JP4134833B2

JP4134833B2 - 光部品装置

Info

Publication number: JP4134833B2
Application number: JP2003194286A
Authority: JP
Inventors: 敏彦本間
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP2005031236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号伝送用に規格化された光部品（例えば、導波路デバイス等の光機能素子）と光ファイバとを接続するための接続構造が簡単に得られる光部品装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信分野においては、高速・大容量伝送が可能な光ファイバが伝送線路の主流となり、既に中・長距離幹線のほとんどが従来のメタルケーブルから光ファイバケーブルに代わっている。さらに、数年後には各家庭までの線路も光ファイバ化しようとする光加入者系伝送システムの実現に向けた取組みが急ピッチで進められている。
【０００３】
光ファイバ同士の突き合わせ接続には、従来から融着接続やコネクタによる接続が行われてきた。
しかし、融着接続は光ファイバの突き合わせ面を溶かし込んで接続するため信頼性が高い反面、接続後の補強などに時間が掛かること、融着用の装置が高価であること、融着装置を作動させるための電源が必要であること等が問題となっていた。
また、コネクタを使用した接続は、各光ファイバ端部へのコネクタ装着に手間がかかること、コネクタ自体にかなりのコストがかかること、コネクタによって接続部の嵩が増大し、接続部の収納に大きな収納スペースの確保が必要になること等が問題となっていた。
【０００４】
そこで、光ファイバ相互の突き合わせ接続を安価に、且つ容易に実現する装置として、図５に示すメカニカルスプライス５１が提案されている。
このメカニカルスプライス５１は、光ファイバ５２の心線５３の位置合わせを行うためのＶ溝５４が形成された基板５５と、その上部から心線５３を押えて固定する押え板５６と、これら基板５５と押え板５６とを上下から挟持して固定するクランプばね５７とを有している。
上記のＶ溝５４に光ファイバ５２を接続する際には、図５（ｂ）に示すように基板５５と押え板５６との間のくさび挿入溝５８にくさび５９を挿入して押し広げ、その隙間に両端から光ファイバ５２を挿入して心線５３を互いに突き合わせた後、図５（ｃ）に示すように、くさび５９を抜くことで、クランプばね５７の復元力によって、Ｖ溝５４に挿入した光ファイバ５２が押え板５６によって押圧固定され、Ｖ溝５４上で突き合わされた光ファイバ相互が接続された状態になる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１８８３６号公報
【０００６】
なお、図５に示すメカニカルスプライス５１は、単心用のものであるが、図６に示すような、４心用のメカニカルスプライス６１もある。このメカニカルスプライス６１は、Ｖ溝６２が４列に形成されており、各心線６３がＶ溝６２にそれぞれ挿入されるようになっている。
【０００７】
ところで、近年では、更に高い伝送品質の維持等を目的として、光信号伝送用の光部品（例えば、導波路デバイスや、伝送信号を規制する薄膜フィルタ等を上げることができ、これらの部品は光機能素子とも呼ばれる）を介して光ファイバ相互を接続する接続形態も増えていて、このような接続形態においても、簡易な接続を実現するメカニカルスプライスの開発が望まれている。
【０００８】
しかし、従来のメカニカルスプライスは、光ファイバ相互を突き合わせ接続することを前提としており、光部品を介して光ファイバ相互を接続することはできなかった。
そこで、光ファイバを位置決めするＶ溝を有した基板の先端上面に、基板上の光ファイバと突き合わせ接続する光部品を位置決めさせた接続構造が提案された（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献２】
特開平９−２３０１６７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献２に開示の接続構造は、光ファイバの一端に光部品を突き合わせ接続させるだけの構造で、光ファイバ相互を光部品を介して接続する場合には、例えば、光部品を位置決めする手段を有した複数個の基板相互を更に高精度に調心して連結しなければならず、基板相互の位置合わせのために治具が必要になったり、あるいは基板相互を結合する部品が新たに必要となり、組み立て工程が煩雑化すると共に、高精度な接続が困難になるという問題があった。
【００１１】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光信号伝送用の光部品を介して光ファイバを接続させる接続構造を、面倒な調心作業等を不要にして、簡単に得ることのできる光部品装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る光部品装置は、請求項１に記載したように、上面に部品載置領域が設けられると共に、前記部品載置領域に隣接して光ファイバを位置合わせするファイバ載置部が設けられた基板と、前記ファイバ載置部に重ねられて光ファイバを押える押え板と、光信号伝送回路を内蔵し前記部品載置領域に載置される光部品と、前記基板と押え板とを上下から弾性挟持するクランプばねと、前記部品載置領域に載置された前記光部品を着脱可能に前記基板に固定する部品固定手段とを備え、前記押え板の前記部品載置領域に相応する位置には、前記光部品を嵌入させる開口窓を貫通形成したことを特徴とする。
【００１３】
このように構成した光部品装置においては、光信号伝送回路を内蔵した光部品と、この光部品を介して接続する光ファイバ相互のそれぞれが、単一の基板上で位置合わせされるため、従来技術での複数の基板相互を専用の治具を用いて位置合わせするような面倒な作業が不用になり、光信号伝送用の光部品を介して光ファイバ相互を接続するための接続構造を、簡単に得ることができる。
特に、押え板に貫通形成した開口窓と光部品との嵌め合い公差を適宜に選定しておけば、光部品は開口窓への嵌合だけで位置決めや、固定等が図れる。
【００１４】
また、請求項２に記載の光部品装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の光部品装置において、更に、前記部品固定手段は、前記基板と前記光部品とを上下から挟持する前記クランプばねとしたことを特徴とするものである。
【００１５】
このように構成された光部品装置においては、光部品の基板への固定構造が、押え板を基板に固定する構造と同一になり、クランプばねの共用等によって、固定用部品の多様化や部品点数の増加を抑えることができる。
【００１８】
なお、好ましくは、前記光部品装置における光部品は、請求項３に記載のように、前記光部品として、導波路デバイス、光フィルタ、ファイバグレーティング、ＭＥＭＳ、アンプ等の各種の部品を規定寸法に規格化しておき、規格化したこれらの部品は択一的に選択されて前記部品載置領域に搭載可能にした構成とすると良い。このようにすると、光ファイバ同士の接合部に付与する機能を、光部品の交換等によって簡単に変更することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施の形態に係る光部品装置を詳細に説明する。
図１及び図２は、発明に係る光部品装置の第１の実施の形態を示したもので、図１は組み立て状態の斜視図、図２は要部の横断面図である。
【００２０】
この第１の実施の形態の光部品装置２１は、上面の所定位置に規定寸法の部品載置領域２３ａが設けられると共に、部品載置領域２３ａに隣接する前後２つの領域にＶ溝２３ｂによって光ファイバ２５，２６を位置合わせするファイバ載置部２３ｃがそれぞれ設けられた基板２３と、各ファイバ載置部２３ｃの上に重ねられてＶ溝２３ｂに設置された光ファイバ２５，２６を押える押え板２７と、Ｖ溝２３ｂに設置された光ファイバ２５，２６端が突き合わせ接続される光信号伝送回路を内蔵して部品載置領域２３ａに載置される光部品２９と、基板２３と押え板２７とを上下から弾性挟持して固定するクランプばね３１と、部品載置領域２３ａに載置された光部品２９を着脱可能に基板２３に固定する部品固定手段３３とを備えている。
【００２１】
本実施の形態の場合、基板２３は、接続する光ファイバ２５，２６の軸線方向に細長い直方体状で、その上面の中央部に部品載置領域２３ａが設定されている。
また、基板２３の上面上で、部品載置領域２３ａを挟む長手方向の両端の領域が、それぞれＶ溝２３ｂを有したファイバ載置部２３ｃとなっている。
各ファイバ載置部２３ｃは、Ｖ溝２３ｂを４列に形成したもので、４心の光ファイバケーブルの各芯線を、所定の高さ位置及び間隔に位置決めして、部品載置領域２３ａに載置された光部品２９に整合させる。
【００２２】
クランプばね３１は、ばね鋼等の板材を基板２３及び押え板２７を上下から挟む断面コ字状に折曲成形したものである。
本実施の形態の場合、部品固定手段３３は、クランプばね３１と同様に断面コ字状に折曲成形したクランプばねで、基板２３と光部品２９とを上下から挟持して固定する。
【００２３】
また、本実施の形態の場合、押え板２７は前後２カ所のファイバ載置部２３ｃを一括して覆うように基板２３の上面に相応する外形寸法の一部品としており、この押え板２７の部品載置領域２３ａに相応する位置には、光部品２９を嵌入させる開口窓２７ａを貫通形成した構成になっている。
【００２４】
本実施の形態では、光部品２９として、導波路デバイス、光フィルタ、ファイバグレーティング、ＭＥＭＳ、アンプ等の各種の部品を規定寸法に規格化しておき、規格化したこれらの部品を択一的に選択して部品載置領域２３ａに搭載し、各ファイバ載置部２３ｃに光ファイバ２５，２６を装着することで、２箇所のファイバ載置部２３ｃに設置された光ファイバ２５，２６同士が光部品２９を介して接続された接続構造を得る。
【００２５】
基板２３と押え板２７との突き合わせ面の端部には、図示のように、くさびを挿入するためのくさび挿入溝３６が装備されている。このくさび挿入溝３６にくさびを挿入することで、基板２３と押え板２７間をクランプばね３１の付勢力に抗して開いて、各ファイバ載置部２３ｃに光ファイバ２５，２６の挿抜を行う点は、従来のメカニカルスプライスと同様である。
【００２６】
以上の光部品装置２１においては、光信号伝送回路を内蔵した光部品２９と、この光部品２９を介して接続する光ファイバ２５，２６相互のそれぞれとが、単一の基板２３上で位置合わせされるため、複数の基板相互を専用の治具を用いて位置合わせするような面倒な作業を省略できる。
従って、光信号伝送用の光部品２９を介して光ファイバ２５，２６相互を接続するための接続構造は、面倒な調心作業等が不要で、簡単に得ることができ、光ファイバ２５，２６相互の接続部に光部品２９によって所望の信号処理機能を付加することで、優れた伝送品質の維持等を図ることができる。
【００２７】
また、本実施の形態の光部品装置２１では、部品固定手段３３として、基板２３と光部品２９とを上下から挟持して固定するクランプばねを採用したため、光部品２９の基板２３への固定構造が、押え板２７を基板２３に固定する構造と同一となり、クランプばねの共用等によって、固定用部品の多様化や部品点数の増加を抑えて、光部品装置２１の構成を簡略化することができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、２カ所のファイバ載置部２３ｃの上に重ねて配置する押え板２７が単一部品に統合されているため、ファイバ載置部２３ｃが増えても押え板２７は一つで済み、光部品装置２１の構成部品点数の増加を抑えて、コストの低減を図ることができる。
更に、本実施の形態では、基板２３上に重ねられる押え板２７には、基板２３上の部品載置領域２３ａに対応して、光部品２９を嵌入させる開口窓２７ａを貫通形成した構成のため、開口窓２７ａと光部品２９との嵌め合い公差を適宜に選定しておけば、光部品２９は開口窓２７ａへの嵌合だけでも位置決め、固定等が図れ、クランプばね３３の簡略化又は省略を図って、コストの増大を抑えることができる。
【００２９】
また、本実施の形態では、基板２３の部品載置領域２３ａに設置する光部品２９は、導波路デバイス、光フィルタ、ファイバグレーティング、ＭＥＭＳ、アンプ等の各種の部品から択一的に選択することができ、光ファイバ２５、２６同士の接合部に付与する機能を、光部品２９の交換等によって簡単に変更することができて、多様な接続需要に、簡単、且つ柔軟に対応可能になる。
【００３０】
図３及び図４は本発明に係る光部品装置の参考例を示したもので、図３は参考例の光部品装置の全体斜視図、図４は図３に示した光部品装置の基板に光部品を組み付けた状態での斜視図である。
この参考例に示した光部品装置３７は、基板２３の前後２カ所にファイバ載置部２３ｃ，２３ｃを装備し、これらの２つのファイバ載置部２３ｃ，２３ｃ間に部品載置領域２３ａが設定され、その部品載置領域２３ａに光部品２９が載置されて、各ファイバ載置部２３ｃ，２３ｃに装着された光ファイバ２５，２６を光部品２９を介して接続する点では、上記の第１の実施の形態と共通である。
【００３１】
ただし、本参考例の場合は、各ファイバ載置部２３ｃに設置された光ファイバ２５，２６を押える押え板２７が、ファイバ載置部２３ｃ毎に独立した形態となっていて、それぞれ個別に断面コ字状のクランプばね３１によって基板２３に固定されるようになっている。
また、光部品２９は、基板２３上の部品載置領域２３ａに載置された状態で、部品固定手段３３によって基板２３に固定される。部品固定手段３３は、クランプばね３１と同様の断面コ字状のクランプばねである点は、第１の実施の形態の場合と同様であり、また、各押え板２７が、くさび挿入溝３６へのくさびの挿入によって開かれる点も、第１の実施の形態の場合と同様である。
【００３２】
なお、この参考例で基板２３上に搭載した光部品２９は、図４に示すように、伝送路２９ａの分岐又は合流を行う導波路デバイス（ＰＬＣ）であるが、第１の実施の形態で説明したように、光フィルタ、ファイバグレーティング、ＭＥＭＳ、アンプ等のいずれかに交換することが可能である。
【００３３】
以上の参考例のように、押え板２７をファイバ載置部２３ｃ毎に独立させた構成とすると、押え板２７の数量は増えるが、押え板２７には光部品２９を嵌入させる開口窓等の加工が必要なくなり、押え板２７の構造を単純化することができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態、参考例では、基板２３上に設置する光部品２９が対向配置される光ファイバ２５，２６相互を接合するものであるため、基板２３上には、部品載置領域２３ａを挟んで対向する前後２領域に、それぞれファイバ載置部２３ｃを装備する構成とした。
しかし、基板２３上に設置する光部品２９が、例えば、ＭＥＭＳ等の光スイッチで、３方向又は４方向に光ファイバが接続される構造の場合は、それに応じて、基板２３上に装備するファイバ載置部２３ｃの数量が変更されることは言うまでもない。あるいは、光部品２９を設置した基板２３を多層に重ねた積層構造とすることもできる。
即ち、本発明に係る光部品装置において、基板２３上に装備するファイバ載置部２３ｃの数量，位置等は、上記の実施の形態に限定されない。必要に応じて、任意数に増減することが考えられる。
【００３５】
また、基板２３上に設置する光部品２９は、内蔵する機能回路を、導波路デバイス、光フィルタ、ファイバグレーティング、ＭＥＭＳ、アンプ等のいずれか一つに限定する必要はない。例えば、導波路デバイスに光フィルタ機能を付加した複合デバイスを内蔵した構成とすることも考えられる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の光部品装置によれば、光信号伝送回路を内蔵した光部品と、この光部品を介して接続する光ファイバ相互のそれぞれが、単一の基板上で位置合わせされるため、従来技術として用いられていた複数の基板相互を専用の治具を用いて位置合わせするような面倒な作業が不用となる。
従って、光信号伝送用の光部品を介して光ファイバ相互を接続するための接続構造は、面倒な調心作業等を不要して、簡単に得ることができ、光ファイバ相互の接続部に光部品によって所望の信号処理機能を付加することで、多様な接続需要に対し、簡単、且つ、柔軟に対応可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光部品装置の第１の実施の形態の斜視図である。
【図２】図１に示した光部品装置の光部品を搭載した横断面図である。
【図３】本発明に係る光部品装置の参考例の全体斜視図である。
【図４】図３に示した光部品装置の基板に光部品を組み付けた状態での斜視図である。
【図５】従来のメカニカルスプライスの構成の説明図で、（ａ）は光ファイバを挿入前の斜視図と横断面図、（ｂ）はメカニカルスプライスの基板と押え板との間をくさびの挿入によって開いて光ファイバを挿入する時の斜視図と横断面図、（ｃ）は基板上に挿入した光ファイバの固定状態の斜視図と横断面図である。
【図６】従来の更に別のメカニカルスプライスの構成を示す横断面図である。
【符号の説明】
２１光部品装置
２３基板
２３ａ部品載置領域
２３ｂＶ溝
２３ｃファイバ載置部
２５，２６光ファイバ
２７押え板
２７ａ開口窓
２９光部品
３１クランプばね
３３部品固定手段
３６くさび挿入溝
３７光部品装置

Claims

上面に部品載置領域が設けられると共に、前記部品載置領域に隣接して光ファイバを位置合わせするファイバ載置部が設けられた基板と、前記ファイバ載置部に重ねられて光ファイバを押える押え板と、光信号伝送回路を内蔵し前記部品載置領域に載置される光部品と、前記基板と押え板とを上下から弾性挟持するクランプばねと、前記部品載置領域に載置された前記光部品を着脱可能に前記基板に固定する部品固定手段とを備え、
前記押え板の前記部品載置領域に相応する位置には、前記光部品を嵌入させる開口窓を貫通形成したことを特徴とする光部品装置。
前記部品固定手段は、前記基板と前記光部品とを上下から挟持する前記クランプばねとしたことを特徴とする請求項１に記載の光部品装置。
前記光部品として、導波路デバイス、光フィルタ、ファイバグレーティング、ＭＥＭＳ、アンプ等の各種の部品を規定寸法に規格化しておき、規格化したこれらの部品は択一的に選択されて前記部品載置領域に搭載可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光部品装置。