(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、機能性部品と、該機能性部品の両端にそれぞれ接続された光ファイバとを有する光部品を補強する構造であって、
前記光部品を、筒状であって一方の端部にその他の部分よりも内径を縮径してなり、前記光部品の引き抜けを防止するための縮径部を有する２個のクッション材の中空部内に収容するとともに、前記縮径部に前記光ファイバを挿通させた状態で、前記２個のクッション材を筒状のケース内に嵌挿させたことを特徴とする光部品の補強構造。
【請求項２】
前記クッション材の一方の端部の外周面には外方に向かって縮径する段部が設けられ、該段部の外周面と前記ケースの内面との間隙に接着剤が注入されたことを特徴とする請求項１に記載の光部品の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば誘電体多層膜など、外力の影響を受けやすい機能性部品を備えた光部品の補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光部品は外力や環境変化の影響を受け易いため、保護ケースに収容して光学特性の安定化を図ることが行われれている。
図２は、光部品の補強構造の従来例として、光合分波モジュール１を保護ケース内に収容して固定した例を示したものである。この例の光合分波モジュール１においては、円柱状の２つの０．２５ピッチグリンレンズ１０、１０の間に誘電体多層膜２が挟まれ、これらが接着剤１９などで固定されている。グリンレンズ１０は、光ファイバなどと同様に中心の屈折率が高く、外周に向かって屈折率が低くなっているレンズである。
また、入射ポート用の光ファイバ素線６と反射ポート用の光ファイバ素線７は、その先端の被覆層が除去されることにより露出した裸光ファイバ３が、円柱状のキャピラリ４に設けられたふたつの細孔内に、それぞれ挿入され、接着剤にて固定されている。そして、このキャピラリ４が、入射側の０．２５ピッチグリンレンズ１０に接着剤１１などで固定されている。
また、透過ポート用の光ファイバ素線８は、同様にしてキャピラリ５の細孔内に挿入され、接着剤にて固定されており、このキャピラリ５が出射側の０．２５ピッチグリンレンズ１０に、接着剤１２などで固定されている。
このような光合分波モジュール１にあっては、入射ポート用の光ファイバ素線６から異なる波長の複数の光の合波光（例えば１．４８μｍと１．５５μｍ）を入射すると、これらの波長のうち、誘電体多層膜２を透過できない波長の光（例えば１．４８μｍ）が反射光として反射ポート用の光ファイバ素線７にて受光され、誘電体多層膜２を透過できる波長の光（例えば１．５５μｍ）が透過光として透過ポート用の光ファイバ素線８にて受光されるので、分波を行うことができる。
なお、図中、矢印で示した光線は、光波面の進行ベクトルを表している（以下、同様）。
【０００３】
この例で用いられている保護ケースは、光合分波モジュール１を収容可能な構造のケース本体２１と、蓋体（図示せず）とからなっている。ケース本体２１は上面が開口している箱状で、長さ方向の一端の側壁には、光合分波モジュール１の入射ポート用の光ファイバ素線６と反射ポート用の光ファイバ素線７を引き出すための切欠部２２が形成されており、この切欠部２２内に光ファイバ素線６、７が配され、接着剤２３で切欠部２２が封止されるとともに光ファイバ６、７が固定されている。また、長さ方向の他端の側壁には、光合分波モジュール１の透過ポート用の光ファイバ素線８を引き出すための切欠部２４が形成されており、この切欠部２４内に光ファイバ素線８が配され、接着剤２５で切欠部２４が封止されるとともに光ファイバ８が固定されている。
さらに、光合分波モジュール１を構成している誘電体多層膜２は、外力によってその特性が変化し易いので、キャピラリ４、５とその周囲の側壁との間にクッション材２６が配され、ここで外力が吸収されるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、光合分波モジュール１等の光部品を、保護ケース内に、クッション材２６を介して配置した構造とすることによって、外力や環境の変化から光部品を保護し、光学特性の安定化を図ることができる。
しかしながら、従来の構造で用いられている保護ケースは、ケース本体２１と蓋体とからなっているので、全体のサイズが大きくなりがちであり、またケース本体は光部品の形状に応じてこれを収容可能な構造に形成する必要があり、形状が複雑になる場合が多く、この場合にはコストがかかる、などの問題があった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、小型化、低コスト化を図ることができる光部品の補強構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の光部品の補強構造は、少なくとも、機能性部品と、該機能性部品の両端にそれぞれ接続された光ファイバとを有する光部品を補強する構造であって、前記光部品を、筒状であって一方の端部にその他の部分よりも内径を縮径してなり、前記光部品の引き抜けを防止するための縮径部を有する２個のクッション材の中空部内に収容するとともに、前記縮径部に前記光ファイバを挿通させた状態で、前記２個のクッション材を筒状のケース内に嵌挿させたことを特徴とする。
前記クッション材の一方の端部の外周面には外方に向かって縮径する段部が設けられ、該段部の外周面と前記ケースの内面との間隙に接着剤が注入されたことが好ましい。
【０００６】
本発明における光部品とは、少なくとも機能性部品と、該機能性部品の両端に接続された光ファイバとを備えた構造のものをいう。前記機能性部品とは、伝搬光に対して所定の光学的変化を与えるように構成されているものをいう。機能性部品には、外力によってその特性が変化し易いものが多く、本発明は、このような外力の影響を受けやすい機能性部品を備えた光部品に対して、特に有効である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の光部品の補強構造の一実施形態として、光合分波モジュール１の補強構造を例示した断面図である。図１において、前記図２と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態において、光合分波モジュール１は、誘電体多層膜２の近傍を除く大部分がクッション材３１で覆われた状態でケース４０内に収容されている。
ケース４０は円筒状の金属管からなっている。ケース４０の材質としてはステンレス、アルミ、プラスチック等が好ましい。
本実施形態において、光合分波モジュール１におけるグリンレンズ１０およびキャピラリ４，５の外径はいずれも１．８ｍｍであり、光合分波モジュールの全長（キャピラリ４，５の端面間の長さ）Ｌ１が３０ｍｍであるのに対して、ケース４０は、外径が４．６ｍｍ、内径が４．０ｍｍ、長さＬ２が３６ｍｍのものが用いられている。ケース４０の長さＬ２は光合分波モジュール１の全長Ｌより大きいことが必要であり、両者の差（Ｌ２−Ｌ１）は、ここに接着剤４１を塗布したときに、ケース４０の両端を密閉できる程度の厚さの樹脂層が形成されるように設定することが好ましい。具体的には、Ｌ２−Ｌ１が大きすぎると全体が大型化するので好ましくなく、小さすぎると接着剤４１の樹脂厚が薄くなり密閉性が低くなるので、本実施形態では５〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【０００８】
クッション材３１は筒状であり、その中空部内に光合分波モジュール１の一端側のキャピラリ４（又は５）とグリンレンズ１０の大部分とを収容した状態で、ケース４０内に嵌挿されている。クッション材３１の一方の端部には縮径部３２が設けられており、この縮径部３２の開口から光合分波モジュール１の光ファイバ素線６，７（又は８）が引き出されている。
クッション材３１の材質は、弾性を有するものが好ましく、例えばゴム、シリコン等が用いられる。
クッション材３１の外径はケース４０の内径とほぼ等しく形成されており、クッション材３１がケース４０内に嵌挿された後、ケース４０内で容易に移動しないように構成されている。またクッション材３１の一方の端部の外周面には外方に向かって縮径する段部３３が設けられており、この段部３３の外周面とケース４０の内面との間隙に接着剤４１を注入できるように構成されている。本実施形態におけるクッション材３１の外径は４．０ｍｍであるが、４〜５ｍｍ程度の範囲内で変更可能である。また段部３３における外径は３．５ｍｍであるが、３．５〜４．６ｍｍ程度の範囲内で変更可能である。
【０００９】
クッション材３１の内面は光合分波モジュール１の端部を収容可能な形状に形成される。また縮径部３２の近傍の内面が縮径部３２に向かって漸次縮径するテーパ状に形成されており、このテーパ面３４にキャピラリ４（又は５）の端面の端縁が当接するように構成されている。
クッション材３１の内径は、この内部に収容される光合分波モジュール１と接触しない程度に小さくして、光合分波モジュール１の周囲の空気層をできるだけ少なくすることが環境温度変化による影響を小さく抑えることができるので好ましい。なお、光合分波モジュール１の構成要素のうち、例えば接着剤など、伝搬光に影響しない部材にはクッション材３１が接触してもよいものとする。
【００１０】
本実施形態では、クッション材３１の内径は２ｍｍとされ、キャピラリ４（又は５）とグリンレンズ１０とを接着している接着剤１２の層と、クッション材３１の内面がわずかに接触するように構成されている。
またクッション材３１の長さは、クッション材３１内部に光合分波モジュール１の一端部を収容し、キャピラリ４（又は５）の端面をテーパ面３４に当接させたときに、クッション材３１の開口端３１ａが誘電体多層膜フィルタ２の位置に達しないように設定される。本実施形態ではキャピラリ４（又は５）の端面とテーパ面３４との当接位置からクッション材３１の開口端３１ａまでの長さＬ３が１３．５ｍｍであり、ケース４０内において、２つのクッション材３１の開口端３１ａどうしの間の距離Ｄが５ｍｍとなるように設定されている。２つのクッション材３１の開口端３１ａどうしの間の距離Ｄは、小さすぎるとクッション材３１が誘電体多層膜フィルタ２の周囲の接着剤１９に接触するおそれがあり、また大きすぎるとケース４０内の空間が大きくなって環境温度変化等の影響が大きくなるので、前記Ｄが３〜６ｍｍ程度の範囲内となるように設計することが好ましい。
【００１１】
クッション材３１の縮径部３２の孔径は、光合分波モジュール１の光ファイバ素線６，７（又は８）が引き出し可能であれば適宜設定可能であるが、大きすぎると光合分波モジュール１がこの縮径部３２から抜けてしまうので、キャピラリ４（又は５）の外径よりも小さくすることが必要である。キャピラリ４（又は５）の外径と縮径部３２の孔径との差は１ｍｍ以上であることが好ましい。
また図中符号４１は接着剤であり、クッション材３１の外面とケース４０の内面との間、およびクッション材３１の内面とキャピラリ４（又は５）との間に注入されてこれらを接着するとともに、ケース４０の開口部を気密に封止している。このような接着剤としては、例えばシリコン接着剤等が好ましく用いられる。
【００１２】
本実施形態の光合分波モジュール１の補強構造は、例えば次のようにして得ることができる。
まず、１個のクッション材３１を、ケース４０内に縮径部３２から先に挿入し、開口端３１ａが、ケース４０の中央近傍の所定の位置に達するまで押し込んで嵌挿させる。このときクッション材３１の外周面に、予めアルコール等の揮発性液体を塗っておくと押し込み易く、また液体自身は経時により揮発して除去されるので好ましい。
次に、ケース４０内に嵌挿されたクッション材３１内に、光合分波モジュール１の一端部を収容させ、縮径部３２から光ファイバ素線６，７を引き出す。
続いて、ケース４０内の光合分波モジュール１の他端部に接続されている光ファイバ素線８を、もう１個のクッション材３１の縮径部３２に通し、このクッション材３１をケース４０内に開口端３１ａから先に挿入しつつ、その内部に光合分波モジュール１の他端部を収容する。このとき、このクッション材３１を、開口端３１ａがケース４０の中央近傍の所定の位置に達するまで、押し込んで嵌挿させる。
この後、ケース４０の両端の開口部から、クッション材３１の外面とケース４０の内面との間、およびクッション材３１の内面とキャピラリ４（又は５）との間に接着剤を注入するとともに、この接着剤でケース４０両端の開口部内を満たした後、接着剤を硬化させることによって、図１に示すような補強構造が得られる。
【００１３】
本実施形態の補強構造によれば、光合分波モジュール１が、ケース４０内にクッション材３１を介して収容されているので、外部からの衝撃や振動などの外力がクッション材３１によって吸収され、外力による光合分波モジュール１の光学特性への影響が軽減される。
また光合分波モジュール１の大部分がクッション材３１で覆われた状態でケース４０内にタイトに収容されており、ケース４０内の空気層が少なくなっているので、環境温度の変化による空気層の膨張量または縮小量が小さく抑えられ、環境の変化による光合分波モジュール１の光学特性への影響が軽減される。例えば、本実施形態ではケース４０内の空気層を容積基準で１〜２％程度とすることができる。
またクッション材３１の縮径部３２によってを光合分波モジュール１の引き抜けが防止されるので、シンプルな形状のケース４０とクッション材３１とで補強構造を構成することができる。したがって、構成部品点数が少なくて済み、小型化、低コスト化を図り易い。
【００１４】
さらに、光合分波モジュール１の両端部をそれぞれ別個のクッション材３１に収容する構造であり、筒状のケース４０内には、クッション材３１、光合分波モジュール１、およびクッション材３１を順に挿入すればよいので、小型の筒状ケース４０内にも、光合分波モジュール１およびクッション材３１を容易に収容することができるうえ、光合分波モジュール１の位置決めも容易に行うことができる。また、外力に対して鋭敏な誘電体多層膜フィルタ２を、２個のクッション材３１の間に配することによって、誘電体多層膜フィルタ２が他の部材に接触するのを確実に防止して、外力による光学特性への影響を軽減することができる。
また特に本実施形態では、キャピラリ４（又は５）とグリンレンズ１０とを接着している接着剤１２の層と、クッション材３１の内面がわずかに接触するように設計されているので、ケース４０内における光合分波モジュール１のがたつきが防止され、優れた安定性が得られる。
【００１５】
なお、上記の実施形態では、ケース４０の形状を円筒形としたが、円筒以外の筒状とすることも可能である。ケース４０を小型にするという点では円筒形が好ましい。
また上記の実施形態では、機能性部品を備えた光部品の例として誘電体多層膜２を備えた光合分波モジュールを例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、例えば、アイソレータ素子を備えた光アイソレータや、サーキュレータ素子を備えた光サーキュレータ等についても、同様にして補強構造を構成することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光部品の補強構造は、少なくとも、機能性部品と、該機能性部品の両端にそれぞれ接続された光ファイバとを有する光部品を補強する構造であって、前記光部品を、筒状で一方の端部に縮径部を有する２個のクッション材の中空部内に収容するとともに、前記光ファイバを前記縮径部に挿通させた状態で、前記２個のクッション材を筒状のケース内に嵌挿させたことを特徴とするものである。
したがって、クッション材が外力に対する干渉材としての機能と、光部品をケース内に保持する保持部材としての機能とを兼ね備えているので、少ない部品点数で、かつ小型の筒状ケースで、しかも低コストで補強構造を構成して、光部品を保護し光学特性の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光部品の補強構造の実施形態を示した断面図である。
【図２】  従来の光部品の補強構造の例を示した断面図である。
【符号の説明】
１…光合分波光モジュール（光部品）、２…誘電体多層膜（機能性部品）、
６，７，８…光ファイバ素線、３１…クッション材、３２…縮径部、
４０…ケース。
【図１】
0004183901.tif 000002
【図２】
0004183901.tif 000003