の内径の変形を抑制する。このため、スリーブ１の内径の収縮が起こらず、安定した寸法精度を維持できる。実際、それぞれの比較サンプルのスリーブ１の内径の真直度を測定したところ、従来形態においては２μｍ程度、本発明品においては１μｍ程度となっていた。
【００６２】
また従来形態の光レセプタクルのストッパの位置精度はスリーブホルダの加工精度に依存しているため、±１５μｍ程度が限界となっているが、本発明品においては、ストッパ２の位置を高精度な組み立て治具により、±５μｍ程度まで管理することができることを確認した。
【００６３】
以上の比較結果から、本発明の構造により、機械的安定性に優れ、かつ高精度な光レセプタクルを供給することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る光レセプタクルを示す断面図。
【図１Ｂ】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を拡大して示す断面図。
【図２】窪み部長さとストッパ保持強度の関係を示すグラフ。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光レセプタクルにおいて、フェルールを挿入したときの様子を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールを示す断面図。
【図５Ａ】本発明の第３の実施形態に係る光レセプタクルを示す断面図。
【図５Ｂ】図５Ａの断面図の一部を拡大して示す部分断面図。
【図６】従来の光レセプタクルを表す断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１  スリーブ、２  ストッパ、３  スリーブホルダ、４  内孔、５  端面、６  一方端側の端面、７  内孔、８  圧入部、１４  光ファイバ、１５  プラグフェルール、４０  接触部、４１  第１内孔部、４１ａ  第１定径部、４１ｂ  第１テーパ部、４２  第２内孔部、４２ａ  第２定径部、４２ｂ  第２テーパ部、１００  光モジュール、１０２  ストッパ、１０３  ホルダ、１０３ｒ  凹部、１１０  光レセプタクル、１２１  レンズ、１２３  光素子、１２２  筐体、Ｄ１  ストッパ外径、Ｄ２  スリーブ内径、Ｘ  窪み部の長さ。
【図１Ａ】
2007188071.tif 000004
【図１Ｂ】
2007188071.tif 000005
【図２】
2007188071.tif 000006
【図３】
2007188071.tif 000007
【図４】
2007188071.tif 000008
【図５Ａ】
2007188071.tif 000009
【図５Ｂ】
2007188071.tif 000010
【図６】
2007188071.tif 000011