JP3145922B2 - 発受光素子と光入出力用光ファイバーとの光学的結合装置 - Google Patents

発受光素子と光入出力用光ファイバーとの光学的結合装置

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JP3145922B2 JP20374796A JP20374796A JP3145922B2 JP 3145922 B2 JP3145922 B2 JP 3145922B2 JP 20374796 A JP20374796 A JP 20374796A JP 20374796 A JP20374796 A JP 20374796A JP 3145922 B2 JP3145922 B2 JP 3145922B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と光入力
用光ファイバー、および受光素子と光出力用光ファイバ
ーを光学的に結合するための発受光素子と光入出力用光
ファイバーとの光学的結合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】発光素子側からの光を所定の場所へ伝送
し、また所定の場所からの光を受光素子側へ伝送する手
段として、光入力用光ファイバーおよび光出力用光ファ
イバーが使用される。この場合には、発光素子と光入力
用光ファイバーとを光学的に結合させるとともに、受光
素子と光出力用光ファイバーとを光学的に結合させる必
要がある。
【0003】従来、発光素子と光入力用光ファイバー、
および受光素子と光出力用光ファイバーを光学的に結合
するには、各光ファイバー側をそれぞれFC、SC、フ
ェルール等の光ファイバーコネクタに構成するととも
に、発光素子側および受光素子側を各コネクタに対応し
た光レセプタクルに構成して、光ファイバーコネクタを
光レセプタクルに挿入して、発光素子と光入力用光ファ
イバーを、受光素子と光出力用光ファイバーをそれぞれ
光学的に結合する手段が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
いては、発光素子、受光素子と各光ファイバーを光学的
に結合する手段として、各光ファイバー側を光ファイバ
ーコネクタ化し、かつ発光素子側および受光素子側をそ
れぞれ光ファイバーコネクタに対応した光レセプタクル
に構成するものであるから、これらの各光ファイバーコ
ネクタおよび各光レセプタクルを構成するのに非常にコ
ストがかかる。
【0005】また、発光素子と光入力用光ファイバー、
および受光素子と光出力用光ファイバーをぞれぞ光学的
に結合するには、各光ファイバーコネクタをそれぞれ各
光レセプタクルに挿入する必要があり、光ファイバーコ
ネクタの本数が多い場合には、結合作業に多大の作業時
間を費やすことになる。
【0006】従って、本発明の目的は、発光素子、受光
素子と各光ファイバーを光学的に結合する際の、これら
の問題に対処することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、発受光素子と
光入出力用光ファイバーとの光学的結合装置に関するも
ので、当該光学的結合装置は、発光素子および受光素子
を挟持する第1のベースと、光入力用光ファイバーおよ
び光出力用光ファイバーを挟持し前記第1のベースと互
いに相対的に嵌合する第2のベースとからなり、これら
両ベースを互いに挿入して嵌合した状態で、前記発光素
子と前記光入力用光ファイバー、および、前記受光素子
と前記光出力用光ファイバーが互いに対向して光学的に
結合される位置関係にある光学的結合装置である。
【0008】しかして、本発明に係る光学的結合装置に
おいては、前記各ベースは互いに重合される一対のベー
ス部により構成されていて、前記第1のベースを構成す
る各ベース部は前記発光素子および前記受光素子の一部
がそれぞれ嵌合されて収容される互いに対向する一対の
収容凹所を備えるとともに、前記第2のベースを構成す
る各ベース部は前記両光ファイバーの一部がそれぞれ嵌
合されて収容される互いに対向する一対の収容凹所を備
え、かつ、これら各ベースは互いに挿入されて嵌合する
嵌合部を備え、前記発光素子および前記受光素子は前記
第1のベースの各ベース部の収容凹所に収容された状態
で同各ベース部にて挟持され、かつ、前記各光ファイバ
ーは前記第2のベースの各ベース部の収容凹所に収容さ
れた状態で同各ベース部にて挟持されていることを特徴
とするものである。
【0009】該光学的結合装置において、前記各ベー
スを構成する各ベース部はガラス製であって、前記各収
容凹所はプレス加工にて形成される構成とすることがで
きる。
【0010】また、当該光学的結合装置においては、
記第2のベースを、前記第1のベースに対して抜き差し
可能な構成とすることができるとともに、前記第1のベ
ースに挿入されて嵌合された状態で固着される構成とす
ることができる。
【0011】
【発明の作用・効果】このように構成した各光学的結合
置においては、第1のベースには発光素子と受光素子
とが一体的に挟持され、また第2のベースには光入力用
光ファイバーと光出力用光ファイバーとが一体的に挟持
されていて、両ベースを互いに嵌合することにより、発
光素子と光入力用光ファイバー、および受光素子と光出
力用光ファイバーが同時に光学的に結合される。
【0012】 このため、発光素子と光入力用光ファイバ
ー、および受光素子と光出力用光ファイバーの光学的結
合作業が容易で短時間に終了する。特に、これらの各素
子および光ファイバーの各ベースへの挟持数を増加した
場合には、これらの光学的結合作業は従来の結合作業に
比較して、一層の時間短縮を図ることができる。
【0013】 また、当該光学的結合装置においては、発
光素子、受光素子をそれぞれ単独で光レセプタクル化
し、かつ各光ファイバーをそれぞれ単独で光ファイバー
コネクタ化する場合に比較してコスト的にも廉価である
とともに、これらの全てのレセプタクルおよびコネクタ
を総合した結合装置と比較した場合には、装置がコンパ
クトとなって光回路をコンパクトに構成することができ
る。
【0014】 この場合、第1のベースに対して第2のベ
ースを抜き差し可能に構成すれば、光学的結合装置の使
い勝手がよく、また第1のベースと第2のベースを固着
して一体的に構成すれば、発光素子と光入力用光ファイ
バー、および受光素子と光出力用光ファイバーの位置関
係を精度がよく設定した状態を保持し得るという利点が
ある。
【0015】 なお、当該光学的結合装置において、各ベ
ースを構成するベース部をガラスを素材としてプレス加
工にて形成すれば、各ベース部の凹所を寸法精度よく形
成することができる。このため、発光素子と光入力用光
ファイバー、および受光素子と光出力用光ファイバーの
位置関係の精度がよくて光学的結合精度が向上し、光の
伝送時の光量損失を低減させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明するに、図1および図2には本発明に係る光学的結合
装置の一例が示されている。当該結合装置は、光磁界セ
ンサ、光電界センサ等光学式センサの光源および受光部
と、センサ部とを光学的に結合するもので、光レセプタ
クル10aと光ファイバーコネクタ10bとにより構成
されている。
【0017】 光レセプタクル10aは、図1〜図4に示
すように、ベース11、発光素子12、および受光素子
13からなり、また光ファイバーコネクタ10bはベー
ス14、光入力用光ファイバー15、および光出力用光
ファイバー16からなる。また、各ベース11,14は
ガラス製の上下一対のベース部11a,11b、および
14a,14bにて構成されている。
【0018】 光レセプタクル10aを構成するベース1
1は、半箱状を呈する一対のベース部11a,11bを
互いに重合して接着してなるもので、一端側が開口する
第1凹所11a1,11b1を備えているとともに、他端
側壁部11a4,11b4に同壁部11a4,11b4を貫
通しかつ上方または下方に開口する一対の第2凹所11
a2,11b2、および第3凹所11a3,11b3を備え
ている。
【0019】 各ベース部11a,11bの第1凹所11
a1,11b1、第2凹所11a2,11b2、および第3
凹所11a3,11b3は、両ベース部11a,11bを
重合した際には互いに対向する位置関係に形成されてお
り、また第2凹所11a2,11b2および第3凹所11
a3,11b3は、互いに並列する位置関係に形成されて
いる。両ベース部11a,11bは、ガラス素材をプレ
ス加工することにより形成されている。両ベース部11
a,11bは互いに重合して接合された状態では、両第
1凹所11a1,11b1により、光ファイバーコネクタ
10bが挿入、抜出可能な一端側が開口する挿入用空間
部Rを形成する。
【0020】 発光素子12は、円柱状を呈する発光ダイ
オードであって、電圧を印加するためのアノード線12
aおよびカソード線12bと、接地するためのアース端
子線12cを備えている。また、受光素子13は円柱状
を呈するフォトダイオードであって、受光光量に比例し
て流れる電流を回路に伝送するためのアノード線13
a、およびカソード線13bを備えている。
【0021】 発光素子12は、両ベース部11a,11
bを互いに重合する際に両第2凹所11a2,11b2に
嵌合されて、両第2凹所11a2,11b2に収容された
状態で両ベース部11a,11bに挟持されて固定され
ている。また、受光素子13は両第3凹所11a3,1
1b3に嵌合されて、両第3凹所11a3,11b3に収
容された状態で、両ベース部11a,11bに挟持され
て固定されている。
【0022】 光ファイバーコネクタ10bを構成するベ
ース14は、板状を呈する一対のベース部14a,14
bを重合して接着してなるもので、上方または下方へ開
口する一対の第1凹所14a1,14b1、および一対の
第2凹所14a2,14b2を備えている。第1凹所14
a1,14b1、第2凹所14a2,14b2は、両ベース
部14a,14bを重合した際には互いに対向する位置
関係に形成されており、また第1凹所14a1,14b1
および第2凹所14a2,14b2は互いに並列する位置
関係に形成されている。
【0023】 両ベース部14a,14bは、ガラス素材
をプレス加工することにより形成されているもので、互
いに重合して接合されたブロック状態では、光レセプタ
クル10aを構成するベース11の挿入用空間部Rに、
その開口端側から円滑に挿入されてガタなく収容され、
かつ同空間部Rに収容されている状態から、その開口端
側へ円滑にガタなく抜き出される形状に形成されてい
る。
【0024】 光入力用光ファイバー15は、両ベース1
4a,14bを互いに重合する際に両第1凹所14a
1,14b1に嵌合されて、両第1凹所14a1,14b1
に収容された状態で両ベース部14a,14bに挟持さ
れて固定されている。また、光出力用光ファイバー16
は両第2凹所14a2,14b2に嵌合されて、両第2凹
所14a2,14b2に収容された状態で、両ベース部1
4a,14bに挟持されて固定されている。
【0025】 このように構成した結合装置においては、
光ファイバーコネクタ10bを図4に示すように光レセ
プタクル10aの挿入用空間部Rに挿入して、図1およ
び図2に示すように、光ファイバーコネクタ10bを光
レセプタクル10aの挿入用空間部Rに収容すれば、発
光素子12と光入力用光ファイバー15、および受光素
子13と光出力用光ファイバー16が同時に光学的に結
合される。
【0026】 このため、発光素子12と光入力用光ファ
イバー15、および受光素子13と光出力用光ファイバ
ー16の光学的結合作業が容易で短時間に終了する。ま
た、当該結合装置においては、発光素子、受光素子をそ
れぞれ単独で光レセプタクル化し、かつ各光ファイバー
をそれぞれ単独で光ファイバーコネクタ化する場合に比
較してコスト的に著しく廉価であるとともに、これらの
レセプタクルおよびコネクタの全てを総合した結合装置
の大きさと比較して装置がコンパクトになるため、光回
路をコンパクトに構成することができる。
【0027】 また、当該結合装置において、光レセプタ
クル10aのベース11を構成するベース部11a,1
1bをガラス素材にプレス加工を施して形成しているた
め、ベース11の第1凹所11a1,11b1、第2凹所
11a2,11b2、および第3凹所11a3,11b3を
寸法精度よく形成することができる。また、光ファイバ
ーコネクタ10bのベース14を構成するベース部14
a,14bにおいても、各ベース部11a,11bと同
様に、ガラス素材にプレス加工を施して形成しているた
め、ベース14の第1凹所14a1,14b1、および第
2凹所14a2,14b2を寸法精度よく形成することが
できる。このため、発光素子12と光入力用光ファイバ
ー15、および受光素子13と光出力用光ファイバー1
6の位置関係の精度がよくて光学的結合精度が向上し、
光の伝送時の光量損失を低減させることができる。
【0028】 なお、当該結合装置においては、光レセプ
タクル10aと光ファイバーコネクター10bとの取り
外しを必要としない用途に適用する場合には、光レセプ
タクル10aと光ファイバーコネクター10bとを接着
剤等で固着して一体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光学的結合装置の一例である結
装置を示す平面図であって、同結合装置を構成する光レ
セプタクルと光ファイバーコネクタを嵌合させた状態の
平面図である。
【図2】同結合装置の光レセプタクルと光ファイバーコ
ネクタを嵌合させた状態の側面図である。
【図3】同光レセプタクルの平面図(a)、および同図
の矢印3方向からみた背面図(b)である。
【図4】同結合装置の光レセプタクルと光ファイバーコ
ネクタを分離した状態の側面図である。
【符号の説明】
10a…光レセプタクル、10b…光ファイバーコネク
タ、11,14…ベース、11a,11b…ベース部、
14a,14b…ベース部、11a1,11b1…第1凹
所、11a2,11b2…第2凹所、11a3,11b3…
第3凹所、14a1,14b1…第1凹所、14a2,1
4b2…第2凹所、12…発光素子、13…受光素子、
15…光入力用光ファイバー、16…光出力用光ファイ
バー、R…挿入用空間部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−128811(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 - 6/42

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発光素子および受光素子を挟持する第1の
    ベースと、光入力用光ファイバーおよび光出力用光ファ
    イバーを挟持し前記第1のベースと互いに相対的に嵌合
    する第2のベースとからなり、これら両ベースを互いに
    挿入して嵌合した状態で、前記発光素子と前記光入力用
    光ファイバー、および、前記受光素子と前記光出力用光
    ファイバーが互いに対向して光学的に結合される位置関
    係にある光学的結合装置であり、前記各ベースは互いに
    重合される一対のベース部により構成されていて、前記
    第1のベースを構成する各ベース部は前記発光素子およ
    び前記受光素子の一部がそれぞれ嵌合されて収容される
    互いに対向する一対の収容凹所を備えるとともに、前記
    第2のベースを構成する各ベース部は前記両光ファイバ
    ーの一部がそれぞれ嵌合されて収容される互いに対向す
    る一対の収容凹所を備え、かつ、これら各ベースは互い
    に挿入されて嵌合する嵌合部を備え、前記発光素子およ
    び前記受光素子は前記第1のベースの各ベース部の収容
    凹所に収容された状態で同各ベース部にて挟持され、か
    つ、前記各光ファイバーは前記第2のベースの各ベース
    部の収容凹所に収容された状態で同各ベース部にて挟持
    されていることを特徴とする発受光素子と光入出力用光
    ファイバーとの光学的結合装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光学的結合装置におい
    て、前記各ベースを構成する各ベース部はガラス製であ
    って、前記各収容凹所はプレス加工にて形成されている
    ことを特徴とする発受光素子と光入出力用光ファイバー
    との光学的結合装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の光学的結合装置におい
    て、前記第2のベースが前記第1のベースに対して抜き
    差し可能に構成されていることを特徴とする発受光素子
    と光入出力用光ファイバーとの光学的結合装置。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の光学的結合装置におい
    て、前記第2のベースが前記第1のベースに挿入されて
    嵌合された状態で固着されていることを特徴とする発受
    光素子と光入出力用光ファイバーとの光学的結合装置。
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