JP2014137570A - Optical module and fitting unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光コネクタが接続されて光ファイバによる光通信を可能とする光モジュール、及びその光モジュールと光コネクタとから構成される嵌合ユニットに関する。 The present invention relates to an optical module that is connected to an optical connector and enables optical communication using an optical fiber, and a fitting unit that includes the optical module and the optical connector.
光ファイバを光レセプタクルまたは光アダプタなどの光モジュールに接続して光通信を可能とするために光コネクタが用いられている(例えば、特許文献1参照)。 An optical connector is used to enable optical communication by connecting an optical fiber to an optical module such as an optical receptacle or an optical adapter (for example, see Patent Document 1).
上記の光コネクタが接続される光モジュールは、発光素子または受光素子を備えており、これらの発光素子または受光素子と光ファイバとの間で光伝送される。 The optical module to which the optical connector is connected includes a light emitting element or a light receiving element, and optical transmission is performed between these light emitting element or light receiving element and the optical fiber.
ところで、光モジュールに設けられたVCSELやRC−LEDなどの発光素子から光ファイバの受光面に光を送出する際には、発光素子と光ファイバの受光面との間にレンズを設け、発光素子からの光をレンズで集光し、その集光した光を受光面に送出している。 By the way, when transmitting light from a light emitting element such as a VCSEL or RC-LED provided in the optical module to the light receiving surface of the optical fiber, a lens is provided between the light emitting element and the light receiving surface of the optical fiber. Is condensed by a lens, and the collected light is sent to a light receiving surface.
しかし、発光素子と光ファイバの受光面との間にレンズを精度良く設けるのは困難であった。情報伝達量の多い石英光ファイバでは、コア径が小さいため、レンズによって発光素子からの光を光ファイバの受光面へ送出することが特に難しく、良好な光伝送が行われず、伝送ロスが生じることがあった。 However, it has been difficult to accurately provide a lens between the light emitting element and the light receiving surface of the optical fiber. Quartz optical fiber with a large amount of information transmission has a small core diameter, so it is particularly difficult to send light from the light emitting element to the light receiving surface of the optical fiber by a lens, and good optical transmission is not performed and transmission loss occurs. was there.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ファイバとの間での光伝送を良好に行うことが可能な光モジュール、及びその光モジュールと光コネクタとから構成される嵌合ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is an optical module capable of satisfactorily performing optical transmission with an optical fiber, and the optical module and an optical connector. An object of the present invention is to provide a fitting unit.
前述した目的を達成するために、本発明に係る光モジュールは、下記(1)〜(3)を特徴としている。
(1) コアと該コアの外側面を覆うクラッドとを有する光ファイバの端面からなる受光面との間で光の伝送が行われる発光素子を有するファイバ光トランシーバと、
前記ファイバ光トランシーバを保持する保持部と、前記発光素子に臨む第1の開口および前記光ファイバの先端部が挿入される第2の開口と、を有する円筒部が形成されたモジュールハウジングと、
を備え、
前記ファイバ光トランシーバの前記発光素子が前記第1の開口に近接配置されていること。
(2) 上記(1)の構成の光モジュールにおいて、
前記ファイバ光トランシーバに設けられたリードの一部を屈曲してなる素子搭載部が前記第1の開口側に設けられ、前記素子搭載部に前記発光素子が実装されていること。
(3) 上記(1)または(2)の構成の光モジュールにおいて、
前記モジュールハウジングは、前記第1の開口が前記光ファイバの外径よりも小さくされ、前記円筒部の先端に設けられて前記第1の開口へ向かって次第に窄まるガイド部を有すること。
In order to achieve the above-described object, an optical module according to the present invention is characterized by the following (1) to (3).
(1) a fiber optic transceiver having a light emitting element in which light is transmitted between a light receiving surface composed of an end surface of an optical fiber having a core and a clad covering an outer surface of the core;
A module housing formed with a cylindrical portion having a holding portion for holding the fiber optic transceiver, a first opening facing the light emitting element, and a second opening into which the tip of the optical fiber is inserted;
With
The light emitting element of the fiber optic transceiver is disposed close to the first opening.
(2) In the optical module configured as described in (1) above,
An element mounting portion formed by bending a part of a lead provided in the fiber optic transceiver is provided on the first opening side, and the light emitting element is mounted on the element mounting portion.
(3) In the optical module having the configuration (1) or (2),
The module housing has a guide portion in which the first opening is made smaller than the outer diameter of the optical fiber and is provided at the tip of the cylindrical portion and gradually narrows toward the first opening.
上記(1)の構成の光モジュールでは、ファイバ光トランシーバの発光素子が、第1の開口に近接配置されているので、発光素子と光ファイバの受光面とを極力近づけることができる。これにより、発光素子と受光面との間にレンズを設けることなく、受光面との間で伝送ロスを抑えて良好に光伝送することができ、また、レンズを不要としたことで、製造コストを抑えることができる。
上記(2)の構成の光モジュールでは、リードの一部を屈曲してなる素子搭載部に発光素子を実装することで、発光素子を第1の開口に容易に近接配置させ、光ファイバの受光面と近接させることができる。
上記(3)の構成の光モジュールでは、ガイド部によって光ファイバの軸線を第1の開口の中心に位置合わせすることができる。また、光ファイバの端面における外縁の全周がガイド部に当接することで、光ファイバの先端への移動が規制される。これにより、光ファイバの端面からなる受光面を、第1の開口から突出して発光素子に干渉するようなことなく、僅かに引き込んだ所定位置に配置させることができる。
In the optical module having the configuration (1), the light emitting element of the fiber optic transceiver is disposed close to the first opening, so that the light emitting element and the light receiving surface of the optical fiber can be made as close as possible. As a result, it is possible to transmit light between the light receiving element and the light receiving surface without suppressing the transmission loss with good transmission loss. Can be suppressed.
In the optical module having the configuration (2), the light emitting element is mounted in the element mounting portion formed by bending a part of the lead, so that the light emitting element can be easily placed close to the first opening, and the optical fiber is received. Can be close to the surface.
In the optical module having the configuration (3), the axis of the optical fiber can be aligned with the center of the first opening by the guide portion. Moreover, the movement to the front-end | tip of an optical fiber is controlled because the perimeter of the outer edge in the end surface of an optical fiber contact | abuts to a guide part. As a result, the light receiving surface formed by the end face of the optical fiber can be disposed at a predetermined position where the light receiving surface protrudes from the first opening and does not interfere with the light emitting element.
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る嵌合ユニットは、下記(4)〜(8)を特徴としている。
(4) コアと該コアの外側面を覆うクラッドとを有する光ファイバの端面からなる受光面との間で光の伝送が行われる発光素子を有するファイバ光トランシーバと、
前記ファイバ光トランシーバを保持する保持部と、前記発光素子に臨む第1の開口および前記光ファイバの先端部が挿入される第2の開口と、を有する円筒部が形成されたモジュールハウジングと、
を備える光モジュールと、
前記光ファイバと、前記光ファイバの外側面を覆うシースと、を有し、前記光ファイバのうちの前記受光面を含む先端部が前記シースから露出した光ケーブルと、
前記光ファイバのうちの前記シースから露出した前記先端部を内部に収容し、且つ、該先端部の一部を保持し、前記モジュールハウジングの前記円筒部に嵌合するコネクタハウジングと、
を備える光コネクタと、
を具備し、
前記ファイバ光トランシーバの前記発光素子が前記第1の開口に近接配置されていること。
(5) 上記(4)の構成の嵌合ユニットにおいて、
前記ファイバ光トランシーバに設けられたリードの一部を屈曲してなる素子搭載部が前記第1の開口側に設けられ、前記素子搭載部に前記発光素子が実装されていること。
(6) 上記(4)または(5)の構成の嵌合ユニットにおいて、
前記モジュールハウジングは、前記第1の開口が前記光ファイバの外径よりも小さくされ、前記円筒部の先端に設けられて前記第1の開口へ向かって次第に窄まるガイド部を有すること。
(7) 上記(4)〜(6)の構成の嵌合ユニットにおいて、
前記光ケーブルは、前記光ファイバが石英ファイバであって、
前記光ファイバが、コアと、該コアの外側面を覆うクラッドと、該クラッドの外側面を覆うジャケットと、を有し、
前記コネクタハウジングが、前記光ファイバのうちの前記シースから露出した前記先端部を内部に収容し、且つ、前記ジャケットの外側面を押圧して前記先端部の一部を保持する、こと。
(8) 上記(4)〜(6)の構成の嵌合ユニットにおいて、
前記光コネクタは、前記光ファイバの先端部が挿入されるファイバ挿通孔を有するフェルールを備え、前記フェルールが前記モジュールハウジングの前記第2の開口から挿入されること。
In order to achieve the above-described object, the fitting unit according to the present invention is characterized by the following (4) to (8).
(4) a fiber optic transceiver having a light emitting element in which light is transmitted between a light receiving surface composed of an end surface of an optical fiber having a core and a clad covering the outer surface of the core;
A module housing formed with a cylindrical portion having a holding portion for holding the fiber optic transceiver, a first opening facing the light emitting element, and a second opening into which the tip of the optical fiber is inserted;
An optical module comprising:
The optical fiber, and a sheath covering an outer surface of the optical fiber, and an optical cable in which a tip portion including the light receiving surface of the optical fiber is exposed from the sheath;
A connector housing which accommodates the tip portion exposed from the sheath of the optical fiber and holds a part of the tip portion and fits into the cylindrical portion of the module housing;
An optical connector comprising:
Comprising
The light emitting element of the fiber optic transceiver is disposed close to the first opening.
(5) In the fitting unit configured as described in (4) above,
An element mounting portion formed by bending a part of a lead provided in the fiber optic transceiver is provided on the first opening side, and the light emitting element is mounted on the element mounting portion.
(6) In the fitting unit configured as described in (4) or (5) above,
The module housing has a guide portion in which the first opening is made smaller than the outer diameter of the optical fiber and is provided at the tip of the cylindrical portion and gradually narrows toward the first opening.
(7) In the fitting unit configured as described in (4) to (6) above,
In the optical cable, the optical fiber is a quartz fiber,
The optical fiber has a core, a clad covering the outer surface of the core, and a jacket covering the outer surface of the clad,
The connector housing accommodates the tip portion exposed from the sheath of the optical fiber inside, and presses an outer surface of the jacket to hold a part of the tip portion.
(8) In the fitting unit configured as described in (4) to (6) above,
The optical connector includes a ferrule having a fiber insertion hole into which a distal end portion of the optical fiber is inserted, and the ferrule is inserted from the second opening of the module housing.
上記(4)の構成の嵌合ユニットでは、ファイバ光トランシーバの発光素子が、第1の開口に近接配置されているので、発光素子と光ファイバの受光面とを極力近づけることができる。これにより、発光素子と受光面との間にレンズを設けることなく、受光面との間で伝送ロスを抑えて良好に光伝送することができ、また、レンズを不要としたことで、製造コストを抑えることができる。
また、光ファイバを光コネクタに固定するにあたってフェルールを用いる必要が無い。
上記(5)の構成の嵌合ユニットでは、リードの一部を屈曲してなる素子搭載部に発光素子を実装することで、発光素子を第1の開口に容易に近接配置させ、光ファイバの受光面と近接させることができる。
上記(6)の構成の嵌合ユニットでは、ガイド部によって光ファイバの軸線を第1の開口の中心に位置合わせすることができる。また、光ファイバの端面における外縁全周がガイド部に当接することで、光ファイバの先端への移動が規制される。これにより、光ファイバの端面からなる受光面を、第1の開口から突出して発光素子に干渉するようなことなく、僅かに引き込んだ所定位置に配置させることができる。
上記(7)の構成の嵌合ユニットでは、石英ファイバ(AGF)を光コネクタに固定するにあたってフェルールを用いる必要が無い。
上記(8)の構成の嵌合ユニットでは、フェルールを備えた光コネクタを光モジュールへ接続することで、光ファイバの受光面と発光素子とを良好に光伝送可能な状態とすることができる。
In the fitting unit having the configuration (4), the light emitting element of the fiber optic transceiver is disposed close to the first opening, so that the light emitting element and the light receiving surface of the optical fiber can be brought as close as possible. As a result, it is possible to transmit light between the light receiving element and the light receiving surface without suppressing the transmission loss with good transmission loss. Can be suppressed.
Further, it is not necessary to use a ferrule when fixing the optical fiber to the optical connector.
In the fitting unit configured as described in (5) above, the light emitting element can be easily placed close to the first opening by mounting the light emitting element on the element mounting portion formed by bending a part of the lead. It can be made close to the light receiving surface.
In the fitting unit having the configuration (6), the guide line can align the axis of the optical fiber with the center of the first opening. Moreover, the movement to the front-end | tip of an optical fiber is controlled because the outer periphery whole periphery in the end surface of an optical fiber contact | abuts to a guide part. As a result, the light receiving surface formed by the end face of the optical fiber can be disposed at a predetermined position where the light receiving surface protrudes from the first opening and does not interfere with the light emitting element.
In the fitting unit having the configuration (7), it is not necessary to use a ferrule when fixing the quartz fiber (AGF) to the optical connector.
In the fitting unit configured as described in (8) above, the optical connector including the ferrule is connected to the optical module, so that the light receiving surface of the optical fiber and the light emitting element can be satisfactorily transmitted.
本発明によれば、光ファイバとの間での光伝送を良好に行うことが可能な光モジュール、及びその光モジュールと光コネクタとから構成される嵌合ユニットを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fitting unit comprised from the optical module which can perform the optical transmission between optical fibers satisfactorily, and the optical module and an optical connector can be provided.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through a mode for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings. .
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments relating to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[光モジュールの構造]
まず、本発明の実施形態に係る光モジュールの構造について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係る光モジュールの光ポート部側から視た斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係る光モジュールの光ポート部側から視た正面図である。図4は、光モジュールのハウジングにおける保持部側から視た斜視図である。図5(a)は、光モジュールの内部構造を示す断面図である。図5(b)は、図5(a)におけるVb部の拡大断面図である。図6は、光モジュールに設けられるFOTの斜視図である。図7(a)は、光モジュールに設けられるFOTの正面図である。図7(b)は、光モジュールに設けられるFOTの側面図である。図8は、光モジュールに設けられるFOTの内部構造を示す断面図である。図9は、FOTの内部のリード及び部品実装部を示す斜視図である。図10は、FOTの製造工程を示す図であって、図10(a)から図10(c)は製造途中のFOTの斜視図、図10(d)及び図10(e)は製造途中のFOTの正面図である。
[Structure of optical module]
First, the structure of the optical module according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of an optical module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the optical module according to the embodiment of the present invention viewed from the optical port side. FIG. 3 is a front view of the optical module according to the embodiment of the present invention viewed from the optical port side. FIG. 4 is a perspective view of the optical module housing as viewed from the holding portion side. FIG. 5A is a cross-sectional view showing the internal structure of the optical module. FIG.5 (b) is an expanded sectional view of the Vb part in Fig.5 (a). FIG. 6 is a perspective view of the FOT provided in the optical module. FIG. 7A is a front view of the FOT provided in the optical module. FIG. 7B is a side view of the FOT provided in the optical module. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the internal structure of the FOT provided in the optical module. FIG. 9 is a perspective view showing leads inside the FOT and a component mounting portion. FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process of FOT. FIGS. 10 (a) to 10 (c) are perspective views of the FOT during manufacturing, and FIGS. 10 (d) and 10 (e) are during manufacturing. It is a front view of FOT.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る光モジュール111は、例えば、OA(Office Automation)、FA(Factory Automation)あるいは車載機器等の光通信に用いられる光接続の一部を構成する光レセプタクルである。この光モジュール111は、各種の機器に内蔵された回路基板に実装されるもので、樹脂から成形されたハウジング(モジュールハウジング)112と、このハウジング112の一端側に取り付けられた金属製のシールドケース113とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3に示すように、ハウジング112には、その他端側に光ポート部114が形成されており、この光ポート部114に、光コネクタが挿抜される。
As shown in FIG. 3, an
シールドケース113は、前面板部113aと、前面板部113aの両側部に設けられた側面板部113bとを有しており、平面視コ字状に形成されている。これにより、このシールドケース113をハウジング112に取り付けることにより、シールドケース113によってハウジング112の一端及び一端側における両側部が覆われている。また、シールドケース113には、側面板部113bに、下方側へ延在する端子部113cが形成されている。
The
図4及び図5(a)、図5(b)に示すように、ハウジング112には、一端側と他端側とを区画する隔壁121が形成されている。
As shown in FIGS. 4, 5 (a), and 5 (b), the
ハウジング112には、一端側に、凹状に形成された二つの保持部122を有しており、これらの保持部122には、発光素子を有するファイバ光トランシーバであるFOT(Fiber Optic Transceiver)123と受光素子を有するFOT128が装着されている。このFOT123とFOT128は、素子本体124と、この素子本体124から延在された複数本のリード125とを有している。保持部122には、ハウジング112の下方側に切欠き部122aが形成されており、それぞれのFOT123,128のリード125が、切欠き部122aからハウジング112の下方側へ引き出されている。
The
図6、図7(a)、図7(b)に示すように、FOT123には、素子本体124の一方側の面の中央表面付近に発光素子(VCSEL又はLED)126が実装されており、素子本体124の下部から複数のリード125が延在されている。発光素子126からは、後述する円筒部135の挿通孔136に向かって光信号が放射されるが、発光素子126から放射された光は集光されるものではなく、比較的広角に光ファイバ31の先端の受光面31aに向けて照射される。また、FOT123は、発光素子126が設けられた一方側の面に、発光素子126を中心とした環状の突起127が形成されている。
As shown in FIGS. 6, 7 (a), and 7 (b), the
隔壁121には、開口(第1の開口)131が形成されている。また、隔壁121の保持部122側の面には、開口131を中心とした環状の溝部132が形成されており、この環状の溝部132には、保持部122に収容されるFOT123の環状の突起127が嵌合される。そして、この突起127を溝部132に嵌合させると、FOT123の発光素子126が開口131を臨む位置に位置決めされて配置される。そして、このハウジング112の保持部122に装着されて収容されたFOT123は、ハウジング112に取り付けられるシールドケース113によって覆われる。
An opening (first opening) 131 is formed in the
また、ハウジング112には、隔壁121に、光ポート部114側に突出する円筒部135が形成されている。この円筒部135は、中心に挿通孔136を有しており、この挿通孔136の保持部122側である一方の開口がFOT123の発光素子126に臨む開口131とされている。また、この挿通孔136の他方側の開口は、光ファイバ31が挿入される開口(第2の開口)137とされている。挿通孔136は、光ファイバ31の外径よりも大きな内径を有しており、開口131は、光ファイバ31の外径よりも小さくかつ光ファイバ31のコア径よりも大きな内径を有している。また、挿通孔136の開口131には、挿通孔136の内径から開口131の内径となるように、FOT123側の開口131へ向かって次第に窄まる先細り形状のガイド部131aが形成されている。
In the
上記の光モジュール111は、各種の機器に内蔵された回路基板に実装される。そして、シールドケース113の端子部113c及びFOT123のリード125が回路基板のスルーホールに挿入され、半田付けされて導体パターンに導通接続される。なお、シールドケース113の端子部113cは、回路基板のグランドである導体パターンに導通接続される。
The
そして、この光モジュール111には、光ポート部114に、規格が異なる光ファイバ31を備えた光コネクタを接続することができる。本実施形態では、この規格が異なる光ファイバ31としては、石英ファイバ、ハードプラスチッククラッドファイバ及びプラスチック光ファイバがある。
The
そして、この光モジュール111に、石英ファイバ、ハードプラスチッククラッドファイバまたはプラスチック光ファイバプラスチックが接続された光コネクタを接続することにより、FOT123の発光素子126との間における光伝送が可能となる。また、光モジュール111では、ハウジング112の保持部122に装着されて収容されたFOT123がシールドケース113によって覆われているので、電磁ノイズによる影響が抑えられて良好な信号伝達が可能である。
By connecting an optical connector to which a quartz fiber, a hard plastic clad fiber, or a plastic optical fiber plastic is connected to the
次に、発光素子126を有するFOT123にて詳述する。
図8及び図9に示すように、FOT123は、素子本体124内に、部品実装部141を有している。この部品実装部141は、一つのリード125の端部に設けられている。この部品実装部141は、デバイス搭載面142と、素子搭載部143とを有している。デバイス搭載面142には、発光素子126を駆動させる駆動ICなどのデバイス144が実装されており、素子搭載部143には、発光素子126が実装されている。デバイス144と発光素子126とは、ボンディングワイヤ145によって導通接続されている。素子搭載部143は、素子本体124の表面側に配置されている。具体的には、発光素子126は、FOT123の表面から約0.3mm程度に配置されている。これにより、素子搭載部143に実装された発光素子126は、FOT123をハウジング112の保持部122に収納することで、ハウジング112の挿通孔136の開口131の近傍に配置される。これにより、挿通孔136に挿入される光ファイバ31は、その受光面31aが発光素子126に極力近接される。なお、素子本体124における部品実装部141には、保護材(ジャンクションコーティングレジン)146が充填されており、この保護材146によってデバイス搭載面142及び素子搭載部143に実装されたデバイス144及び発光素子126が覆われて保護されている。
Next, the
As shown in FIGS. 8 and 9, the
次に、FOT123の製造工程について説明する。 Next, the manufacturing process of FOT123 is demonstrated.
図10(a)に示すように、例えば、プレス加工等によって金属板から、リード125及び部品実装部141がフレーム枠147で囲われたフレーム148を形成する。
As shown in FIG. 10A, a
図10(b)に示すように、例えば、プレス加工等によって、フレーム148の部品実装部141に対して金型で曲げ加工を施し、この部品実装部141に、デバイス搭載面142及び素子搭載部143を形成する。
As shown in FIG. 10B, the
図10(c)に示すように、フレーム148に対してパッケージ成形し、樹脂からなる素子本体124を成形する。
As shown in FIG. 10C, a package is formed on the
図10(d)に示すように、部品実装部141のデバイス搭載面142にデバイス144を実装するとともに、部品実装部141の素子搭載部143に発光素子126を実装し、ワイヤボンディングによってデバイス144と発光素子126及びデバイス144と各リード125をボンディングワイヤ145で配線する。
As shown in FIG. 10D, the
図10(e)に示すように、素子本体124におけるデバイス144及び発光素子126の実装部分に、これらのデバイス144及び発光素子126を保護する保護材146を充填する。
As shown in FIG. 10E, the mounting portion of the device
その後、フレーム枠147からFOT123を切り離し、リード125を曲げ加工して所定の形状に形成する。
Thereafter, the
上記の工程によって、発光素子126が素子本体124の表面側でハウジング112の開口131に近接配置されるFOT123が得られる。
By the above process, the
このように、上記実施形態に係る光モジュールによれば、FOT123の発光素子126が、ハウジング112の開口131に近接配置されているので、発光素子126と光ファイバ31の受光面31aとを極力近づけることができる。これにより、発光素子126と受光面31aとの間にレンズを設けることなく、受光面31aとの間で伝送ロスを抑えて良好に光伝送することができ、また、レンズを不要としたことで、製造コストを抑えることができる。
As described above, according to the optical module according to the above-described embodiment, the
また、リード125の一部を屈曲してなる素子搭載部143に発光素子126を実装することで、発光素子126をハウジング112の開口131に容易に近接配置させることができる。
In addition, by mounting the
しかも、ガイド部131aによって光ファイバ31の軸線を開口131の中心に位置合わせすることができる。また、光ファイバ31の端面における外縁全周がガイド部131aに当接することで、光ファイバ31の先端への移動が規制される。これにより、光ファイバ31の端面からなる受光面31aを、開口131から突出して発光素子126に干渉するようなことなく、僅かに引き込んだ所定位置に配置させることができる。
In addition, the axis of the
[光コネクタの構造]
次に、上記の光モジュールに接続される光コネクタの構造について詳細に説明する。なお、光コネクタとしては、石英ファイバに接続されたものを例示して説明する。図11(a)は、光コネクタを先端側から視た斜視図である。図11(b)は、光コネクタを先端側から視た分解斜視図である。図11(c)は、光コネクタに接続される石英ファイバの正面図である。図12(a)は、光コネクタを後端側から視た斜視図である。図12(b)は、光コネクタを後端側から視た分解斜視図である。図13は、光コネクタを示す断面図である。
[Optical connector structure]
Next, the structure of the optical connector connected to the optical module will be described in detail. An optical connector connected to a quartz fiber will be described as an example. Fig.11 (a) is the perspective view which looked at the optical connector from the front end side. FIG. 11B is an exploded perspective view of the optical connector as viewed from the distal end side. FIG. 11C is a front view of the quartz fiber connected to the optical connector. FIG. 12A is a perspective view of the optical connector as viewed from the rear end side. FIG. 12B is an exploded perspective view of the optical connector as viewed from the rear end side. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the optical connector.
図11(a)、図11(b)、図11(c)及び図12(a)、図12(b)に示すように、光コネクタ21は、例えば、プラスチック等の樹脂から成形されたハウジング23及び金属から形成された筒形状のストレングスメンバ24を備えている。
As shown in FIGS. 11 (a), 11 (b), 11 (c), 12 (a), and 12 (b), the
この光コネクタ21と接続される石英ファイバ31Gは、コア311と、そのコア311の外側面を覆うクラッド312と、そのクラッド312の外側面を覆うジャケット313と、を有する。石英ファイバ31Gは、ジャケット313の外周面がシース32等で覆われて光ケーブルが形成される。また、石英ファイバ31Gの先端の受光面31aを含む先端部31bがシース32から露出されている。石英ファイバ31Gが光源に要求する光軸精度は、比較的高いものである。これに対応するために石英ファイバ31Gと接続される光モジュール内のFOTの光源(面発光レーザ又はLED)は出来る限りパッケージ内部で表面付近に実装される必要がある。光源を表面近くに実装したFOTを内蔵した光モジュール及び光コネクタにより嵌合ユニットを低コストで実現することができる。
The
図13に示すように、光コネクタ21の一部を構成するハウジング23は、有底筒形状の前筒部41と、有底筒形状の後筒部42とを有している。前筒部41は石英ファイバ31Gの先端に近い側に位置し、この前筒部41の反対側、すなわち石英ファイバ31Gの先端から遠い側に後筒部42が位置する。便宜上本明細書及び図面では、前筒部41側(図13の左側)を前側、後筒部42側(図13の右側)を後側としている。
As shown in FIG. 13, the
このハウジング23の前筒部41は、光コネクタ21の接続相手である光レセプタクルや光アダプタ等の光モジュールに差し込まれて接続される差し込み部とされる。
The
また、前筒部41の底41b及び後筒部42の底42bを形成する連結部44には、貫通孔46が形成されている。貫通孔46は前筒部41の底41bと後筒部42の底42bとを連通している。この貫通孔46によって前筒部41の底41bと後筒部42の底42bとが連結されている。貫通孔46の内径は、石英ファイバ31Gのジャケット313の外径よりも僅かに大きく形成されており、石英ファイバ31Gが挿入可能とされている。このため、貫通孔46に挿入された石英ファイバ31Gは、ジャケット313の外側面が貫通孔46によって押圧されて、先端部31bの一部がハウジング23によって保持される。
A through
また、この貫通孔46では、挿入される石英ファイバ31Gが、貫通孔46を形成する壁に摺接することで、石英ファイバ31Gがハウジング23の中心軸線に調心されるとともに、石英ファイバ31Gの曲がりなどのクセが矯正され、真直状態とされて先端側へ延在される。つまり、この貫通孔46は、石英ファイバ31Gを調心及び矯正する調心矯正部の役割を果たす。
Further, in the through
このハウジング23に対して、石英ファイバ31Gは、後端で開口する後筒部42の後側から貫通孔46へ挿入されている。こうして、石英ファイバ31Gは、シース32から露出した先端部31bがハウジング23の内部に収容される。
With respect to the
また、後筒部42の内径は、貫通孔46に向かって小さくなっている。つまり、この後筒部42の底42bは、貫通孔46へ向かって次第に窄まるテーパ形状のガイド部48を有する。これにより、後筒部42の後側から挿し込まれた石英ファイバ31Gは、ガイド部48でガイドされて貫通孔46へ導かれて円滑に挿入される。
Further, the inner diameter of the
ストレングスメンバ24は、その一端側(加締め部24a)が石英ファイバ31Gの外側面に保持されて圧着固定されている。このストレングスメンバ24の他端側の一部は、ハウジング23の後筒部42に圧入されて嵌め込まれ、この後筒部42の内部に収容されている。これにより、ストレングスメンバ24の一部の外側面に後筒部42が密着されている。
One end side of the strength member 24 (clamping
上記のハウジング23に対して、石英ファイバ31Gは、受光面31aを有する先端が、前筒部41の前縁41aから突出しており、先端が前筒部41の前縁41aから所定位置に配置されている。
With respect to the
また、光コネクタ21のハウジング23には、ラッチ部28が形成されており、このラッチ部28は、光モジュールへ光コネクタ21を差し込んで接続した際に、光モジュールのハウジングに係合して接続状態を維持する。
Further, the
以上、石英ファイバが固定された光コネクタの構造について詳細に説明した。上述した光コネクタでは、貫通孔46に挿入された石英ファイバ31Gは、ジャケット313の外側面が貫通孔46によって押圧されて、先端部31bの一部がハウジング23によって保持される。これにより、石英ファイバ31Gは光コネクタ21に固定される。したがって、フェルールを用いて石英ファイバ31Gと光コネクタ21とを固定していないため、従来のフェルールを用いて固定する場合と比して作業効率が高まり、生産性を向上することができる。
The structure of the optical connector to which the quartz fiber is fixed has been described in detail above. In the optical connector described above, in the
[光モジュールに光コネクタが嵌合された嵌合ユニットの構造]
次に、本実施形態に係る光モジュールに対して、上記の光コネクタを接続する場合について説明する。ここでは、石英ファイバ31Gが固定された光コネクタ21を光モジュール111に対して固定する場合を説明する。図14(a)は、光コネクタが接続された光モジュールの断面図である。図14(b)は、図14(a)におけるXIVb部の拡大断面図である。
[Fitting unit structure with optical connector fitted to optical module]
Next, the case where the above optical connector is connected to the optical module according to the present embodiment will be described. Here, the case where the
図14(a)、図14(b)に示すように、石英ファイバ31Gには、その端部に、上述した光コネクタ21が取り付けられている。なお、石英ファイバ31Gでは、その特性上石英ファイバ31Gの先端とFOT123の発光素子126とが近接する必要がある。
As shown in FIGS. 14A and 14B, the above-described
上記の光コネクタ21を光モジュール111の光ポート部114へ挿し込むと、石英ファイバ31Gの端部が、光モジュール111の円筒部135内へ開口137から挿入される。
When the
さらに、光コネクタ21を光モジュール111の光ポート部114へ挿し込むと、円筒部135が光コネクタ21の前筒部41へ嵌合される。
Further, when the
その後、石英ファイバ31Gの端部が、光モジュール111の円筒部135の挿通孔136へ挿入される。このとき、石英ファイバ31Gのジャケット313が挿通孔136によって案内されるとともに、ジャケット313がコア311及びクラッド312を保護する役割を果たしている。また、このとき、石英ファイバ31Gは、その端部の外縁がガイド部131aに摺接する。これにより、石英ファイバ31Gは、その軸線が開口131の中心に位置合わせされる。さらに、開口131は、石英ファイバ31Gの外径より小さいことから石英ファイバ31Gは、外縁全周がガイド部131aに当接することで、受光面31aが開口131から突出することなく、僅かに引き込んだ所定位置に配置される。こうして、石英ファイバ31Gの受光面31aが開口131近傍に配置され、FOT123の発光素子126と対向する近接位置に配置される。
Thereafter, the end of the
また、この状態で、光コネクタ21のラッチ部28が光モジュール111のハウジング112に係合し、光モジュール111への光コネクタ21の接続状態が維持される。
In this state, the
これにより、光モジュール111は、石英ファイバ31GとFOT123の発光素子126との間における良好な光伝送が可能な状態とされる。
Thereby, the
このように、光モジュール111に光コネクタ21を嵌合させた本実施形態に係る嵌合ユニットによれば、光モジュール111のFOT123の発光素子126が、ハウジング112の開口131に近接配置されているので、発光素子126と光ファイバ31の受光面31aとを極力近づけることができる。これにより、発光素子126と受光面31aとの間にレンズを設けることなく、受光面31aとの間で伝送ロスを抑えて良好に光伝送することができ、また、レンズを不要としたことで、製造コストを抑えることができる。
As described above, according to the fitting unit according to this embodiment in which the
また、光モジュール111のFOT123のリード125の一部を屈曲してなる素子搭載部143に発光素子126を実装することで、発光素子126をハウジング112の開口131に容易に近接配置させることができる。
Further, by mounting the
しかも、ハウジング112のガイド部131aによって光ファイバ31の軸線を開口131の中心に位置合わせすることができる。また、光ファイバ31の端面における外縁全周がガイド部131aに当接することで、光ファイバ31の先端への移動が規制される。これにより、光ファイバ31の端面からなる受光面31aを、開口131から突出して発光素子126に干渉するようなことなく、僅かに引き込んだ所定位置に配置させることができる。
Moreover, the axis of the
さて、上述のように光モジュール111に光コネクタ21が嵌合された嵌合ユニットは、光モジュール111の発光素子126から石英ファイバ31Gのコア311端面へ伝搬する光の伝送ロスは実用上、充分耐え得るものであることが見込める。これは、石英ファイバ31Gのコア311端面と、発光素子126と、が対向する近接位置に配置されるためである。このように、フェルールを用いることなく、石英ファイバ31Gと光コネクタ21とを固定することができるため、伝送ロスを実用上耐え得る程度に維持しつつ、従来のフェルールを用いて固定する場合と比して作業効率を高め生産性を向上することができる。
As described above, the fitting unit in which the
また、石英ファイバ31Gの受光面31aは、できる限り発光素子126に近いところまで接近させることが要求されるが、石英ファイバ31Gの受光面31aがFOT123に接触するとFOT123の発光素子126を傷つけ伝送効率が低下してしまうため、受光面31aがFOT123に接触することは避けなければならない。このように、石英ファイバ31Gの受光面31aは、石英ファイバ31Gの製造公差を考慮しても、受光面31aがFOT123の発光素子126に接触しない程度に接近させることが望まれる。
Further, the
ここで、光モジュール111のハウジング112の開口131は、石英ファイバ31Gの外径より小さくされ、光ファイバ31の端面における外縁全周がガイド部131aに当接することで、光ファイバ31の先端への移動が規制される。このように、開口131近傍部分に形成されたガイド部131aが、石英ファイバ31Gをガイドするガイドの機能とともに、軸方向への移動を規制して石英ファイバ31Gの受光面31aが開口131から突出することなく僅かに引き込んだ所定位置に位置決めするストッパとしても機能する。
Here, the
このように、石英ファイバ31Gのコア311端面が開口131に配置され、FOT123の発光素子126と接触することなく、対向する近接位置に配置されることから、発光素子126から照射された光の減衰を抑えることができる。この点もまた、本発明の実施形態に係る嵌合ユニットが、実用上、充分耐え得る光通信を実現することができることに寄与している。
As described above, the end surface of the
さて、ここまでは、石英ファイバ31Gが固定された光コネクタ21を光モジュール111に対して固定する場合について説明した。図15に示すハードプラスチッククラッドファイバ31Hが固定された光コネクタ21を光モジュール111に対して固定する場合、図16に示すプラスチック光ファイバ31Pが固定された光コネクタ21を光モジュール111に対して固定する場合についても、図14(a)及び図14(b)に示される光モジュール111に対して同様に固定することができる。
So far, the case where the
また、ここまでは、フェルールを用いないフェルールレスタイプの光コネクタ21を光モジュール111に対して固定する場合について説明した。続いて、フェルールを用いた光コネクタ21Fを光モジュール111に対して固定する場合について説明する。図17(a)は、フェルールを用いた光コネクタが接続された光モジュールの断面図である。図17(b)は、図17(a)におけるXVIIb部の拡大断面図である。
In addition, the case where the ferruleless type
図17(a)及び図17(b)に示すように、光コネクタ21Fは、フェルール151を備えている。フェルール151は、光モジュール111のハウジング112の開口131よりも小径とされている。このフェルール151は、ファイバ挿通孔152を有しており、このファイバ挿通孔152に光ファイバ31が挿入されている。フェルール151の端面は、先端へ向かって突出する断面視円弧状に形成されており、このフェルール151の端面に、光ファイバ31の端面からなる受光面31aが配置されている。また、フェルール151の後端側には、大径部153が形成されており、後筒部42内における大径部153とストレングスメンバ24との間には、スプリング154が設けられている。そして、フェルール151は、スプリング154によって先端側へ向かって付勢され、これにより、フェルール151の端面がガイド部131aに当接されている。
As shown in FIGS. 17A and 17B, the
この光コネクタ21Fを光モジュール111に接続する場合は、フェルール151の端部がガイド部131aに摺接する。これにより、フェルール151は、その軸線が開口131の中心に位置合わせされる。さらに、開口131は、フェルール151の外径より小さいことからフェルール151は、その先端で露出された光ファイバ31の受光面31aが開口131から突出することなく、僅かに引き込んだ所定位置に配置される。こうして、フェルール151のファイバ挿通孔152に挿入された光ファイバ31のコア311端面が開口131近傍に配置され、FOT123の発光素子126と対向する近接位置に配置される。
When this
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
21,21F 光コネクタ
23 ハウジング(コネクタハウジング)
31 光ファイバ
31a 受光面
31b 先端部
31G 石英ファイバ心線(光ファイバ)
31H ハードプラスチッククラッドファイバ心線(光ファイバ)
31P プラスチック光ファイバ(光ファイバ)
32 シース
111 光モジュール
112 ハウジング(モジュールハウジング)
122 保持部
123 FOT(ファイバ光トランシーバ)
125 リード
126 発光素子
131 開口(第1の開口)
131a ガイド部
135 円筒部
137 開口(第2の開口)
143 素子搭載部
151 フェルール
152 ファイバ挿通孔
311 コア
312 クラッド
21,
31
31H hard plastic clad fiber core (optical fiber)
31P Plastic optical fiber (optical fiber)
32
125
143
Claims (8)
前記ファイバ光トランシーバを保持する保持部と、前記発光素子に臨む第1の開口および前記光ファイバの先端部が挿入される第2の開口と、を有する円筒部が形成されたモジュールハウジングと、
を備え、
前記ファイバ光トランシーバの前記発光素子が前記第1の開口に近接配置されていることを特徴とする光モジュール。 A fiber optic transceiver having a light emitting element in which light is transmitted between a light receiving surface comprising an end surface of an optical fiber having a core and a clad covering an outer surface of the core;
A module housing formed with a cylindrical portion having a holding portion for holding the fiber optic transceiver, a first opening facing the light emitting element, and a second opening into which the tip of the optical fiber is inserted;
With
An optical module, wherein the light emitting element of the fiber optic transceiver is disposed in proximity to the first opening.
前記ファイバ光トランシーバを保持する保持部と、前記発光素子に臨む第1の開口および前記光ファイバの先端部が挿入される第2の開口と、を有する円筒部が形成されたモジュールハウジングと、
を備える光モジュールと、
前記光ファイバと、前記光ファイバの外側面を覆うシースと、を有し、前記光ファイバのうちの前記受光面を含む先端部が前記シースから露出した光ケーブルと、
前記光ファイバのうちの前記シースから露出した前記先端部を内部に収容し、且つ、該先端部の一部を保持し、前記モジュールハウジングの前記円筒部に嵌合するコネクタハウジングと、
を備える光コネクタと、
を具備し、
前記ファイバ光トランシーバの前記発光素子が前記第1の開口に近接配置されていることを特徴とする嵌合ユニット。 A fiber optic transceiver having a light emitting element in which light is transmitted between a light receiving surface comprising an end surface of an optical fiber having a core and a clad covering an outer surface of the core;
A module housing formed with a cylindrical portion having a holding portion for holding the fiber optic transceiver, a first opening facing the light emitting element, and a second opening into which the tip of the optical fiber is inserted;
An optical module comprising:
The optical fiber, and a sheath covering an outer surface of the optical fiber, and an optical cable in which a tip portion including the light receiving surface of the optical fiber is exposed from the sheath;
A connector housing which accommodates the tip portion exposed from the sheath of the optical fiber and holds a part of the tip portion and fits into the cylindrical portion of the module housing;
An optical connector comprising:
Comprising
The fitting unit, wherein the light emitting element of the fiber optic transceiver is disposed in proximity to the first opening.
前記光ファイバが、コアと、該コアの外側面を覆うクラッドと、該クラッドの外側面を覆うジャケットと、を有し、
前記コネクタハウジングが、前記光ファイバのうちの前記シースから露出した前記先端部を内部に収容し、且つ、前記ジャケットの外側面を押圧して前記先端部の一部を保持する、
ことを特徴とする請求項4から6の何れか一項に記載の嵌合ユニット。 In the optical cable, the optical fiber is a quartz fiber,
The optical fiber has a core, a clad covering the outer surface of the core, and a jacket covering the outer surface of the clad,
The connector housing accommodates the tip of the optical fiber exposed from the sheath, and presses the outer surface of the jacket to hold a part of the tip;
The fitting unit according to any one of claims 4 to 6, characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013007633A JP2014137570A (en) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | Optical module and fitting unit |
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