KR20110119576A - 광커넥터 모듈 - Google Patents

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KR20110119576A
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optical
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미츠아키 다무라
오사무 시마카와
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스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

절삭 부스러기 및 접착제 중의 기포가 렌즈와 광파이버 단부면 사이에 개재할 우려가 없는 광커넥터 모듈은, 투명한 위치 결정 부품과 위치 결정 부품에 고정된 광파이버로 이루어지는 광커넥터 모듈이며, 위치 결정 부품은, 일 단부면에 마련된 렌즈와, 광파이버가 삽입되는 삽입 오목부로서, 광파이버의 선단면이 접촉하는 저면을 렌즈에 대향하도록 구비하는 삽입 오목부와, 저면으로부터 광파이버의 직경 방향으로 연장하며, 저면과 연속하는 면을 갖는 수용 오목부를 구비하고 있다.

Description

광커넥터 모듈{OPTICAL CONNECTOR MODULE}
본 발명은 광전 변환 소자나 렌즈 등의 상대 부재에 광신호를 결합하는 광커넥터 모듈에 관한 것이다.
일본 공개 특허 제 2007-171556 호 공보(특허문헌 1)는 광전송로와 발광 소자 및/또는 수광 소자 사이를 광학적으로 결합하는 광전기 변환 모듈을 기재하고 있다. 이 광전기 변환 모듈은, 광전 변환 소자 패키지와, 광전 변환 소자 패키지를 수용하는 광투과성의 수지 재료로 이루어지는 홀더를 구비하며, 홀더에는 페룰을 끼워 맞춤하는 설치 구멍과 렌즈가 마련되어 있다. 설치 구멍에는 광파이버가 삽입 및 고정된 페룰이 삽입된다.
일본 공개 특허 제 2007-171556 호 공보
본 발명의 목적은, 페룰을 사용하는 일 없이 광파이버를 직접 설치한 빛의 손실이 작은 광커넥터 모듈을 제공하는 것이다.
목적을 달성하기 위해서, 투명한 위치 결정 부품과 위치 결정 부품에 고정된 광파이버로 이루어지는 광커넥터 모듈이 제공된다. 이 광커넥터 모듈에 있어서, 위치 결정 부품은, 일 단부면에 마련된 렌즈와, 광파이버가 삽입되는 삽입 오목부로서, 광파이버의 선단면이 접촉하는 저면을 렌즈에 대향하도록 구비하는 삽입 오목부와, 저면으로부터 광파이버의 직경 방향으로 연장하며, 저면과 연속하는 면을 갖는 수용 오목부를 구비하고 있다. 여기서 「저면과 연속하는 면을 갖는 수용 오목부」란, 저면과 수용 오목부를 구성하는 하나의 면이 삽입 구멍의 측벽을 개재하지 않고 접촉하고 있는 것을 의미한다.
위치 결정 부품에는 삽입 오목부의 저면으로부터 연속해서 형성된 직경 방향 연장부가 마련되어 있으므로, 삽입 시에 광파이버가 위치 결정 부품을 깎아도, 절삭 부스러기를 직경 방향 연장부로 빠져 들어가게 할 수 있다. 또한, 광파이버 선단면에 접착제를 도포하여 광파이버를 삽입 오목부에 삽입할 때, 접착제 중에 기포가 존재하고 있어도, 기포를 직경 방향 연장부로 빠져 들어가게 할 수 있다. 따라서, 절삭 부스러기나 접착제 중의 기포가 광파이버의 선단면과 렌즈 사이에 개재되는 일이 없기 때문에, 빛의 손실이 작은 광커넥터 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 광커넥터 모듈의 정면도,
도 2는 도 1의 광커넥터 모듈의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 3은 참고예에 따른 광커넥터 모듈의 종단면도.
본 발명의 실시형태가 이하에서 도면을 참조하여 설명된다. 도면은 설명을 목적으로 하며 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 도면에 있어서, 설명의 중복을 피하기 위해 동일한 부호는 동일 부분을 나타낸다. 도면 중의 치수의 비율은 반드시 정확한 것은 아니다.
본 발명자 등은, 특허문헌 1에 기재된 광모듈에 있어서, 광파이버를 홀더(위치 결정 부품)에 직접 설치하여 페룰을 생략하는 것을 검토했다. 그러나, 위치 결정 부품에 마련한 설치 구멍(삽입 구멍)에 광파이버를 삽입하여 고정하는 것 만으로는 이하와 같은 문제가 발생하는 것이 분명해졌다.
도 3은 참고예에 따른 광커넥터 모듈(101)의 종단면도이다. 유리인 광파이버(102)는 투명 수지로 형성되는 위치 결정 부품(103)보다 단단하기 때문에, 위치 결정 부품에 마련된 삽입 구멍에 광파이버(102)를 삽입할 때에, 광파이버(102)의 선단면(102c)이 위치 결정 부품(103)의 삽입 구멍의 내벽(104b)을 깎아내어 절삭 부스러기(A)가 발생한다. 광파이버(102)의 선단면(102c)과 렌즈(105) 사이에 절삭 부스러기(A)가 개재된 채로 광파이버(102)가 고정되면, 빛의 손실이 증가해 버릴 우려가 있다.
또한, 광파이버(102)를 위치 결정 부품(103)에 고정하기 위해서, 광파이버(102)의 선단면(102c)에 접착제가 도포된 상태로 광파이버(102)를 삽입 구멍에 삽입하게 되지만, 접착제 중에 기포가 존재하고 있거나 광파이버(102)의 삽입 과정에서 접착제 중에 기포가 혼입하거나 하는 경우가 있다. 광파이버(102)의 선단면(102c)과 렌즈(105) 사이에 기포가 개재된 채로 광파이버(102)를 위치 결정 부품(103)에 고정하면, 빛의 손실이 증가해 버린다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 광커넥터 모듈(1)의 정면도이며, 도 2는 광커넥터 모듈(1)의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다. 광커넥터 모듈(1)은 광파이버(2)와 광파이버(2)가 직접 삽입되어 고정되는 위치 결정 부품(3)을 갖는다.
광파이버(2)는 코어와 코어보다 굴절률이 낮은 클래드를 갖는다. 광파이버(2)는 코어와 클래드 모두가 유리로 형성되는 AGF(All Glass Fiber), 코어가 유리, 클래드가 경질 플라스틱으로 형성되는 HPCF(Hard Plastic Clad Fiber), 코어와 클래드 모두가 플라스틱으로 형성되는 POF(Plastic Optical Fiber) 중 어느 것이어도 좋다.
위치 결정 부품(3)은 폴리에테르이미드 등의 투명 수지로 형성되는 대략 직방체 형상의 부재이며, 광파이버(2)가 삽입되는 삽입 구멍(삽입 오목부)(4)과 렌즈(5)와 끼워 맞춤 오목부(6)를 갖는다. 끼워 맞춤 오목부(6)가 도시하지 않은 상대 부품에 마련된 끼워 맞춤 볼록부와 끼워 맞춤됨으로써, 렌즈(5)가 상대 부품에 탑재된 광전 변환 소자나 렌즈 등의 광부품과 대향한 상태로 광커넥터 모듈(1)은 상대 부품과 접속된다.
삽입 구멍(4)은 위치 결정 부품(3)의 일 단부면에 형성된 개구(4a)로부터 렌즈(5) 측에 마련된 저면(4c)까지 위치 결정 부품(3)의 길이 방향(도 2에서의 좌우 방향)으로 연장되는 원기둥 형상의 공간이다. 삽입 구멍(4)의 직경은 광파이버(2)의 직경과 동일하거나 그보다 약간 크게 설정되어 있다. 광파이버(2)는 선단면(2c)에 광투과성의 접착제가 도포된 상태에서 선단면(2c)이 저면(4c)에 접촉할 때까지 삽입 구멍(4)에 삽입되어 위치 결정 부품(3)에 고정된다.
렌즈(5)는 위치 결정 부품(3)과 일체로 성형되어 있는 볼록 렌즈이다. 렌즈(5)는, 광파이버(2)의 선단면(2c)과 대향하는 위치에서, 개구(4a)가 형성되는 면과 반대측의 위치 결정 부품(3)의 일 단부면에 마련되어 있다. 렌즈(5)는 광파이버(2)를 전반(傳搬)해 온 빛을 수속시켜서, 렌즈(5)에 대향하도록 접속되는 도시되지 않은 렌즈 등의 광학 소자나 수광 소자 등의 광전 변환 소자에 효율적으로 빛을 전반시킨다.
위치 결정 부품(3)은 또한 삽입 구멍(4)의 렌즈(5)측 단부로부터 광파이버(2)의 직경 방향으로 연장하는 수용 오목부(7)를 갖는다. 수용 오목부(7)는, 광파이버(2)가 삽입 구멍(4)에 삽입되었을 때에 광파이버(2)의 선단면(2c)이 삽입 구멍(4)의 측면(4b)을 깎아냄으로써 발생하는 절삭 부스러기(A)를 수용할 수 있는 공간이다. 저면(4c) 근방의 측벽(4b)으로부터 발생하는 절삭 부스러기(A)를 수용 오목부(7)에 확실히 수용하기 위해서, 수용 오목부(7)의 렌즈측 측면(7a)은 삽입 구멍(4)의 저면(4c)으로부터 연속하도록 형성되어 있다.
절삭 부스러기(A)를 수용하기 위한 공간을 확보하기 위해서, 수용 오목부(7)의 직경 방향 연장 길이는 가장 짧은 부위에서 1㎜, 수용 오목부(7)의 두께(도 2에서의 좌우 방향의 두께)는 1㎜ 정도로 설정하면 좋다. 수용 오목부(7)의 형상은, 렌즈측 단부면(7a)이 삽입 구멍(4)의 저면(4c)과 연속하고 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 수용 오목부(7)를 바닥이 있는 구멍으로서 형성하는 경우, 저면(7b)은 평면으로 해도 좋고, 곡면으로 해도 좋다. 또한, 수용 오목부(7)는, 바닥이 있는 구멍이 아니고, 위치 결정 부품(3)의 일 측면[렌즈(5)와 개구(4a)가 형성되어 있지 않은 면]으로부터 다른 측면으로 관통하는 관통 구멍으로 해도 좋다.
광커넥터 모듈(1)과 같이 수용 오목부(7)가 위치 결정 부품(3)의 측면에 개구되는 바닥이 있는 구멍으로서 형성되는 경우는, 수용 오목부(7)를 위치 결정 부품(3)의 사출 성형 시에 함께 형성할 수 있다. 또한, 드릴 등의 공구에 의한 절삭 가공에 의해 수용 오목부(7)를 형성할 수도 있다.
광커넥터 모듈(1)을 작성할 때는, 광파이버(2)의 선단면(2c)이 삽입 구멍(4)의 저면(4c)에 접촉할 때까지 광파이버(2)를 개구(4a)로부터 삽입 구멍(4)에 삽입한다. 광파이버(2)가 AGF이면 광파이버(2)의 경도는 수지제의 위치 결정 부품(3)의 경도보다 크기 때문에, 광파이버(2)의 선단면(2c)이 위치 결정 부품(3)에 마련된 삽입 구멍(4)의 측벽(4b)을 깎아내어 절삭 부스러기(A)가 생길 우려가 있지만, 절삭 부스러기(A)는 광파이버(2)의 선단면(2c)에 밀리면서 저면(4c)측으로 이동하여, 삽입 구멍(4)의 렌즈(5)측에 마련된 수용 오목부(7)에 수용된다. 따라서, 광파이버(2)의 선단면(2c)과 렌즈(5) 사이에 절삭 부스러기(A)가 남지 않기 때문에, 빛의 손실이 작은 광커넥터 부품을 제공할 수 있다.
또한, 수용 오목부(7)와 저면(4c) 사이가 이격되어 있고 그 사이를 삽입 구멍(4)의 측벽(4b)이 접속하는 구성이면, 절삭 부스러기(A)가 광파이버(2)의 선단면(2c)과 렌즈(5) 사이에 개재되어 버리지만, 광커넥터 모듈(1)에 의하면, 수용 오목부(7)의 렌즈측 단부면(7a)과 삽입 구멍(4)의 저면(4c)이 일치하고 있기 때문에, 저면(4c) 근방의 측벽(4b)에서 생긴 절삭 부스러기(A)를 수용 오목부(7)에 수용할 수 있어서 절삭 부스러기(A)가 광파이버(2)의 선단면(2c)과 렌즈(5) 사이에 개재하는 경우가 없다.
또한, 이하에 설명하는 바와 같이, 광파이버(2)의 경도와 위치 결정 부품(3)의 경도의 대소 관계에 의하지 않고 생기는 문제가 있다. 예컨대, 삽입 구멍(4)을 절삭 가공으로 형성했을 때에 가공 부스러기(A)가 측벽(4b)에 잔존할 우려가 있다. 이 경우도, 광파이버(2)가 삽입되었을 때에 가공 부스러기(A)가 광파이버(2)의 선단면(2c)에 밀려 삽입 구멍(4)을 따라서 이동하여 수용 오목부(7)까지 도달하면, 가공 부스러기(A)가 수용 오목부(7)에 수용될 수 있다. 따라서, 광파이버(2)의 선단면(2c)과 렌즈(5) 사이에 가공 부스러기(A)가 남지 않기 때문에, 빛의 손실이 작은 광커넥터 모듈(1)을 제공할 수 있다.
마찬가지로, 광파이버(2)의 선단면(2c)에 접착제를 도포하여 삽입 구멍(4)에 삽입해서 광파이버(2)를 위치 결정 부품(3)에 고정할 때, 접착제 중에 기포가 존재하고 있거나 광파이버(2)의 삽입 과정에서 접착제 중에 기포가 혼입되거나 할 우려가 있다. 그러나, 광커넥터 모듈(1)에 의하면, 광파이버(2)를 저면(4c)에 가압함으로써, 기포를 포함한 접착제를 수용 오목부(7)로 빠져 들어가게 할 수 있다. 따라서, 광파이버(2)의 선단면과 렌즈(5) 사이에 기포가 남지 않게 할 수 있으므로, 빛의 손실이 작은 광커넥터 모듈(1)을 제공할 수 있다.
따라서, 광파이버(2)가 AGF, HPCF, POF의 어느 경우여도, 본 실시형태의 광커넥터 모듈(1)에 의하면, 빛의 손실을 작게 할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는, 삽입 구멍(4)은 원기둥 형상의 구멍으로서 설명했지만, 다른 형태여도 좋다. 예컨대, 이음면을 갖는 베이스 부재와 베이스 부재의 이음면을 덮는 커버 부재로 위치 결정 부품(3)을 구성하며, 삽입 구멍(4)은 이음면에 형성된 단면 V자 형상의 홈으로서 형성해도 좋다.
1 : 광커넥터 모듈 2 : 광파이버
3 : 위치 결정 부품 4 : 삽입 구멍
5 : 렌즈 6 : 끼워 맞춤 오목부
7 : 수용 오목부 A : 절삭 부스러기

Claims (1)

  1. 투명한 위치 결정 부품과, 상기 위치 결정 부품에 고정된 광파이버를 포함하는 광커넥터 모듈에 있어서,
    상기 위치 결정 부품은,
    일 단부면에 마련된 렌즈와,
    상기 광파이버가 삽입되는 삽입 오목부로서, 상기 광파이버의 선단면이 접촉하는 저면을 상기 렌즈에 대향하도록 구비하는, 상기 삽입 오목부와,
    상기 저면으로부터 상기 광파이버의 직경 방향으로 연장하며, 상기 저면과 연속하는 면을 갖는 수용 오목부를 구비한
    광커넥터 모듈.
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