JPH10142455A

JPH10142455A - 光装置

Info

Publication number: JPH10142455A
Application number: JP8298987A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mugitani; 浩麦谷; Teruichi Iwaida; 輝市祝田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-29
Anticipated expiration: 2016-11-11
Also published as: JP3333408B2; US5841924A

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバと光半導体素子を光接続した構成を
有する光装置に関し、各光部品相互間の光軸ズレによる
光結合効率の低下を防止すること。【解決手段】光ファイバケーブル１９の一部とレンズ１
５と光半導体素子パッケージ１３とを順にホルダー１
７，１６，１４を介して固定する光装置において、前記
ホルダー１７，１６，１４の周囲に配置され且つ金属板
２２を丸めて形成して高さ方向に合わせ目２０ｇを有す
る保護筒２０と、前記金属板２２の一部に突出して形成
され且つ前記保護筒２０に対して外側に折り曲げて形成
されたフランジ２０ａと、前記フランジ２０ａに形成さ
れたネジ止め用孔２０ｂと、前記光ファイバケーブル１
９を挿通するケーブル挿通孔２１ｂと前記保護筒２０の
一端を覆うゴム又は樹脂よりなるキャップ２１とを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光装置に関し、よ
り詳しくは、光ファイバと光半導体素子を光接続した構
成を有する光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光接続された光半導体素子と光ファイバ
を収納した光モジュールとしては、例えば図６に示すよ
うな光装置がある。図６に示した同軸型光装置は、光フ
ァイバケーブル１が取り付けられたフェルール２と、フ
ェルール２を支持する円筒状のフェルールホルダー３
と、レンズホルダー４内に嵌め込まれた集光レンズ５
と、金属製の素子パッケージ６内に機密封止された光半
導体素子７と、素子パッケージ６を支持するパケージホ
ルダー８と、パッケージホルダー８の外周に溶接された
フランジ９とを有している。

【０００３】光半導体素子７として、例えば半導体レー
ザ、フォトダイオードなどの発光素子、受光素子があ
る。パッケージホルダー８は、その一端には光透過孔８
ａを有し、その他端には素子パッケージ６のリードピン
６ａを露出させるための開口部８ｂが設けられている。

【０００４】レンズホルダー４と集光レンズ５を含む光
学系は、フェルール２の先端部と受光発光素子との光軸
合わせによる結合効率を高めるために設置されている。
そして、集光レンズ５とフェルール２と半導体素子７の
光結合効率が最大値となる位置を調査した後に、抵抗溶
接又はＹＡＧレーザによりそれらの部品を溶接して固定
する。

【０００５】それらの部品は、次のような順に固定され
る。まず、光半導体素子７が気密封止され、一部に光透
過用窓６ｂが設けられた素子パッケージ６を用意し、こ
れをパッケージホルダー８内に嵌め込む。そして、素子
パッケージ６の外側とパッケージホルダー８の内側を複
数箇所で抵抗溶接して固着する。

【０００６】さらに、パッケージホルダー８の一端とレ
ンズホルダー４の端部とをＹＡＧレーザ光照射により複
数箇所で溶接する。この溶接は、集光レンズ５と光半導
体素子７の光軸がほぼ一致した状態で行う。続いて、フ
ァイバケーブル１が取付けられたフェルール２を集光レ
ンズ５の上方に仮設する。この状態で、光半導体素子７
と光ファイバケーブル１の間で受光及び発光を行いなが
ら、光ファイバケーブル用アライメントによって光半導
体素子７と光ファイバケーブル１の位置を調整し、光半
導体素子７と光ファイバケーブル１の間の光結合効率の
ピーク値を求める。

【０００７】ピーク値が定まった時点で、フェルール２
が嵌め込まれたフェルールホルダー３の端部とレンズホ
ルダー４の端部をＹＡＧレーザによって複数箇所で溶接
を行い、それらの位置を固定させる。このように、フェ
ルールホルダー３とレンズホルダー４とパッケージホル
ダー８が順に抵抗溶接又はＹＡＧレーザ溶接により固定
された状態で、それらの部品は、ゴム製又は樹脂製の円
筒状のキャップ１０によって覆われる。

【０００８】そのキャップ１０の一端には円錐部１０ａ
が形成され、さらに、円錐部１０ａの先端には光ファイ
バケーブル１を通すためのケーブル挿通孔１０ｂが形成
されている。このような弾力性のあるキャップ１０を装
着することによって、光ファイバケーブル１は外部から
与えられる機械的応力などから保護される。

【０００９】なお、図において、符号９ａはフランジ９
に形成されたネジ止め用孔を示し、Ｌは、光軸を示して
いる。また、図において、黒いドットは溶接箇所を示し
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な構造の光装置では、パッケージホルダー８とフランジ
９の溶接箇所が、素子パッケージ６とパッケージホルダ
ー８が溶接されている部分の側方に存在するので、フラ
ンジ９に応力が加わると、各部品の歪みによって各溶接
部分にも応力が集中的にかかる。

【００１１】フランジ９に応力がかかる例としては、フ
ランジ９がネジ止めされる下地の表面に凹凸が存在する
場合である。その凹凸が大きいと、フランジ９のネジ止
め用孔９ａを通して下地にネジ止めする際に、ネジ締め
によってフランジ９に応力が加わることになる。このよ
うに、各部品の溶接部分に歪みが生じると、光半導体素
子７と集光レンズ５と光ファイバケーブル１の相互間の
光軸位置が変形して、光結合効率が部品出荷時の状態か
ら低下する。

【００１２】しかも、光半導体素子７、集光レンズ５及
びフェルール２の全体を覆っている弾性のキャップ１０
が、光ファイバケーブル１にかかる横方向の機械的外部
応力によって図７(a) に示すＸ−Ｙ−θ方向に曲げられ
てしまう。これにより、キャップ１０内の光半導体素子
７、集光レンズ５、フェルール２などの光軸の位置ズレ
が生じ、光結合効率が低下してしまう。

【００１３】以上のような光軸の位置ズレを示すと図７
(b) 〜(d) のようになる。図７(a) は、正常な状態を示
し、図７(b) は、素子パッケージ６への外部応力ダメー
ジによる光軸の位置ズレを示し、図７(c) は、集光レン
ズ５に与えられた外部応力ダメージによる光軸の位置ズ
レを示し、図７(d) は、光ファイバケーブル１に与えら
れた外部応力ダメージによる光軸の位置ズレを示してい
る。

【００１４】本発明の目的は、各光部品相互間の光軸ズ
レによる光結合効率の低下を抑制する光装置を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

（手段）上記した課題は、図１、図２に例示するよう
に、光ファイバケーブル１９の一部とレンズ１５と光半
導体素子パッケージ１３とを順にホルダー１７，１６，
１４を介して固定する光装置において、前記ホルダー１
７，１６，１４の周囲に配置され且つ金属板２２を丸め
て形成して高さ方向に合わせ目２０ｇを有する保護筒２
０と、前記金属板２２の一部に突出して形成され且つ前
記保護筒２０に対して外側に折り曲げて形成されたフラ
ンジ２０ａと、前記フランジ２０ａに形成されたネジ止
め用２０ｂと、前記光ファイバケーブル１９を挿通する
ケーブル挿通孔２１ｂと前記保護筒２０の一端を覆うゴ
ム又は樹脂よりなるキャップ２１とを有することを特徴
とする光装置によって解決する。

【００１６】前記光装置において、前記光半導体素子パ
ッケージ１３のうち前記フランジ２０ａ寄りの部分と前
記保護筒２０との間には空隙２３が形成されていること
を特徴とする。前記光装置において、前記保護筒２０と
前記ホルダー１４は溶接によって固定された溶接部分を
有し、該溶接部分は、前記光半導体素子パッケージ１３
から光ファイバケーブル１９寄りの部分に存在すること
を特徴とする。この場合に、前記保護筒２０のうち前記
溶接部分には孔２０ｄが形成されていることを特徴とす
る。

【００１７】前記光装置において、前記ホルダー１４の
外周に形成された凹部１４ａと、前記保護筒２０の内側
に形成されて前記凹部１４ａに嵌め込まれるた凸部２０
ｃとを有することを特徴とする。前記光装置において、
前記保護筒２０に形成された窓２０ｆと、前記キャップ
２１に形成され且つ前記保護筒２０の内部から該窓２０
ｆに嵌め込まれる凸部２１ｄを有することを特徴とす
る。

【００１８】前記光装置において、前記保護筒２０の端
部のうち、前記キャップ２１の前記凸部２１ｄが挿入さ
れる部分には、前記保護筒２０の内側に折り返された爪
部２０ｅが形成されていることを特徴とする。前記光装
置において、図３(a) に例示するように、前記保護筒の
前記合わせ目は、前記光ファイバケーブルを通す広さの
間隙を有していることを特徴とする請求項１記載の光装
置。

【００１９】前記光装置において、図２(b) 、図３(b)
に例示するように前記保護筒２０の前記合わせ目２０ｇ
では、前記金属板２２の一部が重なっている又は隙間が
ないことを特徴とする。前記光装置において、図４に例
示するように、前記保護筒２０の前記合わせ目２０ｇで
は、前記合わせ目２０ｇの両側に形成された舌状突出片
２０ｈと切欠部２０ｉが噛み合っていることを特徴とす
る。

【００２０】前記光装置において、前記保護筒２０の前
記合わせ目２０ｇは複数箇所を点溶接されて固定されて
いることを特徴とする。（作用）次に、本発明の作用について説明する。本発明
によれば、光ファイバケーブルの一部とレンズと光半導
体素子パッケージとを保持するためのホルダーの周囲に
形成される保護筒として金属板を丸めたものを使用し、
また、保護筒をネジ止めするためのフランジを金属板に
形成し、これを折り曲げた構造を採用している。

【００２１】金属製の保護筒は外力によって曲がりにく
いので、保護筒を介してホルダーにかかる外部応力が低
減され、光ファイバケーブルとレンズと光半導体素子の
光軸のズレが抑制される。また、フランジを金属板のプ
レス加工によって保護筒と一体にしているので、部品点
数を減らすことができる。

【００２２】さらに、保護筒には光ファイバケーブルを
挿通する弾性のキャップが取付けられているので、保護
筒の径方向の応力が光ファイバケーブルにかかった場合
でもキャップの変形によって光ファイバケーブルの急峻
な曲がりが抑制され、そのキャップ根元での光ファイバ
ケーブルの破損が生じにくくなる。また、フランジ近傍
の保護筒と光半導体素子パッケージとの間には空隙を形
成しているので、フランジを下地にネジ止めする際に、
フランジの応力が保護筒を介して半導体素子パッケージ
にかかることはなく、光半導体素子パッケージ内の光半
導体素子が光軸からずれることが防止される。

【００２３】また、保護筒とホルダーの溶接部分を光半
導体素子パッケージから遠ざけるようにしたので、光半
導体素子パッケージの光軸のズレが防止される。また、
保護筒の溶接部分に孔を形成しているので、その孔によ
って溶接性の信頼性を高め、溶接強度を強くすることが
できる。また、ホルダーの外周に凹部を形成し、保護筒
の内側に凸部を形成し、これらを嵌め合わせるようにし
たので、保護筒の高さ方向や周方向への保護筒のズレが
防止される。

【００２４】また、保護筒側部の窓とキャップ下部の凸
部とを保護筒の内側から嵌め込むようにしたので、保護
筒からのキャップの抜けが防止される。この場合、保護
筒の端部のうち、キャップの凸部が挿入される部分に
は、保護筒の内側に折り返されて傾斜面を有する爪部が
形成されているので、キャップの凸部の保護筒内への移
動を爪部によって容易にするとともに、凸部の保護筒か
らの抜けを爪部によって防止できる。

【００２５】また、保護筒の合わせ目は、光ファイバケ
ーブルを通す広さの間隙を有しているので、その間隙を
通して光ファイバケーブルを保護筒内に通すことがで
き、光ファイバケーブルにコネクタが接続された状態で
の保護筒のホルダーへの取付けが容易になる。また、保
護筒の合わせ目では保護筒の一部を重ね、その重ね量を
調整することにより保護筒の直径の選択が自由になる。

【００２６】また、保護筒の合わせ目は、合わせ目の両
側に形成された舌状突出片と切欠部が噛み合うように、
或いは、保護筒の合わせ目を点溶接して固定するように
したので、保護筒の合わせ目の広狭の変化を抑制するこ
とができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施形態
を図面に基づいて説明する。（第１の実施の形態）図１(a) は、本発明の一実施形態
を示す光装置の断面図である。図１(a) に示す光装置１
１は、受光素子、発光素子等の光半導体素子１２を気密
状態で収納した金属製の素子パッケージ１３を有してお
り、素子パッケージ１３の基体１３ａの一端からは光半
導体素子１２に導通するリードピン１３ｂが突出してい
る。また、素子パッケージ１３のキャップ１３ｃのうち
光透過側には、ガラス、レンズのような光透過部品が嵌
め込まれた光透過窓１３ｄが形成され、これにより素子
パッケージ１３の内部は気密状態が保持されている。

【００２８】素子パッケージ１３のキャップ１３ｃが差
し込まれるステンレス又はFe−Ni合金製のパッケージホ
ルダー１４は、一端に光透過孔１４ｂを有する円筒形状
を有し、その他端の内径は素子パッケージ１３の基体１
３ａの外径よりも小さく、しかもその他端の外径は素子
パッケージ１３の基体１３ａの外径よりも大きくなって
いる。また、パッケージホルダー１４の外周には１箇所
又は複数箇所に凹部１４ａが形成されている。

【００２９】パッケージホルダー１４の上には、集光レ
ンズ１５が嵌め込まれたステンレス又はFe−Ni合金製の
筒状のレンズホルダー１６が載置され、さらに、レンズ
ホルダー１６上にはステンレス又はFe−Ni合金製の筒状
のフェルールホルダー１７が載置されている。フェルー
ルホルダー１７内に差し込まれたフェルール１８は、金
属、セラミック、樹脂などから形成されており、光ファ
イバケーブル１９の一方の端部を包む形状を有してい
る。

【００３０】それらの部品は、次のような順に固定され
る。まず、素子パッケージ１３のキャップ１３ｃをパッ
ケージホルダー１４内に嵌め込む。そして、そのような
状態で、素子パッケージ１３の基体１３ａとパッケージ
ホルダー１４の端面の複数箇所を抵抗溶接又はレーザー
溶接して固着する。さらに、パッケージホルダー１４の
周囲とレンズホルダー１６の周端縁とをＹＡＧレーザに
より複数箇所で溶接する。この溶接は、集光レンズ１５
と光半導体素子１２の光軸が一致した状態で行う。

【００３１】続いて、ファイバケーブル１９が取付けら
れたフェルール１８をレンズホルダー１６の上に仮設す
る。この状態で、光半導体素子１２と光ファイバケーブ
ル１９の間で集光レンズ１５を介して受光及び発光を行
いながら、光ファイバケーブル用アライメント（不図
示）によって光半導体素子１２と光ファイバケーブル１
９の位置を調整し、光半導体素子１２と光ファイバケー
ブル１９の間の光結合効率のピーク値を求める。

【００３２】ピーク値が定まった時点で、フェルール１
８が嵌め込まれたフェルールホルダー１７の端部とレン
ズホルダー１６の端部をＹＡＧレーザによって複数箇所
で溶接して、それらを固着する。このように、フェルー
ルホルダー１７とレンズホルダー１６とパッケージホル
ダー１４を順に抵抗溶接又はＹＡＧレーザ溶接して固定
した後に、これらの部品を金属製の保護筒２０内に差し
込んで固定する。フェルール１８と光ファイバケーブル
１９のうち保護筒２０からはみ出た部分は、樹脂又はゴ
ム製の柔軟性且つ弾性を有する保護キャップ２１によっ
て被覆されている。

【００３３】保護筒２０は、図２(a) に示すように、ス
テンレス、FeNi合金等の金属からなり且つ折り曲げでき
る程度に柔軟性を有する厚さ０．１〜１．０mm程度の金
属板を打ち抜いて形成した加工板２２から形成される。
その加工板２２は、必要に応じて、素材の酸化を防止す
るため、即ち錆を防止するために表面にニッケルメッキ
が施される。

【００３４】この加工板２２は、保護筒２０の本体とな
る２５mm×２０mmの四角形領域２２ａを有し、その四角
形領域２２ａの第１の辺には２つのフランジ２０ａが離
れて突出形成されている。２つのフランジ２０ａにはそ
れぞれネジ止め用孔２０ｂが形成されている。また、四
角形領域２２ａのうちフランジ２０ａの近傍にはパッケ
ージホルダー１４外周の凹部１４ａに嵌め込まれる凸部
２０ｃがプレス加工によって形成されている。その凸部
２０ｃは、直径が０．５〜２mm程度の大きさを有してい
る。

【００３５】さらに、四角形領域２２ａのうち凸部２０
ｃの近傍には溶接用孔２０ｄが打ち抜きにより形成され
ている。この溶接用孔２０ｄは、保護筒２０と各ホルダ
ーとの溶接の強度及び信頼性を確保するために設けられ
ている。フランジ２０ａが形成された第１の辺と反対側
にある第２の辺にはＵ字状又はＶ字状の２つの爪２０ｅ
が形成されている。さらに、四角形領域２２ａにおいて
爪２０ｅよりもフランジ２０ａ寄りには小窓２０ｆが打
ち抜きによって開口されている。

【００３６】このような加工板２２を保護筒２０として
使用するために、まず、凸部２０ｃが突出してない側に
２つのフランジ２２ａを約９０度の角度で折り曲げる。
続いて、凸部２０ｃが内側に位置するように加工板２２
を丸めることによって、保護筒２０の本体を形成する。
さらに、２つの爪２０ｅは、保護筒２０の内面に向けて
９０度以上でその内面に接触しない程度の角度で折り返
されている。

【００３７】保護筒２０は、加工板２２を丸めて形成さ
れる関係上、高さ方向に合せ目２０ｇが存在している。
なお、加工板２２の打ち抜き、丸め、曲げなどはプレス
加工により行われる。このような構造を有する保護筒２
０は、その中に光ファイバケーブル１９を通した状態
で、フェルール１８、フェルールホルダー１７、レンズ
ホルダー１６、パッケージホルダー１４を覆う位置まで
移動すると、保護筒２０の凸部２０ｃはパッケージホル
ダー１４の端部に当たる。さらに保護筒２０を素子パッ
ケージ１３に向けて移動させていくと、保護筒２０の合
せ目２０ｇが広がって保護筒２０の凸部２０ｃはパッケ
ージホルダー１４の外周に乗り上げ、遂には、図１(a)
に示すように、凸部２０ｃがパッケージホルダー１４の
凹部１４ａに係合し、その合せ目２０ｇは狭まることに
なる。

【００３８】このように、保護筒２０の凸部２０ｃがパ
ッケージホルダー１４の凹部１４ａに係合すると、保護
筒２０は周方向、上下方向の移動が規制される。この状
態では、パッケージ１３の基体１３ａはその周囲の保護
筒２０から空隙２３を介して０．２〜１．０mm程度離さ
れている。その空隙２３を十分に確保するためには、プ
レス加工によって加工板２２のフランジ近傍の部分を凸
部２０ｃの突出方向と反対側に段を形成して広げておく
ことが好ましい。

【００３９】以上により、保護筒２０の取付け作業は終
了する。この後に、保護筒２０の側部の溶接用孔２０ｄ
の内部とパッケージホルダー１４の表面をＹＡＧレーザ
光照射によって溶接して固定する。保護筒２０の一端を
覆う保護キャップ２１は、図１(a) 及び図２(b) に示す
ように、円錐形状に形成され、その内部には円錐状の空
洞２１ａが形成され、また、その頂部にはケーブル挿通
孔２１ｂが形成されている。また、保護キャップ２１の
空洞２１ａには保護筒２０からはみ出した光ファイバケ
ーブル１９の一部とフェルール１８の端部が収納されて
いる。

【００４０】また、保護キャップ２１の下部の周囲に
は、細い小径筒２１ｃが形成され、その小径筒２１ｃに
は保護筒２０の小窓２０ｆに嵌め込まれるフック２１ｄ
が形成されている。その保護キャップ２１を、保護筒２
０に嵌め込む場合には次のような作業を行う。

【００４１】まず、光ファイバケーブル１９を保護キャ
ップ２１の底からケーブル挿通孔２１ｂに通し、ついで
保護キャップ２１を光ファイバケーブル１９に沿って保
護筒２０に向けて移動させる。そして、保護キャップ２
１の小径筒２１ｃをフェルール１８に近い保護筒２０の
内部に嵌め込む。この際、保護キャップ２１のフック２
１ｄを保護筒２０内側の爪２０ｅの傾斜面上に滑らせ、
ついで爪２０ｅから保護筒２０内面上に落とし、さらに
保護筒２０の小窓２０ｆに嵌め込む。

【００４２】その保護キャップ２１のフック２１ｄは、
爪部２０ｅと小窓２０ｆによって移動が規制され、保護
筒２０から保護キャップ２１が抜け難くなっている。以
上のような構成を有する光装置１１においては、保護筒
２０と半導体パッケージ１３の基体１３ａの間には何ら
の部材も介在せずに緩衝用の空隙２３が存在するだけで
ある。しかも、保護筒２０とパッケージホルダー１４が
溶接される箇所は集光レンズ１５に近く、素子パッケー
ジ１３から遠い位置となっている。

【００４３】このため、保護筒２０のフランジ２０ａを
下地基板（不図示）にネジ止めする際に、フランジ２０
ａに応力がかかっても、その応力の素子パッケージ１３
への伝達は緩衝用の間隙２３によって阻止されることに
なる。しかも、フランジ２０ａ及び保護筒２０は、柔軟
性のある材料により形成されているので、外部からフラ
ンジ２０にかかる応力が保護筒２０の本体側に伝わりに
くくなっている。

【００４４】また、保護筒２０とパッケージホルダー１
４との溶接部分は、レンズホルダー１６の近くに設定さ
れているので、外部からフランジ２０ａに応力がかけら
れても、パッケージホルダー１３の変形は殆どみられな
い。従って、半導体素子１２と集光レンズ１５の光軸の
ズレは生じにくくなる。一方、パッケージホルダー１
４、レンズホルダー１６、フェルールホルダー１７等を
保護する保護筒２０は金属から形成されているので、光
ファイバケーブル１９が横方向（保護筒２０の径方向）
に引き出されて保護キャップ２１に応力がかかっる場合
には、保護キャップ２１が湾曲するが、保護キャップ２
１より硬い金属製の保護筒２０が湾曲することはなく、
これにより保護筒２０がレンズホルダー１６、フェルー
ルホルダー１７に横方向の応力がかかることはない。

【００４５】従って、集光レンズ１５、フェルール１８
の光軸のズレは生じにくくなる。また、保護キャップ２
１は柔らかい弾性のゴム、樹脂などによって形成されて
いるので、光ファイバケーブル１９が横方向に引き出さ
れて保護キャップ２１に応力がかかったとしても、保護
キャップ２１内の光ファイバケーブル１９も横方向に少
し傾くので、光ファイバケーブル１９の保護キャップ２
１のエッジの部分で応力集中による切断が生じにくくな
る。

【００４６】ところで、保護キャップ２１から出た光フ
ァイバケーブル１９の端部には、図１(a) に示すように
何も接続されずに裸のままの場合もあるし、図１(b) に
示すようなコネクタ２４が接続されている場合もある。
光ファイバケーブル１９の端部にコネクタ２４が接続さ
れ、しかもコネクタ２４が保護筒２０の内径よりも大き
い場合には、保護筒２０内に光ファイバケーブル１９を
通すことができなくなる。従って、コネクタ２４が光フ
ァイバケーブルに接続されている場合には、以下に示す
ような構造を採用する。

【００４７】即ち、図３(a) に示すように、保護筒２０
の合せ目２０ｇの隙間を光ファイバケーブル１９を通せ
る程度、例えば０．９mm以上に設定すると、その合せ目
２０ｇを通して光ファイバケーブル１９を保護筒２０内
に入れることができる。これにより、互いに固定された
パッケージホルダー１４、レンズホルダー１５、フェル
ールホルダー１７を保護筒２０内に差し込むことが可能
になる。

【００４８】また、コネクタ２４が光ファイバケーブル
１９に取り付けられない場合には、その合わせ目２０ｇ
の間隙を零にしてもよいし、図３(b) に示すように、保
護筒２０の合わせ目２０ｇで加工板２２の２つの側部が
重なるようにしてもよい。また、加工板２２の一部を重
ねるようにして丸めることは、保護筒２０の直径を任意
に選択できることを意味する。

【００４９】また、上記した保護筒２０の合わせ目２０
ｇが、フランジ２０ａからずれた位置になるように加工
板２２の形状を決めているが、図２(a) の二点鎖線で示
すように、フランジ２０ａの延長上に存在するようにし
てもよい。（第２の実施の形態）第１の実施の形態では、加工板２
２の四角形領域２２ａを丸めて保護筒２０を形成するよ
うにしているので、保護筒２０の側面の合せ目２０ｇに
外力がかかると、保護筒２０の内径が変化し易くなる。
商品出荷後に保護筒２０の内径が変化するとパッケージ
ホルダー１４等の歪みによって光半導体素子１２、集光
レンズ１５、光ファイバケーブル１９の光軸がズレるお
それがある。

【００５０】これを解決する手段の１は、保護筒２０の
合わせ目２０ｇをＹＡＧレーザ溶接又は抵抗溶接する方
法である。この方法は、合わせ目２０ｇの隙間が０．３
mm以下の場合に最適となる。しかし、その間隙が０．３
mmより大きい場合には、溶接のスポット径の関係で不適
当である。そこで、図４(a) に示すように、加工板２２
のうちフランジ２０ａや爪部２０ｅが形成されていない
第三の辺に、Ｔ字状、Ｖ字状、Ｕ字状又はＬ字鉤形状の
舌状突出片２０ｈを形成するとともに、第三の辺に対向
する第四の辺に舌状突出片２０ｈに噛み合わされるＴ字
状、Ｖ字状、Ｕ字状又はＬ字鉤形状の切欠部２０ｉを形
成する。この場合、舌状突出片２０ｈの突出量は、切欠
部２０ｉの凹み量と同じかそれよりも小さくする。

【００５１】このような舌状突出片２０ｈと切欠部２０
ｉを合わせるようにして、加工板２２を丸めると、保護
筒２０が形成される。加工板２２を丸める前又は後に、
図４(b) に示すように、舌状突出片２０ｈを筒の内側又
は外側に起こしておくと、第三の辺と第四の辺の合わせ
目２０ｇに隙間を設ける場合に、その間隙を通して光フ
ァイバケーブル１９を保護筒２０内に入れることが容易
になるできる。ただし、その間隙を設ける場合には、舌
状突出片２０ｈの突出量を、切欠部２０ｉの凹み量より
も小さくする必要がある。

【００５２】そして、その保護筒２０の凸部２０ｃをパ
ッケージホルダー１４の外周の凹部１４ａに嵌め込んで
図１(a) の断面のような状態にした後に、図４(c) に示
すように、保護筒２０の舌状突出片２０ｈを元に戻して
切欠部２０ｉに噛み合わせるようにする。このようにＴ
字状、Ｖ字状、Ｕ字状又はＬ字鉤形状の舌状突出片２０
ｈ及び切欠部２０ｉを保護筒２０の合わせ目２０ｇとな
る各辺に形成すると、外力による合わせ目２０ｇの間隔
の変化が阻止される。例えば、舌状突出片２０ｈ及び切
欠部２０ｉをＴ字状又はＬ字鉤形状にすると、保護筒２
０の合わせ目２０ｇの間隔の拡大、縮小の両方が防止さ
れる。また、舌状突出片２０ｈ及び切欠部２０ｉをＶ字
状又はＵ字状にすると、保護筒２０の合わせ目２０ｇの
間隔の縮小が防止される。

【００５３】舌状突出片２０ｈ及び切欠部２０ｉを、図
４(c) の破線で示す箇所でＹＡＧレーザ溶接、抵抗溶接
によって固定してもよい。以上のような保護筒２０の合
わせ目２０ｇの形状を工夫することにより、保護筒２０
の直径の変化を抑制することができる。また、図４(a)
〜(c) に示すように、保護筒２０の本体の周方向に凸状
のリブ２０ｊ又は凹状のリブ２０ｋを形成すると、保護
筒２０が機械的に補強されて外力による保護筒２０の変
形が生じにくくなる。

【００５４】なお、図４(a) において、図２(a) と同じ
符号は同じ要素を示している。（第３の実施の形態）上記した第１及び第２の実施の形
態では、１枚の加工板２２を丸めて保護筒２０を形成し
ている。しかし、加工板２２は１枚に限るものではな
い。例えば、図２(a) に示した加工板２２を一点鎖線で
示す線に沿って２分し、２枚の加工板を用いて保護筒２
０を構成してもよい。

【００５５】２枚の加工板によって保護筒２０を形成す
る場合には、図５(a),(b) に示すように、２枚の加工板
双方を半円筒状に丸めて半円筒状の第１及び第２の保護
筒２０ｘ，２０ｙを形成する。その後に、図５に示すよ
うに、第１の保護筒２０ｘと第２の保護筒２０ｙによっ
てパッケージホルダー１４、レンズホルダー１６、フェ
ルールホルダー１７を挟んだ後に、第１及び第２の保護
筒２０ｘ，２０ｙの２つの合わせ目をＹＡＧレーザ光照
射溶接や抵抗溶接によって接着固定し、これにより図１
(a) に示した保護筒２０を形成する。その溶接箇所は、
図５(a) において黒点で示した部分であり、複数存在す
る。

【００５６】このような半筒状の保護筒２０ｘ，２０ｙ
を使用すると、図５(a) に示すように、光ファイバケー
ブル１９の露出端にコネクター２４が接続されている場
合に、パッケージホルダー１４、レンズホルダー１６等
への保護筒２０の取付けが容易になる。なお、図５(a)
において、図１と同じ符号は同じ要素を示している。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光フ
ァイバケーブルの一部とレンズと光半導体素子パッケー
ジとを保持するためのホルダーの周囲に形成される保護
筒として金属板を丸めたものを使用し、また、保護筒を
ネジ止めするためのフランジを金属板に形成し、これを
折り曲げた構造を採用している。

【００５８】金属製の保護筒は外力によって曲がりにく
いので、保護筒を介してホルダーにかかる外部応力を低
減し、光ファイバケーブルとレンズと光半導体素子の光
軸のズレを抑制できる。また、フランジを保護筒と一体
にしているので、部品点数を減らすことができる。さら
に、保護筒には光ファイバケーブルを挿通する弾性のキ
ャップが取付けられているので、保護筒の径方向の応力
が光ファイバケーブルにかかった場合でもキャップの変
形によって光ファイバケーブルの急峻な曲がりが抑制さ
れ、そのキャップ根元での光ファイバケーブルの破損を
生じにくくできる。

【００５９】また、フランジ近傍の保護筒と光半導体素
子パッケージとの間には空隙を形成しているので、フラ
ンジを下地にネジ止めする際に、フランジの応力が半導
体素子パッケージにかかることはなく、光半導体素子パ
ッケージ内の光半導体素子が光軸からずれることを防止
できる。また、保護筒とホルダーの溶接部分を光半導体
素子パッケージから遠ざけるようにしたので、光半導体
素子パッケージの光軸のズレを防止できる。また、保護
筒の溶接部分に孔を形成しているので、その孔によって
溶接性の信頼性を高め、溶接強度を強くすることができ
る。

【００６０】また、ホルダーの外周に凹部を形成し、保
護筒の内側に凸部を形成し、これらを嵌め合わせるよう
にしたので、保護筒の高さ方向や周方向への保護筒のズ
レを防止できる。また、保護筒側部の窓とキャップ下部
の凸部とを保護筒の内側から嵌め込むようにしたので、
保護筒からのキャップの抜けが防止される。この場合、
保護筒の端部のうち、キャップの凸部が挿入される部分
には、保護筒の内側に折り返された爪部が形成されてい
るので、キャップの凸部の保護筒内への移動を爪部によ
って容易にするとともに、凸部の保護筒からの抜けを爪
部によって防止できる。

【００６１】また、保護筒の合わせ目は、光ファイバケ
ーブルを通す広さの間隙を有しているので、その間隙を
通して光ファイバケーブルを保護筒内に通すことがで
き、光ファイバケーブルにコネクタが接続された状態で
の保護筒のホルダーへの取付けが容易になる。また、保
護筒の合わせ目では保護筒の一部を重ね、その重ね量を
調整することにより保護筒の直径の選択の自由度を広げ
ることができる。

【００６２】また、保護筒の合わせ目は、合わせ目の両
側に形成された舌状突出片と切欠部が噛み合うように、
或いは、保護筒の合わせ目を点溶接して固定するように
したので、保護筒の合わせ目の広狭の変化を抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) は、本発明の第１実施形態の光装置を
示す断面図、図１(b) は、その光装置の光ファイバケー
ブルの端部に取り付けられるコネクタを示す側面図であ
る。

【図２】図２(a) は、本発明の第１実施形態の光装置の
保護筒の展開図、図２(b) は、本発明の第１実施形態の
光装置のキャップの取付け状態を示す斜視図である。

【図３】図３(a) は、本発明の第１実施形態の光装置の
合わせ目の間隙を広くした状態を示す斜視図、図３(b)
は、本発明の第１実施懈怠の光装置の保護筒の別な形状
を示す上面図である。

【図４】図４(a) は、本発明の第２実施形態の光装置の
保護筒の展開図、図４(b),(c)は、本発明の第２実施形
態の光装置の保護筒の組み立てを示す斜視図である。

【図５】図５(a) は、本発明の第３実施形態の光装置に
おける保護筒の組み立て状態を示す側面図、図５(b)
は、図５(a) に示す保護筒の上面図である。

【図６】図６は、従来の光装置の一例を示す断面図であ
る。

【図７】図７(a) は、従来の光装置内の光半導体素子と
レンズと光ファイバケーブルの光軸を合わせた状態を示
す側面図、図７(b) 〜(d) は、光半導体素子とレンズと
光ファイバケーブルの光軸がズレた状態を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１１光装置１２光半導体素子１３半導体パッケージ１４パッケージホルダー１４ａ凹部１５集光レンズ１６レンズホルダー１７フェルールホルダー１８フェルール１９光ファイバケーブル２０保護筒２０ａフランジ２０ｂねじ止め用孔２０ｃ内側への凸部２０ｄ溶接用孔２０ｅ爪部２０ｆ窓２０ｈ舌状突出片２０ｉ切欠部２０ｊ凸状のリブ２０ｋ凹状のリブ２１保護キャップ２１ｂ光ファイバケーブル挿通孔２１ｄフック（凸部）２２加工板２３間隙２４コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバケーブルの一部とレンズと光半
導体素子パッケージとを順にホルダーを介して固定する
光装置において、前記ホルダーの周囲に配置され、金属板を丸めて形成し
て高さ方向に合わせ目を有する保護筒と、前記金属板の一部に突出して形成され且つ前記保護筒に
対して外側に折り曲げて形成されたフランジと、前記フランジに形成されたネジ止め用孔と、前記光ファイバケーブルを挿通するケーブル挿通孔と前
記保護筒の一端を覆うゴム又は樹脂よりなるキャップと
を有することを特徴とする光装置。
【請求項２】前記光半導体素子パッケージのうち前記フ
ランジ寄りの部分と前記保護筒との間には空隙が形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の光装置。
【請求項３】前記保護筒と前記ホルダーは溶接によって
固定された溶接部分を有し、該溶接部分は、前記光半導
体素子パッケージから光ファイバケーブル寄りの部分に
存在することを特徴とする請求項１記載の光装置。
【請求項４】前記保護筒のうち前記溶接部分には孔が形
成されていることを特徴とする請求項３記載の光装置。
【請求項５】前記ホルダーの外周に形成された凹部と、
前記保護筒の内側に形成されて前記凹部に嵌め込まれる
凸部とを有することを特徴とする請求項１記載の光装
置。
【請求項６】前記保護筒に形成された窓と、前記キャップに形成され且つ前記保護筒の内部から該窓
に嵌め込まれる凸部を有することを特徴とする請求項１
記載の光装置。
【請求項７】前記保護筒の端部のうち、前記キャップの
前記凸部が挿入される部分には、前記保護筒の内側に折
り返された爪部が形成されていることを特徴とする請求
項６記記載の光装置。
【請求項８】前記保護筒の前記合わせ目は、前記光ファ
イバケーブルを通す広さの間隙を有していることを特徴
とする請求項１記載の光装置。
【請求項９】前記保護筒の前記合わせ目では、前記金属
板の一部が重なっている又は隙間がないことを特徴とす
る請求項１記載の光装置。
【請求項１０】前記保護筒の前記合わせ目では、前記合
わせ目の両側に形成された舌状突出片と切欠部が噛み合
っていることを特徴とする請求項１記載の光装置。
【請求項１１】前記保護筒の前記合わせ目は複数箇所を
点溶接されて固定されていることを特徴とする請求項１
記載の光装置。