JPS59149310A - 光フアイバ−結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業の利用分野 本発明は、光ファイバーと、受光素子、発光素子、ある
いはプリズム等の光学部品との光学的結合を行なう光フ
アイバー結合装置に関する。

従来技術 従来、光ファイバーと光部品の結合にレンズを用いるこ
とは一般的に行なわしている。この種の装置の１例を第
１図に示す。この装置は、光ファイバー１を心出しして
保持したフェルール２と嵌合スルスリーブ３、レンズ４
、レンズ４を保持するレンズ枠５、およびスリーブ３と
レンズ枠５とに固足さｎルンズ４と光ファイノ（−１の
端面との間隔を決めるスペーサ６から構成さｎている。

この装置の機能の１例を説明する。光）丁イノく−１か
らの拡散出射光は、レンズ４によって望ましい光束、例
えば平行束に変換さ牡、図示さ扛ていない光部品に入射
する。逆に、光部品力論らσ〕出射光束を光ファイバー
への集束入射光に変換することも可能である。

このような機能を実現するには、フェルレール嵌合時ノ
光ファイバ一端面とレンズとの相対位置を正確に規制す
る必要がある。第１図の例では、スペーサ６の厚さ、形
状を正確に加工し、レンズ枠５に保持さｎたレンズ４の
光軸を心出しして、光ファイバー１の光軸と一致するよ
うに調整しながら、レンズ枠５をスペーサ６あるいはス
リーブ３に固定しなけｎばならない。もう一つ重要なの
はフェルール２の端面と、フェルール２が突轟たるスペ
ーサ６０面との平行度である。この２つの面の平行度が
悪いと、フェルール嵌今時にこの２つの面が密着せず、
楔状の間隙を生じ、光ファイバー１の端面とレンズ４と
の間隔が所定の距離より長ぐなる。したがってこの例の
場合は、スリーブ３の内壁円筒軸と、そのスペーサ６側
端面との直角度を管理する必要がある。さらに、レンズ
４の光軸と光ファイバー１の光軸全平行に保つという点
から、レンズ枠３の内壁円筒軸と、そのスペーサ６側端
面との直角度をも管理しなけｎばならない。スペーサ６
自体についても、その厚さが正確に均一であることが要
求さｎる。

以上のように、従来の光７アイパー結合装置は精密加工
を要する部品の数が多い上に、組立時に面倒な調整を必
要とし、完成品の性能にバラツキを生じる等の欠点を有
していた。

発明の目的 本発明は、球レンズと１、そｎに固定さｎ几スペーサと
を用い、レンズ枠内に球レンズを固定せずある程度自由
に回転しうる構造とすることによって′４、上記の従来
装置の欠点を除去し、高精度の寸法管理を要求さｎる部
品数を量少眼にとどめ、製造を容易にするとともに、性
能のバラツキの少ない高性能の光フアイバー結合装置を
提供することを目的としたものである。

一発明の構成および作用 、以下に、本発明を図面に基づき詳細に説明する。第２
図は不発明の実施例の一つである。球レンズ７にはスペ
ーサ６が接着さｎておす、こｎらの部品ば、球レンズ７
０直径よりわずかに大きい内径全もつレンズ枠５の中に
入ｎらｎる。さらにしｙズ枠°５は、スリーブ３に固定
さ肚てい丞。第２図はフェルールが嵌合していない状態
を示しているが、この場合、球レンズ７はレンズ枠５の
中である程度自由に動きうる。スリーブ３に接していな
い側のレンズ枠５開口は、その内径が球レンズ７の直径
よりも小さくなっており、球レンズ７の脱落を防止する
。このような脱落防止の為の機構は必ずしもレンズ枠５
と一体化していなくてもよく、光束を通過させるに十分
な開口をもち、かつその開口の一部あるいは全部が球レ
ンズ７の直径より小さいならば、レンズ枠５に固定さｎ
るふ几のようなものでもかまわない、また球レンズ７は
スリーブ３の内径よりも大きいので、フェルールが嵌合
しない状態でも脱落しない。

第３図は、第２図の装置にフェルール２を嵌合させ几状
態を示している。フェルール２が図の右方向から挿入さ
ｎると、スペーサ６に突きアｆｃり、この結果球レンズ
７はレンズ、枠５内で回転してフェルール２端面がスペ
ーサ６端面に密着した状態で停止する。したがって球レ
ンズ７と光フアイバ−１端面との距離は、第４図中、に
ｔなる記号で示さｎる長さから、球レンズ７の直径を差
し引いたものに等しい。このｔの値は工程上の工夫に工
つて容易に管理しうる。球レンズ７の外形は精密に加工
できるので、球レンズ７と光フアイバ−１端面の距離は
精密に決めることができる。スペーサ６に関して正確に
寸法を管理しなけ扛ばならないのはとのＬのみである。

球レンズ７のわずかな回転を妨げない限り、スペーサ６
の形状は自由であり、力ロエ精度も要求さ【ない。また
、スペーサ６０球レンズ７との接触面は、がたつきのな
い形状（例えば円錐面〕でありさえすｎばよい。したが
って、スペーサ６０球レンズ７との接触面を加工した後
、スペーサ６を球レンズ７に固定し、Ｌの長さを管理す
る為の刀ロエを打力えは、球レンズ７を光フアイバ−１
端面に対して所望の距離にばらつきなく置くことができ
る。

第５図は本発明の第２の実施例である。球レンズ７０直
径ハ、図示さｎていないフェルールの外径に等しい。フ
ェルールと精密嵌合する剛体スリーブ５はレンズ枠をも
兼ねている。このようにスリーブとレンズ枠とを一体化
すると、フェルール円筒の中心軸の延長線上に球レンズ
の中心が置かｎることになり、球レンズ７０光軸と光フ
ァイバー１の光軸を一致させる調整は不要となる利点が
ある。フェルールがスリーブ５に嵌合しない時に球レン
ズ７が脱落しないように、スリーブ５の開口部には着脱
可能なふた８が設けらしている。

この実施例は部品数が少なく、構造が簡単という点です
ぐｎている。

第６図は本発明の第３の実施例である。第５図の実施例
との相異は、スリーブ５の内壁にストッパー９が設けら
ｎていることである。球レンズ７が図の右の方向、すな
わちスリーブ５の７エルール挿入側の開口方向に移動す
ると、ストッパー３につきあたって止まるので、フェル
ールが嵌合していなくても球レンズ７は脱落しない。ス
トッパー９は、フェルールとスペーサ６との接触、およ
びフェルールとスペーサ６が密着するのに必要な球レン
ズ７のわずかな回転を妨げない限り、その位置および形
状は自由である。例えばスリーブ５の内壁に立てらまた
複数個のビンであってもよいしスリーブ５に接着さＲた
ドーナッツ形状の剛体でもよい。またスリーブ５内径よ
り大きい弾性体の０リングやＯリングを用いてもよい。

このようにストッパー９を配置すｎば使用時にふｆｃを
取りはすす手間をはぶくことができる。

第７図は本発明の第４の実施例である。スペーサ６が接
着さ−ｎｆｃ球レンズしの直径は、フェルール２の外径
と等しく、弾性体側クスリーブ１０の内にはめこまｎて
いる。この実施例の正面図を第８図に示す。弾性体割り
スリーブ１０の内径を球レンズ７０直径より小さくして
おけば、球し／ズ７は常時弾性体制クスリーブ１０によ
って締めつけらｎフェルール２が嵌合していない状態で
も脱落しない。また、第８図に示さｎている２つの爪１
１は、弾性体側クスリーブ１０の一部を内側に曲げて作
らｎたもので、フェルール２が押しこま−ｎｆＣときに
球レンズ７が脱落するのを防止する。この実施例では、
ふたもストッパーも不要であり、構造が簡単という利点
がある。

発明の効果 以上述べたように、本発明においては、スペーサを固定
した球レンズを、レンズ枠と独立させ、レンズ枠の中で
可動な構造としたたメ、７　：ｍ　ｋ　−ルとスペーサ
を密着させることができ、光フアイバ一端面と球レンズ
との間隔を正確に管理することができる。また球レンズ
とスペーサの一体化構造も、光フアイバ一端面と球レン
ズの間隔管理をさらに容易にしている。

さらにレンズ枠とスリーブを一体化し、球レンズ直径を
フェルール外径と等しくする構造を採用すれば、無調整
で光ファイバーと球レンズの光軸を一致させることがで
きる。

したがって本発明は、高精度かつ性能的に安定で組立性
のよい光フアイバー結合、装置を安価に提供できるとい
う効果をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光フアイバー結合装置の断面図、第２図
、第３図は本発明の第１の実施例の断面図で、第２図は
フェルールと嵌谷しない状態、第３図はフェルールと嵌
合し次状態を示す。第４図は、本発明に係る球レンズと
そ扛に固定さｎｆｃスペーサの側面図、第５図は本発明
の第２の実施例の断面図、第６図は本発明の第３の実施
例の断面図、第７図および第８図は本発明の第４？実施
例の断面図および正面図である。 １０．光ファイバー、２１．フェルール、３゜、スリー
ブ、４１．レンズ、５１．レンズ枠、６０．スペーサ、
７００球レンズ、８゜１着脱可能なふた、９０．ストッ
パー、１０．。弾性体制クスリーブ、１１．、爪。 以上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、光ファイバーを心出しして保持したフェルール
   と嵌合する為のスリーブと、レンズと、該レンズを保持
   するレンズ枠と前記レンズの前記フェルール側に配置さ
   ｒＬ７ＩＣスペーサとからなる光ファイ・バー結合装置
   において、前記レンズが、前記レンズ枠の内径より小さ
   い直径をもつ球形で、かつ前記レンズ枠と独立して運動
   可能で、前記スペーサが前記レンズに固定さ匹ているこ
   とを特徴とする光フアイバー結合装置。
2. （２）　、スリーブに接していない側のレンズ枠の一端
   に、その一部または全部が球レンズの外径より小さい開
   口を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光フアイバー結合装置。
3. （３）、レンズ枠とスリーブが一体化さ牡、該スリーブ
   内部に球レンズおよびスペーサを配置したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の光ファイバー結合装置
   。
4. （４）　、　スＩＪ−ブが、フェルール外径と精密嵌合
   する内径をもつ剛体であるか、あるいは弾性体でできた
   割りスリーブであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光フアイバー結合装置。
5. （５）　、　７エルールを挿入する側のスリーブ開口に
   、着脱可能なふたを設置したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光フアイバー結合装置−（６）、フ
   ェルールを挿入する個のスリーブ開口の１回に球レンズ
   が移動した場合に、該球レンズあるいは該球レンズに固
   定さ几たスペーサに接触し該球レンズの前記１回への移
   動を規制するストッパーを、レンズ枠内壁あるいは前記
   スリーブ内壁に配装置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光フアイバー結合装置。