专利名称：光插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在与光纤连接器之间将信号与受·发光元件进行连接的光插座。
背景技术：
以往的光插座(optical receptacle)1如图3(A)所示，为一种使用分割套管2的类型。在该光插座1中，带光纤插芯(stub)4被压入或利用粘着剂被固定于插芯座(stub holder)3中，并使带光纤插芯4被具有充分的弹性的分割套管2所把持，且利用分割套管2的封闭材料被封闭保持。光连接器套圈(ferrule)7从该光插座1的分割套管帽5的开口部5a被插入，并利用分割套管2，使光连接器套圈7和带光纤插芯4沿同轴精密地对准。在光插座1的后方，设置有光半导体6a、透镜6b、具有保持它们的座6c的受·发光元件6，并藉由利用分割套管2使光连接器套圈7和带光纤插芯4沿同轴被精密地对准，可使受·发光元件6和光连接器套圈7内的光纤7a通过带光纤插芯4被光学结合。
图3(A)的光插座1为最传统的类型，是为了利用带光纤插芯4与光连接器进行同轴连接所考虑的初期的样式。最近，对传送装置自身的小型化的需求增高，且对与其相伴的光插座的短尺寸化的要求也更加严格。为了达成该小型化，采用了各种各样的形式。例如，在专利文献1中，如图3(B)所示，为了使短带光纤插芯4能够在同轴上精密地对准，且即使带光纤插芯4短也可在分割套管2中牢固地被保持而不会松动，揭示了一种具有使保持用环8被压入分割套管2和分割套管帽5问的构造，并由4个构件形成的小型的光插座1a。
而且，在专利文献2中，揭示了一种如图3(C)所示，不在其整体置入分割，而只在光连接器套圈7的插入侧置入分割，在带光纤插芯4侧使带光纤插芯4被粘着固定在没有分割的分割套管9上，可与上述同样地，使带光纤插芯4的全长变短，且精密地在同轴上进行对准的小型的光插座1b。在该光插座1b中，带光纤插芯4被压入或利用粘着剂被固定于插芯座3中，上述特殊的分割套管9被固定在带光纤插芯4上，并以覆盖分割套管9的形态而使分割套管帽5被固定，共计使用4个构件。
另一方面，在本发明的发明者等提出的专利文献3中，为了确保光纤用毛细管的内孔与光纤的同心度，揭示了一种内孔表面粗糙度的Ra值为0.1μm到0.5μm的光纤用毛细管，和使用它的带光纤插芯。
而且，在专利文献2及专利文献4中，为了确保套圈对套管的插入性，揭示了一种套圈的外周面及套管的内周面，其表面粗糙度的Ra值小于等于0.2μm的光插座。
专利文献1特开平10-332988号公报专利文献2特开2003-107288号公报专利文献3特开2003-149502号公报(US2003095753A1)专利文献4特开2003-222764号公报上述以往的光插座1作为用于使带光纤插芯4固定在插芯座3上，并使光连接器套圈7和带光纤插芯4在同轴上对准的构件，使用设有分割的分割套管2。但是，由于分割套管2只是把持带光纤插芯4而并不被固定，所以为了在光连接器套圈7插入拔出时不会脱出，需要分割套管帽5。结果，为了构成光插座1最少需要4个构件。由于这些构件任一个都为用于构成该形态的光插座的必需要素，所以存在不能更加减少构件数，难以削减成本的问题。
而且，为了实现光元件的小型化，在谋求安装高密度的导光构件的基础上，使带光纤插芯4尽可能短为佳。但是，当带光纤插芯4缩短时，分割套管2的把持力变弱，在光连接器的套圈7被插入分割套管2时，如加有横向负载，则不能保持同轴的对准。所以，在短带光纤插芯4的光轴和光连接器套圈7的光轴之间产生角度偏差，无法维持同轴上的精密对准。因此，不能使带光纤插芯4更加缩短。而且，专利文献1的光插座虽然能够达成小型化，但为了使短带光纤插芯4的光轴和单模态光纤用的光连接器套圈7的光轴的位置关系维持稳定，需要加强用的保持环8，存在最终高价构件的数增多的问题。
而且，专利文献1的光插座虽然能够达成小型化，但为了稳定地维持短的带光纤插芯4的光轴和单模光纤用的光连接器套圈7的光轴之间的位置关系，必需具备加固用的保持用环8，其结果导致高成本的部件数增多。
而且，专利文献2的光插座虽然能够达成小型化，但需要中途置入缝隙的特殊的分割套管9，需要更加复杂的加工，所以成本提高无法避免。而且，由于与以往的光插座1同样地需要分割套管帽5，所以不能使构件数更加减少。
发明内容
本发明的目的是提供一种维持高精度及高信赖性，小型且构件数少，并且制造成本低廉的光插座。
关于本发明的光插座，包括精密套管以及、通过粘着剂固定在精密套管内孔的一端的带光纤插芯和在精密套管的外周被压入或利用粘着剂被固定的套管座。而且，带光纤插芯的外周及/或精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值大于等于0.1μm，小于等于0.5μm。这里所说的[精密套管]，是指不设有像分割套管那样的分割，并具有较所插入的光连接器套圈外径大的内径的管状的套管。而且，[Ra]为由日本上业规格JIS-B-0601(与ISO4287相同的内容)所定义的算术平均粗糙度。
带光纤插芯的外周及/或精密套管的内孔的表面粗糙度，如Ra值小于等于0.1μm，则在带光纤插芯的外周或精密套管的内孔所涂敷的粘着剂不能形成均匀的厚度，存在一种带光纤插芯接近精密套管的内孔侧壁并产生偏心的倾向。
另一方面，在带光纤插芯的外周，如表面粗糙度的Ra值超过0.5μm，则可以预见在JIS-B-0601中作为最大粗糙度被定义的Ry值也增大相当的量，对利用外周表面粗糙度的平均线所产生的圆的中心，外周的最小外接圆筒的中心位置产生偏离的情况增多，使外周原本的圆度自身实质上变差。
在本发明中，重要的是使带光纤插芯外周的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，小于等于0.5μm，且在使所涂敷的粘着剂形成稳定并均匀的厚度方面，使Ra值超过0.2μm为佳。而且，从抑制外周的最小外接圆筒的中心对利用表面粗糙度的平均线所产生的圆的中心的位置偏离，更加提高外周的圆度的观点出发，使表面粗糙度的Ry值在小于等于4.0μm为佳，另外表面粗糙度的平均线和峰值线的差值δ也在小于等于2.0μm为佳。
而且，如精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值超过0.5μm，则可以预见最大粗糙度Ry值也增大相当的量，与上述同样，对利用精密套管内孔的表面粗糙度的平均线所产生的圆的中心，内孔的最大内接圆筒的中心位置产生偏离的情况增多，使内孔原本的圆度自身实质上变差。
在本发明中，重要的是使精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，小于等于0.5μm，并在使所涂敷的粘着剂形成稳定并均匀的厚度方面，使Ra值超过0.2μm为佳。而且，从抑制内孔的最大内接圆筒的中心对利用表面粗糙度的平均线所产生的圆的中心的位置偏离，更加提高内孔的圆度的观点出发，使表面粗糙度的Ry值在小于等于4.0μm为佳，另外表面粗糙度的平均线和峰值线的差值δ也在小于等于2.0μm为佳。
这种表面粗糙度的外周或内孔，可藉由控制带光纤插芯和精密套管的材料粒子的大小和量而达成。而且，也可利用机械加工而将带光纤插芯外周的表面粗糙度的Ra值调节为大于等于0.1μm，小于等于0.5μm。
作为套管座的材料，可使用金属或树脂。特别是以利用不锈钢和其他的金属材料形成，并具有所需的刚性、形状稳定性及耐气候性的较为适合，且由于在光插座的后方所配置的受发光元件构件多不能由金属制作，所以考虑到熔接性等，以SUS304、SUS430为更佳。
在本发明中，光纤纤芯对带光纤插芯的外周的同心度在小于等于0.5μm为佳。
如上述的同心度超过0.5μm，则在利用精密套管保持带光纤插芯的外周时，存在其内孔所保持的光纤的光轴从精密套管的内孔的中心偏离0.5μm以上的可能性。而且，如在该光轴的偏离上再累加其他的偏心因数，则不能使带光纤插芯的光轴和与其连接的单模态光纤用的光连接器套圈的光轴，达成实用水平的轴吻合。
在本发明中，精密套管的内孔具有较光纤连接器套圈的外径大0到1.5μm的内径为佳。
刚性的精密套管的内孔，如其内径较光纤连接器套圈的外径小，则由于其材料没有足够的弹性且也未设有分割，所以不能插入光纤连接器套圈。而且，为了不使连接损失增大，以光纤连接器套圈的外径和精密套管内孔的内径的差小的为佳。较佳的是，精密套管内孔的内径较光纤连接器套圈的外径大，如其差为从0到1.5μm，则带光纤插芯的光纤纤芯和光纤连接器套圈的光纤纤芯的轴偏离量在小于等于0.5μm，可实现更加稳定的连接特性。
构成带光纤插芯的毛细管为微晶玻璃制较佳。这里的毛细管和与带光纤插芯对合连接的光连接器套圈具有同等的外径、内径、同心度等尺寸精度为佳。
微晶玻璃作为本发明的带光纤插芯的毛细管和精密套管的材料最为适合。当带光纤插芯的毛细管和精密套管为微晶玻璃制时，除了可由机械加工调节表面粗糙度以外，还可由材料组成、热处理温度等自如地控制表面粗糙度。作为本发明所使用的微晶玻璃，只要为具有使毛细管外周的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，小于等于0.5μm这样的结晶粒径和结晶量的微晶玻璃就可以使用，例如其结晶粒径为从0.1μm到1.0μm左右，而作为结晶量为从30到70重量％，就较为适合。
而且，在本发明中，精密套管可采用玻璃制或微晶玻璃制。
在精密套管为玻璃或微晶玻璃材质的情况下，可不由机械加工调节尺寸，而利用延伸成形技术进行制造，所以可利用量产而谋求成本的降低，较为适合。在精密套管为玻璃制的情况下，可在广泛的组成范围中进行延伸成形，所以对需要调整热膨胀系数的场合有利。而且，在精密套管为微晶玻璃制的情况下，可一次性进行成形和表面粗糙度的调整，所以作为材质是最合适的。另一方面，在本发明中作为精密套管所使用的微晶玻璃，只要为析出使内孔的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，且小于等于0.5μm这样的结晶的微晶玻璃就可以使用，特别是以在非晶质玻璃中析出的主结晶的结晶粒径为从0.1μm到1.0μm左右的较佳，例如作为主结晶而含有β-锂辉石固溶体等的较为适合。
本发明的光插座，其粘着剂含有大于等于10体积％的最大粒径小于等于0.5μm，且平均粒径小于等于0.3μm的填充物为佳。
当填充物的最大粒径在大于等于0.5μm，或平均粒径在大于等于0.3μm时，填充物自身不能在精密套管和带光纤插芯的间隙中均匀地填充。而且，当使带光纤插芯变细，增大精密套管和带光纤插芯的间隙时，不只是粘着剂层的厚度自身变得过厚，难以将带光纤插芯保持在精密套管内孔的中心位置，而且因粘着剂增多，存在耐气候性和光学稳定性等信赖性下降的可能性。而且，当填充物的调配量在小于等于10％体积时，难以充分地抑制粘着剂硬化时的体积收缩和伴随温度变化的膨胀收缩的影响。另外，组装所使用的环氧树脂制的粘着剂，在硬化时会产生大约20％左右的体积收缩。为了防止因这种粘薯剂的收缩而造成带光纤插芯的位置偏离，在粘着剂中混合由玻璃、陶瓷或金属等构成的，最大粒径小于等于0.5μm且平均粒径小于等于0.3μm的填充物是有效的。藉由混合这种填充物，可付以触变性，在液体流淌的防止效果和粘着剂的强度提高上也都有效果。
本发明的光插座包括精密套管、通过粘着剂被固定在精密套管的内孔的一端的带光纤插芯、在精密套管的外周被压入或利用粘着剂被固定的套管座，且带光纤插芯的外周及/或精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，且小于等于0.5μm。所以因具有这种表面粗糙度的表面的性状，在精密套管内可使粘着剂在带光纤插芯的外周均匀地分布，而使带光纤插芯位于精密套管的中心。因此，通过均匀厚度的粘着剂层，可使带光纤插芯较以往技术正确地在精密套管的中心稳定地保持，即使不使用分割套管，也可构筑实质上足以实用的低损失的光插座。而且，由于各个构件利用粘着剂进行固定，所以不需要以往的那种设有间隙的松驰的分割套管帽，使构件数削减，可提供更加廉价的光插座。
另外，利用粘着剂，可使各个构件较分割套管的把持力被牢固地固定，所以可容易且不降低性能地实现带光纤插芯全长的短尺寸化。而且，没有必要像分割套管型那样，追加使用加强用的保持用环等特殊构件。
另外，藉由采用使精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm、且小于等于0.5μm的构成，还可通过均匀厚度的粘着剂层使带光纤插芯在精密套管的中心位置稳定保持并固定。
而且，使光纤的纤芯对带光纤插芯的外周的同心度在小于等于0.5μm，对抑制在光插座内传播的光信号的损失方面较佳，且使精密套管内孔的内径较光连接器套圈的外径大0到1.5μm更佳。
另外，藉由使带光纤插芯的毛细管为微晶玻璃制，可通过在组成上想办法而利用延伸成形轻松地得到具有高精度尺寸的毛细管，且藉由控制结晶的析出状态，可轻松地得到外周的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm、且小于等于0.5μm的毛细管。
而且，藉由使精密套管为玻璃制或微晶玻璃制，可通过在组成上想办法而利用延伸成形轻松地得到所需的形状、尺寸。而且，在微晶玻璃的情况下，可利用结晶的析出状态，轻松地实现内孔的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm、且小于等于0.5μm的精密套管。
另外，藉由采用使粘着剂含有大于等于10％体积的、最大粒径小于等于0.5μm且平均粒径小于等于0.3μm的填充物的构成，容易将精密套管和带光纤插芯间的粘着剂层在圆周方向上均匀地形成，并可更加容易地实现带光纤插芯在精密套管的中心的稳定保持。
另外，藉由使带光纤插芯在具有所需的刚性的精密套管的内孔内被自调心的基础上进行粘着固定，可在插入光连接器套圈时，几乎没有变形地，使带光纤插芯和光连接器套圈以高精度被配置在同轴上。因此，本发明的光插座可不降低性能而尽可能地缩短带光纤插芯，使更高密度的安装成为可能。
如上所述的本发明的光插座具有高精度和高信赖性，小型且构件数少，制造成本廉价。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1(A)所示为当在使用微晶玻璃制或玻璃制精密套管的光插座上连接有光连接器时之状态的要部断面图，图1(B)所示为当在将微晶玻璃制精密套管压入套管座中的光插座上连接有光连接器时之状态的要部断面图。
图2(A)为测定带光纤插芯外周的表面粗糙度的图表，图2(B)为测定精密套管内孔的表面粗糙度的图表。
图3所示为以往的光插座，图3(A)所示为当在使用分割套管的光插座上连接光连接器时之状态的要部断面图，图3(B)所示为当在分割套管上并用保持环并小型化的光插座上连接光连接器时之状态的要部断面图，图3(C)所示为当在使用部分置入分割的套管并小型化的光插座上连接有光连接器时之状态的要部断面图。
具体实施例方式
下面，利用图1对关于本发明的实施形态的一个例子进行详细地说明。图中，分别以11及21表示光插座，12及22表示精密套管，12a及22a表示内孔，13及23表示金属制的套套座，14表示带光纤插芯，15表示光连接器套圈，16表示粘着剂。
光连接器套圈和带光纤插芯的连接部的连接损失即Loss(单位dB)，由分别对合的端面的光纤纤芯彼此的轴偏离量决定，可由下述的数学公式1推算。这里，数学公式1中的d表示光纤纤芯彼此的轴偏离量，w表示光纤的模场直径。
Loss＝4.34{d/(w/2)}}2…数学公式1在以往的光插座中，带光纤插芯或光连接器套管的外周与其内孔内的光纤纤芯的同心度最大为1.0μm，即作为光纤纤芯的偏芯分别各为1/2的0.5μm，由于光纤自身的纤芯的偏心非常小，所以可无视它的存在，而将带光纤插芯或光连接器套圈内孔内的偏心分别视作最大各0.5μm，因此连接部最多生成2.0μm的轴偏离量，在模场直径w＝10μm的情况下，如由数学公式1进行计算，则连接损失(即Loss)约为0.7dB。在分割套管型的情况下，只利用把持力，即可达成上述的同轴对准，所以当为了将其小型化而使带光纤插芯短尺寸化时，分割套管的把持力变弱，如加有横向负载，则不能保持同轴的对准。因此，连接损失较上述的计算值变得更差。
该实施形态的光插座11藉由使精密套管12的内孔12a及/或带光纤插芯14的外周具有上述的表面粗糙度，可使介于其中的粘着剂16的厚度变得均匀，并利用其调心效果，在例如带光纤插芯14的外径和精密套管12的内孔12a的内径的差为1.5μm时，使在精密套管12中的光连接器套圈15外周的偏心为0.75μm，带光纤插芯14的毛细管14b的同心度为0.5μm，所以带光纤插芯14的内孔对外周的偏心为0.25μm，光连接器套圈15的内孔对外周的同心度通常为1.0μm，因而其偏心为0.5μm，在光连接器套圈15的内孔中的光纤15a的偏心为0.5μm，其总和为2.0μm。因此，在该例子中，由光连接器套圈15和带光纤插芯14的连接部所产生的最大轴偏离量为2.0μm，而从上述的数学公式1可算出最大连接损失为0.7dB。这样，该实施形态的光插座11与以往技术具有同等的性能，足可使用。在利用精密套管12的情况下，同轴对准可由尺寸精度得以保证，所以即使为了小型化而使带光纤插芯短尺寸化，也可维持与上述相同的性能。
而且，如图1(B)所示的另一实施形态的光插座21，是在短套管座23上，将内孔22a的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，小于等于0.5μm的微晶玻璃制的精密套管22利用压入而进行固定的。
由具有下述的表1所示的组成的微晶玻璃形成带光纤插芯及精密套管。
表1 如图1(A)所示，实施例1的光插座11包括具有较光连接器套圈15的外径大0到1.5μm的内径的内孔的微晶玻璃制的精密套管12、从该精密套管12的内孔12a的一末端插入并利用粘着剂16被粘着固定的带光纤插芯14。带光纤插芯14是在微晶玻璃制的毛细管14b的内孔中插入光纤14a并进行粘着。在带光纤插芯14的端面14c上，为了不使反射光进入镭射二极体等而形成干扰，以对垂直于光信号的入射轴的平面形成8°角度的形态而施以研磨加工，相反侧的顶端面被研磨为在周边部设有倒角并以光纤14a的纤芯作为中心的PC(physical contact，即物理接触的略称)连接用的凸球面。对带光纤插芯14的外周的内孔的同心度在小于等于0.5μm，光纤14a本身的纤芯的偏心非常小可以忽略，而且在内孔中可利用粘着剂进行自调心，所以带光纤插芯14的外周和光纤14a的纤芯的同心度在小于等于0.5μm。而且，带光纤插芯14的外径与光连接器套圈15具有相同的外径及公差(外径2.499mm±0.0005mm，或外径1.249mm±0.0005mm)。
图2(A)为对带光纤插芯14的外周表面粗糙度进行测定的图表，其Ra值为0.29μm，Ry值为2.17μm，表面粗糙度的平均线和峰值线的差值δ为1.05μm。图2(B)为对精密套管12的内孔12a的表面粗糙度进行测定的图表，其Ra值为0.30μm，Ry值为2.19μm，表面粗糙度的平均线和峰值线的差值δ为1.15μm。
而且，在使构成带光纤插芯14的毛细管14b的内孔的表面粗糙度为Ra值大于等于0.1μm，小于等于0.5μm时，因该表面粗糙度的效果，可使光纤14a在毛细管14b的内孔中利用粘着剂进行自调心，所以在毛细管14b的内孔中的光纤14a的偏心可忽略。因此，带光纤插芯14中的光纤14a纤芯的偏心，只由带光纤插芯14的毛细管14b的内孔对外周的同心度0.5μm决定，作为同心度在小于等于0.5μm，作为偏心在小于等于0.25μm，例如为0.175μm。
实施例1的光插座11，由于其带光纤插芯14的外周和精密套管12的内孔12a表面粗糙度的Ra值为上述值，并利用该表面粗糙度的效果，使带光纤插芯14在精密套管12的内孔12a内由粘着剂进行自调心，所以精密套管12的内孔12a内的带光纤插芯14的偏心变得几乎没有。
而且，藉由利用微晶玻璃形成精密套管12和带光纤插芯14的毛细管14b，可轻松地使精密套管12的内孔12a和带光纤插芯14的外周的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，小于等于0.5μm。而且，利用该表面粗糙度的效果，可如上述那样，使带光纤插芯14在精密套管12的内孔12a中被调心，而位于内孔12a的中心，所以在连接合的光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯之间的轴偏离量最大也只为2.0μm，作为连接损失可达到小于等于0.7dB，即使使用短带光纤插芯14，也可得到与以往品同等的性能。
另外，在利用微晶玻璃形成光连接器套圈15，并使其内孔的表面粗糙度的Ra值为大于等于0.1μm，小于等于0.5μm的情况下，利用其表面粗糙度的效果，光纤15a在光连接器套圈15的内孔中被自调心，所以在连接部的光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯之间的轴偏离量最大也只为1.5μm，作为连接损失可达到小于等于0.4dB，得到更加优良的特性。
制作内孔12a的表面粗糙度的Ra值为0.3μm，外径1.80mm，内径1.2495+0.0005/-0mm的结晶玻璃制的精密套管12。而且，在内孔及外周的表面粗糙度的Ra值为0.3μm，外径1.2490±0.0005mm，同心度0.5μm的结晶玻璃制的毛细管14b中插入光纤14a并进行粘着，制作带光纤插芯14。然后，在精密套管12的内孔12a中将带光纤插芯14以环氧系粘着剂16进行固定，且将精密套管12在套管座13的内孔中以环氧系粘着剂16进行固定，制作光插座11。所制作的光插座11的样品数为10个。在这样所制作的光插座11的精密套管12的内孔12a中，插入光连接器套圈15并与带光纤插芯14对合，使光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯进行PC(physical contact(物理连接)的简称)连接，且在该状态下对连接损失进行测定。连接损失的测定是对光插座11的各样品，进行10次光连接器套圈15的装卸，并进行10次测定。
在将光连接器套圈15连接在光插座11上的状态下，光连接器套圈15的外径和精密套管12的内孔12a的内径的差最大为1.5μm，在精密套管12的内孔12a中的光连接器套圈15的偏心最大为0.75μm。在该值上加上带光纤插芯14的毛细管14b的内孔中心对外周中心的偏心0.25μm，再加上光连接器套圈15的内孔中心对外周中心的偏心Xμm、在光连接器套圈15的内孔中的光纤15a的偏心Yμm所得到的(1.0+X+Y)μm，为PC连接部的最大轴偏离量。由于带光纤插芯14利用上述的表面粗糙度的效果，可在精密套管12的内孔12a中被调心，所以两者的偏心也可不用考虑。
在由微晶玻璃形成光连接器套圈15，并使其同心度为0.7μm，内孔的内径较光纤15a的直径大0.5μm的情况下，可得到平均连接损失0.14dB、最大连接损失0.31dB的优良特性。测定资料如表2所示。
表2
利用上述的测定结果和数学公式1，光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯的轴偏离量平均为0.9μm，最大为1.34μm。在这种情况下，基于光连接器套圈15的同心度的内孔的偏心X为0.35μm，而且，在光连接器套圈15的内孔中的光纤15a的偏心Y，由于使光连接器套圈15为微晶玻璃制，所以实质上为0，理论最大轴偏离量为1.35μm。由于轴偏离量即使最大也只为这样的值，所以该实施例的效果大。
而且，在由氧化结形成光连接器套圈15，并使其同心度为1.0μm，内孔的内径较光纤15a的直径大0.5μm的情况下，可得到平均连接损失0.25dB、最大连接损失0.43dB这样的优良特性。测定资料如表3所示。
表3
利用上述的测定结果和数学公式1，光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯的轴偏离量平均为1.2μm，最大为1.57μm。在这种情况下，基于光连接器套圈15的同心度的内孔的偏心X为0.5μm，而且，在光连接器套圈15的内孔中的光纤15a的偏心Y为0.25μm，理论最大轴偏离量为1.75μm。由于轴偏离量即使最大也只为这样的值，所以该实施例的效果大。
制作外径1.80mm，内径1.2495+0.001/-0mm的硼硅酸玻璃制的精密套管12。而且，在内孔及外周的表面粗糙度的Ra值为0.3μm，外径1.2490±0.0005mm，同心度0.5μm的结晶玻璃制的毛细管14b中插入光纤14a并进行粘着，制作带光纤插芯14。然后，在精密套管12的内孔12a中将带光纤插芯14以环氧系粘着剂16进行固定，且将精密套管12在套管座13的内孔中以环氧系粘着剂16进行固定，制作光插座11。所制作的光插座11的样品数为10个。在这样所制作的光插座11的精密套管12的内孔12a中，插入光连接器套圈15并与带光纤插芯14对合，使光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯进行PC连接，且在该状态下对连接损失进行测定。连接损失的测定是对光插座11的各样品，进行10次光连接器套圈15的装卸，并进行10次测定。
在将光连接器套圈15连接在光插座11上的状态下，光连接器套圈15的外径和精密套管12的内孔12a的内径的差最大为2.00μm，在精密套管12的内孔12a中的光连接器套圈15的偏心最大为1.00μm。在该值上加上带光纤插芯14的毛细管14b的内孔中心对外周中心的偏心0.25μm，再加上光连接器套圈15的内孔中心对外周中心的偏心Xμm、在光连接器套圈15的内孔中的光纤15a的偏心Yμm所得到的(1.25+X+Y)μm，为PC连接部的最大轴偏离量。由于带光纤插芯14利用上述的表面粗糙度的效果，可在精密套管12的内孔12a中被调心，所以两者的偏心也可不用考虑。
在由微晶玻璃形成光连接器套圈15，并使其同心度为0.7μm的情况下，可得到平均连接损失0.18dB、最大连接损失0.35dB的优良特性。测定资料如表4所示。
表4
利用上述的测定结果和数学公式1，光纤14a的纤芯和光纤15a的纤<p>表IV.硅晶片上的煅烧的样品的厚度和折射率
*根据Lorentz-Lorenz关系计算多孔性P＝100*(1-[((n氧化硅2-1)/(n氧化硅2+2))/((n样品2-1)/(n样品2+2))])氧化硅的折射率是1.460。根据下面的方程式计算收缩S＝100*[1-t煅烧的/t制造的]图5表明根据椭圆偏光法测量的对于制造的和煅烧的样品的薄膜厚度值t的图形。图6表明根据椭圆偏光法测量的对于硅晶片上制造的和煅烧的样品的折射率值n的图形。
对于煅烧的样品的数据，从输出值(厚度，折射率，收缩，和多孔性)制得主效果图，相互作用图，立方图，和效果分析(Pareto)。结果列于表V中。
表6
利用上述的测定结果和数学公式1，光纤14a的纤芯和光纤15a的纤芯的轴偏离量平均为0.93μm，最大为1.34μm。在这种情况下，基于光连接器套圈15的同心度的内孔的偏心X为0.35μm，而且，在光连接器套圈15的内孔中的光纤15a的偏心Y，由于使光连接器套圈15为微晶玻璃制，所以实质上为0，理论最大轴偏离量为1.35μm。由于轴偏离量即使最大也只为这样的值，所以该实施例的效果大。
另外，含有填充物的粘着剂16除了调心效果以外还具有下面这样的效果。即，还具有藉由调节填充物的调配比例，防止所粘着的微晶玻璃制等的带光纤插芯4和硼硅酸玻璃制等的精密套管12遇到热膨胀而产生固定强度的劣化的效果、藉由提高粘着合的耐水性而提高长期信赖性的效果。
权利要求
1.一种光插座，包括精密套管以及通过粘着剂固定在精密套管内孔的一端的带光纤的插芯和在精密套管的外周被压接或利用粘着剂被固定的套管座，其特征在于带光纤的插芯的外周及/或精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值为大于等于0.1μm，小于等于0.5μm。
2.如权利要求1所述的光插座，其特征在于带光纤的插芯的外周及/或精密套管内孔的表面粗糙度的Ra值超过0.2μm，Ry值小于等于4.0μm，表面粗糙度的平均线和峰值线的差值δ小于等于2.0μm。
3.如权利要求1或2所述的光插座，其特征在于光纤纤芯对带光纤插芯的外周的同心度小于等于0.5μm。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的光插座，其特征在于精密套管内孔的内径较光纤连接器套圈的外径大0到1.5μm。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的光插座，其特征在于带光纤插芯的毛细管是用微晶玻璃制成的。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的光插座，其特征在于精密套管是用玻璃或微晶玻璃制成的。
7.如权利要求5或6所述的光插座，其特征在于微晶玻璃的结晶粒径为0.1μm到1.0μm，结晶量为30到70质量％。
8.如权利要求1～7中任意一项所述的光插座，其特征在于粘着剂含有大于等于10体积％的、且最大粒径等于小于0.5μm、平均粒径等于小于0.3μm的填充物。
全文摘要
一种光插座。该光插座(11)，包括精密套管(12)、通过粘着剂(16)被固定在精密套管(12)的内孔(12a)的一端的带光纤插芯(14)、在精密套管(12)的外周被压入或利用粘着剂(16)被固定的套管座(13)。带光纤插芯(14)的外周及/或精密套管(12)内孔(12a)的表面粗糙度的Ra值在大于等于0.1μm，小于等于0.5μm。
文档编号G02B6/36GK1867848SQ20048002991
公开日2006年11月22日 申请日期2004年8月12日 优先权日2003年8月20日
发明者和田正纪, 竹内宏和 申请人:日本电气硝子株式会社