光耦合構(gòu)件及光連接器的制造方法
【專利摘要】放寬組裝精度并且以高精度對準(zhǔn)透鏡與光纖的位置。光耦合構(gòu)件(10)包括：光纖(13)；保持構(gòu)件(11)，其用于保持從形成于一端的插入孔(11a)插入的光纖(13)；以及多個球透鏡(12a、12b)，其沿著光軸方向收納于在保持構(gòu)件(11)的另一端形成的收納部(11c)；多個球透鏡(12a、12b)以相互接觸的狀態(tài)配置，并且光纖(13)以與相對的球透鏡(12a)接觸的狀態(tài)配置。
【專利說明】光耦合構(gòu)件及光連接器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于將來自發(fā)光元件的光聚光而入射到光纖中或?qū)墓饫w出射的光 聚光于受光元件的光耦合構(gòu)件及使用了該光耦合構(gòu)件的光連接器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在光通信中，光連接器例如將光纖連接于光學(xué)器件而傳送光信號。在這樣的光連 接器中，當(dāng)產(chǎn)生透鏡與光纖之間的軸錯位時，耦合效率會降低。因此，為了提高耦合效率，需 要進(jìn)行透鏡與光纖之間的高精度的位置對準(zhǔn)。為了實現(xiàn)高精度的位置對準(zhǔn)，要求光連接器 有較高的組裝精度。
[0003] 在要求較高的組裝精度的情況下，需要廢棄未達(dá)到規(guī)定的組裝精度的產(chǎn)品等，導(dǎo) 致產(chǎn)品的成品率降低。因此，提出了一種為了放寬組裝精度而具備由多個透鏡構(gòu)成的透鏡 組的光模塊用光纖準(zhǔn)直器（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 現(xiàn)有摶術(shù)f獻(xiàn)
[0005] 專利f獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平1-128013號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的問是頁
[0008] 然而，在上述的現(xiàn)有的光模塊用光纖準(zhǔn)直器中存在如下問題，即使在使用由多個 透鏡構(gòu)成的透鏡組的情況下，對于配置于最靠近光纖的位置的透鏡，為了對其進(jìn)行位置對 準(zhǔn)而需要較高的組裝精度，導(dǎo)致產(chǎn)品的成品率降低。
[0009] 本發(fā)明是鑒于該問題點而做成的，其目的在于提供能夠放寬組裝精度并且以高精 度對準(zhǔn)透鏡與光纖的位置的光耦合構(gòu)件及使用了該光耦合構(gòu)件的光連接器。
[0010] 用于解決問題的方案
[0011] 本發(fā)明的光稱合構(gòu)件的特征在于，包括：光纖；保持構(gòu)件，其用于保持從形成于一 端的插入孔插入的所述光纖；以及多個球透鏡，其沿著光軸方向收納于在所述保持構(gòu)件的 另一端形成的收納部；所述多個球透鏡以相互接觸的狀態(tài)配置，并且所述光纖以與相對的 球透鏡接觸的狀態(tài)配置。
[0012] 根據(jù)上述光耦合構(gòu)件，由于多個球透鏡以相互接觸的狀態(tài)配置，并且光纖以與相 對的球透鏡接觸的狀態(tài)配置，因此能夠以1個球透鏡為基準(zhǔn)來定位其他的球透鏡和光纖， 因此能夠提高組裝時的操作效率，能夠簡單地進(jìn)行球透鏡和光纖之間的定位。因此，能夠放 寬組裝精度并以高精度對準(zhǔn)球透鏡與光纖的位置。
[0013] 在上述光耦合構(gòu)件中，優(yōu)選的是，所述多個球透鏡由第1球透鏡和第2球透鏡構(gòu) 成，從所述插入孔側(cè)依次配置有所述光纖、所述第1球透鏡、所述第2球透鏡。在該情況下， 由于設(shè)為第2球透鏡和光纖分別接觸第1球透鏡的結(jié)構(gòu)，因此能夠以第1球透鏡為基準(zhǔn)來 定位第2球透鏡和光纖。而且，能夠?qū)⒐怦詈蠘?gòu)件的透鏡周圍形成為緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0014] 而且，在上述光耦合構(gòu)件中，優(yōu)選的是，所述第1球透鏡和所述第2球透鏡為相同 的直徑。在該情況下，由于使用相同直徑的第1、第2球透鏡，因此不需要在保持構(gòu)件上形成 復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就能夠收納第1、第2球透鏡，能夠抑制光耦合構(gòu)件整體的成本增加。
[0015] 再者，在上述光耦合構(gòu)件中，也可以是，所述第1球透鏡的直徑小于所述第2球透 鏡的直徑。在該情況下，能夠不損害軸對準(zhǔn)的精度地容易地進(jìn)行組裝，能夠利用第1球透鏡 的直徑來控制光束的狀態(tài)。
[0016] 再者，在上述光耦合構(gòu)件中，也能夠是，在所述多個球透鏡的周圍填充有折射率匹 配劑。在該情況下，能夠調(diào)整從光纖經(jīng)由第1球透鏡到第2球透鏡的折射率，并能夠減少傳 播時的反射，因此能夠抑制傳播的光的衰減量。而且，也能夠校準(zhǔn)來自透鏡的出射光。
[0017] 本發(fā)明的光連接器的特征在于，該光連接器連接有上述任意形態(tài)的光耦合構(gòu)件。 在該情況下，由于從光纖出射的光直接入射到第1球透鏡，因此能夠提高耦合效率。同樣， 由于從光學(xué)器件側(cè)的發(fā)光元件出射的光從第1球透鏡直接入射到光纖，因此能夠提高耦合 效率。
[0018] 發(fā)明的效果
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，能夠放寬組裝操作的精度并且以高精度對準(zhǔn)透鏡與光纖的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1A是第1實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件的側(cè)視圖，圖1B是第1實施方式所涉 及的光耦合構(gòu)件的剖視圖，圖1C是圖1B所示的兩點劃線B內(nèi)的放大圖。
[0021] 圖2是表示將第1實施方式所涉及的光連接器連接于光學(xué)器件后的狀態(tài)的截面示 意圖。
[0022] 圖3A是第2實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件的側(cè)視圖，圖3B是第2實施方式所涉 及的光耦合構(gòu)件的剖視圖，圖3C是圖3B所示的兩點劃線B內(nèi)的放大圖。
[0023] 圖4是表示將第2實施方式所涉及的光連接器連接于光學(xué)器件后的狀態(tài)的截面示 意圖。
[0024] 圖5是第3實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件的收納部附近的剖視圖。

【具體實施方式】
[0025] (第1實施方式）
[0026] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0027] 圖1A是本發(fā)明的第1實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10的側(cè)視圖，圖1B是光耦合 構(gòu)件10的剖視圖。如圖1A、1B所示，光耦合構(gòu)件10構(gòu)成為包括：保持件11，其是具有大致 圓筒形狀的保持構(gòu)件；球透鏡組12,其被保持于該保持件11的一端部；以及光纖13,其從 設(shè)于保持件11的另一端部的插入孔11a插入。在光耦合構(gòu)件10中，球透鏡組12由作為第 1球透鏡的球透鏡12a與作為第2球透鏡的球透鏡12b構(gòu)成。
[0028] 保持件11例如對金屬材料、樹脂材料、陶瓷材料進(jìn)行成形而構(gòu)成。作為構(gòu)成保持 件11的金屬材料，例如能夠使用不銹鋼、銅系材料等。而且，作為構(gòu)成保持件11的樹脂材 料，例如能夠使用聚丙烯（PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)、聚縮醛（Ρ0Μ)、聚碳 酸酯（PC)、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二 醇酯（PEN)、聚醚砜（PES)、聚苯醚（PPE)、聚酰胺酰亞胺（PAI)或聚醚酰亞胺（PEI)等。通 過對這些樹脂材料實施注射模塑成形、擠出成形或沖壓成形等各種成形，從而形成保持件 11。
[0029] 另外，作為構(gòu)成保持件11的陶瓷材料，例如能夠使用氧化鋯、氧化鋁、氮化硅或碳 化硅等。通過對這些陶瓷材料實施注射模塑成形、擠出成形或沖壓成形等各種成形，從而形 成保持件11。再者，作為構(gòu)成保持件11的材料，也能夠使用玻璃和微晶玻璃等。
[0030] 如圖1B所示，在保持件11的球透鏡組12側(cè)的端部設(shè)有開口部lib。在該開口部 lib的內(nèi)側(cè)設(shè)有收納球透鏡組12的收納部11c。該收納部11c設(shè)為比構(gòu)成球透鏡組12的 球透鏡12a、12b的直徑稍微小的尺寸，構(gòu)成為球透鏡12a、12b能夠壓入。
[0031] 另外，在保持件11的內(nèi)部設(shè)有與光纖13的外徑大致相同直徑的貫通孔lid。該貫 通孔lid被設(shè)為連結(jié)于插入孔11a且連結(jié)于收納部11c。
[0032] 構(gòu)成球透鏡組12的球透鏡12a、12b例如對玻璃材料進(jìn)行成形而構(gòu)成。第1實施 方式所涉及的球透鏡12a和球透鏡12b構(gòu)成為大致相同的直徑。如圖1B所示，球透鏡12a 和球透鏡12b在相互接觸的狀態(tài)下收納于收納部11c內(nèi)。球透鏡12a以其一部分與插入貫 通孔lid內(nèi)的光纖13的前端部接觸的方式進(jìn)行配置。另一方面，雖然球透鏡12b配置為其 一部分自開口部lib露出，但是也可以是不露出的配置。
[0033] 光纖13能夠不受限制地使用以往公知的玻璃光纖、塑料光纖及H-PCF。例如，如果 是塑料光纖，則由貫通其中心而設(shè)置的芯13a和包著該芯13a的周圍的包層13b構(gòu)成。在 光纖13的接觸球透鏡12a的端面上，芯13a和包層13b配置在同一平面上。即，在光纖13 的接觸球透鏡12a的端面上，芯13a和包層13b對齊配置。
[0034] 另外，光纖13經(jīng)由插入孔11a插入貫通孔lid內(nèi)，并以其前端部配置為接觸球透 鏡12a的狀態(tài)固定。在該情況下，光纖13例如利用在光纖13與貫通孔lid的內(nèi)周面之間 涂敷的粘接劑固定于保持件11。另外，關(guān)于光纖13相對于保持件11的固定，并不限定于 此，能夠適用任意的固定方法。
[0035] 在此，利用圖1C對第1實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10的保持件11的球透鏡組 12和光纖13的定位方法進(jìn)行說明。圖1C是圖1B所示的兩點劃線B內(nèi)的放大圖。如圖1C 所示，在收納部11c中，在比球透鏡12a、12b的直徑尺寸稍微小的尺寸的部分和與光纖13 的外徑大致相同直徑的部分之間的邊界位置形成有臺階部lie。由于光纖13的外徑構(gòu)成得 小于球透鏡12a、12b的直徑，因此從開口部lib壓入的球透鏡12a通過其一部分接觸臺階 部lie而停止，并定位于規(guī)定位置。
[0036] 從開口部lib壓入的球透鏡12b當(dāng)其一部分接觸球透鏡12a時停止，并定位于規(guī) 定位置。而且，從插入孔11a插入的光纖13當(dāng)其前端部接觸球透鏡12a時停止，并定位于 規(guī)定位置。如此，在球透鏡12a與球透鏡12b和光纖13接觸的狀態(tài)下，球透鏡組12和光纖 13分別定位于保持件11的規(guī)定位置。
[0037] 接著，對第1實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10的組裝工序進(jìn)行說明。光耦合構(gòu)件 10的組裝工序包括：工序（a)，將球透鏡12a壓入保持件11內(nèi)；工序（b)，將球透鏡12b壓 入保持件11內(nèi)；以及工序（c)，插入光纖13。以下，對各工序詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0038] 〈工序（a) >
[0039] 首先，將球透鏡12a從保持件11的開口部lib壓入收納部11c內(nèi)。所壓入的球透 鏡12a當(dāng)其一部分接觸臺階部lie時停止。當(dāng)球透鏡12a接觸臺階部lie時，壓入操作結(jié) 束。在光耦合構(gòu)件10中，由于使用無方向性的球透鏡12a作為透鏡，因此不需要進(jìn)行向保 持件11壓入時的方位調(diào)整且易于安裝。
[0040] 而且，球透鏡12a的一部分與保持件11中的用于限定收納部11c的內(nèi)壁相接觸。 由于收納部11c被設(shè)為比構(gòu)成球透鏡組12的球透鏡12a、12b的直徑稍微小的尺寸，因此球 透鏡12a通過由用于限定收納部11c的內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力發(fā)揮作用而被固定。如此，球透鏡 12a定位于規(guī)定位置，并成為固定的狀態(tài)。
[0041] 〈工序（b)>
[0042] 接著，將球透鏡12b從保持件11的開口部lib壓入收納部11c內(nèi)。所壓入的球透 鏡12b當(dāng)其一部分接觸球透鏡12a時停止。當(dāng)球透鏡12b接觸球透鏡12a時，壓入操作結(jié) 束。在光耦合構(gòu)件10中，由于使用無方向性的球透鏡12b作為透鏡，因此不需要進(jìn)行向保 持件11壓入時的方位調(diào)整且易于安裝。而且，通過壓入到保持件11的收納部11c內(nèi)，從而 球透鏡12b的中心軸線成為與球透鏡12a的中心軸線一致的狀態(tài)。
[0043] 而且，球透鏡12b的一部分與保持件11中的用于限定收納部11c的內(nèi)壁相接觸。 由于收納部11c被設(shè)為比構(gòu)成球透鏡組12的球透鏡12a、12b的直徑稍微小的尺寸，因此球 透鏡12b通過由限定收納部11c的內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力發(fā)揮作用而被固定。如此，球透鏡12b 定位于規(guī)定位置，并成為固定的狀態(tài)。
[0044] 〈工序（c) >
[0045] 接著，將光纖13從保持件11的插入孔11a插入貫通孔lid內(nèi)。光纖13被用于 限定貫通孔lid的內(nèi)壁引導(dǎo)而到達(dá)球透鏡12a。當(dāng)光纖13頂住球透鏡12a時，插入操作結(jié) 束。此時，光纖13呈定位于規(guī)定的位置的狀態(tài)。另外，通過插入到保持件11的貫通孔lid 內(nèi)，從而光纖13的中心軸線成為與構(gòu)成球透鏡組12的球透鏡12a、12b的中心軸線一致的 狀態(tài)。如此，能夠容易地進(jìn)行光纖13與球透鏡組12之間的軸線對準(zhǔn)。
[0046] 另外，球透鏡12a受到由保持件11施加的壓力而被固定，再者，由于被夾在臺階部 lie和固定的透鏡12b之間，因此即使頂住光纖13,其位置也不會產(chǎn)生偏移。
[0047] 經(jīng)過以上工序（a)?工序（c)，能夠組裝出圖1所示的光耦合構(gòu)件10。
[0048] 如以上所說明，在本實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10中，由于形成為球透鏡12a 與球透鏡12b和光纖13接觸的結(jié)構(gòu)，因此能夠以球透鏡12a為基準(zhǔn)來定位球透鏡12b和光 纖13,因此能夠提高操作效率，能夠簡單地進(jìn)行球透鏡組12與光纖13之間的定位。因此， 能夠放寬組裝操作的精度并且以高精度對準(zhǔn)球透鏡組12與光纖13的位置。
[0049] 而且，由于成為球透鏡12b和光纖13分別與球透鏡12a接觸的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)?光耦合構(gòu)件10的透鏡周圍形成為緊湊的結(jié)構(gòu)。在該情況下，球透鏡12a作為用于球透鏡 12b與光纖13的位置對準(zhǔn)的間隔件發(fā)揮作用。另外，作為構(gòu)成球透鏡組12的球透鏡12a、 12b，使用大致相同直徑的兩個球透鏡，因此不需要將保持件11形成為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，能夠抑 制光耦合構(gòu)件10整體的成本增加。
[0050] 接著，對將應(yīng)用了本實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10的光連接器100連接于光學(xué) 器件110后的狀態(tài)進(jìn)行說明。圖2是表示將本實施方式所涉及的光連接器100連接于光學(xué) 器件110后的狀態(tài)的截面示意圖。另外，在圖2中，為了說明方便，對具備受光/發(fā)光元件 的光學(xué)器件110進(jìn)行說明，但是光學(xué)器件110的結(jié)構(gòu)并不限定于此，能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0051] 如圖2所示，本實施方式所涉及的光連接器100是在光耦合構(gòu)件10上安裝有樹脂 接頭14而構(gòu)成的。光學(xué)器件110是將受光/發(fā)光元件111配置于盒112的內(nèi)部而構(gòu)成的。 而且，在光學(xué)器件110中的盒112的側(cè)面設(shè)有供光連接器100插入的開口部113。
[0052] 樹脂接頭14具有大致圓筒形狀，在一端設(shè)有供保持件11插入的插入孔14a，在另 一端設(shè)有供保持件11突出的開口部14b。從插入孔14a連通至開口部14b的貫通孔14c被 設(shè)為與保持件11的外徑大致相同的直徑。而且，在開口部14b附近的外周面上設(shè)有環(huán)狀的 凸緣狀部14d。
[0053] 在光連接器100中，保持件11經(jīng)由樹脂接頭14的插入孔14a插入貫通孔14c內(nèi)， 并以其前端部分從開口部14b突出的狀態(tài)固定。利用例如設(shè)置在樹脂接頭14的凸緣狀部 14d附近的同一圓周上的多個固定部來進(jìn)行保持件11的固定。這些固定部通過在以定位于 樹脂接頭14的規(guī)定的位置的方式插入了保持件11之后，使用工具從樹脂接頭14的外側(cè)實 施按壓加工來形成。
[0054] 凸緣狀部14d的外徑構(gòu)成得比光學(xué)器件110上的供光連接器100連接的開口部 113的內(nèi)徑大。因此，在將光連接器100插入到光學(xué)器件110上時，總是直至凸緣狀部14d 為止的部分插入光學(xué)器件110內(nèi)，能夠?qū)⒐膺B接器100定位于盒112內(nèi)的規(guī)定位置。
[0055] 在光學(xué)器件110中，從受光/發(fā)光元件111出射的光在球透鏡12b內(nèi)行進(jìn)，并聚光 于光纖13的端部。然后，如此入射的光在光纖13內(nèi)傳播。
[0056] 而且，在光學(xué)器件110中，從光纖13出射的光在球透鏡12a內(nèi)行進(jìn)，接著在球透鏡 12b內(nèi)行進(jìn)。來自球透鏡12b的出射光束被聚光在放置于由球透鏡12b聚光的聚光位置的 受光/發(fā)光兀件111上。
[0057] 如此，在光學(xué)器件110中設(shè)計為，當(dāng)光連接器100插入至盒112內(nèi)的規(guī)定位置時， 在受光/發(fā)光元件111與光纖13之間傳播的光能夠經(jīng)由球透鏡組12適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行入射和出 射。
[0058] 如以上所說明，在本實施方式所涉及的光連接器100中，能夠放寬軸對準(zhǔn)所需的 組裝精度。
[0059](第2實施方式）
[0060] 對與第1實施方式所不的光稱合構(gòu)件10不同結(jié)構(gòu)的光f禹合構(gòu)件20進(jìn)行說明。光 耦合構(gòu)件20在使用直徑不同的兩個球透鏡作為構(gòu)成球透鏡組22的第1球透鏡的球透鏡 22a和作為第2球透鏡的球透鏡22b這一點以及收納這些球透鏡組22的保持件21的結(jié)構(gòu) 方面與第1實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10不同。
[0061] 以下，根據(jù)圖3對第2實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件20進(jìn)行說明。圖3A是本發(fā) 明的第2實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件20的側(cè)視圖，圖3B是光耦合構(gòu)件20的剖視圖，圖 3C是圖3B所示的兩點劃線B內(nèi)的放大圖。另外，在第2實施方式中，對與第1實施方式所 涉及的光耦合構(gòu)件10共用的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。
[0062] 構(gòu)成球透鏡組22的球透鏡22a、22b例如對玻璃材料進(jìn)行成形而構(gòu)成。如圖3B、圖 3C所示，球透鏡22a、22b構(gòu)成為球透鏡22a的直徑小于球透鏡22b的直徑。球透鏡22a的 直徑能夠同球透鏡22b與光纖13的端面之間的設(shè)定距離相對應(yīng)地形成為任意的大小。
[0063] 保持件21在具有用于收納球透鏡22a、22b的收納部21a這一點上與第1實施方 式所涉及的保持件11不同。該收納部21a設(shè)有稍微小于球透鏡22a的直徑的尺寸的部分 和稍微小于球透鏡22b的直徑的尺寸的部分。在稍微小于球透鏡22a的直徑的尺寸的部分 與和光纖13的外徑大致相同直徑的部分之間的邊界位置形成有臺階部21b。而且，在稍微 小于球透鏡22b的直徑的尺寸的部分與稍微小于球透鏡22a的直徑的尺寸的部分之間的邊 界位置形成有臺階部21c。
[0064] 詳細(xì)內(nèi)容如后所述，從開口部lib壓入的球透鏡22a通過其一部分接觸臺階部21b 而停止，并定位于規(guī)定位置。而且，從開口部lib壓入的球透鏡22b通過其一部分接觸球透 鏡22a而定位于規(guī)定位置。
[0065] 從插入孔11a插入的光纖13當(dāng)其前端部接觸球透鏡22a時停止，并定位于規(guī)定位 置。如此，在球透鏡22a與球透鏡22b和光纖13接觸的狀態(tài)下，球透鏡組22和光纖13分 別定位于保持件21的規(guī)定位置。
[0066] 接著，對第2實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件20的組裝工序進(jìn)行說明。光耦合構(gòu)件 20的組裝工序包括：工序（d)，將球透鏡22a壓入保持件21內(nèi)；工序（e)，將球透鏡22b壓 入保持件21內(nèi)；以及工序（f)，插入光纖13。以下，對各工序詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0067] 〈工序（d) >
[0068] 首先，將球透鏡22a從保持件21的開口部lib壓入收納部21a內(nèi)。所壓入的球透 鏡22a當(dāng)其一部分接觸臺階部21b時停止。當(dāng)球透鏡22a接觸臺階部21b時，壓入操作結(jié) 束。在光耦合構(gòu)件20中，由于使用無方向性的球透鏡22a作為透鏡，因此不需要進(jìn)行向保 持件21壓入時的方位調(diào)整且易于安裝。
[0069] 而且，球透鏡22a的一部分與保持件21的用于限定收納部21a的內(nèi)壁相接觸。由 于收納部21a中的、從臺階部21b到臺階部21c被設(shè)為比球透鏡22a的直徑稍微小的尺寸， 因此球透鏡22a通過由限定收納部21a的內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力發(fā)揮作用而被固定。如此，球透 鏡22a定位于規(guī)定的位置，并成為固定的狀態(tài)。
[0070] (工序（e))
[0071] 接著，將球透鏡22b從保持件21的開口部lib壓入收納部21a內(nèi)。所壓入的球透 鏡22b當(dāng)其一部分接觸球透鏡22a時停止。當(dāng)球透鏡22b接觸球透鏡22a時，壓入操作結(jié) 束。在光耦合構(gòu)件20中，由于使用無方向性的球透鏡22b作為透鏡，因此不需要進(jìn)行向保 持件21壓入時的方位調(diào)整且易于安裝。而且，通過壓入到保持件21的收納部21a內(nèi)，從而 球透鏡22b的中心軸線成為與球透鏡22a的中心軸線一致的狀態(tài)。
[0072] 而且，球透鏡22b的一部分與保持件21中的用于限定收納部21a的內(nèi)壁相接觸。 由于收納部21a中的、從臺階部21c到開口部lib被設(shè)為比球透鏡22b的直徑稍微小的尺 寸，因此球透鏡22b通過由限定收納部21a的內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力發(fā)揮作用而被固定。如此，球 透鏡22b定位于規(guī)定的位置，并成為固定的狀態(tài)。
[0073] 〈工序（f) >
[0074] 接著，將光纖13從保持件21的插入孔11a插入貫通孔lid內(nèi)。光纖13被用于 限定貫通孔lid的內(nèi)壁引導(dǎo)而到達(dá)球透鏡22a。當(dāng)光纖13頂住球透鏡22a時，插入操作結(jié) 束。此時，光纖13呈定位于規(guī)定的位置的狀態(tài)。另外，通過插入到保持件21的貫通孔lid 內(nèi)，從而光纖13的中心軸線成為與構(gòu)成球透鏡組22的球透鏡22a、22b的中心軸線一致的 狀態(tài)。如此，能夠容易地進(jìn)行光纖13與球透鏡組22之間的軸對準(zhǔn)。
[0075] 另外，球透鏡22a受到由保持件21施加的壓力而被固定，再者，由于被夾在臺階部 21b和固定的球透鏡22b之間，因此即使頂住光纖13,其位置也不會產(chǎn)生偏移。
[0076] 如以上所說明，在本實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件20中，由于形成為球透鏡22a 與球透鏡22b和光纖13接觸的結(jié)構(gòu)，因此能夠以球透鏡22a為基準(zhǔn)來定位球透鏡22b和光 纖13,因此能夠提高操作效率，能夠簡單地進(jìn)行球透鏡組22與光纖13之間的定位。因此， 能夠放寬組裝精度并且以高精度對準(zhǔn)球透鏡組22與光纖13的位置。
[0077] 接著，對將應(yīng)用了本實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件20的光連接器120連接于光學(xué) 器件110后的狀態(tài)進(jìn)行說明。圖4是表示將本實施方式所涉及的光連接器120連接于光學(xué) 器件110后的狀態(tài)的截面示意圖。如圖4所示，本實施方式所涉及的光連接器120是在光 耦合構(gòu)件20上安裝有樹脂接頭14而構(gòu)成的。另外，在圖4中，為了說明方便，對具備受光 /發(fā)光元件的光學(xué)器件110進(jìn)行說明，但是光學(xué)器件110的結(jié)構(gòu)并不限定于此，能夠進(jìn)行適 當(dāng)變更。
[0078] 在光學(xué)器件110中，從受光/發(fā)光元件111出射的光在球透鏡22b內(nèi)行進(jìn)，并聚光 于光纖13的端部。然后，如此入射的光在光纖13內(nèi)傳播。
[0079] 而且，在光學(xué)器件110中，從光纖13出射的光在球透鏡12a內(nèi)行進(jìn)，接著在球透鏡 22b內(nèi)行進(jìn)。來自球透鏡22b的出射光束被聚光在放置于由球透鏡22b聚光的聚光位置的 受光/發(fā)光兀件111上。
[0080] 另外，對第1實施方式的光連接器100與本實施方式所涉及的光連接器120進(jìn)行 比較，光連接器120的與光纖13相接觸的球透鏡的直徑較小。因此，能夠利用與光纖13相 接觸的球透鏡22a的直徑來控制光束的狀態(tài)。
[0081] 如此，在光學(xué)器件110中設(shè)計為，當(dāng)光連接器100插入到盒112內(nèi)的規(guī)定的位置 時，在受光/發(fā)光元件111與光纖13之間傳播的光能夠經(jīng)由球透鏡組22適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行入射 和出射。
[0082] 如以上所說明，在本實施方式所涉及的光連接器120中，能夠放寬軸對準(zhǔn)所需的 組裝精度。
[0083] (第3實施方式）
[0084] 對與第2實施方式所不的光稱合構(gòu)件20不同結(jié)構(gòu)的光f禹合構(gòu)件30進(jìn)行說明。光 耦合構(gòu)件30在向收納部21a中的球透鏡組22的周圍填充了折射率匹配劑23這一點上與 光奉禹合構(gòu)件20不同。
[0085] 以下，根據(jù)圖5對第3實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件30進(jìn)行說明。圖5是光耦合 構(gòu)件30中的收納部21a附近的剖視圖。另外，在第3實施方式中，對與第2實施方式所涉 及的光耦合構(gòu)件20共用的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。
[0086] 如圖5所示，在收納部21a中，在球透鏡22b與球透鏡22a之間的切點的周圍和球 透鏡22a與光纖13之間的接觸面的周圍填充有折射率匹配劑23。折射率匹配劑23例如由 周知的在硅系母材中混入了玻璃填料的材料構(gòu)成。
[0087] 折射率匹配劑23例如能夠通過將在球透鏡22b的一部分上涂敷了折射率匹配劑 23后的球透鏡22b壓入收納部21a內(nèi)、并且將在光纖13的前端部涂敷了折射率匹配劑23 后的光纖13插入貫通孔lid內(nèi)而填充于收納部21a內(nèi)。
[0088] 在本實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件30中，由于形成為在球透鏡22b與球透鏡22a 之間的切點的周圍和球透鏡22a與光纖13之間的接觸面的周圍填充有折射率匹配劑23的 結(jié)構(gòu)，因此能夠調(diào)整從光纖13經(jīng)由球透鏡22a到球透鏡22b的折射率，并能夠減少傳播時 的反射，因此能夠抑制傳播的光的衰減量。而且，能夠校準(zhǔn)來自球透鏡22b的出射光。
[0089] 另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠變更為各種方式進(jìn)行實施。在上述實 施方式中，附圖所圖示的大小、形狀等并不限定于此，能夠在發(fā)揮本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)進(jìn) 行適當(dāng)變更。此外，只要不脫離本發(fā)明的目的的范圍，就能夠適當(dāng)?shù)刈兏鼇磉M(jìn)行實施。
[0090] 例如，在上述第1至第3的實施方式中，對保持件11、21具有大致圓筒形狀的情況 進(jìn)行了說明，但是保持件11、21的結(jié)構(gòu)并不限定于此而能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。作為保持件11、 21，能夠以在一端部形成有收納球透鏡組12、22的收納部llc、21a、另一方面在另一端部形 成有光纖13的插入孔11a為前提采用任意的形狀。例如，包括具有方筒形狀（即，與光纖 13的插入方向正交的截面形成為四邊形的筒狀體）的保持件等。
[0091] 另外，在上述第1至第3實施方式中，對球透鏡組12、22由兩個球透鏡構(gòu)成的情況 進(jìn)行了說明，但是球透鏡組的結(jié)構(gòu)并不限定于此，能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，也可以設(shè)為球 透鏡組由3個以上的球透鏡構(gòu)成。
[0092] 另外，在上述第1實施方式中，按照工序（a)?工序（c)的順序?qū)怦詈蠘?gòu)件10 的組裝工序進(jìn)行了說明，但是組裝工序并不限定于此，能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，也可以設(shè) 為光耦合構(gòu)件10按照工序（a)、（c)、（b)的順序進(jìn)行組裝。同樣，在第2實施方式中，按照 工序（d)?工序（f)的順序?qū)怦詈蠘?gòu)件20的組裝工序進(jìn)行了說明，但是例如也可以按照 工序（d)、（f)、（e)的順序進(jìn)行組裝。
[0093] 另外，在上述第3實施方式中，對在第2實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件20的收納 部21a的球透鏡組22的周圍填充了折射率匹配劑23的結(jié)構(gòu)的光耦合構(gòu)件30進(jìn)行了說明， 但是光耦合構(gòu)件30的結(jié)構(gòu)并不限定于此，能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，光耦合構(gòu)件30也可以 設(shè)為在第1實施方式所涉及的光耦合構(gòu)件10的收納部11c中的球透鏡組12的周圍填充了 折射率匹配劑23的結(jié)構(gòu)。
[0094] 本申請基于2012年1月27日申請的日本特愿2012-015281。其內(nèi)容已全部包含 于此。
【權(quán)利要求】
1. 一種光耦合構(gòu)件，其特征在于，包括： 光纖； 保持構(gòu)件，其用于保持從形成于一端的插入孔插入的所述光纖；以及 多個球透鏡，其沿著光軸方向收納于在所述保持構(gòu)件的另一端形成的收納部； 所述多個球透鏡以相互接觸的狀態(tài)配置，并且所述光纖以與相對的球透鏡接觸的狀態(tài) 配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合構(gòu)件，其特征在于， 所述多個球透鏡由第1球透鏡和第2球透鏡構(gòu)成，從所述插入孔側(cè)依次配置有所述光 纖、所述第1球透鏡、所述第2球透鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光耦合構(gòu)件，其特征在于， 所述第1球透鏡和所述第2球透鏡為相同的直徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光耦合構(gòu)件，其特征在于， 所述第1球透鏡的直徑小于所述第2球透鏡的直徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光稱合構(gòu)件，其特征在于， 在所述多個球透鏡的周圍填充有折射率匹配劑。
6. -種光連接器，其特征在于，該光連接器連接有權(quán)利要求1所述的光耦合構(gòu)件。
【文檔編號】G02B6/32GK104094144SQ201280068187
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月27日
【發(fā)明者】三井章仁, 森谷直彥 申請人:三菱鉛筆株式會社