本實(shí)用新型涉及向保持于光連接器的光纖發(fā)送光信號(hào)或者接收來(lái)自光纖的光信號(hào)的光模塊和光插座。

背景技術(shù)：

伴隨近年的數(shù)據(jù)通信量的增加，實(shí)現(xiàn)了能傳送40Gbit/s或者100Gbit/s這樣的高速信號(hào)的光傳輸系統(tǒng)。作為這種高速的光傳輸系統(tǒng)的光接口，“CFP(Centumgigabit Form Factor Pluggable)”等小型的光收發(fā)器得到標(biāo)準(zhǔn)化。光收發(fā)器中采用了TOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly)和ROSA(Receiver Optical Sub-Assembly)等光模塊。

圖1是說(shuō)明相關(guān)技術(shù)的光模塊的結(jié)構(gòu)的圖，光模塊由金屬箱體11、電氣接口12和光插座部13構(gòu)成。光插座部13由箱體側(cè)金屬保持件14、連接器側(cè)金屬保持件15、光纖插芯17和凸緣16構(gòu)成。圖1是相關(guān)技術(shù)的光模塊的立體圖，圖2是側(cè)視圖。

圖3是相關(guān)技術(shù)的光模塊的光插座部13的剖視圖。如圖1所示，光模塊包括：金屬箱體11，封入有半導(dǎo)體激光器(TOSA的情況)和光電二極管(ROSA的情況)等光器件、進(jìn)行信號(hào)處理的IC等；電氣接口12，與半導(dǎo)體激光器、光電二極管、IC之間收發(fā)電信號(hào)；以及光插座部13，連接光連接器。

圖3所示的作為光插座發(fā)揮功能的光插座部13包括：箱體側(cè)金屬保持件14，與箱體連接，保持光纖插芯17；光纖插芯17，在插芯套管17’的中心部具有光波導(dǎo)21，進(jìn)行被連接的光連接器(未圖示)和金屬箱體11內(nèi)的光器件的光連接；連接器側(cè)金屬保持件15，與箱體側(cè)金屬保持件14隔開(kāi)間隙設(shè)置，保持光纖插芯17。連接器側(cè)金屬保持件15包括：插芯保持件18，保持光纖插芯17；陶瓷套管22，插入插芯保持件18和光纖插芯17之間形成的間隙，嵌入有光連接器的套管(未圖示)；金屬制的套管殼19，將陶瓷套管22包在內(nèi)部，固定在插芯保持件18上；以及 凸緣16，是設(shè)置在套管殼19上的突起部。光纖插芯17的插芯套管17’例如由氧化鋯和塑料等具有相應(yīng)強(qiáng)度的絕緣性的材料形成。

通過(guò)將設(shè)于連接器側(cè)金屬保持件15的套管殼19的凸緣16部分作為基準(zhǔn)與光收發(fā)器的封裝結(jié)構(gòu)100嵌合，光模塊被固定于光收發(fā)器的封裝結(jié)構(gòu)。通過(guò)將光連接器所具備的夾持光纖的套管(未圖示)插入連接器側(cè)金屬保持件15的陶瓷套管22內(nèi)部，使所述套管的前端與光纖插芯17的一端光學(xué)性連接，由此保持于光連接器的光纖(未圖示)和金屬箱體11內(nèi)的光器件光學(xué)性連接，成為能進(jìn)行光信號(hào)的收發(fā)。

從抗電磁干擾和靜電放電的對(duì)策的觀點(diǎn)出發(fā)，光模塊的箱體為金屬或?qū)嵤┝私饘倩奶沾芍破?，并且為了電穩(wěn)定性而接地。另一方面，光收發(fā)器的封裝結(jié)構(gòu)通常不接地而是成為浮動(dòng)電位。

與所述封裝結(jié)構(gòu)嵌合的凸緣16以及連接器側(cè)金屬保持件15，除了陶瓷套管22以外由金屬性材料構(gòu)成，因此成為和光收發(fā)器的封裝結(jié)構(gòu)100相同的電位(浮動(dòng)電位)。為了使因來(lái)自外部的電磁波和靜電引起的噪聲不影響金屬箱體11內(nèi)的半導(dǎo)體激光器、光電二極管和IC，箱體側(cè)金屬保持件14和連接器側(cè)金屬保持件15分開(kāi)，通過(guò)絕緣性的光纖插芯17連接并固定它們。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2009-103988號(hào)

如上所述，光模塊通過(guò)凸緣16固定在光收發(fā)器上。在光收發(fā)器內(nèi)，光模塊的電氣接口12與光收發(fā)器內(nèi)部的信號(hào)處理電路連接，根據(jù)安裝方式的不同，有時(shí)光模塊的金屬箱體11上受到來(lái)自單向的負(fù)荷。例如，在圖2中，金屬箱體11上可能作用朝向圖中的下方或者上方的負(fù)荷。

在該情況下，在圖2和圖3中，實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)了，位于箱體側(cè)金屬保持件14和連接器側(cè)金屬保持件15之間形成的間隙的光纖插芯17上，產(chǎn)生了集中性的應(yīng)力。此外，存在下述問(wèn)題：存在因所述光纖插芯17上產(chǎn)生集中應(yīng)力而導(dǎo)致光纖插芯17斷裂的可能性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決所述的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是通過(guò)增強(qiáng)強(qiáng)度來(lái)防止光模塊的箱體側(cè)金屬保持件與連接器側(cè)金屬保持件之間形成的間隙導(dǎo)致的斷裂的發(fā)生。

為了達(dá)成所述的目的，本實(shí)用新型用絕緣性構(gòu)件堵住光模塊的箱體側(cè)金屬保持件和連接器側(cè)金屬保持件之間形成的間隙。

具體地說(shuō)，本實(shí)用新型提供一種光模塊，其包括內(nèi)置有光電轉(zhuǎn)換元件的金屬箱體和光插座，所述光插座包括：光纖插芯；箱體側(cè)金屬保持件，保持所述光纖插芯，安裝于所述金屬箱體；連接器側(cè)金屬保持件，插入有所述光纖插芯，以與所述箱體側(cè)金屬保持件不接觸且與所述箱體側(cè)金屬保持件之間形成間隙的方式保持所述光纖插芯；以及絕緣部，以用絕緣性構(gòu)件堵住所述間隙的方式形成。

在本實(shí)用新型的光模塊中，優(yōu)選的是，所述絕緣部以用熱固性樹(shù)脂或紫外線固化性樹(shù)脂堵住所述間隙的方式形成。

在本實(shí)用新型的光模塊中，優(yōu)選的是，所述絕緣部以用陶瓷堵住所述間隙的方式形成。

在本實(shí)用新型的光模塊中，優(yōu)選的是，所述光纖插芯具有預(yù)先形成的突起形狀的突起部分，所述絕緣部以用所述光纖插芯的所述突起部分堵住所述間隙的方式形成。

在本實(shí)用新型的光模塊中，優(yōu)選的是，圓筒狀的絕緣性保持件以覆蓋的方式封閉所述箱體側(cè)金屬保持件和所述連接器側(cè)金屬保持件之間形成的所述間隙。

具體地說(shuō)，本實(shí)用新型還提供一種光插座，其包括：光纖插芯；箱體側(cè)金屬保持件，保持所述光纖插芯，安裝于內(nèi)置有光電轉(zhuǎn)換元件的金屬箱體；連接器側(cè)金屬保持件，插入有所述光纖插芯，以與所述箱體側(cè)金屬保持件不接觸且與所述箱體側(cè)金屬保持件之間形成間隙的方式保持所述光纖插芯；以及絕緣部，以用絕緣性構(gòu)件堵住所述間隙的方式形成。

另外，可以盡可能地組合所述各實(shí)用新型。

按照本實(shí)用新型，可以通過(guò)增強(qiáng)強(qiáng)度來(lái)防止光模塊的箱體側(cè)金屬保 持件和連接器側(cè)金屬保持件之間形成的間隙處發(fā)生斷裂。

附圖說(shuō)明

圖1表示相關(guān)技術(shù)的光模塊的立體方向的結(jié)構(gòu)圖的一個(gè)例子。

圖2表示相關(guān)技術(shù)的光模塊的側(cè)面方向的結(jié)構(gòu)圖的一個(gè)例子。

圖3表示相關(guān)技術(shù)的光模塊的光插座部的剖視圖的一個(gè)例子。

圖4表示第一實(shí)施方式的光模塊的結(jié)構(gòu)圖的一個(gè)例子。

圖5表示第二實(shí)施方式的光模塊的結(jié)構(gòu)圖的一個(gè)例子。

圖6表示第三實(shí)施方式的光模塊的結(jié)構(gòu)圖的一個(gè)例子。

圖7表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式的光模塊的實(shí)驗(yàn)示例的一個(gè)例子。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

11，51：金屬箱體

12：電氣接口

13，23，33，43：光插座部

14，24，34，44，54：箱體側(cè)金屬保持件

15，25，35，45，55：連接器側(cè)金屬保持件

16，26，36，46，56：凸緣

17，27，37，47：光纖插芯

18，28，38，48：插芯保持件

19，29，39，49：套管殼

20：熱固性樹(shù)脂

21：光波導(dǎo)

22：陶瓷套管

30：絕緣性構(gòu)件

41：絕緣性保持件

50：固定構(gòu)件

100：封裝結(jié)構(gòu)

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。另外，本實(shí)用新型不限于以下所示的實(shí)施方式。這些實(shí)施方式只不過(guò)是示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施各種變形、改良。另外，在本說(shuō)明書(shū)和附圖中，附圖標(biāo)記相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，表示彼此相同的構(gòu)件。

(第一實(shí)施方式)

圖4是說(shuō)明本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的光模塊結(jié)構(gòu)的圖，是作為光插座發(fā)揮功能的光插座部23的剖視圖。與圖1～3所示的相關(guān)技術(shù)的光模塊同樣地，光模塊包括：金屬箱體，封入有半導(dǎo)體激光器和光電二極管等光器件、進(jìn)行信號(hào)處理的IC等；電氣接口，與半導(dǎo)體激光器、光電二極管、IC之間收發(fā)電信號(hào)；以及光插座部23，連接光連接器。

光插座部23包括：箱體側(cè)金屬保持件24，與金屬箱體連接，保持光纖插芯27；光纖插芯27，在插芯套管27’的中心部具有光波導(dǎo)21，進(jìn)行被連接的光連接器(未圖示)與金屬箱體內(nèi)的光器件的光連接；連接器側(cè)金屬保持件25，與箱體側(cè)金屬保持件24電絕緣，保持光纖插芯27；以及絕緣性構(gòu)件30，填充在箱體側(cè)金屬保持件24與連接器側(cè)金屬保持件25之間形成的間隙。連接器側(cè)金屬保持件25包括：插芯保持件28，保持光纖插芯27；陶瓷套管22，插入插芯保持件28和光纖插芯27之間形成的間隙，嵌入光連接器的套管(未圖示)；金屬制的套管殼29，將陶瓷套管22包在內(nèi)部，固定在插芯保持件28上；以及凸緣26，是設(shè)置在套管殼29上的突起部。

這樣，按照第一實(shí)施方式的光模塊，由于在箱體側(cè)金屬保持件24和連接器側(cè)金屬保持件25之間填充連接有絕緣性構(gòu)件30，因此兩金屬保持件的一體性得到提高，能夠避免應(yīng)力集中在光纖插芯27上。此外，依然能夠確保箱體側(cè)金屬保持件24和連接器側(cè)金屬保持件25之間的絕緣性。

作為在第一實(shí)施方式中使用的絕緣性構(gòu)件30，可以使用各種材料和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。例如，作為絕緣性構(gòu)件30，可以使用熱固性的絕緣性樹(shù)脂。以下，說(shuō)明采用熱固性樹(shù)脂作為絕緣性構(gòu)件30情況下的光模塊的制造方法。

首先，制造圖1和圖2所示的箱體側(cè)金屬保持件24和連接器側(cè)金屬 保持件25之間設(shè)有間隙的光模塊。接著，把熱固性樹(shù)脂放入注射器，使用分配器(dispenser)把熱固性樹(shù)脂吐出到間隙附近。

熱固性樹(shù)脂利用毛細(xì)管現(xiàn)象被吸進(jìn)注入到間隙中。這樣，用熱固性樹(shù)脂填充間隙后，通過(guò)以適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r(shí)間對(duì)光模塊進(jìn)行加熱處理使熱固性樹(shù)脂固化，由此完成第一實(shí)施方式的光模塊。另外，作為絕緣性構(gòu)件30，也可以采用紫外線固化性絕緣性樹(shù)脂。在該情況下，在間隙中填充紫外線固化性絕緣性樹(shù)脂后，對(duì)所述間隙僅照射適當(dāng)時(shí)間的紫外線使絕緣性樹(shù)脂固化即可。

可以在光插座部23單體的狀態(tài)下進(jìn)行所述安裝，使用間隙中填充了絕緣性構(gòu)件30的光插座部23完成光模塊。作為絕緣性構(gòu)件30，除了所述的例子以外，還可以使用例如預(yù)先加工為適當(dāng)尺寸的、環(huán)狀的陶瓷環(huán)。

“適當(dāng)尺寸”例如是指，與設(shè)于箱體側(cè)金屬保持件24和連接器側(cè)金屬保持件25之間的間隙基本相同程度的厚度，此外絕緣性構(gòu)件30的內(nèi)徑與光纖插芯27的外徑大致相同，外徑與箱體側(cè)金屬保持件24或者連接器側(cè)金屬保持件25的外徑相同，形成外觀為甜甜圈形狀的環(huán)。

可以如下所述地制造使用這種陶瓷環(huán)作為絕緣性構(gòu)件30的光模塊。首先，在箱體側(cè)金屬保持件24的內(nèi)部插入并固定光纖插芯27。向箱體側(cè)金屬保持件24的開(kāi)放端安裝陶瓷環(huán)后，將突出的光纖插芯27插入插芯保持件28。將陶瓷套管22插入插芯保持件28和光纖插芯27之間形成的間隙，最后插入并固定套管殼29。

通過(guò)這樣做，完成使用了陶瓷環(huán)作為絕緣性構(gòu)件30的、第一實(shí)施方式的光插座部23。將所述光插座部23與內(nèi)置有半導(dǎo)體激光器、光電二極管、IC的金屬箱體光連接，通過(guò)YAG焊接等點(diǎn)焊把光插座部23和金屬箱體連接，完成光模塊。

從圖4可知，第一實(shí)施方式的光模塊與相關(guān)技術(shù)的光模塊在外觀上沒(méi)有太大區(qū)別，相比于相關(guān)技術(shù)的光模塊，不會(huì)損害安裝上的互換性。此外，通過(guò)追加少量構(gòu)件或工序，能夠大幅緩和將光模塊安裝到光收發(fā)器時(shí)產(chǎn)生的、對(duì)光纖插芯27的應(yīng)力集中，由此能夠防止光纖插芯27的斷裂。

(第二實(shí)施方式)

圖5是說(shuō)明本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的光模塊結(jié)構(gòu)的圖，是光插座部33的剖視圖。本實(shí)用新型的實(shí)施方式的光模塊，在設(shè)置在光纖插芯37上的突起部填充箱體側(cè)金屬保持件34和連接器側(cè)金屬保持件35之間形成的間隙這一點(diǎn)上，與第一實(shí)施方式公開(kāi)的光模塊不同。除此以外與第一實(shí)施方式相同，省略具體的說(shuō)明。

在本實(shí)施方式的光模塊中，取代相關(guān)技術(shù)的光纖插芯17，采用外周設(shè)有圓盤(pán)狀的突起部的光纖插芯37。所述圓盤(pán)狀的突起部例如只要厚度與設(shè)置在箱體側(cè)金屬保持件34和連接器側(cè)金屬保持件35之間的間隙大致相同、并且外徑與箱體側(cè)金屬保持件34或者連接器側(cè)金屬保持件35的外徑相同即可。

此外，所述圓盤(pán)狀的突起部只要設(shè)置在圖4所示的光纖插芯27的外周并且位于當(dāng)光纖插芯27插入箱體側(cè)金屬保持件24時(shí)能夠到達(dá)箱體側(cè)金屬保持件24的開(kāi)放端的位置即可。這樣，在第二實(shí)施方式的光模塊中，設(shè)置在光纖插芯37上的突起部配置并連接在箱體側(cè)金屬保持件34和連接器側(cè)金屬保持件35之間。

因此，兩金屬保持件的一體性得到提高，能夠避免應(yīng)力集中在光纖插芯37上。此外，依然能夠確保箱體側(cè)金屬保持件34和連接器側(cè)金屬保持件35之間的絕緣性。

可以通過(guò)與相關(guān)技術(shù)的光模塊同樣的工序制造本實(shí)施方式的光模塊。此外，僅僅是光纖插芯37的形狀不同，不改變構(gòu)成光模塊的部件個(gè)數(shù)。因此，不會(huì)增加部件個(gè)數(shù)和制造工序數(shù)，并且能夠大幅緩和將光模塊安裝到光收發(fā)器時(shí)產(chǎn)生的、對(duì)光纖插芯37的應(yīng)力集中，由此能夠防止光纖插芯37的斷裂。

(第三實(shí)施方式)

圖6是說(shuō)明本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式的光模塊結(jié)構(gòu)的圖，是光插座部43的剖視圖。本實(shí)用新型的實(shí)施方式的光模塊，在用圓筒狀的絕緣性保持件41封閉箱體側(cè)金屬保持件44與連接器側(cè)金屬保持件45之間形成的間隙這一點(diǎn)上，與第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式公開(kāi)的光模塊不同， 除此以外與其它的實(shí)施方式相同，省略具體的說(shuō)明。

在本實(shí)施方式的光模塊中，在相關(guān)技術(shù)的光模塊的基礎(chǔ)上，以設(shè)有間隙的狀態(tài)連接箱體側(cè)金屬保持件44和連接器側(cè)金屬保持件45，并用圓筒狀的絕緣性保持件41封閉所述間隙。所述圓筒狀的絕緣性保持件41的材料是陶瓷等絕緣性材料，其尺寸例如只要比間隙長(zhǎng)，內(nèi)徑與箱體側(cè)金屬保持件44或者連接器側(cè)金屬保持件45的外徑相同，并具有能固定在兩金屬保持件上程度的厚度即可。

可以如下所述地制造使用了所述的圓筒狀的絕緣性保持件41的光模塊。首先，向箱體側(cè)金屬保持件44的內(nèi)部插入并固定光纖插芯47。在突出的光纖插芯47插入插芯保持件48后，用圓筒狀的絕緣性保持件41封閉并固定箱體側(cè)金屬保持件44和插芯保持件48之間形成的間隙。

在插芯保持件48和光纖插芯47之間形成的間隙中插入陶瓷套管22，最后插入并固定套管殼49，由此完成光插座部43。通過(guò)進(jìn)行光學(xué)對(duì)準(zhǔn)使所述光插座部43與裝載有半導(dǎo)體激光器、光電二極管、IC的金屬箱體光連接，通過(guò)YAG焊接等點(diǎn)焊連接所述光插座部43與金屬箱體。由此，完成第三實(shí)施方式的光模塊。

這樣，在第三實(shí)施方式的光模塊中，由于用圓筒狀的絕緣性保持件41封閉箱體側(cè)金屬保持件44和連接器側(cè)金屬保持件45之間形成的間隙，所以兩金屬保持件的一體性得到提高，能夠避免應(yīng)力集中在光纖插芯47上。

此外，依然能夠確保箱體側(cè)金屬保持件44和連接器側(cè)金屬保持件45之間的絕緣性。這樣，通過(guò)追加少量構(gòu)件或者工序，就能夠大幅緩和將光模塊安裝到光收發(fā)器上時(shí)產(chǎn)生的、對(duì)光纖插芯47的應(yīng)力集中，由此能夠防止光纖插芯47的斷裂。

為了驗(yàn)證所述本實(shí)用新型的實(shí)施方式的效果，進(jìn)行了實(shí)證實(shí)驗(yàn)，在下面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。在實(shí)證實(shí)驗(yàn)中，把圖1～3所示的相關(guān)技術(shù)的光模塊與第一實(shí)施方式公開(kāi)的光模塊作為比較對(duì)象。兩者都將凸緣16、56固定到模擬封裝結(jié)構(gòu)100的固定構(gòu)件50上后，對(duì)金屬箱體施加負(fù)荷，觀測(cè)了在箱體側(cè)金屬保持件和連接器側(cè)金屬保持件之間的間隙產(chǎn)生斷裂 的情況。

用于實(shí)證實(shí)驗(yàn)的第一實(shí)施方式的光模塊，使用熱固性樹(shù)脂20作為絕緣性構(gòu)件30。作為熱固性樹(shù)脂20，使用了Epoxy Technology Inc.制的光纖用雙液性熱固性樹(shù)脂353ND。用分配器把熱固性樹(shù)脂20填充到金屬保持件之間后，在溫度約85度下加熱約60分鐘使樹(shù)脂固化。圖7是說(shuō)明用于驗(yàn)證效果的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的圖。

如圖7所示，用固定構(gòu)件50固定光模塊的凸緣56，針對(duì)金屬箱體51的一個(gè)面，從垂直于該面的方向施加了負(fù)荷。相關(guān)技術(shù)的光模塊在施加36.2N(牛頓)的負(fù)荷時(shí)，箱體側(cè)金屬保持件和連接器側(cè)金屬保持件之間的間隙斷裂了。另一方面，第一實(shí)施方式的光模塊上即使施加了214N的負(fù)荷，箱體側(cè)金屬保持件54和連接器側(cè)金屬保持件55的間隙也沒(méi)發(fā)生斷裂。

另外，在施加所述負(fù)荷的時(shí)點(diǎn)，由于光模塊的其它部位破損，所以未能預(yù)測(cè)具體在哪種程度的負(fù)荷下間隙會(huì)斷裂，但是驗(yàn)證了，相比于相關(guān)技術(shù)的光模塊，本實(shí)用新型的光模塊能夠確保至少6倍以上的強(qiáng)度。工業(yè)實(shí)用性

本實(shí)用新型可以應(yīng)用于信息通信工業(yè)。