光连接器的制作方法

本发明涉及一种光连接器。

背景技术

近年来，在汽车等车辆中，各种电子设备之间的通信系统已被使用光纤的通信系统所替代，以期实现高速通信(例如，参见专利文献1)。

在光纤中，入射到纤芯上的光在纤芯和包层的边界处一边重复反射一边传播。在光纤中传播的光之中，具有较大入射角的光(以下也称为“高阶光”)一边以较高角度反射一边向前传播，而具有较小入射角的光(以下也称为“低阶光”)一边以较低角度反射一边向前传播。由于高阶光在光纤中重复反射的次数增多，所以与低阶光相比，光路长度较长。例如，当纤芯的折射率分布恒定时，在光纤中传播的光的速度相同，因而使得高阶光和低阶光之间从光纤的入射端到出射端的光的传播时间发生差异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-23025号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

从光纤射出的出射光中，如上所述，由于传播时间具有差异的高阶光和低阶光混合存在，因而具有光信号的波形恶化且不能实现高速通信的问题。

本发明的目的是提供一种能够实现高速通信的光连接器。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明提供一种光连接器，其特征在于，具有：光纤；光接收体，与所述光纤的光轴方向上的端面对置地配置，并且接收从所述端面射出的出射光；以及滤光片，被设置在所述端面与所述光接收体之间，并且具有使所述出射光的一部分通过的贯通孔，将所述贯通孔的内径设为b，将从所述端面到所述滤光片的在所述光轴方向上的距离设为l，将小于所述出射光的最大出射角α且通过所述贯通孔的通过光的最大通过光出射角设为α′，将所述光纤的纤芯的外径设为a，则满足下述式(1)以及式(2)。

b＝2×l×tanα′-a(1)

l>a/tanα′/2(2)

发明效果

根据本发明的光连接器，具有能够实现高速通信的效果。

附图说明

图1是示出了实施方式涉及的光连接器的示意性构造的立体图。

图2是示出了实施方式涉及的光连接器的示意性构造的立体图。

图3是示出了实施方式涉及的光连接器的示意性构造的剖视图。

图4是用于说明实施方式涉及的滤光片的作用的示意图。

图5是用于说明实施方式涉及的滤光片的作用的立体图。

图6是示出了在实施方式涉及的滤光片中通过的通过光的最大通过光出射角的分布的图。

附图标记说明

1：光连接器

2：公连接器

3：母连接器

4：光纤

4a：端面

21：套圈

22：壳体

23：间隔件

31：fot

32：屏蔽罩

33：对准板

34：壳体

34a：套筒

35：透镜单元

35a：透镜

36：滤光片

36a：贯通孔

41：纤芯

42：包层

43：保护被覆层

51：高阶光

52：低阶光

a：外径

b：内径

l：距离

α：最大出射角

α′：最大通过光出射角

具体实施方式

以下，将参照附图对本发明涉及的光连接器的实施方式进行详细说明。应该注意，本发明不局限于以下所示实施方式。此外，以下实施方式中的构成元件包括本领域技术人员能够并且容易替换的构件或基本相同的构件。

实施方式

图1和图2是示出了实施方式涉及的光连接器的示意性构造的立体图。图3是示出了实施方式涉及的光连接器的示意性构造的剖视图。图4是用于说明实施方式涉及的滤光片的作用的示意图。图5是用于说明实施方式涉及的滤光片的作用的立体图。图6是示出了在实施方式涉及的滤光片中通过的通过光的最大通过光出射角的分布的图。再者，图1示出了公连接器和母连接器处于嵌合状态的光连接器。图2示出了公连接器和母连接器处于非嵌合状态的光连接器。图3是沿着图1的a-a线的剖视图。在图6中，纵轴由eaf(eaf：encircledangularflux，区域角通量)表示，横轴由角度(angle)[°]表示。

根据本实施方式的光连接器1例如安装在汽车等车辆上并且连接用作通信电缆的光纤和电子设备。如图1和图2所示，光连接器1通过将公连接器2和母连接器3嵌合而构成，通过该嵌合，将已连接于公连接器2的一对光纤4与已连接于母连接器3的电子设备(未图示)光学连接。

如图3所示，公连接器2包括一对光纤4、一对套圈21、壳体22和间隔件23而构成。

一对光纤4中的一个用于发送信号，另一个用于接收信号。作为光纤4，例如，使用了透明塑料的塑料光纤(pof：plasticopticalfiber)。光纤4的结构为：在成为光传输路径的被称为纤芯(core)41的芯线周围，被材质相同但折射率不同的包层(clad)42所包围，并且被不透明保护被覆层43所覆盖。纤芯41的外径a[mm]例如为0.9mm～1mm左右。光纤4例如由多模光纤(mmf：multimodefiber)构成。

一对套圈21由金属材料或合成树脂材料等形成为圆筒状，并在光轴方向上具有贯通孔。套圈21作为连接端部而被设置在光纤4的前端，并通过贯通孔对光纤进行保持。

壳体22由合成树脂等绝缘材料成型而成并具有大致长方体形状。壳体22形成有沿光轴方向贯通的一对贯通孔，在各贯通孔中分别插入安装有套圈21的光纤4。

与壳体22同样地，间隔件23由合成树脂等绝缘材料成型而成。间隔件23是与壳体22分开设置且通过组装于壳体22而将一对光纤4固定到壳体22上的构件。

母连接器3包括一对fot31、屏蔽罩32、对准板33、壳体34、透镜单元35和滤光片36而构成。

一对fot(fiberoptictransceiver，光纤收发器)31中的一个用于发送信号，另一个用于接收信号。fot31由合成树脂制成并具有大致长方体形状，并且在内部内置有发光元件和光接收元件。

屏蔽罩32通过对具有导电性的金属薄板进行冲压加工从而成型为两面开口且中空的大致长方体形状的盖部件。屏蔽罩32覆盖一对fot31的周围，并且屏蔽电磁波噪声以防止泄漏到外部。

对准板33由合成树脂等绝缘材料成型而成，内侧具有用于容纳屏蔽罩32的内部空间。对准板33利用设置在壳体34侧的锁定部而相对于壳体34锁定。

壳体34由合成树脂等绝缘材料成型而成，并具有大致长方体形状。壳体34在内部空间中具有用于保持一对光纤4和透镜单元35的一对圆筒形套筒34a。

透镜单元35是利用具有光学特性的透明树脂将平板状基板和从基板竖立设置的一对透镜35a一体成型而成的装置。一对透镜35a中的一个是光接收体，将来自光纤4的光集聚于fot31的光接收元件，另一个将来自fot31的发光元件的光集聚在光纤4侧。

滤光片36由不会使一般的通信用光纤所使用的波长区域(例如400nm～1800nm)的光信号通过的合成树脂等绝缘材料成型而成，并被配置在光纤4的光轴方向上的端面4a与透镜35a之间。滤光片36被配置在从光纤4的端面4a向光轴方向已分开距离l[mm]的位置。滤光片36具有使出射光的一部分通过的贯通孔36a，从光轴方向观察时呈圆环状。贯通孔36a的与光轴方向正交的截面的形状为圆形，具有内径(直径)b[mm]。滤光片36被固定于壳体34的套筒34a的内周面。

接下来，对光连接器1的作用进行说明。光连接器1中，如图4所示，将贯通孔36a的内径设为b，从端面4a到滤光片36的在光轴方向上的距离设为l，小于出射光的最大出射角α[°]且通过贯通孔36a的通过光的最大通过光出射角设为α'[°]，光纤4的纤芯41的外径设为a时，则优选满足下式(1)和(2)。

b＝2×l×tanα′-a(1)

l>a/tanα′/2(2)

光纤4的出射光如图5所示，由于高阶光51和低阶光52混合存在，因此高阶光51以较大的出射角度射出，低阶光52以较小的出射角度射出。即，光纤4的出射光在图4所示的最大出射角α(实际为2α)的范围内一边从端面4a朝向光轴方向扩大，一边到达透镜单元35的透镜35a。已到达透镜35a的出射光被该透镜35a集光并照射到内置光接收元件的fot31的光接收面。本实施方式的光连接器1中，将滤光片36配置在端面4a与透镜35a之间的光路上，利用滤光片36的贯通孔36a遮蔽光路的一部分，并且使出射光的一部分通过。关于贯通孔36a的内径b，根据距离l、纤芯41的外径a以及小于出射光的最大出射角α且通过贯通孔36a的通过光的最大通过光出射角α′，利用上式(1)来限定。距离l根据纤芯41的外径a和最大通过光出射角α'利用上式(2)来限定。通过这种方式，滤光片36通过使贯通孔36a的内径b以及从端面4a至滤光片36的在光轴方向上的距离l满足上式(1)、式(2)，从而可以切断或减少出射光中的高阶光51的通过。

如上所述，本实施方式所涉及的光连接器1具有：光纤4；透镜35a，与光纤4的光轴方向上的端面4a对置地配置，并且接收从端面4a射出的出射光；以及滤光片36，被设置在端面4a与透镜35a之间，并且具有使出射光的一部分通过的贯通孔36a。滤光片36的贯通孔36a的内径设为b，从端面4a到滤光片36的在光轴方向上的距离设为l，小于出射光的最大出射角α且通过贯通孔36a的通过光的最大通过光出射角设为α′，光纤4的纤芯41的外径设为a，则满足下式(1)和(2)。

b＝2×l×tanα′-a(1)

l>a/tanα′/2(2)

在具有上述结构的本实施方式所涉及的光连接器1中，由于能够从在光纤4的光轴方向的端面4a与透镜单元35的透镜35a之间的光路上通过的出射光中切断或减少高阶光51的通过，因而，能够减少或抑制由于高阶光51和低阶光52的混合存在而导致的光信号的波形的恶化，并且能够实现高速通信。

再者，在上述实施方式中，贯通孔36a的内径b例如也可以使用图6所示的图表来限制。图6所示的eaf是将从光纤4的端面4a射出的出射光的出射角的强度分布从中心朝向出射角的传播方向(spreadingdirection)进行积分而得到的值。在图6所示的图表中，随着出射角的增加，eaf也增加。例如，在图6所示的图表中，当出射角为10[°]时，eaf为0.4，当出射角为20[°]时eaf为0.84，当出射角为30[°]时，eaf为约1.0。本实施方式中的贯通孔36a的内径b优选被限定为使最大通过光出射角α'落入图6所示的图表中的阴影部分的范围内。

此外，在上述实施方式中，贯通孔36a的与光轴方向正交的截面的形状为圆形，但并不限于此。例如，截面的形状也可以是椭圆形的。另外，贯通孔36a也可以在内周面的一部分上具有凹凸。

此外，在上述实施方式中，滤光片36被固定于壳体34的套筒34a的内周面，但也可以构成为与套筒34a一体成型，也可以构成为分体地组装于套筒34a。

此外，在上述实施方式中，光连接器1作为连接光纤4和电子设备的装置进行了说明，但是本发明不限于此，也可以应用于将光纤彼此连接的光连接器。