光レセプタクル
【課題】本発明は、光アイソレータを小型化することができる光レセプタクルを提供することを目的とする。
【解決手段】光レセプタクルは、光ファイバ１８を差し込むためのスリーブ１６を保持するホルダ１０と、光ファイバ１８と光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う光素子２６と、スリーブ１６内の光ファイバ１８が保持される領域よりも光素子２６に近い位置に固定された光アイソレータ３０と、を有する。
【解決手段】光レセプタクルは、光ファイバ１８を差し込むためのスリーブ１６を保持するホルダ１０と、光ファイバ１８と光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う光素子２６と、スリーブ１６内の光ファイバ１８が保持される領域よりも光素子２６に近い位置に固定された光アイソレータ３０と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光レセプタクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ルータや光スイッチの小型化・高密度化の要求が高まるにつれ、内部に収納されている光トランシーバに対し、低コスト化に加えて小型化・省スペース化の要求が高まっている。比較的サイズの大きなＸＥＮＰＡＫ・Ｘ２パッケージから、より小型なＸＦＰパッケージへの移行が進んでおり、最近ではさらに小型なＳＦＰ＋パッケージも登場している。このような時流の中、光トランシーバで使用されている各種部品にも低コスト化に加えて小型化・省スペース化の要求が高まっている。光トランシーバ内で光の送受信を担当する部品であるＴＯＳＡ（Transmitter Optical SubAssembly）・ＲＯＳＡ（Receiver
Optical SubAssembly）モジュールについても低コスト化に加えて小型化・省スペース化の要求が高まっている。
【０００３】
ＲＯＳＡモジュールの小型化には、レセプタクル内に配置してあるファイバスタブ（スタブ）を取り除いたスタブレス構造を採用することが効果的である。これはスタブを排除し、伝送側光ファイバから出射された光を直接レンズで集光させ、半導体受光デバイスに入射させる構造である。スタブレス構造を採用することにより、スタブ分の全長を短くすることが可能となり、ＲＯＳＡモジュール全長を３ｍｍ程度短くすることができ、ＲＯＳＡモジュールの小型化を実現することができる。また、スタブレス構造のため部品点数が減り、部品コスト削減・組立工数削減に寄与し、ＲＯＳＡモジュール全体のコストダウンも実現している。同様に、ＴＯＳＡモジュールでも、スタブレス構造の採用が小型化・低コスト化の実現に効果的である。
【０００４】
また、光トランシーバを小型化するときには光アイソレータについても改良が必要になる。例えば１０Ｇbit／sの光トランシーバの分野では、システムからの反射戻り光による半導体レーザの不安定発振を防ぐため、光アイソレータをＴＯＳＡモジュール内に配置することが不可欠である。
【０００５】
従来、光アイソレータは、スタブの半導体レーザ側の端面に接着剤で直接固定されていた。つまり、光アイソレータは、スタブの長さを以て光ファイバから離れていた。光ファイバを出射した光は、光ファイバによる光の閉じ込めがなくなるため、ファイバ端面から距離が離れるほど大きく拡がる。したがって、光アイソレータに入るまでに光はかなり拡がってしまうので、光学素子の開口サイズが大きな光アイソレータが必要になる。光アイソレータは、光学素子の開口サイズにより部品単価が大きく変わるため、光アイソレータのサイズアップはそのままＴＯＳＡモジュールのコストアップになってしまう。
【０００６】
特許文献１には、スタブレス構造で光アイソレータを搭載したＴＯＳＡが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−４１５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された構造では光アイソレータを保持するために、光ファイバと光アイソレータの間に、レセプタクルの一部から保持部を設けなければならない。そのため、光ファイバと光アイソレータの間に保持部の厚みを以て距離が拡がってしまうため、光ファイバを出射した光が大きく拡がってしまう。そのため光アイソレータを大型化する必要があった。
【０００９】
本発明は、光アイソレータを小型化することができる光レセプタクルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る光レセプタクルは、光ファイバを差し込むためのスリーブを保持するホルダと、前記光ファイバと光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う光素子と、前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い位置に固定された光アイソレータと、を有することを特徴とする。本発明によれば、スリーブ内に光アイソレータを配置するので、光ファイバと光アイソレータを接近させることができるため、光アイソレータを小型化し、光レセプタクルを小型化することができる。
【００１１】
（２）（１）に記載された光レセプタクルにおいて、前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い前記位置には、前記光アイソレータのみが配置されていることを特徴としてもよい。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載された光レセプタクルにおいて、前記光アイソレータと前記光素子の間であって前記スリーブの外側に配置されたレンズをさらに有することを特徴としてもよい。
【００１３】
（４）（３）に記載された光レセプタクルにおいて、前記ホルダと前記レンズが一体的に構成されていることを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る光レセプタクルを説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光レセプタクルを説明する図である。
【００１６】
光レセプタクルは、ホルダ１０を有する。ホルダ１０は、光を透過する樹脂からなる。ホルダ１０には一体的にレンズ１２が形成されている。樹脂でホルダ１０とレンズ１２を一体成型することにより、部品点数が減り、部品コスト削減を見込むことができ、組立工数削減に寄与し、コストダウンを実現することができる。ホルダ１０には、穴１４が形成されており、穴１４の一方は開口し、穴１４の他方はレンズ１２によってふさがれている。
【００１７】
ホルダ１０はスリーブ１６を保持する。ホルダ１０の穴１４にスリーブ１６が挿入されている。スリーブ１６は、光通信用として広く使われているジルコニアからなる。スリーブ１６は、筒状をなして光ファイバ１８を差し込めるようになっており、内部には大径部２０と小径部２２が形成されている。大径部２０が小径部２２よりも内径が大きい。小径部２２がレンズ１２側に配置される。大径部２０には光ファイバ１８に取り付けられたフェルール２４が挿入される。フェルール２４は、小径部２２に接触してこれ以上挿入できないようになっている。つまり、大径部２０と内径部によって段が形成され、段がフェルール２４の挿入ストッパとなっている。
【００１８】
光レセプタクルは、光素子２６（例えば半導体レーザ）を有する。光素子２６は、光ファイバ１８と光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う。光素子２６はステム２８によって支持されている。ホルダ１０とステム２８は、例えば紫外線硬化樹脂によって固定されている。
【００１９】
光レセプタクルは、スリーブ１６内の、光ファイバ１８が保持される領域よりも光素子２６に近い位置に固定された光アイソレータ３０を有する。スリーブ１６内の、光ファイバ１８が保持される領域よりも光素子２６に近い位置には、光アイソレータ３０のみが配置されている。
【００２０】
光アイソレータ３０は、作業性を考え、金属円盤に光学素子とマグネットを接着剤で貼り付けて一体化したタブレットタイプである。光素子２６（例えば半導体レーザ）から出射した光が反射して光素子２６に戻ることを防ぐために、光アイソレータ３０の光入射面を光素子２６の発光面に対して８°傾けてある。スリーブ１６の小径部２２の内面は、大径部２０の内面に対して８°傾いており、この傾斜によって光アイソレータ３０を傾けて配置することができる。光アイソレータ３０とスリーブ１６は接着剤を用いて固定してもよいし、圧入によって固定してもよい。
【００２１】
スリーブ１６をホルダ１０に挿入する前に、光アイソレータ３０をスリーブ１６の一方の端部（小径部２２）から当該端部内に固定する。その後、当該端部からスリーブ１６をホルダ１０に組み込む。したがって、スリーブ１６の光素子２６から遠い端部から近い端部へと、光アイソレータ３０を移動させる必要がなく、大幅に組立難易度が改善する。
【００２２】
光アイソレータ３０と光ファイバ１８の間には他の構造物が何もないので、光アイソレータ３０と光ファイバ１８の距離を短くすることが可能となり、光アイソレータ３０を大型化する必要が無くなる。さらにスタブを排除することができるため、部品コスト・組立工数の削減が可能になる。
【００２３】
本実施形態によれば、スリーブ１６内に光アイソレータ３０を配置するので、光ファイバ１８と光アイソレータ３０を接近させることができるため、光アイソレータ３０を小型化し、光レセプタクルを小型化することができる。
【００２４】
本実施形態に係る光レセプタクルを、１０Ｇｂｉｔ／ｓ光トランシーバ向けＴＯＳＡモジュールに適用しても、スタブレス構造を採用することが可能となり、ＴＯＳＡモジュールの全長を短くすることができる。
【００２５】
本構造にすることにより、従来のスタブ有りＴＯＳＡモジュールと比べて、約３ｍｍＴＯＳＡモジュールの全長を短くすることができる。スタブを排除することができたため、スタブ分の部品コスト・組み立て工数を削減することができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を説明する図である。この変形例では、光アイソレータ１３０と光素子１２６の間であってスリーブ１１６の外側にレンズ１１２が配置されている。つまり、レンズ１１２とホルダ１１０が別部材になっている。ホルダ１１０は、ＴＯＳＡモジュールの材料として一般的なＳＵＳ３０４から構成してもよい。
【００２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０ ホルダ、１２ レンズ、１４ 穴、１６ スリーブ、１８ 光ファイバ、２０ 大径部、２２ 小径部、２４ フェルール、２６ 光素子、２８ ステム、３０ 光アイソレータ、１１０ ホルダ、１１２ レンズ、１１６ スリーブ、１２６ 光素子、１３０ 光アイソレータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光レセプタクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ルータや光スイッチの小型化・高密度化の要求が高まるにつれ、内部に収納されている光トランシーバに対し、低コスト化に加えて小型化・省スペース化の要求が高まっている。比較的サイズの大きなＸＥＮＰＡＫ・Ｘ２パッケージから、より小型なＸＦＰパッケージへの移行が進んでおり、最近ではさらに小型なＳＦＰ＋パッケージも登場している。このような時流の中、光トランシーバで使用されている各種部品にも低コスト化に加えて小型化・省スペース化の要求が高まっている。光トランシーバ内で光の送受信を担当する部品であるＴＯＳＡ（Transmitter Optical SubAssembly）・ＲＯＳＡ（Receiver
Optical SubAssembly）モジュールについても低コスト化に加えて小型化・省スペース化の要求が高まっている。
【０００３】
ＲＯＳＡモジュールの小型化には、レセプタクル内に配置してあるファイバスタブ（スタブ）を取り除いたスタブレス構造を採用することが効果的である。これはスタブを排除し、伝送側光ファイバから出射された光を直接レンズで集光させ、半導体受光デバイスに入射させる構造である。スタブレス構造を採用することにより、スタブ分の全長を短くすることが可能となり、ＲＯＳＡモジュール全長を３ｍｍ程度短くすることができ、ＲＯＳＡモジュールの小型化を実現することができる。また、スタブレス構造のため部品点数が減り、部品コスト削減・組立工数削減に寄与し、ＲＯＳＡモジュール全体のコストダウンも実現している。同様に、ＴＯＳＡモジュールでも、スタブレス構造の採用が小型化・低コスト化の実現に効果的である。
【０００４】
また、光トランシーバを小型化するときには光アイソレータについても改良が必要になる。例えば１０Ｇbit／sの光トランシーバの分野では、システムからの反射戻り光による半導体レーザの不安定発振を防ぐため、光アイソレータをＴＯＳＡモジュール内に配置することが不可欠である。
【０００５】
従来、光アイソレータは、スタブの半導体レーザ側の端面に接着剤で直接固定されていた。つまり、光アイソレータは、スタブの長さを以て光ファイバから離れていた。光ファイバを出射した光は、光ファイバによる光の閉じ込めがなくなるため、ファイバ端面から距離が離れるほど大きく拡がる。したがって、光アイソレータに入るまでに光はかなり拡がってしまうので、光学素子の開口サイズが大きな光アイソレータが必要になる。光アイソレータは、光学素子の開口サイズにより部品単価が大きく変わるため、光アイソレータのサイズアップはそのままＴＯＳＡモジュールのコストアップになってしまう。
【０００６】
特許文献１には、スタブレス構造で光アイソレータを搭載したＴＯＳＡが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−４１５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された構造では光アイソレータを保持するために、光ファイバと光アイソレータの間に、レセプタクルの一部から保持部を設けなければならない。そのため、光ファイバと光アイソレータの間に保持部の厚みを以て距離が拡がってしまうため、光ファイバを出射した光が大きく拡がってしまう。そのため光アイソレータを大型化する必要があった。
【０００９】
本発明は、光アイソレータを小型化することができる光レセプタクルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る光レセプタクルは、光ファイバを差し込むためのスリーブを保持するホルダと、前記光ファイバと光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う光素子と、前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い位置に固定された光アイソレータと、を有することを特徴とする。本発明によれば、スリーブ内に光アイソレータを配置するので、光ファイバと光アイソレータを接近させることができるため、光アイソレータを小型化し、光レセプタクルを小型化することができる。
【００１１】
（２）（１）に記載された光レセプタクルにおいて、前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い前記位置には、前記光アイソレータのみが配置されていることを特徴としてもよい。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載された光レセプタクルにおいて、前記光アイソレータと前記光素子の間であって前記スリーブの外側に配置されたレンズをさらに有することを特徴としてもよい。
【００１３】
（４）（３）に記載された光レセプタクルにおいて、前記ホルダと前記レンズが一体的に構成されていることを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る光レセプタクルを説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光レセプタクルを説明する図である。
【００１６】
光レセプタクルは、ホルダ１０を有する。ホルダ１０は、光を透過する樹脂からなる。ホルダ１０には一体的にレンズ１２が形成されている。樹脂でホルダ１０とレンズ１２を一体成型することにより、部品点数が減り、部品コスト削減を見込むことができ、組立工数削減に寄与し、コストダウンを実現することができる。ホルダ１０には、穴１４が形成されており、穴１４の一方は開口し、穴１４の他方はレンズ１２によってふさがれている。
【００１７】
ホルダ１０はスリーブ１６を保持する。ホルダ１０の穴１４にスリーブ１６が挿入されている。スリーブ１６は、光通信用として広く使われているジルコニアからなる。スリーブ１６は、筒状をなして光ファイバ１８を差し込めるようになっており、内部には大径部２０と小径部２２が形成されている。大径部２０が小径部２２よりも内径が大きい。小径部２２がレンズ１２側に配置される。大径部２０には光ファイバ１８に取り付けられたフェルール２４が挿入される。フェルール２４は、小径部２２に接触してこれ以上挿入できないようになっている。つまり、大径部２０と内径部によって段が形成され、段がフェルール２４の挿入ストッパとなっている。
【００１８】
光レセプタクルは、光素子２６（例えば半導体レーザ）を有する。光素子２６は、光ファイバ１８と光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う。光素子２６はステム２８によって支持されている。ホルダ１０とステム２８は、例えば紫外線硬化樹脂によって固定されている。
【００１９】
光レセプタクルは、スリーブ１６内の、光ファイバ１８が保持される領域よりも光素子２６に近い位置に固定された光アイソレータ３０を有する。スリーブ１６内の、光ファイバ１８が保持される領域よりも光素子２６に近い位置には、光アイソレータ３０のみが配置されている。
【００２０】
光アイソレータ３０は、作業性を考え、金属円盤に光学素子とマグネットを接着剤で貼り付けて一体化したタブレットタイプである。光素子２６（例えば半導体レーザ）から出射した光が反射して光素子２６に戻ることを防ぐために、光アイソレータ３０の光入射面を光素子２６の発光面に対して８°傾けてある。スリーブ１６の小径部２２の内面は、大径部２０の内面に対して８°傾いており、この傾斜によって光アイソレータ３０を傾けて配置することができる。光アイソレータ３０とスリーブ１６は接着剤を用いて固定してもよいし、圧入によって固定してもよい。
【００２１】
スリーブ１６をホルダ１０に挿入する前に、光アイソレータ３０をスリーブ１６の一方の端部（小径部２２）から当該端部内に固定する。その後、当該端部からスリーブ１６をホルダ１０に組み込む。したがって、スリーブ１６の光素子２６から遠い端部から近い端部へと、光アイソレータ３０を移動させる必要がなく、大幅に組立難易度が改善する。
【００２２】
光アイソレータ３０と光ファイバ１８の間には他の構造物が何もないので、光アイソレータ３０と光ファイバ１８の距離を短くすることが可能となり、光アイソレータ３０を大型化する必要が無くなる。さらにスタブを排除することができるため、部品コスト・組立工数の削減が可能になる。
【００２３】
本実施形態によれば、スリーブ１６内に光アイソレータ３０を配置するので、光ファイバ１８と光アイソレータ３０を接近させることができるため、光アイソレータ３０を小型化し、光レセプタクルを小型化することができる。
【００２４】
本実施形態に係る光レセプタクルを、１０Ｇｂｉｔ／ｓ光トランシーバ向けＴＯＳＡモジュールに適用しても、スタブレス構造を採用することが可能となり、ＴＯＳＡモジュールの全長を短くすることができる。
【００２５】
本構造にすることにより、従来のスタブ有りＴＯＳＡモジュールと比べて、約３ｍｍＴＯＳＡモジュールの全長を短くすることができる。スタブを排除することができたため、スタブ分の部品コスト・組み立て工数を削減することができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を説明する図である。この変形例では、光アイソレータ１３０と光素子１２６の間であってスリーブ１１６の外側にレンズ１１２が配置されている。つまり、レンズ１１２とホルダ１１０が別部材になっている。ホルダ１１０は、ＴＯＳＡモジュールの材料として一般的なＳＵＳ３０４から構成してもよい。
【００２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０ ホルダ、１２ レンズ、１４ 穴、１６ スリーブ、１８ 光ファイバ、２０ 大径部、２２ 小径部、２４ フェルール、２６ 光素子、２８ ステム、３０ 光アイソレータ、１１０ ホルダ、１１２ レンズ、１１６ スリーブ、１２６ 光素子、１３０ 光アイソレータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを差し込むためのスリーブを保持するホルダと、
前記光ファイバと光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う光素子と、
前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い位置に固定された光アイソレータと、
を有することを特徴とする光レセプタクル。
【請求項２】
請求項１に記載された光レセプタクルにおいて、
前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い前記位置には、前記光アイソレータのみが配置されていることを特徴とする光レセプタクル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光レセプタクルにおいて、
前記光アイソレータと前記光素子の間であって前記スリーブの外側に配置されたレンズをさらに有することを特徴とする光レセプタクル。
【請求項４】
請求項３に記載された光レセプタクルにおいて、
前記ホルダと前記レンズが一体的に構成されていることを特徴とする光レセプタクル。
【請求項１】
光ファイバを差し込むためのスリーブを保持するホルダと、
前記光ファイバと光学的に接続されるように配置されて、光信号と電気信号の変換を行う光素子と、
前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い位置に固定された光アイソレータと、
を有することを特徴とする光レセプタクル。
【請求項２】
請求項１に記載された光レセプタクルにおいて、
前記スリーブ内の、前記光ファイバが保持される領域よりも前記光素子に近い前記位置には、前記光アイソレータのみが配置されていることを特徴とする光レセプタクル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光レセプタクルにおいて、
前記光アイソレータと前記光素子の間であって前記スリーブの外側に配置されたレンズをさらに有することを特徴とする光レセプタクル。
【請求項４】
請求項３に記載された光レセプタクルにおいて、
前記ホルダと前記レンズが一体的に構成されていることを特徴とする光レセプタクル。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１１８２７４（Ｐ２０１１−１１８２７４Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７４６４（Ｐ２００９−２７７４６４）
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]