JP2018173455A - 接続支持部品及び光モジュール - Google Patents

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治 大工原
弘飛 張
Hongfei Zhang
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Abstract

【課題】光ファイバーが剥き出されている部分において、光ファイバーが曲がったり、折れたりすることのない接続支持部品を提供する。
【解決手段】支持部本体131と、支持部本体の長手方向の一方の側に設けられた光ケーブル60と接続されるケーブル接続部132と、支持部本体の長手方向の他方の側に設けられ、フェルール20と接続されるフェルール接続部133と、を有し、ケーブル接続部は、光ケーブルの周囲に設置されたスリーブ61a、61bを外側より挟むことによりスリーブに接続されており、フェルール接続部は、フェルールと当接する接触部133aを有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、接続支持部品及び光モジュールに関する。
スーパーコンピュータ、ハイエンドサーバーの高速インターフェースにおける通信においては、光通信が普及しつつあり、電気信号を光信号に変換する光モジュールが用いられている。
光モジュールは、発光素子、受光素子、発光素子を駆動する駆動回路が設けられている。発光素子、受光素子、駆動回路はプリント基板に搭載されており、発光素子及び受光素子とレンズ付きフェルールとの間は光導波路により接続されている。
MTフェルールとレンズ付きフェルールとは、位置合わせされてクリップなどの接続部品により固定される。MTフェルールには、光ファイバーを備えた光ケーブルが接続される。
特開2015−23143号公報 特開2010−20162号公報 実開平5−32802号公報
光ケーブルでは光ファイバーの周囲が抗張力部材や被覆により覆われており、MTフェルールとの接続部分では抗張力部材や被覆が剥き出された光ファイバーとMTフェルールとが接続されている。光ケーブルは、抗張力部材に覆われている部分で筐体に固定されている。抗張力部材はアラミド繊維等により形成されており、被覆はPVC(ポリ塩化ビニル)により形成されているが、被覆は周囲温度によって膨張・収縮する。被覆が縮むと光ファイバーが剥き出している部分が長くなるため、この部分で光ファイバーが曲がったり、折れたりする場合があり、光損失が生じるため好ましくない。
このため、光モジュールにおいて、光ファイバーが剥き出されている部分において、光ファイバーが曲がったり、折れたりすることのない接続支持部品が求められている。
本実施の形態の一観点によれば、支持部本体と、前記支持部本体の長手方向の一方の側に設けられた光ケーブルと接続されるケーブル接続部と、前記支持部本体の長手方向の他方の側に設けられ、フェルールと接続されるフェルール接続部と、を有し、ケーブル接続部は、光ケーブルの周囲に設置されたスリーブを外側より挟むことにより前記スリーブに接続されており、前記フェルール接続部は、前記フェルールと当接する接触部を有することを特徴とする。
開示の接続支持部品によれば、光ファイバーが剥き出されている部分において、光ファイバーが曲がったり、折れたりすることを防ぐことができ、光損失が生じることを抑制することができる。
光モジュールの分解斜視図 MTフェルールと接続される光ケーブルの説明図 第1の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の構造図 第1の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の斜視図 第1の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された斜視図 第1の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された構造図 第1の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の説明図 第1の実施の形態における光モジュールの分解斜視図 第2の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の斜視図 第2の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された斜視図 第2の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された構造図 第3の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の構造図 第3の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の斜視図 第3の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された斜視図 第3の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された構造図 第4の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の斜視図 第4の実施の形態における光ファイバー接続支持部品が接続された斜視図 第5の実施の形態における光ファイバー接続支持部品の説明図 第5の実施の形態における他の光ファイバー接続支持部品の説明図
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材については、同一の符号を付して説明を省略する。
〔第1の実施の形態〕
光モジュールの光ファイバーが剥き出している部分が長くなることについて説明する。図1は光モジュールの分解斜視図である。
図1に示される光モジュールは、クリップ(接続部品)30により固定されたレンズ付きフェルール10及びMTフェルール20、プリント基板40、光導波路48が、下部筐体51と上部筐体52とを有する筐体に入れられており、光ケーブル60が接続されている。尚、レンズ付きフェルール10とMTフェルール20とは、不図示のガイドピンを用いて位置合わせをした状態で、クリップ30により固定されている。
プリント基板40には、FPC(Flexible Printed Circuits)42が接続されるコネクタ41が設けられている。FPC42には、電気信号を光信号に変換するVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)等の発光素子43及び光信号を電気信号に変換するフォトダイオード等の受光素子44、発光素子43を駆動する駆動IC、受光素子44から出力される電流を電圧に変換するTIAが設けられている。また、プリント基板40には、外部との接続のための接続端子47が設けられている。プリント基板40は、下部筐体51に設置される。
光導波路48はフレキシブルなシート状の光導波路であり、その一方の端はFPC42に接続されている。
光導波路48にはレンズ付きフェルール10に接続されている。クリップ30には2カ所にねじ穴31が設けられており、下部筐体51に設けられたねじ穴51aにねじ53によりねじどめされる。クリップ30を下部筐体51にねじどめすることにより、レンズ付きフェルール10とMTフェルール20が、クリップ30により下部筐体51に固定される。
光ケーブル60には、スリーブ61a、61bがカシメリング62により固定されている。スリーブ61a、61bが固定されている光ケーブル60の上下よりケーブルブーツ71、72が被せられ、プルタブ/ラッチ73が取り付けられる。
下部筐体51にレンズ付きフェルール10とMTフェルール20がクリップ30により固定され、プリント基板40が載置されている状態で、上部筐体52が下部筐体51に被せられ、上部筐体52のねじ穴52aと下部筐体51のねじ穴51bとがねじ54によりねじどめされる。
図2は、光ケーブル60とMTフェルール20との接続部分を示す。光ケーブル60は中心部分の複数の光ファイバー60aが被覆及び抗張力部材60bにより覆われている構造のものである。MTフェルール20との接続部分では被覆と抗張力部材60bを剥いて光ファイバー60aを露出させ、露出させた光ファイバー60aとMTフェルール20とが接続される。MTフェルール20の光ファイバー60aとの接続部分には、光ファイバー60aを保護するブーツ21が設けられている。尚、図2等において、複数の光ファイバーが横に並べられたものを一体として光ファイバー60aとして示している。また、図1に示す光モジュールは、細部において図2と異なる部分が存在している。
図2に示すように、剥かれた被覆と抗張力部材60bはスリーブ61a、61bのMTフェルール20側で折り曲げられており、スリーブ61a、61bとカシメリング62との間に挟まれた状態でカシメリング62により固定される。
抗張力部材60bはアラミド繊維等により形成されており、被覆はPVCにより形成されているため、熱が加わると被覆が収縮する場合がある。被覆及び抗張力部材60bは光ファイバー60aの周囲を覆っているだけであるため、被覆が収縮すると、光ファイバー60aの周囲の被覆と抗張力部材60bが光ファイバー60aに対して動き、被覆と抗張力部材60bが固定されているスリーブ61a、61b及びカシメリング62も被覆の収縮する左方向に移動する。このため、光ファイバー60aが露出している部分の長さが長くなる。
スリーブ61a、61bまたはカシメリング62はケーブルブーツ71、72に固定されており、MTフェルール20はクリップ30により下部筐体51に固定されている。ケーブルブーツ71、72は下部筐体51または上部筐体52に接続されており動くことはないため、スリーブ61a、61bまたはカシメリング62とMTフェルール20との間は、一定の距離が保たれている。従って、被覆が収縮し光ファイバー60aの露出部分が長くなると、光ファイバー60aの露出している部分に曲がりや折れが生じるなど負荷がかかり、これにより光損失が生じる場合がある。
(光ファイバー接続支持部品)
次に、第1の実施形態における光ファイバー接続支持部品(以下「接続支持部」)について図3及び図4に基づき説明する。図3(a)は本実施の形態による接続支持部130の上面図、図3(b)は正面図、図3(c)は背面図、図3(d)は左側面図、図3(e)は右側面図、図3(f)は底面図である。また、図4(a)、(b)は異なる方向から見た斜視図である。
本実施の形態による接続支持部130は金属板を折り曲げることにより形成され、支持部本体131の長手方向の一方の側に光ケーブル接続部(「ケーブル接続部」)132が設けられており、他方の側にMTフェルール接続部(「フェルール接続部」)133が設けられている。ケーブル接続部132は、支持部本体131の長手方向に対し垂直方向に延びた部分を2つ有している。フェルール接続部133は、支持部本体131の長手方向に対し垂直方向に延びた2つの部分を有している。接続支持部130は、例えば厚さが約0.3mmのステンレスの板を打ち抜き折り曲げることにより形成される。
接続支持部130は、例えば、長手方向の長さLが約81mm、ケーブル接続部132の長さLaが約15mm、フェルール接続部133の長さLbが約12.5mm、高さHbが約21.5mm、MTフェルール20が入る部分の幅Wbが約32mm、支持部本体131の中程部分の幅Wcが約12mmとなるように形成されている。
次に、接続支持部130の接続について、図5及び図6に基づき説明する。図5は接続支持部130により接続された光ケーブル60とMTフェルール20の斜視図であり、図6(a)は上面図、図6(b)は側面図、図6(c)は底面図である。
最初に、接続支持部130と光ケーブル60との接続について説明する。光ケーブル60の被覆と抗張力部材60bを剥いて光ファイバー60aを露出させた後、光ケーブル60にスリーブ61aとスリーブ61bを取り付け、剥かれた被覆と抗張力部材60bをスリーブ61a、61bの周囲に折り曲げる。この後、折り曲げられた被覆と抗張力部材60bの外側よりケーブル接続部132をかしめて光ケーブル60をスリーブ61a、61bに固定する。これにより、光ケーブル60の周囲を覆うようにスリーブ61a、61bが設置され、被覆と抗張力部材60bはスリーブ61a、61bとケーブル接続部132との間に挟まれて固定される。本実施の形態において、ケーブル接続部132がかしめられるのはスリーブ61a、61bの外側であるため、スリーブ61a、61bの内側の光ケーブル60にはケーブル接続部132をかしめる際に加えられる力が及ぶことはない。
次に、接続支持部130とMTフェルール20との接続について説明する。図5及び図6に示すように、MTフェルール20は、光ファイバー60aが接続されている側に本体部20aよりも幅が広い幅広部20bを有している。図3及び図4に示すように、フェルール接続部133はコの字状に延びた部分を略垂直に曲げることにより形成されており、両側の折り曲げられている部分の間の幅が本体部20aの幅と略同じとなるように形成されている。
接続支持部130とMTフェルール20とを接続する際には、折り曲げられたフェルール接続部133の間に本体部20aを入れる。これにより、本体部20aは、フェルール接続部133により両側から挟まれた状態となる。このとき、フェルール接続部133の光ケーブル側の縁に位置する接触部133aが、本体部20aと幅広部20bの間の段部に接触する。そのため、接続支持部130が光ケーブル60側に引っ張られても段部に接触部133aが接触するため、フェルール接続部133の光ケーブル60側への移動が規制され、MTフェルール20から外れることはない。一方、ケーブル接続部132はスリーブにかしめにより固定されているため、被覆が収縮しても接続支持部130によりスリーブ61a、61bの図示左側への移動を防止でき、MTフェルール20と光ケーブル60とは、所定の距離以上に離れることはない。よって、光ファイバー60aが剥き出しとなっている部分も長くなることがない。そのため、光ファイバー60aが曲がったり折れたりすることはなく、光損失が生じることを防ぐことができる。尚、接続支持部130は金属により形成されておりバネ性を有しているため、フェルール接続部133に本体部20aが挟まれるような弾性を有するように形成してもよい。これにより、本体部20aはフェルール接続部133により固定することができる。
尚、本実施の形態では、接続支持部130が金属により形成されている場合について説明したが、金属以外にも、樹脂や、金属と樹脂との複合材料により形成してもよい。接続支持部130を金属と樹脂との複合材料により形成する場合には、金属部分を先に形成し、この後、インサート成型により樹脂と一体的に形成する。
(光モジュール)
本実施の形態による光モジュールは、図5及び図6に示される接続支持部130により接続された光ケーブル60とMTフェルール20が筐体内に入れられている。具体的には、図7に示すようにレンズ付きフェルール10とMTフェルール20とがクリップ30により固定されて、図8に示すように下部筐体51と上部筐体52とを有する筐体内部に入れられている。尚、図8は本実施の形態による光モジュールの構成を示すものであるが、細部において他の図面とは異なる部分が存在している。
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施形態について説明する。図9(a)、(b)は本実施の形態による接続支持部230を異なる方向から見た斜視図である。
本実施の形態による接続支持部には、接続支持部を筐体にねじどめするためのねじ穴が設けられている。図9に示すように、本実施の形態による接続支持部230は金属板を折り曲げることにより形成されており、一方の側にはケーブル接続部132が、他方の側にはフェルール接続部233が設けられている。支持部本体231の中程には、筐体に取り付けるためのねじ穴234が2つ設けられており、接続支持部230を筐体に直接取り付けることができる。
また、フェルール接続部233の端には、MTフェルール20とフェルール接続部233との接続を確実にするため、MTフェルール20を取り付けた際にMTフェルール20がはずれないような引っ掛け部235が設けられている。引っ掛け部235は、2つのフェルール接続部233の端を互いに内側に折り曲げることにより形成されている。
次に、本実施の形態による接続支持部230の接続について、図10及び図11に基づき説明する。図10は光ケーブル60とMTフェルール20とが接続支持部230により接続されている状態の斜視図であり、図11(a)は上面図、図11(b)は側面図、図11(c)は底面図である。尚、ケーブル接続部132と光ケーブル60との接続は第1の実施の形態と同様である。
接続支持部230とMTフェルール20とを接続する際には、折り曲げられているフェルール接続部233の間にMTフェルール20の本体部20aを入れる。これにより、本体部20aはフェルール接続部233に挟まれた状態となる。また、フェルール接続部233の端には、MTフェルール20がはずれないような引っ掛け部235が設けられており、MTフェルール20の上面が引っ掛け部23により押さえられ、MTフェルール20は接続支持部230により支持され固定される。
本実施の形態によっても、被覆が収縮しても、接続支持部230によりスリーブ61a、61bの移動が規制され、MTフェルール20とスリーブ61a、61bとの距離を一定の距離に保つことができる。よって、光ファイバー60aが剥き出しとなっている部分も所定の長さに保たれ、光ファイバー60aが曲がったり折れたりすることはなく、光損失が生じることを防ぐことができる。
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
〔第3の実施の形態〕
次に、第3の実施形態について説明する。本実施の形態における接続支持部は、電磁シールド機能を有する。
図12(a)は本実施の形態による接続支持部330の上面図、図12(b)は正面図、図12(c)は背面図、図12(d)は左側面図、図12(e)は右側面図、図12(f)は底面図である。また、図13(a)、(b)は異なる方向から見た斜視図である。
図12及び図13に示すように、本実施の形態による接続支持部330は金属板を折り曲げることにより形成されており、一方の側にケーブル接続部132が、他方の側にフェルール接続部333が設けられている。
支持部本体331の中程には、金属板を折り曲げて形成された上側遮蔽部336及び下側遮蔽部337が形成されている。上側遮蔽部336及び下側遮蔽部337は、支持部本体331の面に対し略垂直に折り曲げることにより形成されており、上側遮蔽部336は支持部本体331の面に対し上面側に出っ張っており、下側遮蔽部337は支持部本体331の面に対し底面側に出っ張っている。
光モジュールでは、MTフェルール20側の奥に高周波の電磁波を発生する半導体素子や回路基板が設置されている。高周波の電磁波が光モジュールの外に漏れると、光モジュール外の電子機器に悪影響を与えるため、好ましくない。
特に、光モジュールの光ケーブル60が接続されている部分では、光ケーブル60やMTフェルール20が存在しているため、電磁シールド機能を有する部材を設置することは容易ではない。このため、本実施の形態では、接続支持部330が電磁シールドの機能を有するように形成されている。尚、例えば、上側遮蔽部336は高さHdが約20mm、下側遮蔽部337は高さHeが約10mm、上側遮蔽部336及び下側遮蔽部337は幅Wdが約55mmとなるように形成されている。
フェルール接続部333の端には、MTフェルール20とフェルール接続部333との接続を確実にするため、取り付けたMTフェルール20がはずれないようにスナップフィット部335が設けられている。スナップフィット部335は、フェルール接続部333の端が相互に内側に凸となるように形成されており、フェルール接続部333にMTフェルール20を取り付ける際には、MTフェルール20によりスナップフィット部335を両側に押してスナップフィット部335の間隔を広げて入れる。
次に、接続支持部330の接続について、図14及び図15に基づき説明する。図14は接続支持部330により接続されている光ケーブル60とMTフェルール20の斜視図であり、図15(a)は上面図、図15(b)は側面図、図15(c)は底面図である。尚、ケーブル接続部132と光ケーブル60との接続は第1の実施の形態と同様である。
接続支持部330とMTフェルール20とを接続する際には、フェルール接続部333の間にMTフェルール20の本体部20aを入れる。これにより、本体部20aは、両側のフェルール接続部333に挟まれた状態となる。
フェルール接続部333の端に設けられたスナップフィット部335によりMTフェルール20の上面が押さえられ、MTフェルール20は接続支持部330に固定される。また、フェルール接続部333の縁が幅広部20bに当接するため、被覆が収縮しても接続支持部330が移動することが防止され、MTフェルール20とスリーブ61との間隔を一定の距離に保つことができる。よって、光ファイバー60aが剥き出しとなっている部分の長さも、所定の長さに保たれるため、光ファイバー60aが曲がったり、折れたりすることはなく、光損失が生じることを防ぐことができる。
本実施の形態によれば、上側遮蔽部336、337によって下部筐体51と上部筐体52内で光ケーブル60とMTフェルール20との間がふさがれるため、遮蔽部により電磁波が遮蔽され、光モジュールの光ケーブル側に電磁波が漏れることを防止することが出来る。特に、遮蔽部は接続支持部330と一体的に構成されているため、電磁波を遮蔽するための別個の部材を用いる必要がない。
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
〔第4の実施の形態〕
次に、第4の実施形態について説明する。図16(a)、(b)は本実施の形態による接続支持部430を異なる方向から見た斜視図である。本実施の形態による接続支持部はその強度を高めたものである。
支持部本体431には、その長手方向に沿って凸状に折り曲げられた折り曲げ部438が形成されている。このように折り曲げ部438を形成することにより、折り曲げられた部分が撓みにくく、折れ曲がりにくくなるため、接続支持部の強度を高めることができ、接続支持部の変形に起因する光ファイバーの曲りなどを効果的に防止できる。
尚、接続支持部430の接続は、第1の実施の形態と同様である。図17は、光ケーブル60とMTフェルール20とが接続支持部430により接続されている状態の斜視図である。
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
〔第5の実施の形態〕
次に、第5の実施形態について説明する。図18(a)は本実施の形態による接続支持部の上面図、図18(b)は正面図、図18(c)は左側面図、図18(d)は右側面図である。本実施の形態における接続支持部は、ケーブル接続部132の内側に突起を設けたものである。
図18に示すように、ケーブル接続部132の内側の一部を切り起こすことにより、ケーブル接続部132の内側に出っ張った突起531を形成したものである。このようにケーブル接続部132の内側に突起531を形成することにより、光ケーブル60が引っ張られても、スリーブ61a、61bの周囲の抗張力部材60bが突起531に引っ掛かり、ずれることを防ぐことができる。即ち、ケーブル接続部132をかしめることにより固定されたスリーブ61a、61bの周囲の抗張力部材60bが、ケーブル接続部132の内側に出っ張った突起531に引っ掛かる。このため、光ケーブル60が引っ張られても、スリーブ61a、61bの周囲の抗張力部材60bがずれることはない。従って、本実施の形態では、スリーブ61a、61bとケーブル接続部132との固定をより確実なものとすることができる。
また、本実施の形態では、金属板を切り起こすのではなく、図19に示すように、金属板の内側に突起532を設けたものであってもよい。突起532は、ケーブル接続部132の一部に力を加え変形させることにより形成することができる。図19(a)は接続支持部の上面図、図19(b)は正面図、図19(c)は左側面図、図19(d)は右側面図である。
尚、本実施の形態は、第1から第4の実施の形態に適用可能である。
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
10 レンズ付きフェルール
20 MTフェルール
20b 幅広部
30 クリップ
60 光ケーブル
60a 光ファイバー
60b 抗張力部材
61a、61b スリーブ
130 接続支持部
131 支持部本体
132 ケーブル接続部
133 フェルール接続部
133a 接触部

Claims (5)

  1. 支持部本体と、
    前記支持部本体の長手方向の一方の側に設けられた光ケーブルと接続されるケーブル接続部と、
    前記支持部本体の長手方向の他方の側に設けられ、フェルールと接続されるフェルール接続部と、
    を有し、
    ケーブル接続部は、光ケーブルの周囲に設置されたスリーブを外側より挟むことにより前記スリーブに接続されており、
    前記フェルール接続部は、前記フェルールと当接する接触部を有することを特徴とする接続支持部品。
  2. 前記フェルール接続部は、前記支持部本体から両側に広がるばね性を有する2つの部分により形成されており、
    前記フェルールは、前記2つの部分により挟まれた状態で接続されることを特徴とする請求項1に記載の接続支持部品。
  3. 前記フェルール接続部は、前記支持部本体から両側に広がる2つの部分により形成されており、
    前記フェルール接続部の端の各々には、前記フェルールに引っ掛けられる引っ掛け部あるいはスナップフィット部が設けられており、
    前記フェルールは、前記2つの部分により挟まれた状態で接続されることを特徴とする請求項1に記載の接続支持部品。
  4. 前記支持部本体の、前記ケーブル接続部と前記フェルール接続部との間の面に対して出っ張った遮蔽部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の接続支持部品。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の接続支持部品と、
    前記フェルールと、
    を有することを特徴とする光モジュール。
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