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JP4038163B2 - Optical receptacle - Google Patents

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JP4038163B2
JP4038163B2 JP2003332307A JP2003332307A JP4038163B2 JP 4038163 B2 JP4038163 B2 JP 4038163B2 JP 2003332307 A JP2003332307 A JP 2003332307A JP 2003332307 A JP2003332307 A JP 2003332307A JP 4038163 B2 JP4038163 B2 JP 4038163B2
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俊之 松本
宏樹 伊藤
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Description

本発明は、光通信用モジュール等に使用されるレセプタクルに関するものである。 The present invention relates to a receptacle used for an optical communication module or the like.

光信号を電気信号に変換するための光モジュールは、半導体レーザーやフォトダイオード等の光素子をケース内に収納し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような構造となっている(特許文献1参照)。   An optical module for converting an optical signal into an electrical signal has a structure in which an optical element such as a semiconductor laser or a photodiode is housed in a case, and the optical signal is introduced or derived through an optical fiber (Patent Document). 1).

上記光モジュールのうちコネクタを接続するようにしたレセプタクル型の光モジュールは、図3に示すような光レセプタクル14の一端に光素子22を備えるとともに、他端に光コネクタ(SCコネクタ)のプラグフェルール15を接続するものである。   A receptacle-type optical module in which a connector is connected among the above optical modules includes an optical element 22 at one end of an optical receptacle 14 as shown in FIG. 3, and a plug ferrule of an optical connector (SC connector) at the other end. 15 is connected.

上記光レセプタクル14は、図3に示すようにジルコニア、アルミナ等のセラミック材料からなるフェルール17と、該フェルール17の貫通孔に石英ガラス等からなる光ファイバ18を挿入固定して得られたファイバスタブ16の後端部をホルダ20に圧入により固定し、先端部をスリーブ19の内孔に挿入するとともに、それらをスリーブケース21に圧入又は接着固定することによって構成されている。   As shown in FIG. 3, the optical receptacle 14 includes a ferrule 17 made of a ceramic material such as zirconia or alumina, and a fiber stub obtained by inserting and fixing an optical fiber 18 made of quartz glass or the like in a through hole of the ferrule 17. The rear end of 16 is fixed to the holder 20 by press-fitting, the front end is inserted into the inner hole of the sleeve 19, and they are press-fitted or adhesively fixed to the sleeve case 21.

近年、高密度実装の要求から光モジュールの小型化が求められており、光レセプタクルの全長も短くすることが求められている。また光レセプタクルに接続されるコネクタもSCコネクタ等からLCコネクタ等のより小さなコネクタが使用されている。そこで図4に示すように、フェルール17の貫通孔に光ファイバ18を挿入固定したファイバスタブ16、ファイバスタブ16の先端面に接続されるプラグフェルール15を保持するためのスリーブ19、スリーブ端部外周に圧入されたスリーブ端部の自由な変形を拘束する把持リング25からなる光レセプタクル26が考案された。上記ファイバスタブ16を保持したスリーブの外側に把持リング25を圧入し、スリーブ19の自由な変形を拘束することによって、ファイバスタブ16がスリーブ19に保持されている長さL2を短くしても十分なファイバスタブ16の保持力を得ている(特許文献2参照)。   In recent years, miniaturization of optical modules has been demanded due to the demand for high-density mounting, and the total length of optical receptacles has also been required to be shortened. In addition, a smaller connector such as an SC connector or an LC connector is used as a connector connected to the optical receptacle. Therefore, as shown in FIG. 4, a fiber stub 16 in which an optical fiber 18 is inserted and fixed in a through hole of the ferrule 17, a sleeve 19 for holding a plug ferrule 15 connected to the front end surface of the fiber stub 16, an outer periphery of the sleeve end An optical receptacle 26 comprising a grip ring 25 that constrains the free deformation of the sleeve end that is press-fitted into the sleeve has been devised. Even if the length L2 of the fiber stub 16 held by the sleeve 19 is shortened by press-fitting the grip ring 25 to the outside of the sleeve holding the fiber stub 16, and restraining the free deformation of the sleeve 19, it is sufficient. A strong holding force of the fiber stub 16 is obtained (see Patent Document 2).

上述の光レセプタクル26を用いて光モジュールを構成する場合は、図5に示すように光レセプタクル26のファイバスタブ16を備えた後端面側に、光素子22とレンズ23を備えたケース24を溶接により接合し、光レセプタクル26のもう一方の端面側よりスリーブ19内にプラグフェルール15を挿入し、光ファイバ端面を当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。   When an optical module is configured using the optical receptacle 26 described above, a case 24 having an optical element 22 and a lens 23 is welded to the rear end surface side of the optical receptacle 26 having the fiber stub 16 as shown in FIG. Thus, the plug ferrule 15 is inserted into the sleeve 19 from the other end face side of the optical receptacle 26, and the end face of the optical fiber is brought into contact with each other to exchange optical signals.

このときフェルール17の外径は、SCコネクタを接続するタイプのものがφ
2.5mm程度、LCコネクタを接続する小型タイプのものがφ1.25mm程度で、外径公差は±1μm以下で、その貫通孔に備えられた光ファイバ18の外径は125μm程度で、外径公差は±1μm程度とJIS規格やIEC規格等で規定されているが、従来から、光ファイバ18の中心に形成された光信号を伝搬する直径10μm程度のコア(不図示)同士を損失の少ない接続とするため、それぞれの部品(スリーブ19、フェルール17等)は高精度に加工されており、スリーブ19によってファイバスタブ16及びプラグフェルール15を安定且つ高精度に保持する構造となっている。
At this time, the outer diameter of the ferrule 17 is that of an SC connector type.
About 2.5mm, small type connecting LC connector is about φ1.25mm, outer diameter tolerance is ± 1μm or less, outer diameter of optical fiber 18 provided in its through hole is about 125μm, outer diameter The tolerance is about ± 1 μm, which is defined by JIS and IEC standards. Conventionally, cores (not shown) with a diameter of about 10 μm that propagate the optical signal formed at the center of the optical fiber 18 have little loss. Each component (sleeve 19, ferrule 17, etc.) is processed with high precision for connection, and the sleeve 19 holds the fiber stub 16 and the plug ferrule 15 stably and with high precision.

さらに、上記ファイバスタブ16における光ファイバ18の端面は、当接時の接続損失を減らすために曲率半径5〜30mm程度の曲面に鏡面研磨されており、反対側の端面は、LD等の光素子22から出射された光が光ファイバ18の先端部で反射して光素子に戻る反射光を防止するため、光ファイバ18を挿通するフェルール17とともに4〜10°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。
特開2001−66468号公報 特許第3314667号
Further, the end face of the optical fiber 18 in the fiber stub 16 is mirror-polished to a curved surface having a curvature radius of about 5 to 30 mm in order to reduce connection loss at the time of contact, and the opposite end face is an optical element such as an LD. In order to prevent the light emitted from the optical fiber 18 from being reflected at the tip of the optical fiber 18 and returning to the optical element, it is mirror-polished to an inclined surface of about 4 to 10 ° together with the ferrule 17 inserted through the optical fiber 18. Yes.
JP 2001-66468 A Japanese Patent No. 3314667

しかしながら図3に示す従来の光レセプタクル14の場合、小型化の要求に応えるためSCコネクタのφ2.5mmフェルールからLCコネクタのφ1.25mmフェルールに寸法を変更した場合、フェルールの外径が小さくなることに伴いフェルール外径面積は約1/2に減少するため、従来と同様のファイバスタブ固定方法、例えばファイバスタブがホルダに固定されている長さL3やファイバスタブ16の外径Dと、ホルダ20のファイバスタブ固定部の内径D1の関係をそのまま適用した場合、ホルダ20とファイバスタブ16の接触面積が大きく減少するために固定強度が非常に小さくなり、光コネクタ接続の際にファイバスタブ16が動いて接続損失の再現性を悪くしてしまうという問題があった。 However, in the case of the conventional optical receptacle 14 shown in FIG. 3, when the dimension is changed from the φ2.5 mm ferrule of the SC connector to the φ1.25 mm ferrule of the LC connector in order to meet the demand for miniaturization, the outer diameter of the ferrule becomes small. Accordingly, the outer diameter area of the ferrule is reduced to about 1/2, so that the fiber stub fixing method similar to the conventional method, for example, the length L3 where the fiber stub is fixed to the holder, the outer diameter D of the fiber stub 16, and the holder 20 If the relationship between the inner diameter D1 of the fiber stub fixing part is applied as it is, the contact area between the holder 20 and the fiber stub 16 is greatly reduced, so that the fixing strength becomes very small, and the fiber stub 16 moves when the optical connector is connected. As a result, there is a problem that the reproducibility of the connection loss is deteriorated.

また、図4に示すような光レセプタクル26の場合、把持リング25がスリーブ19の自由な変形を拘束するため、プラグフェルール15をスリーブ19に挿入、抜去した際のスリーブ19の変形が不均一となるので挿入力、抜去力が不安定となり、着脱性が悪くなるという問題があった。   Further, in the case of the optical receptacle 26 as shown in FIG. 4, since the grip ring 25 restrains the free deformation of the sleeve 19, the deformation of the sleeve 19 when the plug ferrule 15 is inserted into and removed from the sleeve 19 is uneven. As a result, the insertion force and the removal force become unstable, and there is a problem that the detachability is deteriorated.

さらに、ファイバスタブ16がスリーブ19に保持されている長さL2を短くしているため、ファイバスタブ16の保持状態が不安定となり、プラグフェルール15を当接する毎にスリーブ19によるファイバスタブ16の保持状態が異なり、接続損失の再現性を悪くするという問題があった。   Further, since the length L2 of the fiber stub 16 held by the sleeve 19 is shortened, the fiber stub 16 is held in an unstable state, and the fiber stub 16 is held by the sleeve 19 each time the plug ferrule 15 abuts. There was a problem that the state was different and the reproducibility of the connection loss was deteriorated.

また近年、プラグフェルール15に光軸と垂直方向に懸かる荷重に対する挿入損失変動、反射減衰量変動の特性(ウイグル特性)が重要視されてきており、ファイバスタブ16がスリーブ19に保持されている長さL2が短くなると、このウイグル特性が悪化する。   In recent years, the plug ferrule 15 has been given importance to the characteristics of insertion loss fluctuation and reflection attenuation fluctuation (uiggle characteristics) with respect to a load extending in a direction perpendicular to the optical axis. When the length L2 is shortened, this wiggle characteristic is deteriorated.

またさらに、保持状態が不安定であるため、相互の光ファイバ接続部にすべりが生じ、光ファイバ18の端面に傷をつけることがあり、光信号の導入導出が不能になる問題があった。   Furthermore, since the holding state is unstable, there is a problem that slippage occurs between the optical fiber connecting portions, and the end face of the optical fiber 18 may be scratched, making it impossible to introduce and derive optical signals.

上記に鑑みて本発明の光レセプタクルは、フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定してなるファイバスタブと、該ファイバスタブの後端部を固定したホルダと、前記ファイバスタブの後端部を除く部位に挿入されたスリーブと、を備え、前記スリーブは、前記ファイバスタブが挿入された一端に肉厚部が形成されていることにより、ファイバスタブの単位長あたりの保持力を増加させたことを特徴とした光レセプタクルである。 In view of the above, the optical receptacle of the present invention excludes a fiber stub in which an optical fiber is inserted and fixed into a through-hole of a ferrule, a holder that fixes the rear end of the fiber stub, and a rear end of the fiber stub A sleeve inserted into the part, and the sleeve has a thick portion formed at one end where the fiber stub is inserted, thereby increasing the holding force per unit length of the fiber stub. It is a featured optical receptacle.

またさらに、上記スリーブにおいて外径の大きい部分の段長がファイバスタブのスリーブへの挿入長よりも短いことを特徴とするものである。   Furthermore, the step length of the portion having a large outer diameter in the sleeve is shorter than the insertion length of the fiber stub into the sleeve.

またさらに、本発明の光レセプタクルは、上記ファイバスタブをホルダに接着または圧入と接着の併用によって固定したことを特徴とするものである。   Furthermore, the optical receptacle of the present invention is characterized in that the fiber stub is fixed to the holder by bonding or by a combination of press-fitting and bonding.

本発明の光モジュールは、本発明の光レセプタクルと、光素子とレンズとを有し、前記ホルダと溶接されたケースと、を備えたことを特徴とする。  An optical module of the present invention includes the optical receptacle of the present invention, an optical element and a lens, and a case welded to the holder.

本発明の光レセプタクルによれば、フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定したファイバスタブの後端部をホルダに固定し、ファイバスタブの先端面に接続されるプラグフェルールを保持するためのスリーブに、上記ファイバスタブの先端部を保持してなる光レセプタクルにおいて、上記スリーブの一端に肉厚部を形成し、該肉厚部側に上記ファイバスタブを挿入保持したことにより、ファイバスタブ側の単位長あたりの保持力を増加させ、かつプラグフェルール挿入側ファイバスタブのC面またはRを0.1mm以下に管理し、かつファイバスタブ挿入による応力以外に外部からスリーブに応力がかからないことを特徴とした光レセプタクルにより、たとえファイバスタブのスリーブによる保持部が短くても、ファイバスタブを安定した保持状態とすることが出来るため、プラグフェルールを接続するたびにスリーブ4によるファイバスタブ3の保持状態が異なることなく、高い接続損失の再現性が得られ、更には、安定した保持状態であるため、相互の光ファイバ接続部にすべりが生じることなく、光ファイバの端面を痛めず、光信号の導入導出に於ける信頼性を向上させることができる。 According to the optical receptacle of the present invention, the rear end portion of the fiber stub in which the optical fiber is inserted and fixed into the through-hole of the ferrule is fixed to the holder, and the sleeve for holding the plug ferrule connected to the front end surface of the fiber stub is provided. In the optical receptacle that holds the tip of the fiber stub, a thick portion is formed at one end of the sleeve, and the fiber stub is inserted and held on the thick portion side, so that the unit length of the fiber stub is The holding power is increased, the C surface or R of the plug ferrule insertion side fiber stub is controlled to 0.1 mm or less, and no stress is applied to the sleeve from the outside other than the stress due to the fiber stub insertion. The receptacle keeps the fiber stub stable even if the fiber stub sleeve is short. Since the holding state of the fiber stub 3 by the sleeve 4 does not differ every time the plug ferrule is connected, high connection loss reproducibility is obtained, and furthermore, since the holding state is stable, It is possible to improve reliability in introducing and deriving an optical signal without causing slippage between the optical fiber connecting portions and without damaging the end face of the optical fiber.

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の光レセプタクル7の一実施形態を示す断面図であり、フェルール2に光ファイバ3を挿入固定してなるファイバスタブ1と、ファイバスタブ1の後端部を固定するホルダ5及びスリーブケース6と、ファイバスタブの先端面に接続されるプラグフェルール10を保持するためのスリーブ4とからなり、該スリーブ4にファイバスタブ1の先端部を挿入保持してある。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an optical receptacle 7 of the present invention. A fiber stub 1 in which an optical fiber 3 is inserted and fixed to a ferrule 2 and a holder 5 for fixing a rear end portion of the fiber stub 1 are shown. And a sleeve case 6 and a sleeve 4 for holding the plug ferrule 10 connected to the tip end face of the fiber stub, and the tip of the fiber stub 1 is inserted and held in the sleeve 4.

この際使用されるスリーブ4は図1のように、ファイバスタブ1を挿入保持する側の端部の外径を段形状に加工して、その肉厚がプラグフェルール10を保持する部分の肉厚より大きくなるような肉厚部4aを形成してある。これによって、肉厚部4aの保持力を高めることができる。   As shown in FIG. 1, the sleeve 4 used at this time is processed to have a stepped outer diameter at the end on the side where the fiber stub 1 is inserted and held, and the wall thickness is the thickness of the portion holding the plug ferrule 10. A thicker portion 4a that is larger is formed. Thereby, the retention strength of the thick part 4a can be increased.

また肉厚部4aの厚みはその他の部分と比較して1.5倍〜2.5倍の厚みとすることが好ましい。これは、肉厚部4aがこれよりも薄くなると十分なファイバスタブ保持ができなくなり、またこれよりも厚くなるとスリーブ4への応力の増加による破壊や、プラグフェルール10の挿入力が挿入が困難になる恐れが生じるためである。   The thickness of the thick part 4a is preferably 1.5 to 2.5 times that of the other parts. This is because if the thicker portion 4a is thinner than this, sufficient fiber stub cannot be held, and if it is thicker than this, the sleeve 4 is broken due to increased stress and the insertion force of the plug ferrule 10 becomes difficult to insert. This is because there is a fear of becoming.

また肉厚部4aの長さL4はファイバスタブ1の挿入長さL2の4/5〜1/5の範囲とすることが好ましい。これは、長さL4が上記範囲よりも長い場合は、プラグフェルール10の挿入が困難になり、またそれより短いとファイバスタブの保持力が十分でなくなるためである。   The length L4 of the thick portion 4a is preferably in the range of 4/5 to 1/5 of the insertion length L2 of the fiber stub 1. This is because when the length L4 is longer than the above range, it becomes difficult to insert the plug ferrule 10, and when it is shorter than that, the holding power of the fiber stub becomes insufficient.

肉厚部4aを上記の範囲とすることにより、ファイバスタブ1の保持部が短くても十分な保持力が得られ、またプラグフェルール10側の挿入力を適当なレベルに管理することができる。   By setting the thick portion 4a within the above range, a sufficient holding force can be obtained even if the holding portion of the fiber stub 1 is short, and the insertion force on the plug ferrule 10 side can be managed to an appropriate level.

この肉厚部4aの形成については、上記以外に図2の(a)図のようなテーパ状あるいは、(b)図のような曲面状、または(c)図のように一体ではなく別部材をかぶせることにより形成しても良い。   As for the formation of the thick portion 4a, in addition to the above, a tapered shape as shown in FIG. 2 (a), a curved shape as shown in FIG. 2 (b), or a separate member as shown in FIG. You may form by covering.

ファイバスタブ3を構成するフェルール2はステンレス、りん青銅等の金属、エポキシ、液晶ポリマー等のプラスチックス、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスからなり、特にジルコニアセラミックで形成することが好ましい。具体的には、ZrO2を主成分とし、Y23、CaO、MgO、CeO2、Dy23などの少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることが好ましく、このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから、圧入によって固定する際に有利である。 The ferrule 2 constituting the fiber stub 3 is made of a metal such as stainless steel or phosphor bronze, an epoxy, a plastic such as a liquid crystal polymer, or a ceramic such as alumina or zirconia, and is preferably formed of zirconia ceramic. Specifically, partial stabilization mainly comprising tetragonal crystals, containing ZrO 2 as a main component, at least one of Y 2 O 3 , CaO, MgO, CeO 2 , Dy 2 O 3 and the like as a stabilizer. Zirconia ceramics are preferably used, and such partially stabilized zirconia ceramics are advantageous in fixing by press-fitting because they have excellent wear resistance and moderate elastic deformation.

上記フェルール2の加工方法としては、先ず、フェルール2を例えばジルコニアセラミックスから形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によってフェルール2となる円柱状もしくは直方体形状の成形体を得、その後、該成形体を1300〜1500℃で焼成し、所定の寸法に切削加工または研磨加工を施す。なお、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。   As a processing method of the ferrule 2, first, when the ferrule 2 is formed from, for example, zirconia ceramics, a cylindrical or cuboid shaped body that becomes the ferrule 2 by a predetermined molding method such as injection molding, press molding, extrusion molding or the like in advance. After that, the molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and subjected to cutting or polishing to a predetermined dimension. Note that a predetermined shape may be formed in advance on the formed body by cutting or the like, and then fired.

ファイバスタブ3の先端部の端面8は、光コネクタとの接続損失を低減させるため曲率半径5〜30mm程度の曲面状に加工され、端面9はLD等の光素子から出射された光が光ファイバ3の端面で反射して光素子に戻る反射光を防止するため4〜10°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。またプラグフェルール側C面またはRについては0.1mm以下に加工されているか、あるいはこの面取りはなくても良い。   The end surface 8 at the tip of the fiber stub 3 is processed into a curved surface having a radius of curvature of about 5 to 30 mm in order to reduce the connection loss with the optical connector, and the end surface 9 is formed by the light emitted from an optical element such as an LD. 3 is mirror-polished to an inclined surface of about 4 to 10 ° in order to prevent reflected light that is reflected by the end face of 3 and returns to the optical element. Further, the plug ferrule side C surface or R may be processed to 0.1 mm or less, or this chamfering may not be required.

さらにスリーブ4はジルコニア、アルミナ、銅などの材料からなっている。主には耐摩耗性を考慮して、ジルコニアなどのセラミックス材料からなることが多い。その加工方法としては、たとえばジルコニアなどのセラミックス材料により、形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によってスリーブ4となる円筒状もしくは円柱状の成形体を得、その後、該成形体を1300〜1500℃で焼成し、所定の寸法に切削加工または研磨加工を施して肉厚部4aを形成する。なお、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。   Further, the sleeve 4 is made of a material such as zirconia, alumina, or copper. It is often made of a ceramic material such as zirconia, mainly considering wear resistance. As a processing method, for example, when forming with a ceramic material such as zirconia, a cylindrical or columnar molded body that becomes the sleeve 4 is obtained in advance by a predetermined molding method such as injection molding, press molding, extrusion molding, and the like. The molded body is fired at 1300 to 1500 ° C. and cut or polished to a predetermined dimension to form the thick portion 4a. Note that a predetermined shape may be formed in advance on the formed body by cutting or the like, and then fired.

また、スリーブ4の内径の表面荒さは挿入性を考慮して、算術平均粗さ(Ra)0.2μm以下が望ましく、ファイバスタブ1の外径とスリーブ4の内径公差は低い接続損失を得るため、±1μm以下が望ましく、スリーブ4の内径寸法はファイバスタブ1を確実に保持するために、0.98N以上の挿入力になるよう設計することが望ましい。   In addition, the surface roughness of the inner diameter of the sleeve 4 is preferably an arithmetic average roughness (Ra) of 0.2 μm or less in consideration of the insertability, and the tolerance of the outer diameter of the fiber stub 1 and the inner diameter of the sleeve 4 is to obtain a low connection loss. The inner diameter of the sleeve 4 is preferably designed to have an insertion force of 0.98 N or more in order to securely hold the fiber stub 1.

ファイバスタブ1はホルダ5に圧入または接着または圧入と接着を併用することによって固定されている。   The fiber stub 1 is fixed to the holder 5 by press-fitting or bonding or by using both press-fitting and bonding.

さらにホルダ5は光モジュールとしてケース24(図3参照)と溶接することが多いため、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料からなっている。主には耐腐食性と溶接性を考慮して、ステンレスが用いられる。   Furthermore, since the holder 5 is often welded to the case 24 (see FIG. 3) as an optical module, it is made of a material that can be welded, such as stainless steel, copper, iron, and nickel. Stainless steel is mainly used in consideration of corrosion resistance and weldability.

さらにまた、スリーブケース6は耐摩耗性、溶接性を配慮する必要がないため、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、プラスチック、ジルコニア、アルミナなどの幅広い材料が用いられる。主にはホルダ5と熱膨張係数を合わせ、信頼性を高めるため、ホルダ5と同様、ステンレスが用いられることが多い。   Furthermore, since the sleeve case 6 does not need to consider wear resistance and weldability, a wide range of materials such as stainless steel, copper, iron, nickel, plastic, zirconia, and alumina are used. Stainless steel is often used in the same manner as the holder 5 in order to increase the reliability mainly by matching the thermal expansion coefficient with the holder 5.

本発明の光レセプタクル7では、スリーブ4の自由な変形を拘束する把持リングが無いため、プラグフェルール10をスリーブ4に挿入、抜去した際に、スリーブ4が自由に変形することが可能であり、挿入力、抜去力を安定させ、良好な着脱性を得ることが出来る。また短尺化のためにファイバスタブのスリーブへの挿入長を短くできる。すなわちファイバスタブ側のスリーブの肉厚を大きくしているため、ファイバスタブのスリーブへの挿入長が短くても、十分なファイバスタブ側のスリーブの保持力が得られる。   In the optical receptacle 7 of the present invention, since there is no grip ring that restrains the free deformation of the sleeve 4, when the plug ferrule 10 is inserted into or removed from the sleeve 4, the sleeve 4 can be freely deformed. The insertion force and removal force can be stabilized and good detachability can be obtained. In addition, the length of the fiber stub inserted into the sleeve can be shortened for shortening. That is, since the thickness of the fiber stub sleeve is increased, a sufficient holding force of the fiber stub sleeve can be obtained even if the insertion length of the fiber stub sleeve is short.

またさらにプラグフェルールへの光軸と垂直方向の荷重に対する接続損失、反射減衰量変動をおさえるため、ファイバスタブについてプラグフェルール側のC面またはRは0.1mm以下に管理されており、ウイグル特性についての安定性を向上させている。   In addition, the C-face or R on the plug ferrule side of the fiber stub is controlled to be 0.1 mm or less for the fiber stub so as to suppress the connection loss and the return loss fluctuation for the load perpendicular to the optical axis to the plug ferrule. Improves stability.

さらには、安定した保持状態であるため、相互の光ファイバ接続部にすべりが生じることなく、光ファイバ3の端面を痛めず、光信号の導入導出に於ける信頼性を向上させることができる。   Furthermore, since it is in a stable holding state, slippage does not occur in the optical fiber connecting portions, the end face of the optical fiber 3 is not damaged, and the reliability in introducing and deriving the optical signal can be improved.

本発明の実施例を説明する。   Examples of the present invention will be described.

(実験1)
先ず、本発明実施例として図1に示す光レセプタクルと、比較例として図4に示す光レセプタクルを作製した。なお光レセプタクルに接続される光コネクタはLCコネクタとした。
(Experiment 1)
First, an optical receptacle shown in FIG. 1 as an example of the present invention and an optical receptacle shown in FIG. 4 as a comparative example were manufactured. The optical connector connected to the optical receptacle was an LC connector.

図1の光レセプタクル用のスリーブについては、肉厚部4aの厚みが他の部分に比べて2倍となるようにし、また肉厚部4aの長さL4が、ファイバスタブのスリーブへの挿入長L2の1/3となるように作製した。   In the sleeve for the optical receptacle of FIG. 1, the thickness of the thick portion 4a is twice that of the other portions, and the length L4 of the thick portion 4a is the insertion length of the fiber stub into the sleeve. It produced so that it might become 1/3 of L2.

各ファイバスタブに用いたフェルールは、ジルコニアセラミックスからなり、押し出し成形によって円筒状のセラミックス成形体を得て焼成工程で焼き固め、切削加工を行って図1に示す形状のフェルール試料と図3に示す形状のフェルール試料を得た。   The ferrule used for each fiber stub is made of zirconia ceramics, a cylindrical ceramic molded body is obtained by extrusion molding, baked and hardened in a firing process, and cut to form a ferrule sample having the shape shown in FIG. 1 and FIG. A shaped ferrule sample was obtained.

こうして得られたそれぞれのフェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定し、先端面を曲率半径20mm程度の曲面に鏡面研磨し、反対側の後端部は、LD等の光素子から出射された光が光ファイバの先端部で反射して光素子に戻る反射光を防止するため、8°の傾斜面に鏡面研磨を行い、ファイバスタブとした。   An optical fiber is inserted and fixed in the through hole of each ferrule obtained in this way, the tip end surface is mirror-polished to a curved surface with a curvature radius of about 20 mm, and the rear end on the opposite side is light emitted from an optical element such as an LD. In order to prevent the reflected light from being reflected at the tip of the optical fiber and returning to the optical element, mirror polishing was performed on an inclined surface of 8 ° to obtain a fiber stub.

ついで得られたファイバスタブの先端側をスリーブへ挿入したものを金具へ挿入し、図1の本発明試料の場合はファイバスタブの後端側をホルダへ圧入、比較例の試料はスリーブへファイバスタブを挿入した後、スリーブ外側に把持リングを圧入し、最後にファイバスタブ、スリーブ、把持リングの組立体をスリーブケースへ圧入することによって光レセプタクルを作製した。   Then, the fiber stub obtained by inserting the tip end of the fiber stub into the sleeve is inserted into the metal fitting. In the case of the sample of the present invention of FIG. 1, the rear end side of the fiber stub is press-fitted into the holder. Then, a grip ring was press-fitted outside the sleeve, and finally an optical receptacle was fabricated by press-fitting the fiber stub, sleeve, and grip ring assembly into the sleeve case.

そして、各光レセプタクル試料の先端側から光コネクタのプラグフェルールを繰り返し挿抜して、プッシュプルゲージにて挿入、抜去力の測定と、パワーメータにて接続損失の測定を行った。

Figure 0004038163
表1より明らかなように、本発明の光レセプタクルの挿入、抜去力は1.78〜2.10Nの範囲で安定しており、また接続損失も0.02〜0.12dBの範囲で安定している。これに対し従来の光レセプタクルの挿入、抜去力は0.84〜4.15Nの範囲でバラツキが大きく、接続損失も0.02〜0.67dB
の範囲で再現性が悪いことがわかる。 Then, the plug ferrule of the optical connector was repeatedly inserted and removed from the tip side of each optical receptacle sample, the insertion / extraction force was measured with a push-pull gauge, and the connection loss was measured with a power meter.
Figure 0004038163
As is apparent from Table 1, the insertion and extraction force of the optical receptacle of the present invention is stable in the range of 1.78 to 2.10 N, and the connection loss is stable in the range of 0.02 to 0.12 dB. ing. On the other hand, the insertion / extraction force of the conventional optical receptacle has a large variation in the range of 0.84 to 4.15 N, and the connection loss is also 0.02 to 0.67 dB.
It can be seen that the reproducibility is poor within the range.

(実験2)
次にスリーブ、ファイバスタブ長以外は同構造の図3の光レセプタクルとの抜去力、挿入損失、横方向荷重による挿入損失変動についての比較を行った。

Figure 0004038163
表2から、今回実験にて作成した図1の光レセプタクルにおいてファイバスタブ長を図3のものより、23%削減したものにおいても、通常品と同様の特性が得られた。この際、ホルダへのファイバスタブの圧入代は同等とした。 (Experiment 2)
Next, with respect to the optical receptacle of FIG. 3 except for the sleeve and the fiber stub length, comparison was made with respect to the removal force, insertion loss, and insertion loss variation due to lateral load.
Figure 0004038163
From Table 2, the same characteristics as those of the normal product were obtained even when the fiber stub length of the optical receptacle of FIG. 1 prepared in this experiment was 23% shorter than that of FIG. At this time, the press-fitting allowance of the fiber stub into the holder was made equal.

なお図1のような段付スリーブを使用せず、図3の構造にてファイバスタブ長を23%削減したものでの挿入損失、横方向荷重時の挿入損失変動のデータをとろうとしたが、測定値の変動が非常におおきく安定した測定ができなかった。これはすなわち図3構造での短尺化の限界を表している。   Although we did not use the stepped sleeve as shown in Fig. 1, we tried to collect data on insertion loss and fluctuation in insertion loss when lateral load was applied in the structure of Fig. 3 with a fiber stub length reduced by 23%. The measurement value fluctuated so much that stable measurement was not possible. This represents the limit of shortening in the structure of FIG.

(実験3)
次に図6のように、ファイバスタブのプラグフェルール接続側にC面27を通常のフェルールのように加工したもの(LCコネクタの場合 ファイバスタブ長手方向C面長が0.3〜0.4mm程度)と図1のようにそのC面長が0.1mm以下のもので横方向荷重時の挿入損失、反射減衰量の変動について比較を行った。
(Experiment 3)
Next, as shown in Fig. 6, the C surface 27 is processed like a normal ferrule on the plug ferrule connection side of the fiber stub (in the case of the LC connector, the length of the C surface of the fiber stub is about 0.3 to 0.4 mm) As shown in Fig. 1, the C-plane length was 0.1 mm or less, and the variation in insertion loss and return loss during lateral loading was compared.

結果を図7、8に示す。図7,8ともに横軸には光軸と垂直方向にかけた荷重、すなわち横方向荷重値をあらわし、縦軸には、初期値(荷重無しの場合)を“0”とした場合の損失変動をあわらしている。   The results are shown in FIGS. 7 and 8, the horizontal axis represents the load applied in the direction perpendicular to the optical axis, that is, the horizontal load value, and the vertical axis represents the loss fluctuation when the initial value (without load) is set to “0”. I am struggling.

図7,8から、C面を通常のコネクタ用フェルールと同じくした場合に比較してC面を0.1mm以下に管理したものについて横方向荷重時の特性が大幅に改善している。とくに反射減衰量の点でC面を0.1mm以下にしたものは600gfの荷重までファイバ間で良好なPC接続を保持している。   7 and 8, the characteristics when the C surface is controlled to 0.1 mm or less compared with the case where the C surface is the same as that of a normal connector ferrule are greatly improved in the lateral load. In particular, in terms of return loss, those with a C-plane of 0.1 mm or less maintain good PC connection between fibers up to a load of 600 gf.

本発明の光レセプタクルの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the optical receptacle of this invention. (a)〜(c)は本発明の光レセプタクルに用いるスリーブの他の実施形態を示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows other embodiment of the sleeve used for the optical receptacle of this invention. 従来の光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional optical module. 従来の光レセプタクルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional optical receptacle. 従来の他の光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other conventional optical module. 従来の光レセプタクルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional optical receptacle. 光モジュールにおける荷重と接続損失の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the load and connection loss in an optical module. 光モジュールにおける荷重と接続損失の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the load and connection loss in an optical module.

符号の説明Explanation of symbols

1:ファイバスタブ
2:光ファイバフェルール
3:光ファイバ
4:スリーブ
4a:肉厚部
5:ホルダ
6:スリーブケース
7:光レセプタクル
8:ファイバスタブの先端面
9:ファイバスタブの先端面
10:プラグフェルール
14:光レセプタクル
15:プラグフェルール
16:ファイバスタブ
17:フェルール
18:光ファイバ
19:スリーブ
20:ホルダ
21:スリーブケース
22:光素子
23:レンズ
24:ケース
25:把持リング
26:光レセプタクル
27:スタブC面部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Fiber stub 2: Optical fiber ferrule 3: Optical fiber 4: Sleeve 4a: Thick part 5: Holder 6: Sleeve case 7: Optical receptacle 8: Tip surface of fiber stub 9: Tip surface of fiber stub 10: Plug ferrule 14: optical receptacle 15: plug ferrule 16: fiber stub 17: ferrule 18: optical fiber 19: sleeve 20: holder 21: sleeve case 22: optical element 23: lens 24: case 25: grip ring 26: optical receptacle 27: stub C side

Claims (5)

フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入固定してなるファイバスタブと、  A fiber stub with an optical fiber inserted and fixed in the through hole of the ferrule;
該ファイバスタブの後端部を固定したホルダと、  A holder that fixes the rear end of the fiber stub;
前記ファイバスタブの後端部を除く部位に挿入されたスリーブと、を備え、  A sleeve inserted in a portion excluding the rear end of the fiber stub, and
前記スリーブは、前記ファイバスタブが挿入された一端に肉厚部が形成されていることを特徴とする光レセプタクル。  The optical receptacle according to claim 1, wherein the sleeve has a thick portion at one end where the fiber stub is inserted.
上記スリーブの肉厚部の長さがファイバスタブの挿入長さよりも短いことを特徴とする請求項1記載の光レセプタクル。   2. The optical receptacle according to claim 1, wherein the length of the thick portion of the sleeve is shorter than the insertion length of the fiber stub. 上記肉厚部の厚みは他の部分の厚みに比べて1.5〜2.5倍であることを特徴とする請求項1又は2記載の光レセプタクル。   3. The optical receptacle according to claim 1, wherein the thickness of the thick part is 1.5 to 2.5 times that of the other part. 上記肉厚部は、内径が他の部分と等しく、外径が他の部分よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光レセプタクル。   The optical receptacle according to claim 1, wherein the thick portion has an inner diameter equal to that of the other portion and an outer diameter larger than that of the other portion. 請求項1〜4のいずれかに記載の光レセプタクルと、  An optical receptacle according to any one of claims 1 to 4,
光素子とレンズとを有し、前記ホルダと溶接されたケースと、を備えた光モジュール。  An optical module comprising an optical element and a lens, and a case welded to the holder.
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