專利名稱：插芯及帶光纖的插芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了將基板或模塊上的光元件或其他的連接器上安裝的光纖等光學(xué)部件與光纖進行光連接，而安裝在光纖的前端的插芯(ferrule)及帶光纖的插芯。本申請根據(jù)2010年6月29日，在日本申請的特愿2010-148288號來主張優(yōu)先權(quán)， 這里援用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，廣泛使用了在基板上裝載發(fā)光元件(半導(dǎo)體激光器等)和受光元件(光電二極管等)等光元件，并固定成將沿該基板進行布線的光纖的前端部上組裝的光連接器，與所述光元件進行光連接的方式。在將光纖與光元件或其他的光纖光連接時，因軸向的偏差，連接損耗增大。因此， 為了不發(fā)生該連接損耗的增加，需要定位光纖的軸。例如在日本國特開2009-104096號公報中，記載了一種形成插通光纖的光纖插通孔、和該光纖插通孔開口的前端配置空間，將光纖的前端部配置到前端配置空間，并向前端配置空間中填充粘接劑而固定了光纖的光路變更部件。這樣，在只定位光纖的中間部(配置于插通孔的部位的光纖)，并將光纖的前端部配置在前端配置空間來進行粘接固定的情況下，因粘接劑在固化時收縮，使得光纖在前端配置空間內(nèi)從側(cè)面受力。結(jié)果，光纖前端部的位置移動，導(dǎo)致出射方向發(fā)生偏差。為避免該情形，即使在插芯上進一步形成對光纖的前端部進行定位的定位機構(gòu)，也需要使該前端部的定位機構(gòu)和定位中間部的定位機構(gòu)的相對位置關(guān)系高精度匹配，因此插芯的成形有困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況提出，其所要解決的技術(shù)問題是，提供一種成形容易、且能夠降低出射方向的偏差的插芯。為了解決上述問題，本發(fā)明涉及的插芯被安裝在光纖的前端，將所述光纖和其他光學(xué)部件光連接，具備對所述光纖的中間部進行定位的定位單元；以及至少具有被所述定位單元定位的所述光纖的前端部能夠突出的第1內(nèi)壁、和與其對置的第2內(nèi)壁的凹部；所述第1內(nèi)壁與所述第2內(nèi)壁之間的距離為所述光纖外徑的4倍以下，能夠以使所述光纖從所述第1內(nèi)壁突出，并且與所述第2內(nèi)壁大致抵靠的狀態(tài)，向所述凹部中填充粘接劑并使其固化，加以固定。插芯還可以是相對使用波長透明的樹脂。所述凹部還可以具有比所述第1內(nèi)壁與所述第2內(nèi)壁之間的距離開口寬的粘接劑投入口。所述粘接劑投入口還可以在所述第1內(nèi)壁側(cè)或所述第2內(nèi)壁側(cè)中的至少一方具有傾斜面。
所述插芯上還可以具有對被所述定位機構(gòu)定位的所述光纖的前端與所述其他光學(xué)部件之間的光路進行轉(zhuǎn)換的反射部。另外，本發(fā)明提供一種在上述插芯上固定了所述光纖的帶光纖的插芯。此外，本發(fā)明提供一種具有上述插芯的光連接器。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式涉及的插芯，可抑制粘接劑固化時的收縮引起的光纖的位置偏離，能夠降低光纖的出射方向的偏差。而且，不需要形成對光纖的前端部進行定位的第2定位機構(gòu)，使得插芯的成形很容易。


圖IA是表示本發(fā)明的帶光纖的插芯的一個實施方式的俯視圖。圖IB是沿著圖IA的I-I線的同一個實施方式的帶光纖的插芯的剖面圖。圖2A是表示比較例的帶光纖的插芯的一例的俯視圖。圖2B是沿著圖2A的II-II線的同一比較例的帶光纖的插芯的剖面圖。圖3是粘接劑固化時的收縮造成的光纖的位置偏離的說明圖。圖4是表示本發(fā)明的插芯的另一個實施方式的俯視圖。圖5A是沿著圖4的IV-IV線的同一個實施方式的插芯的剖面圖。圖5B是沿著圖5A的V-V線的同一個實施方式的插芯的剖面圖。圖6是表示通過圖4所示的插芯將光纖和基板上的光元件光連接的情形的一例的剖面圖。圖7A是表示形成了具有傾斜面的粘接劑投入口的插芯的一個實施方式的俯視圖。圖7B是沿著圖7A的VII-VII線的同一個實施方式的插芯的剖面圖。圖8A是表示具有凸透鏡的插芯的一個實施方式的俯視圖。圖8B是沿著圖8A的VIII-VIII線的同一個實施方式的插芯的剖面圖。圖9A是表示具有凹狀反射面的插芯的一個實施方式的俯視圖。圖9B是沿著圖9A的IX-IX線的同一個實施方式的插芯的剖面圖。圖IOA是表示光纖孔的一例的剖面圖。圖IOB是表示V槽的一例的剖面圖。圖IOC是表示U槽的一例的剖面圖。圖11是表示包括具有V槽的主體和按蓋的插芯的一例的剖面圖。圖12A是表示利用實施例的插芯進行的光連接的狀態(tài)的一例的剖面圖。圖12B是表示利用比較例的插芯進行的光連接的狀態(tài)的一例的剖面圖。圖13是表示實施例的光束角α的標(biāo)準(zhǔn)偏差的測量結(jié)果的一例的曲線圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)最佳實施方式，參考附圖來說明本發(fā)明。如圖1Α、1Β所示， 本實施方式的插芯1是安裝在光纖2的前端，將光纖2和其他光學(xué)部件光連接的插芯，其具備定位光纖2的中間部的定位單元7、以及至少具有被定位單元定位的光纖2的前端部能夠突出的第1內(nèi)壁6b和與其對置的第2內(nèi)壁6a的凹部6，使光纖2從第1內(nèi)壁6b突出，并且在大致碰到第2內(nèi)壁6a的狀態(tài)下，使固化粘接劑4填充到凹部6中加以固定。該插芯可被用作光連接器用插芯。光連接器在具有插芯的同時，具備將該插芯與其他光學(xué)部件或裝載有其他光學(xué)部件的基板、模塊等機械結(jié)合用的構(gòu)成(例如外殼、閂鎖 (latch)、螺釘、彈簧、臂、嵌合銷等)。光纖2例如是光 纖芯線或?qū)Χ嘈竟饫w帶(tape)芯線的前端被除去包殼的進行切除而成的單芯的光纖芯線、光纖素線或裸光纖。在圖IB所示的例子中，光纖2在周圍設(shè)置有包殼3，在配置于定位單元7內(nèi)的光纖2的中間部及配置于凹部6內(nèi)的光纖2的前端部， 包殼3被除去(切除)。優(yōu)選光纖2的前端面2a相對長度方向垂直形成。光纖的種類未被特別限定，可以是石英系光纖、塑料光纖、多模光纖、單模光纖等的任何一個。作為對光纖2的中間部進行定位的定位單元，可舉出圖IOA所示的光纖孔22a、圖 IOB所示的V槽22b、圖IOC所示的U槽22c等。其中，圖IOA IOC各圖表示了定位單元及與光纖12的長度方向垂直的截面。插芯1構(gòu)成為可以用于安裝了 1根光纖的單芯，也可以用于安裝了 2根以上光纖的多芯。定位單元7在第1內(nèi)壁6b上開口，以使光纖2能夠向凹部6突出。在將光纖2插入到定位單元7時，在定位單元7的內(nèi)部滯留的空氣等氣體向凹部6排出。由此，即使在光纖孔22a的內(nèi)徑與光纖2的外徑之差小的情況下，也可以順利地插入光纖2。在本實施方式的情況下，插芯1由透明材料一體成形的插芯主體5構(gòu)成。作為構(gòu)成插芯主體5的材料，例如可舉出聚碳酸酯、改性聚烯烴、環(huán)氧系樹脂、聚乙烯亞胺(PEI)等透明樹脂。插芯主體5例如可以通過射出成形等樹脂成形法加以制造。插芯主體5的形狀未被特別限定，例如是扁平立方體狀(cuboid)、或與其相類似的形狀。為了使凹部6內(nèi)配置的光纖2與其他光學(xué)部件光耦合，第2內(nèi)壁6a只要至少在光纖2的前端面2a對置的附近部，相對使用波長透明即可。該情況下，插芯主體5的其他部分也可以由不透明的材料構(gòu)成。需要說明的是，本發(fā)明中用于光連接的光并不限于可見光， 有時也使用紫外線或紅外線等，只要小到連接損耗在實用上沒有障礙的程度即可。插芯主體5的構(gòu)成材料的折射率沒有特別限定，可以是比光纖2的折射率高、低、 或相同程度的任何之一。凹部6具有上方開口的粘接劑投入口 6d。若將粘接劑4從粘接劑投入口 6d填充到凹部6內(nèi)使其固化，則將光纖2通過粘接劑4被固定于凹部6。粘接劑4也可以浸透到定位單元7內(nèi)。由此，即使在定位單元7內(nèi)，也可以將光纖2的中間部與插芯1固定。優(yōu)選粘接劑4具有光透過性，特別優(yōu)選折射率與光纖2的芯(core)相等。優(yōu)選粘接劑4對應(yīng)于作為被著體的插芯1和光纖2的材質(zhì)而粘接力出色。作為具體例，可舉出熱固化型的環(huán)氧系粘接劑、丙烯酸系粘接劑等。為了使光纖2的前端面2a和凹部6的第2內(nèi)壁6a之間沒有間隙，優(yōu)選在粘接劑的填充固化之前，以將光纖2的前端面2a按壓到第2內(nèi)壁6a的狀態(tài)下使其抵靠(抵接)。 若向光纖2的前端面2a與第2內(nèi)壁6a之間施加壓力，則由于在凹部6內(nèi)從第1內(nèi)壁6b突出的光纖2的前端部被更穩(wěn)定地保持，所以優(yōu)選。這時，光纖2不需要與凹部6的底部6c接觸。在光纖2的前端面2a與第2內(nèi)壁6a之間有間隙的情況下，由于填充到該間隙的粘接劑4發(fā)揮了作為折射率調(diào)整劑的作用，所以可以抑制光損耗。在光纖2的粘接固定之后，由于移動被固化后的粘接劑阻止，所以不限于光纖2的前端面2a與第2內(nèi)壁6a抵靠的情形，也可以構(gòu)成為前端面2a與第2內(nèi)壁6a接近，以存在間隙的狀態(tài)進行粘接固定?？傊?，只要在粘接劑4的填充到固化的期間，可以維持從第1內(nèi)壁6b向凹部6突出的光纖2的前端的朝向即可。在本方式的例子中，第1內(nèi)壁6b與第2內(nèi)壁6a間的距離L為光纖2的外徑D的 4倍以下。即，L/D的值為4以下(L/D彡4)。

如圖2所示，當(dāng)在插芯IA的凹部6A中，第1內(nèi)壁6b與第2內(nèi)壁6a間的距離L與光纖2的外徑D相比過大時，如圖3所示，在粘接劑4固化時產(chǎn)生收縮4a，光纖2的前端面 2a的位置會移動，從被定位單元7定位的光纖2的中心軸C偏離。該情況下，來自光纖2的前端部的光的出射方向(或者光向光纖2的前端部的入射方向)產(chǎn)生偏差，將光纖2與其他光學(xué)部件進行光連接時的定位變得不容易。尤其在插芯具有用于與裝載了其他光學(xué)部件的基板或模塊等連結(jié)的機構(gòu)(未圖示)的情況下，即使光纖2的出射或入射的方向偏離，也難以改變插芯整體的朝向來加以調(diào)整。如圖3所示，粘接劑4的收縮4a在沿著光纖2的長度方向(左右方向)的凹部6A 的中央部大，在與該長度方向?qū)χ玫膬蓚?cè)的內(nèi)壁6a、6b附近小。可以認(rèn)為這是由于收縮4a 的影響被粘接劑4和內(nèi)壁6a、6b的相互作用抑制。但是，在L/D大的情況下，由于被中央部的收縮4a拉動，在第2內(nèi)壁6a附近也引起粘接劑4的移動，并且，光纖2從定位單元7作為懸臂梁突出的長度大，所以光纖2的前端部不能抵抗粘接劑4的移動而產(chǎn)生彎曲，使得光纖2前端部的朝向發(fā)生偏差。與此相對，如圖1A、1B所示，在L/D為4以下的情況下，由于光纖從定位單元7的突出長度小，所以由粘接劑4的收縮造成的光纖2前端部的移動基于光纖2自身的剛性，被抑制到可以忽視的程度，能夠消除光纖2前端部的方向的偏差。L/D的下限未被特別限定，只要第1內(nèi)壁6b與第2內(nèi)壁6a間的距離L被確保為可將粘接劑4投入到凹部6的程度即可。例如，在光纖2的外徑D為0. 125mm的情況下，優(yōu)選 L為約0. 06mm以上，L/D為0. 5以上。若粘接劑4的收縮大，則光纖2的前端部的移動量變大。因此，有光纖2前端部的朝向偏差也變大的傾向。因此，優(yōu)選使用收縮率小的粘接劑4。例如，與收縮率為5 10% 的粘接劑相比，優(yōu)選采用收縮率為3 5%的粘接劑。需要說明的是，當(dāng)投入到插芯1的凹部6時的粘接劑的深度在固化前為Z，固化后的深度為Z- Δ Z時，可以通過下面的式子求出粘接劑的收縮率。(粘接劑的收縮率)=(收縮量ΔZ)/(固化前的填充深度Ζ) XlOO (%)由于本方式例的插芯1減小了各光纖2的出射(或入射)方向的偏差，所以，本實施方式的插芯1在1個插芯1中粘接固定多根光纖2的多芯用插芯的情況下特別適合。在多芯用插芯的情況下，即使與插芯粘接固定的多根光纖中，包含一根超過連接損耗的允許范圍的光纖，帶光纖的插芯整體也會成為不合格品。因此，為了更可靠地制作所有光纖的連接損耗低于允許范圍的帶光纖的插芯，在與插芯粘接固定時，使光纖的前端部的朝向偏差減小的本發(fā)明的效果更為顯著。
由于本方式例的插芯1可以使構(gòu)造簡單，所以對小型化也很有利。例如，雖然沒有特別限定，但可以將插芯尺寸的縱橫分別抑制為7mm、或其以下。圖4 6表示了適合在與光電轉(zhuǎn)換模塊16上裝載的光元件17的光連接中使用的光連接器中應(yīng)用的插芯11的一例。圖4所示的插芯11由具備對光纖12的中間部進行定位的定位單元22、以及具有被定位單元22定位的光纖12的前端部能夠突出的第1內(nèi)壁21b和與其對置的第2 內(nèi)壁 6a的凹部21的插芯主體20構(gòu)成。如圖5A、5B所示，在插芯主體20中，下面20a成為與光電轉(zhuǎn)換模塊16對置的接合面，在其相反側(cè)的上面20b開口形成了凹部21。在使光纖12從第1內(nèi)壁21b突出，并且大致與第2內(nèi)壁21a突抵的狀態(tài)下，向凹部21中填充粘接劑14使其固化來加以固定。在本實施方式的情況下，多根光纖12通過1個包殼13統(tǒng)一被覆，構(gòu)成了帶形光纖芯線(光纖帶(fiber ribbon))0該帶形光纖芯線也可以如圖4所示，與保護罩15—起插入到插芯11。在插芯主體20的后端面20d開口形成了保護罩容納孔23，當(dāng)將光纖12插入到定位單元22時，保護罩15被收容于保護罩容納孔23。保護罩15是截面為大致矩形的筒狀，具有用于插入光纖的貫通孔15a。保護罩容納孔23的開口截面積比定位機構(gòu)22的開口截面積大。保護罩容納孔23的寬度方向及厚度方向的尺寸，分別與保護罩15對應(yīng)的方向的尺寸為相同程度。保護罩15通過其彈性力與保護罩容納孔23卡合。為了可靠地固定，可以將保護罩15通過粘接劑(未圖示)固定于保護罩容納孔23。在將多根光纖12安裝到插芯11的情況下，凹部21作為各光纖12的定位機構(gòu)22， 并且在多根光纖12的排列方向(圖4的上下方向)，形成在各光纖12被排列的范圍整體。 該情況下，僅通過將粘接劑14投入到1個凹部21中，就可以粘接固定所有的光纖12。凹部21與上述的插芯1的凹部6同樣，具有內(nèi)壁21a、21b、底部21c和粘接劑投入口 21d。由于凹部21及粘接劑14的結(jié)構(gòu)、光纖12在凹部21中的粘接固定方式等，可以采用與上述的插芯1的凹部6及粘接劑4同樣的結(jié)構(gòu)和方式等，所以省略重復(fù)的說明。如圖6所示，光電轉(zhuǎn)換模塊16是裝載或內(nèi)置有光元件17的模塊。作為光元件17， 殼舉出半導(dǎo)體激光器(例如激光器二極管LD)等發(fā)光元件、或光電二極管(PD)等受光元件。光電轉(zhuǎn)換模塊16被設(shè)置在電路基板(未圖示)上，可以具有根據(jù)來自電路基板上的驅(qū)動電路的控制信號來驅(qū)動發(fā)光元件的功能、和將從受光元件輸出的電信號傳遞給電路基板上的處理電路的功能。光電轉(zhuǎn)換模塊16具備對固定有光纖12的插芯11 (帶光纖的插芯10)進行保持的保持單元(未圖示)。保持單元的結(jié)構(gòu)沒有特別限定，可舉出被彈簧支承的臂、閂鎖、銷嵌合、磁鐵等。如果帶光纖的插芯10被保持在光電轉(zhuǎn)換模塊16上，則插芯主體20的下面20a 與光元件17對置。這時，被定位單元22定位的光纖12相對電路基板等大致平行地配置。 定位單元22可以相對插芯主體20的下面20a平行，也可以傾斜。插芯主體20的前面20c是位于被配置在凹部21的光纖12的前端面12a所朝向的光路12b的延長線上的面。該前面20c上具有在光纖12的前端與光元件17之間轉(zhuǎn)換光路12b、17a的反射部24。反射部24基于插芯主體20與外部介質(zhì)(空氣等)的折射率差， 由其內(nèi)面反射在插芯主體20內(nèi)傳播的光。另外，也可以在前面20c上設(shè)置金屬層或樹脂層等，來提高反射率。 反射部24的反射率越高越好。反射部24可以是相對例如被定位單元22定位的光纖12的長度方向及與其正交的方向傾斜的傾斜面。反射部24的傾斜角未被特別限定，但如圖6所示，在光纖12的光路 12b和光元件17的光路17a大致正交的情況下，可以將傾斜角設(shè)為約45度。在圖6所示的實施方式中，插芯主體20的前面20c是為了與反射部24的傾斜角一致，而形成為從下面20a朝向上面20b與凹部21接近的傾斜面。在多根光纖12安裝到插芯11的情況下，若與各光纖12對應(yīng)的反射部24在前面20c中形成為一個平面，則從模具的制造成本等制造上的觀點來看是有利的。在本實施方式的情況下，成為反射部24的前面20c在多根光纖12的排列方向(圖4的上下方向)，遍及各光纖12被排列的范圍整體成為同一平面。在光元件17為發(fā)光元件的情況下，反射部24將入射到下面20a的光向光纖12的前端面12a反射。另一方面，在光元件17為受光元件的情況下，反射部24使從光纖12的前端面12a出射的光通過下面20a，向光元件17反射。在光元件17是具有發(fā)光部及受光部雙方的復(fù)合元件的情況下，可以在從光元件17向光纖12的前端的方向、和從光纖12的前端向光元件17的方向兩個方向上，通過反射部24進行光連接。圖7A、7B所示的帶光纖的插芯10A，在凹部21的內(nèi)壁21a、21b與上面20b之間成角，具有朝向上面20b擴大粘接劑投入口 21d的開口尺寸的傾斜面25a、25b。由此，由于即使在第1內(nèi)壁21b與第2內(nèi)壁21a之間的距離L小的情況下，也可以在凹部21的上方擴大粘接劑投入口 21d的開口面積，所以在從凹部21的上方以滴狀投入粘接劑14時，粘接劑容易通過粘接劑投入口 21d進入到凹部21內(nèi)。在本實施方式的情況下，增大了沿著光纖12 的長度方向(圖7A的左右方向)的開口尺寸，但在光纖12排列的根數(shù)少的情況下(光纖可以是1條、即單芯用的情形)，即使增大沿著與光纖12的長度方向正交的方向(圖7A的上下方向)的開口尺寸，也能得到粘接劑14的投入變?nèi)菀椎男Ч?。傾斜面25a、25b可以設(shè)置在第1內(nèi)壁21b側(cè)或第2內(nèi)壁21a側(cè)中的至少一方，也可以如圖所示，設(shè)置在內(nèi)壁21a、21b側(cè)雙方。傾斜面25a、25b的傾斜角在圖示例中約為45°， 但未被特別限定，例如可以設(shè)為30 60°。若設(shè)置于第2內(nèi)壁21a側(cè)的傾斜面25a不落到具有反射部24的前面20c上，則由于在傾斜面25a和前面20c之間形成平坦的上面20b的一部分，所以在成形上有利。作為使粘接劑投入口 21d的開口尺寸比第1內(nèi)壁21b與第2內(nèi)壁21a之間的距離 L寬的結(jié)構(gòu)，除了上述的傾斜面25a、25b之外，還可舉出使內(nèi)壁21a、21b整體彎曲或傾斜，朝向上面使凹部21的尺寸以錐狀緩慢增大的結(jié)構(gòu)。只要滿足上述的L/D ( 4的要件，則在比定位單元22靠上方的不存在光纖12的高度中，可以使凹部21開口比光纖12的外徑D的 4倍大。圖8A、8B所示的帶光纖的插芯10B，在插芯主體20的下面20a具有聚光透鏡。聚光透鏡26例如是凸透鏡。該聚光透鏡26夾設(shè)在反射部24與光元件17之間，從反射部24 朝向光元件17、或與其相反的朝向(即從光元件17朝向反射部24)會聚光，能夠抑制連接損耗。通過將插芯主體20的外面形成為凸?fàn)睿酃馔哥R26還可與插芯主體20 —體形成。 另外，也可以將與插芯主體20分體形成的透鏡固定到插芯主體20上。為了抑制聚光透鏡26從下面20a向下方突出的突出量，還可以從插芯主體20的下面20a使凹部26a洼陷，在該凹部26a內(nèi)形成聚光透鏡26。若使凹部26a的深度比聚光透鏡26的突出尺寸大，則優(yōu)選聚光透鏡26被收容在比插芯主體20的下面20a靠內(nèi)側(cè)(圖 8B的紙面上側(cè))的位置。如 圖8A所示，在插芯主體20中固定多根光纖12的情況下，聚光透鏡26按每個光纖12設(shè)置。這時，多個聚光透鏡26沿著光纖12的排列方向排列。凹部26a也可以按每個聚光透鏡6設(shè)置，如圖8A示例，也可以按照在一個凹部26a內(nèi)配置多個聚光透鏡26的方式形成凹部26a。凹部26a也可以是在下面20a上以矩形狀開口的溝部。圖9A、9B所示的帶光纖的插芯10C，在插芯主體20的前面20c上具有由曲面構(gòu)成的反射部27。反射部27例如是凹反射面，可以是球面，也可以是非球面。該反射部27夾設(shè)在光纖12的前端與光元件17之間，對光纖12的前端及光元件17作為凹面鏡發(fā)揮功能。由此，可以在光纖12與光元件17之間會聚光，抑制連接損耗。S卩，在光元件17是發(fā)光元件的情況下，可以使從光元件17向反射部27發(fā)散的光，朝向光纖12的前端會聚。另一方面，在光元件17是受光元件的情況下，可以使從光纖12的前端向反射部27發(fā)散的光向光元件17會聚。反射部27的焦點的位置可以位于光纖12的前端面12a上、光元件17的發(fā)光面上或受光面上、或者稍微存在偏差。反射部27基于插芯主體20與外部介質(zhì)(空氣等)的折射率差，由其內(nèi)面反射在插芯主體20內(nèi)傳播的光。而且，也可在前面20c上設(shè)置金屬層或樹脂層等來提高反射率。 反射部27的反射率越高越好。由于從內(nèi)面反射的光來看，反射部27只要形成為凹狀即可， 所以通過從外側(cè)觀察將插芯主體20的前面20c形成為凸?fàn)?，還可以與插芯主體20 —體形成。另外，也可以將與插芯主體20分體形成的凹面鏡固定到插芯主體20上。如圖9A所示，在多根光纖12固定到插芯主體20的情況下，反射部27按每根光纖 12設(shè)置，多個反射部27沿著光纖12的排列方向排列。定位單元22如圖IOA所示，可以是遍及整周包圍光纖12的周圍的光纖孔22a。在一體成形產(chǎn)品中形成如光纖孔22a那樣的細(xì)徑貫通孔的情況下，通過在插芯主體20成形時將銷狀的模具配置于光纖孔的位置，來防止材料的流入，可以與插芯主體20的成形同時形成光纖孔。由于該方法與使用了鉆孔等的后續(xù)加工相比，可以容易地形成高精度的光纖孔 22a，所以尤其適合于具有多個光纖孔22a的多芯用插芯11。作為定位單元22，還可以采用圖IOB所示的V槽22b、圖IOC所示的U槽22c等。該情況下，如圖11所示，可以對具有V槽22b或U槽等光纖容納溝的插芯主體28， 覆蓋由板狀部材構(gòu)成的按壓蓋29，并在插芯主體28與按壓蓋29之間粘接固定光纖12。以上，根據(jù)最佳實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于上述方式例，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠進行各種改變。在圖6 9B中，將插芯主體20的反射部24、27形成在插芯主體20的作為外面的前面20c，但本發(fā)明并不限于此，還可以在插芯主體20的內(nèi)部形成反射部。例如，也可以在插芯主體20的前面20c與凹部21之間的位置，從插芯主體的上面20b形成截面為V字狀等的凹部，將其作為反射面。另外，還可以將成為反射鏡的金屬等薄片嵌入到插芯主體中， 構(gòu)成反射部。實施例
下面，根據(jù)實施例來具體說明本發(fā)明。另外，本發(fā)明不僅限于這些實施例。在該實施例中，作為光纖，使用了具有外徑為0. 125mm的石英系光纖的多芯(12 芯)帶形光纖芯線。而且，插芯如圖12A、12B所示，使用了具有下述的插芯主體20的插芯， 即所述插芯主體成為通過粘接劑14將光纖12的前端部固定在凹部21中，基于在插芯主體 20的前面形成為平坦面的反射部24的反射，使光路12b、17a的朝向90度變換，將光 纖12 和光元件17光連接的構(gòu)造。插芯的定位單元22成為內(nèi)徑為0. 127mm的光纖孔。各樣本(sample)的凹部21中的第1內(nèi)壁21b與第2內(nèi)壁21a之間的距離L如表所示，以L/D為0. 5、1、2、3、4、5及6的7個種類加以設(shè)計，并分別制作了約30個7種樣本。 在1個插芯上形成12個光纖孔，能夠定位并固定12根光纖。如圖12B所示，對每根光纖測量了相對與下面20a正交的基準(zhǔn)方向的光束角α。 這里，上述基準(zhǔn)方向相當(dāng)于與光元件17光連接時的光元件17的光軸方向，光束角α相當(dāng)于光元件17相對光軸方向的光束角。在該例子中，光束角α是將從光纖12出射的光被反射部24反射而出射時的角度，作為從上述基準(zhǔn)方向起的偏差角來加以測量的角度。若光纖 12的前端部因粘接劑14的收縮14a等而移動，則光路12b從正規(guī)的方向偏離，光束角α變大。對于L/D = 0. 5、L/D = 1、L/D = 2、L/D = 3、L/D = 4、L/D = 5、禾口 L/D = 6 這 7 個種類，分別測量了插芯的個數(shù)約為30個、光纖的根數(shù)約為360根的光束角α。對于各個 L/D，計算出具有12根(12芯)的每個光纖的光束角α的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并將它們平均后的結(jié)果作為各個L/D的光束角α的標(biāo)準(zhǔn)偏差。表1表示其結(jié)果。而且，圖13表示將表1的結(jié)果用曲線表示的結(jié)果。[表 1]
"TTd光束角α的標(biāo)準(zhǔn)偏差(度)
0.5007
~ 009
~~2 008 ~~3008
~009
~~5οΤΤδ
~~6 022 如表1及圖13所示，若將凹部21的內(nèi)壁21a、21b之間的距離L設(shè)計成L/D彡4， 則光束角α的標(biāo)準(zhǔn)偏差小，在L/D為5以上的情況下，導(dǎo)致光束角α的標(biāo)準(zhǔn)偏差極大的結(jié)果。由此可知，通過設(shè)成L/D ( 4，可以更高產(chǎn)量地制作連接損耗小的插芯。
以上，說明了本發(fā)明的最佳實施例，但本發(fā)明并不限于這些實施例。在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以進行結(jié)構(gòu)的添加、省略、替換以及其他的變更。本發(fā)明并不通過前述的說明來加以限定，而僅由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種插芯，被安裝在光纖的前端，將所述光纖和其他光學(xué)部件光連接，其特征在于， 具備對所述光纖的中間部進行定位的定位單元；以及至少具有被所述定位單元定位的所述光纖的前端部能夠突出的第1內(nèi)壁、和與其對置第2內(nèi)壁的凹部；所述第1內(nèi)壁與所述第2內(nèi)壁之間的距離為所述光纖外徑的4倍以下， 能夠以使所述光纖從所述第1內(nèi)壁突出，并且與所述第2內(nèi)壁大致抵靠的狀態(tài)，向所述凹部中填充粘接劑并使其固化，來加以固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插芯，其特征在于， 插芯是相對使用波長透明的樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插芯，其特征在于，所述凹部具有比所述第1內(nèi)壁與所述第2內(nèi)壁之間的距離開口寬的粘接劑投入口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插芯，其特征在于，所述粘接劑投入口在所述第1內(nèi)壁側(cè)或所述第2的內(nèi)壁側(cè)中的至少一方具有傾斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插芯，其特征在于，在所述插芯上具有對被所述定位單元定位的所述光纖的前端與所述其他光學(xué)部件之間的光路進行變換的反射部。
6.一種帶光纖的插芯，其特征在于，在權(quán)利要求1 5中任意一項所述的插芯上固定了所述光纖。
7.—種光連接器，其特征在于，具備權(quán)利要求1 5中任意一項所述的插芯。
全文摘要
本發(fā)明涉及插芯及帶光纖的插芯，該插芯具備對光纖進行定位的定位機構(gòu)；以及至少具有被定位機構(gòu)定位的所述光纖的前端部能夠突出的第1內(nèi)壁、和與其對置的第2內(nèi)壁的凹部；所述第1內(nèi)壁與所述第2內(nèi)壁之間的距離為所述光纖的外徑的4倍以下，以使所述光纖從所述第1內(nèi)壁突出，并且與所述第2內(nèi)壁大致抵靠的狀態(tài)，向所述凹部中填充粘接劑并使其固化，來加以固定。
文檔編號G02B6/42GK102313938SQ20101052974
公開日2012年1月11日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者太田達哉, 小林照武, 藤原邦彥, 西村顯人 申請人:株式會社藤倉