JPH04152309A

JPH04152309A - スリーブヘのレンズ固定構造

Info

Publication number: JPH04152309A
Application number: JP27630290A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ishizaka; 哲男石坂; Toshio Oya; 大矢　利夫; Takayuki Masuko; 益子　隆行; Shunichi Sato; 俊一佐藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-05-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】概要光半導体モジュール等におけるスリーブへのレンズ固定
構造に関し、レンズにクラックの入るのを防止するようにしたスリー
ブへのレンズ固定構造を提供することを目的とし、ロッドレンズをフランジ付割りスリーブ内に圧入して半
田により固定したレンズアセンブリを、スリーブ内に挿
入して溶接により固定するスリーブへのレンズ固定構造
において、前δ己フランジ付割りスリーブのフランジ部
分に設けた割れ部を幅広に形成し、該割れ部でフランジ
付割りスリーブを前記スリーブにレーザ溶接して構成す
る。

産業上の利用分野本発明は光半導体モジュール等におけるスリーブへのレ
ンズ固定構造に関する。

光ファイバを光伝送路として使用する例えば光通信シス
テムにおいては、半導体レーザ（ＬＤ）及び発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）等の光半導体素子の出射光を光フアイバ
内に導入するたｔに、光半導体素子と光フアイバ入射端
面とを所定の位置関係で固定し、これらの間に集光用の
レンズを設けてなる光半導体モジュールが使用される。

この種の光半導体モジニールにおいては、構成部品相互
間の位置関係が直接的に光結合効率に影響を及ぼすから
、各構成部品は１μｍ以下という高い精度で位置法給さ
れることが要求される。また、長期間この位首決め精度
が維持されることが要求される。

従来の技術第１１図は従来のレンズ固定構造を採用した、レンズア
センブリの正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。２はそ
の一端にフランジ４が形成されたフランジ付割りスリー
ブであり、例えばステンレス等から形成される。フラン
ジ付割りスリーブ２内に集光性ロッドレンズ６を圧入し
、割れ部５及び両端部を半田８．９にて固定している。

ロッドレンズ６と割りスリーブ２が半田付は可能なよう
に、ロッドレンズ６の外周部及び割りスリーブ２０所定
箇所が金メツキされている。

このように組立てられたレンズアセンブリ１０を、第１
２図に示すように、段付スリーブ１２内に一端側から挿
入し、第１２図（Ａ）のＰで示される４点でフランジ４
を段付スリーブ１２にレーザ溶接する。一方、段付スリ
ーブ１２の他端側からは光ファイバ１６に接続されたフ
ェルール１４が挿入され、ロッドレンズ１６との位置関
係を調整された後、同じくレーザ溶接により溶接固定さ
れて、バーチャルファイバ・アセンブリ１８が形成され
る。

発明が解決しようとする課題ところで、レンズアセンブリ１０及びフェルール１４を
役付スリーブ１２にレーザ溶接後、レーザ溶接による応
力を取り除（ために、通常長時間のアニールが繰り返し
て行われる。このアニール時にフランジ付割りスリーブ
２のフランジ４に弓っ張り力が働き、フランジを拡げる
作用をする。

これによりロッドレンズ６が半径方向外側に引っ張られ
るため、フランジ４の割れ部５近辺からロッドレンズ６
に矢印Ｃで示すクラックが発生するという問題があった
。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、レンズにクラックの入るのを防
止するようにしたスリーブへのレンズ固定構造を提供す
ることである。

課題を解決するための手段第１の解決手段は、ロッドレンズをフランジ付割りスリ
ーブ内に圧入して半田により固定したレンズアセンブリ
を、スリーブ内に挿入して溶接により固定するスリーブ
へのレンズ固定構造において、前記フランジ付割りスリ
ーブのフランジ部分に設けた割れ部を幅広に形成し、該
割れ部でフランジ付割りスリーブをスリーブにレーザ溶
接するように構成する。

第２の解決手段は、フランジに少なくともその一部が円
周方向に伸長する複数のスリットを設け、レンズ中心線
と各々のスリットの概略中心部分を結んだ直線の延長線
がフランジの外周と交わる点で、フランジを前記スリー
ブにレーザ溶接するように構成する。

第３の解決手段は、フランジ付割りスリーブにフランジ
部分から連続して軸方向に伸長する複数本のスリットを
設け、これらのスリットに半田を流し込んでロッドレン
ズをフランジ付割りスリーブ内に固定してレンズアセン
ブリを形成し、フランジに設けた各々のスリットの一方
の側のみでフランジをスリーブに溶接するように構成す
る。

作　　　用いずれの解決手段においても、溶接後のアニール時にお
いてレンズに引っ張り力が働くことが防止されるため、
レンズ割れを防止することができる。また、第３の解決
手段によると、レンズ半田付は時にロッドレンズに引っ
張り力が働くことが防止され、半田付は時におけるレン
ズ割れも完全に防止できる。

実　　施　　例以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説胡
する。

第１図は本発明の第１実施例に係るレンズ固定構造を採
用したバーチャルファイバ・アセンブリ２０の斜視図で
ある。２２はフランジ２４がその一端に一体的に形成さ
れたフランジ付割りスリーブ２３内に集光性ロッドレン
ズ６を圧入して、半田２６により固定したレンズアセン
ブリであり、このレンズアセンブリ２２においてはフラ
ンジ２４の割れ部２５をスポット溶接可能なように幅広
に形成している。

レンズアセンブリ２２を役付スリーブ１２内に挿入し、
幅広割れ部２５内でＰで示される２点及び下方にＰで示
される２点をレーザ溶接することにより、レンズアセン
ブリ２２を段付スリーブ１２内に固定し、バーチャルフ
ァイバ・アセンブリ２０を形成している。フランジ２４
を割れ部２５で役付スリーブ１２にレーザ溶接するため
、溶接後のアニール時にフランジ２４に矢印Ｆで示した
方向に引っ張り力が働くため、アニール時にロッドレン
ズ６の割れ部２５近辺に収縮力が働き、ロッドレンズ６
に割れ部近辺からクラックが発生することが防止される
。

次に第２図を参照すると、上述した第１実施例の変形例
に係るレンズアセンブリ２２′の斜視図が示されている
。この変形例においては、フランジ２４の幅広割れ部２
５′がテーバ状に形成されている。フランジ２４の幅広
割れ部２５′をこのようにテーバ形状にすることにより
、第３図に示されるように２点でレーザ溶接する際の作
業性を改善している。

第４図を参照すると、第１実施例のさらに他の変形例に
係るレンズアセンブリ２０′が示されている。この変形
例においては、フランジ２８を幅広割れ部２５から遠ざ
かるにつれて徐々に薄くなるように、概略テーバ状に形
成し、役付スリーブの端部をフランジ２８のテーバ角に
合致するように斜めに形成し、フランジ２８の薄肉部に
２個の穴２９を設けて、割れＢ２５の２点に加えてこれ
らの穴２９の２点でレーザ溶接することにより、レンズ
アセンブリ２０′を役付スリーブ内に固定している。穴
２９内では半径方向の外側をレーデ溶接するようにする
。このように、フランジ２８の幅広割れ部２５に加えて
穴部２９でレーザ溶接することにより、フランジ２８に
半径方向外側に向かう引っ張り力が生じることが防止さ
れ、ロッドレンズ６にクラックが入ることが防止される
。

次に第５図及び第６図を参照すると、本発明の１２実施
例に係るレンズアセンブリの正面図、断面図が示されて
いる。フランジ付割りスリーブ３１のフランジ３２には
、割れ部３３から円周方向に伸長する一対のスリット３
４と、割れ部３３０反対側のフランジ３２表面から最初
半径方向に伸長し、次いで円周方向に伸長する一対のス
リット３５が形成されている。フランジ付割りスリーブ
３１内にロッドレンズ６が圧入されて、半田２６により
固定され、レンズアセンブリ３０が形成される。

このように形成されたレンズアセンブリ３０は、第７図
に示すようにその一端側から役付スリーブ１２内に挿入
され、第８図に示すようにＰ２　の４点で役付スリーブ
１２にレーザ溶接される。一方、段付スリーブ１２の他
端側からは光ファイバ１６が接続されたフェルール１４
が挿入されて、レンズアセンブリ３０と相対的位置関係
を調整された後、Ｐ、に示す位置でレーザ溶接される。

ここで注意すべきはレーザ溶接の順序であり、まずフェ
ルール１４がＰ、で示す４点でレーザ溶接され、レンズ
アセンブリ３０がＰ２　で示す４点でレーザ溶接されて
から、最後に役付スリーブ１２の薄肉部がＰ３　で示す
ようにレーザ溶接されてバーチャルファイバ・アセンブ
リ３６が組立てられる。

フランジ３２にスリット３４．３５が設けられているた
め、フランジ３２をＰ２　で示す４点で役付スリーブ１
２にレーザ溶接しているので、溶接後のアニール時にフ
ランジ３２に働く半径方向外向きの引っ張り力はスリッ
ト３４で吸収されるため、ロッドレンズ６に対する引っ
張り力が緩和されロッドレンズにクラックが発生するこ
とはない。

また、バーチャルファイバ・アセンブリ３６の組立てに
おいて、Ｐ３　のレーデ溶接を最後に行うようにしたた
め、バーチャルファイバ・アセンブリ３６に組み立てる
際にロッドレンズ６にクラックが発生することが防止さ
れる。

次に第９図を参照すると、本発明の第３実施例に係るレ
ンズアセンブリ３８が示されている。フランジ付割りス
リーブ４０にはフランジ４２部分から連続して軸方向に
伸長する複数本のスリット４３が設けられているととも
に、その他端側からはスリット４３の中間位置に伸長す
るように複数本のスリット４５が形成されている。この
ように構成することにより、ロッドレンズ６をフランジ
付割りスリーブ４０内に圧入し、スリット４３゜４５内
に半田を流し込んでロッドレンズ６を固定するとき、レ
ンズ冷却時にスリット４３と４３の間及びスリット４５
と４５の間に働く材料の熱膨張係数の差に起因するレン
ズ側面での引っ張り応力は、スリット４３．４５の数を
それぞれｎ個とすると、１個のスリットのときの１／ｎ
倍と小さくなる。

このように引っ張り応力が低減されるため、ロッドレン
ズ６をレンズアセンブリ３８に組み立てる際に、ロッド
レンズ６にクラックが発生することが防止される。

このように形成されたレンズアセンブリ３８を段付スリ
ーブ１２内に挿入して溶接固定する際には、第１０図に
Ｐに示すようにフランジ４２に設けた各々のスリット４
３の一方の側のみでフランジ４２を役付スリーブ１２に
溶接するようにする。

このようにスリット４３の一方の側のみで溶接すること
により、溶接後の収縮による応力をほぼ零にすることが
できる。

発明の効果本発明は以上詳述したように構成したので、レンズアセ
ンブリ溶接後のアニールに起因するレンズ割れが防止で
き、レンズを使用した光部品の製造歩留りを向上できる
という効果を奏する。また、フランジ付割りスリーブに
複数個のスリットを設けた実施例においては、レンズ半
田付は時にレンズに生じるクラックを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例斜視図、第２図は第１実施例の変形例斜視図、第３図は第２図の要部平面図、第４図は第１実施例のさらに他の変形例斜視図、第５図
は第２実施例のレンズアセンブリ正面図、第６図は第２
実施例のレンズアセンブリ断面図、第７図は第２実施例
断面図、第８図は第７図の■方向矢視図、第９図は第３実施例斜視図、第１０図は第３実施例の溶接方法を説明する図、第１１
図は従来例のレンズアセンブリを示す図、第１２図は従
来例のバーチャルファイバ・アセンブリを示す図である
。６・・・ロッドレンズ、１２・・・役付スリーブ、２２．３０．３８・・・レンズアセンブリ、２４゜２８゜３２゜２・・・フランジ、２０゜６・・・バーチャルファイバ・アセンブリ、Ｐ・・・レ
ーザ溶接位置。

Claims

【特許請求の範囲】１、ロッドレンズ（６）をフランジ付割りスリーブ（２
３）内に圧入して半田により固定したレンズアセンブリ
（２２）を、スリーブ（１２）内に挿入して溶接により
固定するスリーブへのレンズ固定構造において、前記フランジ付割りスリーブ（２３）のフランジ部分（
２４）に設けた割れ部（２５）を幅広に形成し、該割れ
部（２５）でフランジ付割りスリーブ（２３）を前記ス
リーブ（１２）にレーザ溶接したことを特徴とするスリ
ーブへのレンズ固定構造。２、前記フランジ付割りスリーブ（２３）のフランジ部
分（２８）を前記幅広割れ部（２５）から遠ざかるにつ
れて徐々に薄く形成し、前記スリーブ（１２）の端部を
斜めに形成し、該フランジ（２８）の薄肉部に穴（２９
）を設けて、該穴部（２９）でフランジ（２８）をスリ
ーブ（１２）の前記端部にレーザ溶接したことを特徴と
する請求項１記載のスリーブへのレンズ固定構造。３、ロッドレンズ（６）をフランジ付割りスリーブ（３
１）内に圧入して半田により固定したレンズアセンブリ
（３０）を、スリーブ（１２）内に挿入して溶接により
固定するスリーブーへのレンズ固定構造において、前記フランジ付割りスリーブ（３１）のフランジ（３２
）に少なくともその一部が円周方向に伸長する複数のス
リット（３４、３５）を設け、レンズ（６）中心線と各々のスリット（３４、３５）の
概略中心部分を結んだ直線の延長線がフランジ（３２）
の外周と交わる点で、該フランジ（３２）を前記スリー
ブ（１２）にレーザ溶接したことを特徴とするスリーブ
へのレンズ固定構造。４、ロッドレンズ（６）をフランジ付割りスリーブ（４
０）内に圧入して半田により固定したレンズアセンブリ
（３８）を、スリーブ（１２）内に挿入して溶接により
固定するスリーブへのレンズ固定構造において、前記フランジ付割りスリーブ（４０）にフランジ部分（
４２）から連続して軸方向に伸長する複数本のスリット
（４３）を設け、該スリット（４３）に半田を流し込んで前記ロッドレン
ズ（６）をフランジ付割りスリーブ（４０）内に固定し
てレンズアセンブリ（３８）を形成し、該レンズアセン
ブリ（３８）をスリーブ（１２）内に挿入して溶接した
ことを特徴とするスリーブへのレンズ固定構造。５、前記フランジ（４２）に設けた各々のスリット（４
３）の一方の側のみで該フランジ（４２）を前記スリー
ブ（１２）に溶接したことを特徴とする請求項４記載の
スリーブへのレンズ固定構造。