JPH11149018A - レセプタクル形表面実装光結合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡素化され、外部からの光コネクタプ
ラグと的確に結合できるレセプタクル形表面実装光結合
器を提供する。 【解決手段】 光信号を送信するレセプタクル形表面実
装光結合器において、表面実装光結合器レセプタクル部
の内部に光ファイバ１３を有するとともに、ガイド穴１
６ａが形成された樹脂モールド筐体１６と、前記ガイド
穴１６ａに外部から装着され、このガイド穴１６ａの内
部の前記光ファイバ１３と調芯整合できる光コネクタプ
ラグ１７とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用に用いら
れる光結合器の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信に用いられる信号用光源として
は、通常、半導体レーザ（以下、ＬＤという）を搭載し
た光結合器が用いられる。伝送媒体としては、通常、光
ファイバが用いられるため、光結合器の出力は光ファイ
バを介して行われ、伝送媒体との接続は、調芯機能を有
した光コネクタが用いられる。

【０００３】以下、従来のレセプタクル形表面実装光結
合器について、図３を参照しながら説明する。図３はか
かる従来のレセプタクル形表面実装光結合器の構成図で
ある。図中、１はＬＤ、２はＬＤ１の出力をモニタする
フォトダイオード（ＰＤ）、３はＬＤ１からの光出力を
伝送する光ファイバであり、ＬＤ１側端面は先球、鏡面
斜め、鏡面フラット等に加工されている。４はＬＤ１を
高精度に搭載するためのインデックスマーカを有すると
ともに、このインデックスマーカとサブμｍの精度で異
方性エッチングにより形成したＶ溝を有しているＳｉ基
板である。

【０００４】ＬＤ１はＳｉ基板４に対し、Ｓｉ基板４の
インデックスマーカとＬＤ１に形成されたマーカを赤外
透過型ダイスボンダー等を用いてサブμｍの精度で実装
され、更に、ＰＤ２はＬＤ１の後方に半田等で固定され
ている。また、光ファイバ３はＳｉ基板４のＶ溝に接着
剤等で固定されることにより、規制され、位置決めされ
る。また、このＬＤ１、ＰＤ２、光ファイバ３の光結合
部は、透明樹脂等でポッティング封止される。

【０００５】更に、５は光ファイバ３を内部に接着固定
し、外部をＳｉ基板４に接着剤等で固定するとともに、
端面を光ファイバ３とともに鏡面加工したフェルール、
６は各部品を搭載したＳｉ基板４を搭載し、ワイヤボン
ディング等で配線し、電極を外部に取り出すためのリー
ドフレーム、７は外部からのコネクタを係止する溝７ａ
を一体成形した樹脂モールド筐体である。

【０００６】また、８は割りスリーブ、９は外部からの
光コネクタプラグであり、フェルール５と、この光コネ
クタプラグ９は、割りスリーブ８により調芯結合され、
外部にＬＤ１の光信号が伝達される構成となっている。
更に、光通信に用いられる信号用光源としては、通常、
半導体レーザ（以下、ＬＤという）を搭載した光結合器
が用いられる。特に、長距離ディジタル伝送やアナログ
伝送の場合は、発振波長が単一波長になるＤＦＢ−ＬＤ
が用いられる。このＤＦＢ−ＬＤを用いる場合、外部か
らの反射戻り光が単一発振のゆらぎ等を引き起こすた
め、通常ＬＤ素子の前に戻り光をカットする光アイソレ
ータを搭載する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のレセプタクル形表面実装光結合器の構造では、
どうしても外部の光ファイバと調芯結合するために、フ
ェルール、割りスリーブといった高価な部品を必要とす
るため、低価格化が困難であった。また、伝送媒体とし
ては、通常、光ファイバが用いられるため、光結合器の
出力は光ファイバを介して行われ、伝送媒体との接続
は、調芯機能を有した光コネクタが用いられる。しか
し、表面実装光結合器の場合、その構成上光アイソレー
タを搭載できなかった。

【０００８】そして、通常光アイソレータは、ＬＤ−光
ファイバ間の空間部に挿入して用いるが、従来例のよう
なＳｉ基板を利用した光結合器の場合、ＬＤ−光ファイ
バ間の結合が直接結合であるため、間隙が数μｍ〜１０
０μｍ程度しかなく、光アイソレータを挿入できないと
いう問題があった。本発明は、上記問題点を除去し、構
造が簡素化され、外部からの光コネクタプラグと的確に
結合できるレセプタクル形表面実装光結合器を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕光信号を送信するレセプタクル形表面実装光結合
器において、表面実装光結合器レセプタクル部の内部に
光ファイバを有するとともに、ガイド穴が形成された樹
脂モールド筐体と、前記ガイド穴に外部から装着され、
このガイド穴の内部の前記光ファイバと調芯整合できる
光コネクタプラグとを設けるようにしたものである。

【００１０】したがって、構造が簡素化され、外部から
装着される光コネクタプラグを光ファイバに的確に結合
させることができる。つまり、ガイド穴を光ファイバと
一体形成することにより、従来必要であった高価なフェ
ルールや割りスリーブを不要とすることができる。 〔２〕上記〔１〕記載のレセプタクル形表面実装光結合
器において、前記ガイド穴に前記光ファイバを中心とし
て外方に空間が形成されるテーパ面を有するようにした
ものである。

【００１１】このように、ガイド穴に光ファイバを中心
として外方に空間が形成されるテーパ面を有するように
したので、ガイド穴への光コネクタプラグの装着が円滑
になり、かつ光ファイバ同士の結合を正確に行うことが
できる。 〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載のレセプタクル形表面
実装光結合器において、前記樹脂モールド筐体には係止
溝が形成され、この係止溝に前記光コネクタプラグを固
定する係合爪が係止されるようにしたものである。

【００１２】したがって、係止溝も樹脂モールド筐体に
一体的に形成することができ、この係止溝に光コネクタ
プラグの固定用の係合爪を係止することができるので、
構造が簡素化されるとともに、内部の光ファイバと光コ
ネクタプラグとの正確な調芯整合が可能である。 〔４〕光信号を送信するレセプタクル形表面実装光結合
器において、表面実装光結合器レセプタクル部に外部か
らの光コネクタプラグを内部の光ファイバと調芯整合で
きるフェルール状円筒部を樹脂成形で樹脂モールド筐体
と一体形成するようにしたものである。

【００１３】したがって、トランスファーモールド等で
樹脂モールド筐体を形成する際、同時に高精度なフェル
ール状円筒部を光ファイバと一体形成することにより、
高価なフェルールを削減することができる。 〔５〕上記〔４〕記載のレセプタクル形表面実装光結合
器において、前記樹脂モールド筐体には係止溝が形成さ
れ、この係止溝に前記光コネクタプラグを固定する係合
爪が係止されるようにしたものである。

【００１４】したがって、係止溝も樹脂モールド筐体に
一体的に形成することができ、この係止溝に光コネクタ
プラグの固定用の係合爪を係止することができるので、
構造が簡素化されるとともに、内部の光ファイバと光コ
ネクタプラグとの正確な調芯整合が可能である。 〔６〕光信号を送信するレセプタクル形表面実装光結合
器において、表面実装光結合器レセプタクル部にレセプ
タクル及びコネクタ機能を有する光アイソレータと、こ
の光アイソレータと調芯整合できる光コネクタプラグと
を設けるようにしたものである。

【００１５】したがって、レセプタクル及びコネクタ機
能を有する光アイソレータを光結合器レセプタクル部に
接続することにより、表面実装形光結合器にアイソレー
タ機能を持たせることが可能となる。 〔７〕上記〔６〕記載のレセプタクル形表面実装光結合
器において、前記光アイソレータの筐体には係止溝が形
成され、この係止溝に前記光コネクタプラグを固定する
係合爪が係止されるようにしたものである。

【００１６】したがって、係止溝を光アイソレータの筐
体に一体的に形成することができ、この係止溝に光コネ
クタプラグの固定用の係合爪を係止することができるの
で、構造が簡素化されるとともに、内部の光ファイバと
光コネクタプラグとの正確な調芯整合が可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示すレセプタクル形表面実装光結合器の構
成図、図２はその光モジュールと光コネクタとの接続部
の構造を示す断面図である。図１中、１１はＬＤ、１２
はＬＤ１１の出力をモニタするフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）、１３はＬＤ１１からの光出力を伝送する光ファイ
バであり、ＬＤ１１側端面は先球、鏡面斜め、鏡面フラ
ット等に加工され、逆端は、鏡面フラット、球面等で加
工されている。１４はＬＤ１１を高精度に搭載するため
のインデックスマーカを有するとともに、このインデッ
クスマーカとサブμｍの精度で異方性エッチングにより
形成したＶ溝を有しているＳｉ基板である。

【００１８】ＬＤ１１はＳｉ基板１４に対し、Ｓｉ基板
１４のインデックスマーカとＬＤ１１に形成されたマー
カを赤外透過型ダイスボンダー等を用いてサブμｍの精
度で実装され、更に、ＰＤ１２はＬＤ１１後方に半田等
で固定されている。また、光ファイバ１３はＳｉ基板１
４のＶ溝に接着剤等で固定されることにより、規制さ
れ、位置決めされる。このＬＤ１１、ＰＤ１２、光ファ
イバ１３の光結合部は、透明樹脂等でポッティング封止
される。

【００１９】更に、１５は各部品を搭載したＳｉ基板１
４を搭載し、ワイヤボンディング等で配線し、電極を外
部に取り出すためのリードフレーム、１６は外部からの
コネクタのフェルール部をガイドするガイド穴１６ａ
と、後述する光コネクタプラグを固定する係合爪が係止
される係止溝１６ｂを一体形成した樹脂モールド筐体で
ある。１７はガイド穴１６ａへ外部から装着される光コ
ネクタプラグであり、この光コネクタプラグ１７には、
その係合爪１８が設けられている。

【００２０】ここで、上記したガイド穴１６ａについ
て、図２を参照しながら説明する。図２に示すように、
光ファイバ１３およびＳｉ基板１４、リードフレーム１
５を、熱硬化性樹脂のトランスファー成形により一体化
するが、この際、光ファイバ１３を入子２１のテーパガ
イド部（凹テーパ面）２１ａでセンタリングでき、外部
から装着される光コネクタプラグ１７（図１参照）の外
形より若干大きい径を有する成形型の入子２１を用いる
ことにより、高精度に光ファイバ１３とガイド穴１６ａ
を形成することができる。

【００２１】ここで、入子２１の端面には中心部が窪ん
だ凹テーパ面２１ａを形成しておき、ガイド穴１６ａの
底部には光ファイバ１３を中心にして外方に空間が形成
される円錐状（凸）テーパ面１６ｃを形成するようにし
ている。このようにして形成された光コネクタプラグ１
７は、ガイド穴１６ａにより、割りスリーブやフェルー
ルを用いることなく、内部の光ファイバ１３と調芯整合
でき、外部にＬＤ１１の光信号を的確に伝達することが
できる。

【００２２】また、このように、ガイド穴１６ａに光フ
ァイバ１３を中心として外方に空間が形成される円錐状
（凸）テーパ面１６ｃを有するようにしたので、ガイド
穴１６ａへの光コネクタプラグ１７の装着が円滑であ
り、かつ光ファイバ１３同士の結合を正確に行うことが
できる。更に、係止溝１６ｂも樹脂モールド筐体１６と
一体的に形成することができ、この係止溝１６ｂに光コ
ネクタプラグ１７の固定用の係合爪１８を係止すること
ができるので、構造が簡素化されるとともに、内部の光
ファイバ１３と光コネクタプラグ１７との正確な調芯整
合が可能である。

【００２３】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図４は本発明の第２実施例を示すレセプタクル形表
面実装光結合器の構成図、図５はその光モジュールと光
コネクタとの接続部の構造を示す断面図である。図４
中、３１はＬＤ、３２はＬＤ３１の出力をモニタするフ
ォトダイオード（ＰＤ）、３３はＬＤ３１からの光出力
を伝送する光ファイバであり、ＬＤ３１側端面は先球、
鏡面斜め、鏡面フラット等に加工され、逆端は、鏡面フ
ラット、球面等で加工されている。３４はＬＤ３１を高
精度に搭載するためのインデックスマーカを有するとと
もに、このインデックスマーカとサブμｍの精度で異方
性エッチングにより形成したＶ溝を有しているＳｉ基板
である。

【００２４】ＬＤ３１はＳｉ基板３４に対し、Ｓｉ基板
３４のインデックスマーカとＬＤ３１に形成されたマー
カを赤外透過型ダイスボンダー等を用いてサブμｍの精
度で実装され、更に、ＰＤ３２はＬＤ３１後方に半田等
で固定されている。また、光ファイバ３３はＳｉ基板３
４のＶ溝に接着剤等で固定されることにより、規制さ
れ、位置決めされる。このＬＤ３１、ＰＤ３２、光ファ
イバ３３の光結合部は、透明樹脂等でポッティング封止
される。

【００２５】更に、３５は各部品を搭載したＳｉ基板３
４を搭載し、ワイヤボンディング等で配線し、電極を外
部に取り出すためのリードフレーム、３６はトランスフ
ァモールド等で形成した樹脂モールド筐体であり、樹脂
モールド筐体３６の形成時に光ファイバ３３を中心に樹
脂で図５の詳細断面図外部に示すようなフェルール状円
筒部３６ａを一体形成している。

【００２６】この光ファイバ３３の外部への出力端はモ
ールド成形前に端面加工しておくか、モールド後端面を
研磨する。また、樹脂モールド筐体３６のフェルール状
円筒部３６ａには外部光コネクタプラグを係止する係止
溝３６ｂも有する。３７は外部からの光コネクタプラグ
と前記フェルール状円筒部３６ａに保持された光ファイ
バ３３を調芯整合するための割りスリーブ、３８は外部
からの光コネクタプラグ、３９はその光コネクタプラグ
３８に形成され、係止溝３６ｂに係止され光モジュール
に結合される係合爪である。

【００２７】このように、第２実施例によれば、トラン
スファーモールド等で樹脂モールド筐体を形成する際、
同時に高精度なフェルール状円筒部３６ａを光ファイバ
３３と一体形成することにより、高価なフェルールを削
減することができる。次に、本発明の第３実施例につい
て説明する。図６は本発明の実施例を示すレセプタクル
形表面実装光結合器の構成図、図７はその光モジュール
と光コネクタとの接続部の構造を示す断面図である。

【００２８】図６中、４１はＬＤ、４２はＬＤ４１の出
力をモニタするフォトダイオード（ＰＤ）、４３はＬＤ
４１からの光出力を伝送する光ファイバであり、ＬＤ４
１側端面は先球、鏡面斜め、鏡面フラット等に加工され
ている。４４はＬＤ４１を高精度に搭載するためのイン
デックスマーカを有するとともに、このインデックスマ
ーカとサブμｍの精度で異方性エッチングにより形成し
たＶ溝を有しているＳｉ基板である。

【００２９】ＬＤ４１はＳｉ基板４４に対し、Ｓｉ基板
４４のインデックスマーカとＬＤ４１に形成されたマー
カを赤外透過型ダイスボンダー等を用いてサブμｍの精
度で実装され、更に、ＰＤ４２はＬＤ４１後方に半田等
で固定されている。また、光ファイバ４３はＳｉ基板４
４のＶ溝に接着剤等で固定されることにより、規制さ
れ、位置決めされる。このＬＤ４１、ＰＤ４２、光ファ
イバ４３の光結合部は、透明樹脂等でポッティング封止
される。

【００３０】更に、４５は光ファイバ４３を内部に接着
固定し、外部をＳｉ基板４４に接着剤等で固定するとと
もに端面を光ファイバ４３とともに鏡面加工したフェル
ール、４６は各部品を搭載したＳｉ基板４４を搭載し、
ワイヤボンディング等で配線し、電極を外部に取り出す
ためのリードフレーム、４７は外部からのコネクタを固
定する係止溝４７ａを一体形成した樹脂モールド筐体で
ある。４８は割りスリーブ、４９は外部からの光コネク
タプラグ、５０はレセプタクル機能を有する光アイソレ
ータ組み立て体である。

【００３１】図７の縦断面図によりこのレセプタクル形
光アイソレータについて説明する。５１は光結合器の光
ファイバ４３と接続する光ファイバであり、逆端は球面
レンズ加工されており、光結合器からの光を平行ビーム
化する。５２は光ファイバ５１を保持し、割りスリーブ
４８により光ファイバを保持したフェルール４５と接続
するためのフェルール、５３は光アイソレータ、５４は
フェルール５２をアイソレータに調整固定するためのス
リーブである。

【００３２】更に、５５は光ファイバ５１からの光アイ
ソレータ５３を通過した平行ビームを収束伝搬させ外部
の光コネクタプラグ４９と接続するための光ファイバ、
５６はフェルール５２と同様の機能で外部光コネクタプ
ラグ４９と接続するためのフェルール、５７は光ファイ
バ５１からの平行ビームに対し、調整するためのスリー
ブ、５８は光結合器のフェルール４５にフェルール５２
を挿入する際、押圧力を加えるためのバネ、６０は以上
の部材を一体化するための筐体であり、係止溝４７ａと
接続する係合爪５９を有し、光モジュールを係止接続す
る機能を有する。

【００３３】また、外部光コネクタプラグ４９は、割り
スリーブ７０によりフェルール５６と調芯整合され、外
部にＬＤ４１の光信号が伝達される。また、外部光コネ
クタプラグ４９は係合爪６２を備え、光アイソレータ組
み立て体５０の筐体６０の係止溝６１と接続される構成
である。このように、第３実施例によれば、レセプタク
ル及びコネクタ機能を有する光アイソレータを光結合器
レセプタクル部に接続することにより、表面実装光結合
器にアイソレータ機能を持たせることが可能となる。

【００３４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、構造が簡素化さ
れ、外部からの光コネクタプラグと的確に結合すること
ができる。つまり、ガイド穴を光ファイバと一体形成す
ることにより、従来必要であった高価なフェルールや割
りスリーブを削減することができる。

【００３６】（２）請求項２記載の発明によれば、ガイ
ド穴に光ファイバを中心として外方に空間が形成される
テーパ面を有するようにしたので、ガイド穴への光コネ
クタプラグの装着が円滑であり、かつ光ファイバ同士の
結合を正確に行うことができる。 （３）請求項３記載の発明によれば、係止溝も樹脂モー
ルド筐体に一体的に形成することができ、この係止溝に
光コネクタプラグの固定用の係合爪を係止することがで
きるので、構造が簡素化されるとともに、内部の光ファ
イバと光コネクタプラグとの正確な調芯整合が可能であ
る。

【００３７】（４）請求項４記載の発明によれば、トラ
ンスファーモールド等で樹脂モールド筐体を形成する
際、同時に高精度なフェルール状円筒部を光ファイバと
一体形成することにより、高価なフェルールを削減する
ことができる。 （５）請求項５記載の発明によれば、係止溝も樹脂モー
ルド筐体に一体的に形成することができ、この係止溝に
光コネクタプラグの固定用の係合爪を係止することがで
きるので、構造が簡素化されるとともに、内部の光ファ
イバと光コネクタプラグとの正確な調芯整合が可能であ
る。

【００３８】（６）請求項６記載の発明によれば、レセ
プタクル及びコネクタ機能を有する光アイソレータを光
結合器レセプタクル部に接続することにより表面実装形
光結合器にアイソレータ機能を持たせることが可能とな
る。 （７）請求項７記載の発明によれば、係止溝を光アイソ
レータの筐体に一体的に形成することができ、この係止
溝に光コネクタプラグの固定用の係合爪を係止すること
ができるので、構造が簡素化されるとともに、内部の光
ファイバと光コネクタプラグとの正確な調芯整合が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すレセプタクル形表面
実装光結合器の構成図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すレセプタクル形表面
実装光結合器の光モジュールと光コネクタとの接続部の
構造を示す断面図である。

【図３】従来のレセプタクル形表面実装光結合器の構成
図である。

【図４】本発明の第２実施例を示すレセプタクル形表面
実装光結合器の構成図である。

【図５】本発明の第２実施例を示すレセプタクル形表面
実装光結合器の光モジュールと光コネクタとの接続部の
構造を示す断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示すレセプタクル形表面
実装光結合器の構成図である。

【図７】本発明の第３実施例を示すレセプタクル形表面
実装光結合器の光モジュールと光コネクタとの接続部の
構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，３１，４１ ＬＤ １２，３２，４２ フォトダイオード（ＰＤ） １３，３３，４３，５１，５５ 光ファイバ １４，３４，４４ Ｓｉ基板 １５，３５，４６ リードフレーム １６，３６，４７ 樹脂モールド筐体 １６ａ ガイド穴 １６ｂ，３６ｂ，４７ａ，６１ 係止溝 １６ｃ 円錐状（凸）テーパ面 １７，３８，４９ 光コネクタプラグ １８，３９，５９，６２ 係合爪 ２１ 入子 ２１ａ テーパガイド部（凹テーパ面） ３６ａ フェルール状円筒部 ３７，４８，７０ 割りスリーブ ４５，５２，５６ フェルール ５０ 光アイソレータ組み立て体 ５３ 光アイソレータ ５４，５７ スリーブ ５８ バネ ６０ 筐体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を送信するレセプタクル形表面実
   装光結合器において、（ａ）表面実装光結合器レセプタ
   クル部の内部に光ファイバを有するとともに、ガイド穴
   が形成された樹脂モールド筐体と、（ｂ）前記ガイド穴
   に外部から装着され、該ガイド穴の内部の前記光ファイ
   バと調芯整合できる光コネクタプラグとを具備すること
   を特徴とするレセプタクル形表面実装光結合器。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレセプタクル形表面実装
   光結合器において、前記ガイド穴に前記光ファイバを中
   心として外方に空間が形成されるテーパ面を有すること
   を特徴とするレセプタクル形表面実装光結合器。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のレセプタクル形表
   面実装光結合器において、前記樹脂モールド筐体には係
   止溝が形成され、該係止溝に前記光コネクタプラグを固
   定する係合爪が係止されることを特徴とするレセプタク
   ル形表面実装光結合器。
4. 【請求項４】 光信号を送信するレセプタクル形表面実
   装光結合器において、表面実装光結合器レセプタクル部
   に外部からの光コネクタプラグを内部の光ファイバと調
   芯整合できるフェルール状円筒部を樹脂成形で樹脂モー
   ルド筐体と一体形成したことを特徴とするレセプタクル
   形表面実装光結合器。
5. 【請求項５】 請求項４記載のレセプタクル形表面実装
   光結合器において、前記樹脂モールド筐体には係止溝が
   形成され、該係止溝に前記光コネクタプラグを固定する
   係合爪が係止されることを特徴とするレセプタクル形表
   面実装光結合器。
6. 【請求項６】 光信号を送信するレセプタクル形表面実
   装光結合器において、（ａ）表面実装光結合器レセプタ
   クル部にレセプタクル及びコネクタ機能を有する光アイ
   ソレータと、（ｂ）該光アイソレータと調芯整合できる
   光コネクタプラグとを具備することを特徴とするレセプ
   タクル形表面実装光結合器。
7. 【請求項７】 請求項６記載のレセプタクル形表面実装
   光結合器において、前記光アイソレータの筐体には係止
   溝が形成され、該係止溝に前記光コネクタプラグを固定
   する係合爪が係止されることを特徴とするレセプタクル
   形表面実装光結合器。