CN101738689A

CN101738689A - 光组件

Info

Publication number: CN101738689A
Application number: CN200910221773A
Authority: CN
Inventors: 中川浩志; 礒田丈司; 笹田浩介
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2029-11-16
Also published as: JP2010122611A; KR20100057489A; TW201027155A; ATE555403T1; CN101738689B; EP2189828A1; US20100129037A1; US8052336B2; EP2189828B1; JP4746665B2

Abstract

本发明提供一种光组件，该光组件构成为光元件收纳于组件本体(10)内，与该光元件进行光耦合的光纤(21)的端部配置在组件本体(10)，在该光组件中，由形成于包围组件本体(10)的密封罩(31)的半圆筒部(31d)和压板(32)的半圆筒部(32c)夹住并保持光纤(21)的端部。

Description

光组件

技术领域

本发明涉及一种光组件，该光组件构成为将光元件内置，安装并保持与该光元件进行光耦合的光纤的端部。

背景技术

光组件用于构成光纤和电子电路之间的电/光接口，有发光组件、受光组件及受光/发光组件。例如，在发光组件中内置有激光二极管(LD)、发光二极管(LED)等，在受光组件中内置有光电二极管(PD)等受光元件。

在这种光组件中，例如在发光组件中，将发光元件安装于基板上，并且通常安装有用于驱动该发光元件的驱动集成电路(IC)，另外，在受光组件中，将受光元件安装于基板上，并且通常安装有放大该受光元件的输出信号的前置放大器。另外，在具有这种安装结构的光组件中，作为防范电磁波的对策，通常实施电磁屏蔽(例如，参照专利文献1：日本专利申请特开2000-56190号，专利文献2：日本专利申请公开2000-121885号)。

另一方面，作为光纤端部的定位固定方法，例如采用在基板形成V形槽，并且在该V形槽中将光纤定位并粘接固定的方法(例如，参照上述专利文献1：日本专利申请特开2000-56190号)。

另外，也采用如下方法：在光纤端部安装光连接器，在光组件侧也设置金属环，该金属环相当于该光连接器的使光纤穿过并将其固定的金属环，将光连接器与光组件侧的内置光纤的金属环连接(例如，参照上述专利文献2：日本专利申请公开2000-121885号)。

这种光组件逐渐在更多方面被使用，例如也搭载于移动设备等。因此，人们强烈期待结构的简单化、薄型化，并且强烈要求低价化。

发明内容

鉴于这样的状况，本发明目的在于提供一种可薄型化的光组件。

本发明的光组件，其构成为包括：

组件本体，其具有外形为长方体的主体，并且延伸至前面的收纳凹部形成在该主体的上面；

密封罩，其具有矩形上板部和侧板部，所述上板部从所述收纳凹部的上方覆盖所述组件本体，所述侧板部从所述上板部的两侧边延长且与所述组件本体的两侧面卡合；

光纤，其具有插入所述收纳凹部的端部；

光元件，其被收纳于所述组件本体内；以及

光纤固定机构，其在所述收纳凹部内将所述光纤的端部固定于所述密封罩，以使所述光纤的端部与所述光元件进行光耦合。

根据该发明，由于光组件构成为在被密封罩覆盖的组件本体的收纳凹部内，通过光纤固定机构将光纤的端部固定于密封罩，因此，例如与由金属环保持并固定光纤端部的结构相比，能够制造薄型的光组件。

附图说明

图1是表示基于本发明的光组件的第一实施例的立体图；

图2是图1的放大剖面图；

图3是图1所示的光组件的分解立体图；

图4是图1中的组件本体的立体图；

图5是表示光纤的端部被密封罩和压板夹住并保持的状态的立体图；

图6是使用现有的金属环的光组件的剖面图；

图7是用于说明图1所示的光组件插入并嵌合于接收器的状态的图；

图8A是表示采用受光元件的受光组件的第二实施例的剖面图，图8B是表示基于本发明的光组件的第三实施例的剖面图；

图9是基于本发明的光组件的第四实施例的立体图；

图10是图9所示的光组件的分解立体图；

图11是图9所示的光组件的密封罩的立体图；

图12是表示密封罩的变形例的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图并通过实施例说明本发明的实施方式。

图1表示本发明的光组件40的一实施例的外观，图2表示该光组件40的剖面结构。另外，图3是将光组件40分解为各部分而表示的图。在该例中，光组件40作为发光组件，由组件本体10、光纤21、密封罩31和压板32构成。

如图2所示，组件本体10具有基板11、发光元件12、驱动IC13和主体14。发光元件12例如为激光二极管(LD)或者发光二极管(LED)。发光元件12和用于驱动该发光元件12的驱动IC13安装在基板11上。

主体14由光组件40所使用的相对于光具有透过性的树脂制成，在该例中，通过模制成形(モ一ルド)形成在基板11上，发光元件12和驱动IC13埋设在该主体14内并被密封。作为主体14的材料，例如能够采用环氧类树脂、聚酰亚胺类树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂等。

主体14的外形大致为长方体，如图4所示，在主体14的上面14a，截面为大致V字形的收纳凹部15沿与光纤21的轴向一致的主体的轴向延长而形成，并且在主体14的前端面敞开。收纳凹部15由一对倾斜面15a、一对台阶部15b和半圆筒形的承接槽15c构成，其中，一对倾斜面15a相互面对且随着从上面14a下降而相互接近，一对台阶部15b与所述倾斜面15a连续，半圆筒形的承接槽15c位于所述台阶部15b之间。

在主体14上，与该收纳凹部15的后端连续而进一步形成有凹部16。凹部16具有相互面对且从上面14a下降的一对倾斜面16a以及与所述倾斜面16a连续的一对台阶部16b，在该例中，半径与光纤21相同的半圆柱形的定位凸部16c形成在所述台阶部16b之间。另外，该定位凸部16c的前端面沿下方延长并与堵塞承接槽15c后端的面连续，构成大致圆形的光耦合面16d，并且，发光元件12位于主体14内，以使发光面(发光部)与该光耦合面16d面对。

如图3所示，密封罩31由矩形上板部31a和一对侧板部31b构成，其中，一对侧板部31b从上板部的相对的两边向下方垂直地延长且相互平行地面对。该密封罩31通过对具有弹性的金属板进行冲压加工而形成。在上板部31a形成有与其后端边平行的狭缝31e，将该狭缝31e作为一边，在由从狭缝的两端到达上板部31a的前端边的直线包围的矩形区域3B中，通过冲压加工，连续形成有分别从矩形区域3B的相对的两边倾斜地下降的一对倾斜部31c和两侧边被该倾斜部31c支承且朝上凸出的半圆筒部31d。即，上板部31a具有包围矩形区域3B的U形框区域3A，半圆筒部31d的两侧边通过倾斜部31c，与U形框区域3A的彼此相对的内侧边连接。半圆筒部31d的半径与光纤21的半径大致相同，凸面的顶部设置在与上板部31a的表面相同的位置或低于上板部31a的表面的位置。

压板32通过对矩形金属板进行冲压加工而形成，并且由一对倾斜的安装部32a、一对台阶部32b和半圆筒部32c构成，其中，一对倾斜的安装部32a从相对的两侧边朝下方呈V形地相互接近，一对台阶部32b与所述安装部32a连续，半圆筒部32c的两侧边支承在所述台阶部32b之间且朝下凸出。压板32下面的形状形成为与形成于主体14的收纳凹部15的底面一致。

半圆筒部32c的半径与半圆筒部31d的半径相同，在该例中，光纤21的端部被该密封罩31的半圆筒部31d和压板32的半圆筒部32c夹住而保持。该状态表示在图5中，压板32夹着光纤21紧贴并固定在密封罩31的上板部31a的下面。即，倾斜部31c、半圆筒部31d和压板32构成光纤固定机构30。在该状态下，半圆筒部31d与半圆筒部32c一起形成圆筒部31g。压板32向密封罩31的固定例如通过在倾斜部31c上焊接安装部32a来进行固定。另外，压板32和密封罩31的固定也可以不通过焊接，而通过粘接等进行。

通过从主体14的上方盖上密封罩31，保持光纤21的光纤固定机构30被收纳在形成于主体14的收纳凹部15内，压板32被收纳为与收纳凹部15的底面一致。

密封罩31的半圆筒部31d的长度在该例中大于压板32的半圆筒部32c的长度，如图5所示，压板32的后端不会自光纤的端面21a突出，另一方面，密封罩31的半圆筒部31d自光纤21的端面21a突出。由该突出部形成的定位凹部31f与主体14的定位凸部16c卡合，由此，密封罩31被定位在主体14上。即半圆筒部31d作为套筒起作用，光纤21被定位凸部16c定位，由此，其端面(光耦合面)21a与主体14的光耦合面16d如图2所示对接。倾斜部31c弹性地支承半圆筒部31d，从而能够进行半圆筒部31d的对位，即光纤21的对位。

组件本体10被如上所述安装的密封罩31包围，完成光组件。另外，虽然省略了详细的图示，密封罩31向组件本体10的固定例如可以如下进行：在密封罩31的两侧板部31b上设置卡止窗，并在主体14的两侧面形成卡止突起，使卡止窗与卡止突起卡合而进行卡止。另外，也可以代替上述方法而采用如下方法：在密封罩31的两侧板部31b，以向内侧突出的方式切割而形成卡止爪，并在主体14的两侧面形成卡合凹部，使卡止爪与卡合凹部卡止，而且，也可以通过粘接进行固定。

根据如上所述构成的光组件40，光纤21的端部被密封罩31和压板32夹住并保持，通过使设于密封罩31的定位凹部31f与形成于组件本体10的主体14的定位凸部16c卡合，从而将光纤21的端面21a定位配置在组件本体10的光耦合面16d上，因此，不需要现有技术那样的在V形槽基板上将光纤端部定位并进行粘接固定的既麻烦又费工时的作业。

另外，由于构成为由密封罩31和压板32直接夹住并保持光纤21端部的结构，因此，不需要作为单独部件的金属环或者套筒，相应地能够谋求薄型化。即，如图6的现有例所示，当存在使光纤21的端部穿过并将其保持的金属环22时，光组件50相比于图2所示的本发明的光组件40，因金属环22的存在而导致厚度大幅度地变厚(高度增高)。与之相对，在本发明中，由于借用密封罩31，并且由压板32和密封罩31保持光纤21，因此，能够构成如图2所示的薄结构。

图7表示在接收器(レセプタクル)60中插入并嵌合光组件40的状态，在图7中，附图标记61表示接收器60的密封壳，62表示树脂制的基座。另外，63表示在基座62上通过模制成形而设置的端子，端子63与形成于光组件40下面(基板11的下面)的电极图案(未图示)压接。

如该图7所示，在光组件40安装于接收器60的状态下，通过光组件40的密封罩31和接收器60的密封壳61构成双重电磁屏蔽结构，尤其是对高频电磁波能得到更加良好的屏蔽效果。

虽然在上述实施例中光组件40被当作发光组件，但是，如图8A所示，也可以通过在基板11上安装例如光电二极管(PD)等受光元件17和互阻抗放大器(トランスィンピ一ダンスァンプ)等放大器18而构成受光组件41。

另一方面，图8B表示作为发光元件具有面发射激光器(VCSEL)的光组件42的结构例，在该例中，为了向光纤21的端面21a，按照箭头所示入射来自面发射激光器12的出射光，在主体14上形成三角槽19，以形成与光耦合面16d成45度角相对的斜面16f。斜面16f反射来自发光元件12的出射光，并从光耦合面16d入射到光纤21的端面21a。在图8B中，也可代替发光元件12而设置受光元件17以构成受光组件，在该受光组件中，由斜面16f反射从光纤21射出的光并入射到受光元件17。

接着，说明图9～图11所示的光组件43的实施例。

在该例中，在密封罩31′上形成圆筒部31g，由该圆筒部31g保持光纤21的端部，即无需使用压板32，仅使用密封罩31′即可保持光纤21。

如图11所示，将图3所示的密封罩31的两个倾斜部31c，从其后端开始沿着倾斜部31c与U形框区域3A之间的边界进行切割但保留前端部，进而沿着与所述边界垂直的方向自切入的前端进行切断直至到达半圆筒部31d，并且，将从上板部31a切割开的倾斜部31c弯曲，从而形成图11所示的两个四分之一圆筒部31h，该两个四分之一圆筒部31h与半圆筒部31d一同形成圆筒部31g′。进而，半圆筒部31d的后端通过连接部31m横跨狭缝与上板部31a连接。倾斜部31c、半圆筒部31d和四分之一圆筒部31h构成光纤固定机构30′。另外，在该例中，在这两个四分之一圆筒部31h的前端之间(圆筒部31g′的下部中央)设有用于紧固的很小的间隙31s，但是，也可以不设置间隙31s。

半圆筒部31d前端部的两侧边通过一对倾斜部31c被上板部31a支承。另一方面，半圆筒部31d的后端从圆筒部31g′突出并延长，与前述的图5所示的定位凹部同样地形成定位凹部31f，该定位凹部31f后端的上部中央通过连接部31m连接并支承在上板部31a的U形框区域的底部。连接部31m被设计成具有通过对位能够使半圆筒部31d位移的可弹性变形的宽度和长度。

由圆筒部31g′进行的光纤21的保持如下进行，即在圆筒部31g′中插入光纤21的端部并紧固四分之一圆筒部31h而保持光纤21。保持光纤21的密封罩31′与前述的密封罩31同样地搭载并固定在主体14上，定位凹部31f与主体14的定位凸部16c卡合而定位。

根据该图9所示的光组件43，相比于图1所示的光组件40，不需要压板32，与之相应地能够削减部件数量。

在图9～图11的实施例中，虽然举出了自狭缝31e切断倾斜部31c直至前端部附近，并通过连接部31m连接半圆筒部31d的后端与上板部31a的例子，但是，如图12的密封罩的变形例所示，也可以不设置连接部31m，以留下一对倾斜部31c的前端部和后端部的方式切断半圆筒部31d与上板部31a之间的边界而形成两个四分之一圆筒部31h。

另外，例如图1所示的光组件40构成为，由密封罩31的半圆筒部31d和压板32的半圆筒部32c保持光纤21，图9所示的光组件43构成为，由密封罩31′的圆筒部31g保持光纤21，如果在这些半圆筒部31d，32c以及圆筒部31g，31g′的内面(保持光纤21的面)上，例如进行滚花加工(ロ一レット加工)或者喷砂加工(ブラスト加工)以使表面粗糙，则能够提高相对于光纤21的保持力。

Claims

1.一种光组件，其特征在于，包括：

密封罩，其具有矩形上板部和侧板部，所述矩形上板部从所述收纳凹部的上方覆盖所述组件本体，所述侧板部从所述上板部的两侧边延长且与所述组件本体的两侧面卡合；

光纤，其具有插入所述收纳凹部的端部；

光元件，其被收纳于所述组件本体内；以及

2.如权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述密封罩的上板部具有前方敞开的U形框区域和被所述U形框区域包围的矩形区域；所述光纤固定机构，包括：

上凸半圆筒部，其在所述矩形区域内沿前后方向延伸；

两个倾斜部，其从所述上凸半圆筒部的两侧边延长，并在所述U形框区域的相对的内侧边分别倾斜地连接在所述U形框区域；以及

压板，其具有下凸半圆筒部和安装部，在所述下凸半圆筒部与所述上凸半圆筒部之间夹着所述光纤的端部，所述安装部分别从所述下凸半圆筒部的两侧边延长并固定于两个所述倾斜部；

所述上凸半圆筒部与所述下凸半圆筒部一同构成使所述光纤的端部穿过并将其保持的圆筒部。

3.如权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述密封罩的上板部具有前方敞开的U形框区域和被所述U形框区域包围的矩形区域；所述光纤固定机构，包括：

上凸半圆筒部，其在所述矩形区域内沿前后方向延伸；

两个倾斜部，其从所述上凸半圆筒部的前端部的两侧边延长，并在所述U形框区域的相对的内侧边分别倾斜地连接在所述U形框区域；以及

两个四分之一圆筒部，其在所述倾斜部的后方，分别从所述上凸半圆筒部的两侧边向周向延长，并与所述上凸半圆筒部一同构成使所述光纤穿过并将其保持的圆筒部；

所述光组件设有连接部，该连接部将所述上凸半圆筒部的后端与所述U形框区域的底部连接。

4.如权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述密封罩的上板部具有前方敞开的U形框区域和被所述U形框区域包围的矩形区域；所述光纤固定机构，包括：

上凸半圆筒部，其在所述矩形区域内沿前后方向延伸；

四个倾斜部，其分别从所述上凸半圆筒部的前端部的两侧边和后端部的两侧边延长，并在所述U形框区域的相对的内侧边分别倾斜地连接在所述U形框区域；以及

两个四分之一圆筒部，其在前方的所述倾斜部和后方的所述倾斜部之间，分别从所述上凸半圆筒部的两侧边向周向延长，并与所述上凸半圆筒部一同构成使所述光纤穿过并将其保持的圆筒部。

5.如权利要求2～4中的任一项所述的光组件，其特征在于，在所述收纳凹部的后端的内壁面上形成有定位凸部，该定位凸部具有与所述光纤的端面进行光耦合的光耦合面，所述光纤固定机构的所述上凸半圆筒部自所述光纤的端面突出并形成与所述定位凸部卡合的定位凹部。

6.如权利要求5所述的光组件，其特征在于，所述主体由透光性的树脂成形。

7.如权利要求6所述的光组件，其特征在于，所述光元件以与所述定位凸部的光耦合面相对的方式埋设在所述主体内。

8.如权利要求6所述的光组件，其特征在于，在所述主体的上面形成有具有斜面的凹部，该斜面与所述定位凸部的光耦合面以45度角相对，所述光元件以经由所述斜面和所述定位凸部与所述光纤进行光耦合的方式埋设在所述主体的底面。

9.如权利要求2～4中的任一项所述的光组件，其特征在于，对所述圆筒部的内面进行加工以使表面粗糙。