JPH06250051A - 光ファイバモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホルダとスリーブとを、確実な機械的強度で
保持すると共に、溶接による残留ひずみの影響を受ける
ことなく、かつ溶接箇所を中心にしてホルダが振れたり
することの無い高信頼性の光ファイバモジュールを提供
する。 【構成】 光ファイバ１０を保持した筒状のホルダ１２
と、このホルダ１２の外形に対応した内形の穴を有して
この穴内にホルダ１２を挿入支持するスリーブ１５と、
このスリーブ１５を介して前記ホルダ１２を固定する筐
体８とを備え、該筐体８にホルダ１２を固定することで
ホルダ１２の光ファイバ１０と筐体８内に収納したレー
ザダイオード１との光結合を行う光ファイバモジュール
において、前記スリーブ１５とホルダ１２との接合箇所
を、スリーブ１５並びにホルダ１２の軸線方向に対して
複数箇所設けるようにしたものである。これにより、ホ
ルダ１２とスリーブ１５との機械的強度を確保すると共
に、固定後にホルダ１２が接合部を支点として振れるの
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバモジュール
の構造に関し、特に、光ファイバを保持するホルダを、
スリーブを介して発光素子あるいは受光素子を収納した
筐体に接続する際のホルダとスリーブとの接合構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
発光素子または受光素子と光ファイバとを光学的に結合
させるための種々の器具が提案され実用化が図られてい
る。図５は発光素子または受光素子としてレーザダイオ
ードを用いた場合の従来の光ファイバモジュールの構成
を示す断面図である。

【０００３】図において、１はレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）、２はレーザダイオード１を搭載して該レーザダイ
オード１の発熱を放熱するヒートシンク、３はレーザダ
イオード１とヒートシンク２をボンディングしたＬＤヘ
ッダ、４はＬＤヘッダ３を取り付けたＬ字状の支持板で
ある。なお、ＬＤヘッダ３と支持板４とは、放熱性を良
くするために、半田により固定している。

【０００４】５はレーザダイオード１と近接して取り付
けられ、該レーザダイオード１から発せられる光を平行
ビーム光に変換するレンズ、６はこのレンズ５を接着，
圧入等により取り付けたレンズホルダ、７はこのレンズ
ホルダ６を支持板４に固定するためのスリーブである。
そして、前記支持板４のレンズホルダ６が取り付けられ
る部位である水平片４ａには、レンズホルダ６より若干
大きな径の穴４ｂが開けられており、この穴４ｂ内にレ
ンズ５とレンズホルダ６の一部が入り込むように配設す
ると共に、レンズ５と前記レーザダイオード１の光軸が
合致するようにレンズホルダ６の位置を調整した後、前
記スリーブ７を介してレンズホルダ６を前記支持板４の
水平片４ａにＹＡＧレーザ等で溶接固定している。

【０００５】８はこのような支持板４を内部に取り付け
て保護する筐体であり、該支持板４に固定されたレーザ
ダイオード１，レンズ５等を保護する。９はレンズ５か
らの平行ビーム光を集光して光ファイバ１０に結合させ
るレンズ、１１は光ファイバ１０を固定しているフェル
ール、１２はこのフェルール１１と前記レンズ９とを筒
形の内部に保持している筒状のホルダであり、以下、こ
れら一体化したレンズ５，光ファイバ１０，フェルール
１１，そしてホルダ１２をコリメータ１３という。

【０００６】１４はこのコリメータ１３を筐体８に固定
するための筒状のスリーブである。そして、このスリー
ブ１４を介してコリメータ１３を筐体８に接続する場合
は、まず、スリーブ１４内にその一端側から前記コリメ
ータ１３を挿入し、このコリメータ１３の光ファイバ１
０と筐体８内に収納されているダイオード１の光軸と一
致するように調整してから、ＹＡＧレーザ等によりコリ
メータ１３におけるホルダ１２の外周面とスリーブ１４
の一端側（図中ａ部）とをスミ肉溶接により固定する。
この後、さらにスリーブ１４の他端面を筐体８の上端面
に当接させ、この当接部をＹＡＧレーザ等により溶接固
定すると、従来の光ファイバモジュールが形成される。

【０００７】このような構成により、従来の光ファイバ
モジュールはレーザダイオード１からの光をレンズ５で
平行なビーム光に変換し、これをレンズ９で集光して、
この集光された光を光ファイバ１０に照射して光結合さ
せていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光ファイバモジュールの構成によれば、次に示
すようないくつかの問題を有していた。図６は従来例の
問題点を示すスリーブとコリメータのホルダとの接合部
分の要部断面図であり、この図に見られるように、従来
の構造におけるスリーブ１４とホルダ１２との固定は、
このホルダ１２の外周面と、この外周面に接するスリー
ブ１４の一端側との接線部分だけ、すなわち図中ａ部の
みをＹＡＧレーザ溶接等によりスミ肉溶接で行ってい
る。

【０００９】ところが、このような構造では、光学系で
あるコリメータ１３のホルダ１２に対してスリーブ１４
は、前記光学系の光軸と直交する方向における或る一点
の円周面上でしか固定されていないために、まず、機械
的強度に弱いという欠点があり、さらにＹＡＧレーザ溶
接による残留ひずみの影響を受けやすいという問題があ
った。

【００１０】また、固定箇所が光学系の光軸に対して直
交する方向に１か所しか設けていないことで、フェルー
ル１１が温度変化等の影響により溶接箇所（接合部）を
中心にして振れてしまい、光学的な信頼性を低下させて
いたという問題があった。本発明は、上述した問題点を
解決するためになされたもので、光学系のホルダとスリ
ーブにおける固定を、確実な機械的強度に保持すると共
に、ＹＡＧレーザ溶接による残留ひずみの影響を受ける
ことなく、かつ溶接箇所を中心にしてホルダが振れたり
することの無い高信頼性の光ファイバモジュールを提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明は、光ファイバを中心に保持した筒状のホル
ダと、このホルダの外形に対応した大きさの内形の穴を
有し、かつこの穴内に挿入して接合することにより前記
ホルダを支持するスリーブと、前記光ファイバとの光結
合を行う発光素子あるいは受光素子を収納た筐体とを備
え、前記光ファイバの光軸と前記筐体内の発光素子ある
いは受光素子の光軸とが一致前記筐体端面に前記ホルダ
を、前記スリーブを介して固定して成る光ファイバモジ
ュールにおいて、前記スリーブとホルダとの接合箇所
を、スリーブ並びにホルダの軸線方向に対して複数箇所
設けることとしたものである。

【００１２】

【作用】上述した構成により、光ファイバを保持したホ
ルダを、発光素子あるいは受光素子を収納した筐体の上
端部にスリーブを介して固定した場合、このスリーブと
ホルダとの接合箇所は、該スリーブとホルダのそれぞれ
の軸線方向に対して複数箇所となるため、スリーブとホ
ルダとは互いの結合状態の機械的強度の向上が図れるこ
とになる。また、この接合箇所が一か所であった場合に
は、外部からの衝撃等を受けたとき、この接合部が支点
となって首振りを生じる恐れがあったが、接合箇所が複
数箇所となったことで首振り状態は防止される。また、
残留ひずみが１か所の接合部に偏ることもない。

【００１３】その結果、光ファイバと筐体内の発光素子
あるいは受光素子間における光結合は、安定した結合結
果を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を図面を用
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるホ
ルダとスリーブの接合構造を示す光ファイバモジュール
の要部拡大断面図である。なお、以下の各実施例におい
て、従来と同様の構成の部位については、同じ番号を付
して説明する。

【００１５】図において、８は筐体であり、この筐体８
内には、従来例で示した光ファイバモジュールと同様
に、レーザダイオードと、このレーザダイオードから発
せられる光を平行ビーム光に変換するレンズや、これら
を固定するＬＤヘッダ，レンズホルダや支持板等を収納
し保護している。１２は筒状のホルダであり、このホル
ダ１２内には、やはり従来例で示した光ファイバモジュ
ールと同様に、平行ビーム光を集光するレンズ９，この
レンズ９からの光が結合される光ファイバ１０，そして
光ファイバ１０を保持するフェルール１１を固定してお
り、これによりコリメータ１３を構成している。

【００１６】１５はこのコリメータ１３におけるホルダ
１２を筐体８に固定するためのスリーブで、例えばコバ
ール，ＳＵＳ３０４等の金属で略円筒状に形成され、軸
線方向に沿って開けられた穴に前記ホルダ１２を挿入す
るようになっている。１６はこのスリーブ１５の胴部中
央に形成された接合部としての薄肉部であり、この薄肉
部１６はスリーブ１５の胴部中央を円周方向にわたって
段部を設けて形成した溝状部より成っている。

【００１７】このような構成において、スリーブ１５を
介してコリメータ１３を筐体８に固定する場合は、ま
ず、スリーブ１５内にコリメータ１３のホルダ１２を挿
入し、スリーブ１５の上端部とホルダ１２の外周面との
接合部ａをＹＡＧレーザ等でスミ肉溶接する。さらに、
この接合部ａからスリーブ１５及びホルダ１２の軸線と
平行に筐体８方向に移動した箇所にある薄肉部１６（図
中ｂの接合部）をＹＡＧレーザ等で溶かし、該薄肉部１
６の内周面とスリーブ１５の外周面とを溶着させる重ね
合わせ溶接により固定する。

【００１８】最後に、筐体８内のレーザダイオード１と
光ファイバ１０の光軸とを一致するように調整しながら
ホルダ１２を筐体８の上端部に当接させ、この当接した
接合部ｃをＹＡＧレーザ等により溶接固定する。これに
より、ホルダ１２と、ホルダ１２を筐体８に固定するた
めのスリーブ１５との溶接箇所を、コリメータ１３の軸
線方向に複数箇所とし、ホルダ１２の固定状態を安定さ
せた光ファイバモジュールを構成することとしている。

【００１９】次に、図２により第２の実施例を説明す
る。図２は本発明の第２の実施例におけるホルダとスリ
ーブの接合構造を示す光ファイバモジュールの要部拡大
断面図である。図において、１７はホルダ１２を筐体８
の上部に固定するためのスリーブで、上記第１の実施例
と同様に例えばコバール，ＳＵＳ３０４等の金属によっ
て、略円筒状に形成されており、下端部に設けたフラン
ジ部を介して筐体８の上部に固定するようになってい
る。

【００２０】上記構成によるスリーブ１７とホルダ１２
との固定は、まずスリーブ１７の穴内に光ファイバ１０
を保持したホルダ１２を挿入した後、光ファイバ１０と
筐体８内のレーザダイオード１との光軸調整を行いなが
ら、スリーブ１７の上端部とホルダ１２の外周面との接
合部ａをＹＡＧレーザ等でスミ肉溶接した後、一旦スリ
ーブ１７を軸線に沿って筐体８から離間する方向に所定
間隔だけずらす。次にスリーブ１７の下端部とホルダ１
２の外周面との接合部ｄをＹＡＧレーザ等でスミ肉溶接
し、この後、ふたたび前記とは逆方向、つまりスリーブ
１７を筐体８に近づける方向にずらして元の位置に戻
す。この後、再度光軸調整を行いながら、スリーブ１７
下端のフランジ部と筐体８上部の接合部ｃをＹＡＧレー
ザ等によりスミ肉溶接することによって固定する。これ
により、この第２の実施例においても、スリーブ１７と
ホルダ１２との接合箇所を、軸線方向に対して複数箇所
に設けて安定した固定構造を確保している。

【００２１】続いて、第３の実施例を、図３及び図４を
用いて説明する。図３は本発明の第３の実施例における
ホルダとスリーブの接合構造を示す光ファイバモジュー
ルの要部拡大断面図、図４は図３の要部外観斜視図であ
る。図３及び図４において、１８はホルダ１２を筐体８
の上端部に固定するためのスリーブで、上記第１および
第２の実施例と同様に例えばコバール，ＳＵＳ３０４等
の金属により略円筒状に形成され、その軸線方向に沿っ
て開けられた穴に前記ホルダ１２を挿入するようになっ
ている。

【００２２】１９はこのスリーブ１８の胴部中央に形成
された接合部としての穴部であり、該スリーブ１８の胴
部中央の円周方向にわたって複数箇所に設けていて、前
記ホルダ１２をスリーブ１８内に挿入した場合に、穴部
１９からホルダ１２が露出して見えるようにしている。
以上の構成において、スリーブ１８を介してホルダ１２
を筐体８に固定する場合は、まず、スリーブ１８内にホ
ルダ１２を挿入し、スリーブ１８の上端部とホルダ１２
の外周面との接合部ａを、筐体８内のレーザダイオード
１と光ファイバ１０の光軸調整を行いながらＹＡＧレー
ザ等によりスミ肉溶接する。さらに、この接合部ａから
スリーブ１８の軸線方向と平行に筐体８方向に移動した
位置にある穴部１９において、スリーブ１８の内周面側
の縁部とホルダ１２の外周面との接合部ｅをＹＡＧレー
ザ等によりスミ肉溶接し、この後、筐体８との接合部ｃ
を同じくＹＡＧレーザ等により溶接する。

【００２３】これにより、この第３の実施例において
も、ホルダ１２とスリーブ１８との接合部の位置を、軸
線方向に対して複数箇所に確保した構成としている。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ファイバを中心に保持した筒状のホルダと、このホルダ
の外形に対応した大きさの内形の穴を有し、かつこの穴
内に挿入して接合することにより前記ホルダを支持する
スリーブと、前記光ファイバとの光結合を行う発光素子
あるいは受光素子を収納た筐体とを備え、前記光ファイ
バの光軸と前記筐体内の発光素子あるいは受光素子の光
軸とが一致する前記筐体端面に前記ホルダを、前記スリ
ーブを介して固定して成る光ファイバモジュールにおい
て、前記スリーブとホルダとの接合箇所を、スリーブ並
びにホルダの軸線方向に対して複数箇所設けることとし
たので、スリーブとホルダとは、互いの固定状態におけ
る機械的強度を増すことができる。

【００２５】また、接合箇所が一か所であった場合に
は、外部からの衝撃等を受けたときにその接合部が支点
となって首振りを生じる恐れがあったが、接合箇所が複
数箇所となったことで首振りは防止される。さらに、溶
接等により温度変化が生じたような場合にもは、接合箇
所が一箇所のときは部材間の膨張係数差等により固定状
態が不安定になって、首振りが発生したりする恐れがあ
ったが、複数箇所で接合していることで、溶接による残
留ひずみも偏らないために、ホルダの首振りを防止する
ことができる。その結果、ホルダの光ファイバと筐体内
の発光素子あるいは受光素子間における良好な結合結果
を得ることができる優れた光ファイバモジュールが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のホルダとスリーブの接合構造を
示す光ファイバモジュールの要部拡大断面図である。

【図２】第２の実施例のホルダとスリーブの接合構造を
示す光ファイバモジュールの要部拡大断面図である。

【図３】第３の実施例のホルダとスリーブの接合構造を
示す光ファイバモジュールの要部拡大断面図である。

【図４】図３に示した光ファイバモジュールの要部外観
斜視図である。

【図５】従来の光ファイバモジュールの構成を示す断面
図である。

【図６】従来例の問題点を示す光ファイバモジュールの
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ レーザダイオード ８ 筐体 １０ 光ファイバ １２ ホルダ １５ スリーブ １６ 薄肉部 １７ スリーブ １８ スリーブ １９ 穴部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを中心に保持した筒状のホル
   ダと、 前記ホルダの外形に対応した大きさの内形の穴を有し、
   かつ該穴内に挿入して接合することにより前記ホルダを
   支持するスリーブと、 前記光ファイバとの光結合を行う発光素子あるいは受光
   素子を収納した筐体とを備え、 前記光ファイバの光軸と前記筐体内の発光素子あるいは
   受光素子の光軸とが一致する前記筐端面に前記ホルダ
   を、前記スリーブを介して固定して成る光ファイバモジ
   ュールにおいて、 前記スリーブとホルダとの接合箇所を、スリーブ並びに
   ホルダの軸線方向に対して複数箇所設けたことを特徴と
   する光ファイバモジュール。