DE2349012A1 - CONNECTING PLUGS FOR FIBER OPERATING FIBERS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF - Google Patents
CONNECTING PLUGS FOR FIBER OPERATING FIBERS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOFInfo
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Description
Verbindungsstecker für Lichtleitfasern und Verfahren zu dessen HerstellungConnector for optical fibers and process for their manufacture
Die Erfindung "betrifft einen Verbindungsstecker zur Verbindung von zwei oder mehreren Lichtleitfasern, d.h. einen Stecker, in dem ein oder mehrere Lichtleitfasern mit einer oder mehreren anschließenden Lichtleitfasern zur Weiterleitung oder Verzweigung von optischen Nachrichten verbunden werden.The invention "relates to a connector for connection of two or more optical fibers, i.e. a connector in which one or more optical fibers are connected to a or several subsequent optical fibers connected for the forwarding or branching of optical messages will.
In unserer älteren Patentanmeldung P 22 339 16.8 ist ein Verbindungsstecker für Glasfasern vorgeschlagen worden, der aus einem Kapillarrohr besteht, dessen Innendurchmesser im Mittelteil geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der zu verbindenden Glasfasern und nach außen hin kontinuierlich zunimmt. In dieses Kapillarrohr werden die zu verbindenden Glasfasern derart eingeführt, daß die beiden Faserenden sich im Mittelteil des Kapillarrohres berühren.In our earlier patent application P 22 339 16.8 is a Connector for glass fibers has been proposed, which consists of a capillary tube whose inner diameter is in Middle part is slightly larger than the outer diameter of the glass fibers to be connected and increases continuously towards the outside. The to be connected are in this capillary tube Glass fibers introduced in such a way that the two fiber ends touch in the middle part of the capillary tube.
Solche Verbindungsstecker sind für Glasfaser mit rundem Querschnitt geeignet. Außerdem ist ein Verzweigungssystem für die zu verbindenden Glasfasern damit nicht möglich.Such connectors are for glass fibers with a round cross-section suitable. In addition, a branching system for the glass fibers to be connected is not possible with it.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbindungsstecker für Lichtleitfasern mit beliebigen Querschnitten und zur Verbindung - auch mit mehreren Lichtleitfasern anzugeben. Der Verbindungsstecker soll kostensparend herstellbar sein.The object of the invention is to provide a connector for optical fibers with any desired cross-sections and for connection - also to be specified with several optical fibers. It should be possible to manufacture the connector in a cost-saving manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch zwei planparallele aus einem thermoplastischen Werkstoff bestehende Substrate ge-According to the invention, this object is achieved by two plane-parallel substrates made of a thermoplastic material.
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löst, von welchen mindestens das eine einen oder mehrere Kanäle zur Aufnahme der zu verbindenden Lichtleitfaser(n) aufweist und welche mit den mit dem Kanal bzw. den Kanälen versehenen ebenen Oberflächen fest gegeneinander anliegen.solves, of which at least one one or more channels for receiving the optical fiber (s) to be connected has and which with the provided with the channel or the channels flat surfaces firmly against each other issue.
Die Kanäle in den Mittelteilen der Substrate weisen insbesondere einen an die Faserquerschnitte angepaßten polygonförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt und an den Randteilen der Substrate zunehmend größere Querschnitte auf.The channels in the central parts of the substrates have in particular a polygonal shape adapted to the fiber cross-sections or semicircular cross-section and increasingly larger cross-sections at the edge parts of the substrates.
Je nach den Querschnittsformen der zu verbindenden Faser sind nur in dem einen Substrat die Kanäle eingraviert, wobei in diesem Falle das andere Substrat mit seiner ebenen Oberfläche eine Abdeckung für die Kanäle bildet.Depending on the cross-sectional shape of the fiber to be connected, the channels are engraved in only one substrate, in in this case the other substrate forms a cover for the channels with its flat surface.
In einem alternativen Aufbau sind in beiden Substraten Kanäle eingraviert, die bei einem genauen Aufeinanderliegen der beiden Substrate ein Kanalsystem mit einer geschlossenen Querschnittsform ergeben. Diese letztere weist eine solche Größe auf, daß die eingeführten Fasern im Mittelteil der Substrate an den Kanalwänden anliegen, wenn die Substrate genau zur Deckung gebracht sind. Die Kanalaufweitungen an den Randteilen der Substrate ermöglichen ein leichtes Einfädeln der Fasern.In an alternative structure, channels are engraved in both substrates, which when the two substrates are exactly on top of one another Substrates result in a channel system with a closed cross-sectional shape. The latter is of such a size that the introduced fibers rest against the channel walls in the central part of the substrates when the substrates are brought exactly into congruence are. The widened channels on the edge parts of the substrates allow the fibers to be threaded in easily.
Die beiden Substrate sind insbesondere an ihren äußeren Flächen zum Schutz vor Beschädigungen durch je eine quaderförmige Metallplatte abgedecktj auf welchen Mittel zum Zusammenpressen der Metallplatten und der zwischen diesen liegenden Substrate angeordnet sind.The two substrates are in particular on their outer surfaces to protect against damage by a cuboid metal plate each on what means for pressing the metal plates and the substrates between them together are arranged.
Damit die zu verbindenden Fasern im Verbindungsstecker eine verlustfreie optische Nachrichtenübertragung gewährleisten, ist im Mittelteil der Kanäle zwischen den Faserenden insbesondere eine Immersion angeordnet.So that the fibers to be connected in the connector ensure a loss-free optical message transmission, In particular, an immersion is arranged in the middle part of the channels between the fiber ends.
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Der Verbindungsstecker eignet sich, nicht nur für lösbare, sondern auch für dauerhafte Faserverbindungen von z.B. unterbrochenen Pasern. . ■ .The connector is suitable not only for detachable, but also for permanent fiber connections of e.g. interrupted wires. . ■.
Der Verbindungsstecker weist vorteilhafterweise in seinen Substraten sich verzweigende Kanäle auf. Dadurch wird es nämlich möglich, optische Nachrichten, die in einer Easer herangeführt werden, gleichzeitig mehreren Empfängern oder optische- Hachrichten aus mehreren Fasern einem Empfänger zuzuführen.The connector advantageously has its substrates branching channels on. This makes it possible to use optical messages that are brought up in an easer , multiple recipients or optical messages at the same time from several fibers to a receiver.
Die Kanalverzweigungen weisen vorteilhafterweise Winkel >O auf. Durch die Neigung der Endflächen der in unterschiedlichen Richtungen aus einer Seite des Verbindungsstecker herausführenden Pasern gegen die Ebene der Endfläche der von der anderen Seite des Verbindungssteckers herausführenden Paser und durch deren gegenseitige Abstände lassen sich die Einkoppelungswirkungsgrade optimal vorgeben.The channel branches advantageously have angles > O on. Due to the inclination of the end faces of the in different Directions from one side of the connector leading out wires against the plane of the end face of the other Side of the connector leading out Paser and their mutual distances can be the coupling efficiency pretend optimally.
In einem alternativen Aufbau verlaufen die Kanalverzweigungen vorteilhafterweise eng nebeneinander. Die Endfläche der auf der einen Seite des Verbindungssteckers herausführenden Paser ist genau in der Mitte der Verbindungsfläche der Endflächen von zwei oder mehreren auf der anderen Seite des Verbindungssteckers herausführenden Fasern angeordnet. Dieser Aufbau ist wegen seiner geringen Abmessungen/ron Vorteil.In an alternative structure, the channel branches advantageously run close to one another. The end face of the fiber leading out on one side of the connecting plug is arranged exactly in the center of the connecting face of the end faces of two or more fibers leading out on the other side of the connecting plug. This structure is advantageous because of its small dimensions.
Ein Yerbindungsstecker, bei welchem die Substrate zwischen den beiden Metallplatten eingeklemmt sind, weist den·Vorteil auf, daß problemangepaßt auch mehrere Substratpaare nebeneinander oder aufeinander zwischen den Metallplatten eingeklemmt werden können.A connector in which the substrates between the clamped in both metal plates has the advantage that, depending on the problem, several pairs of substrates are also clamped next to one another or on top of one another between the metal plates can.
Die Herstellung des Verbindungssteckers erfolgt in vorteilhafterweise dadurch., daß auf den ebenen Oberflächen von thermoplastischen Substraten mit einer Prägematrize hinreichendThe connection plug is produced in an advantageous manner in that. that on the flat surfaces of thermoplastic Substrates with an embossing die are sufficient
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großer Härte und hoher Oberflächengüte Abdrucke ausgeführt werden, wobei der dazu nötige Arbeitsdruck und die Tempera™ tür der Prägematrize an das Material der Substrate angepaßt ist. Die beiden Substrate werden anschließend mit ihren die Kanäle aufweisenden Plächen fest miteinander verbunden. Beim Prägen der Kanäle sind die Prägematrizen insbesondere beheizt.of great hardness and high surface quality The required working pressure and the Tempera ™ door of the embossing die are adapted to the material of the substrates is. The two substrates are then firmly connected to one another with their planes having the channels. At the Embossing the channels, the embossing matrices are in particular heated.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen in der Figurenbeschreibung näher erläutert.The invention is explained in more detail using exemplary embodiments in the description of the figures.
Figur 1 zeigt einein Querschnitt,Figure 1 shows a in cross section,
Figur 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbindungsstecker, Figure 2 is a longitudinal section through a connector according to the invention,
Figuren 3, 4 und 5 Querschnittsformen der Kanäle, Figur 6 bis 8 Verzweigungsformen und Figur 9 eine Prägematrize.FIGS. 3, 4 and 5 cross-sectional shapes of the channels, FIGS. 6 to 8 branch shapes and FIG. 9 an embossing die.
In der Figur 1 sind zwei feät aufeinanderliegende Substrate und 2 axis einem thermoplastischen Werkstoff dargestellt, von welchen jede auf ihren einander zugewandten Oberflächen einen halbkreisförmigen Kanalteil 3 bzw. 4 aufweist, welche genau übereinander angeordnet einen abgeschlossenen Kanal ergeben. In diesem Kanal ist eine Lichtleitfaser aus Glas mit einer eng an die Kanalwände angrenzenden Oberfläche angeordnet. Die beiden Substrate 1 und 2 sind von je einer Metallplatte 6 und 7 zum Schutz gegen Beschädigungen abgedeckt. Sie sind durch eine Vorrichtung 8 zum Zusammendrücken der beiden Substrate 1 und umgeben.In FIG. 1, there are two substrates lying on top of one another and 2 axis represented a thermoplastic material, of which each has a semicircular channel part 3 and 4 on their facing surfaces, which exactly Arranged one above the other result in a closed channel. In this channel there is an optical fiber made of glass with a narrow one arranged on the channel walls adjacent surface. The two substrates 1 and 2 are each made of a metal plate 6 and 7 covered to protect against damage. You are by a device 8 for pressing the two substrates 1 and surround.
In der Figur 2 ist das Substrat 1 mit dem Kanalteil 3 dargestellt, der sich an den Endteilen 9 und 10 trichterförmig aufweitet. Im Inneren des Kanals 3 sind zwei Lichtleitfasern 11 und 12 angeordnet, zwischen deren Faserenden eine Immersion vorliegt. Diese Immersion 13 bewirkt eine verlustarme Übertragung von optischen Kachrichtensignalen aus der Lichtleitfaser in die Lichtleitfaser 12.In the figure 2, the substrate 1 is shown with the channel part 3, which widens in a funnel shape at the end parts 9 and 10. Inside the channel 3 are two optical fibers 11 and 12 arranged, between the fiber ends of which there is an immersion. This immersion 13 causes a low-loss transmission of optical message signals from the optical fiber into the optical fiber 12.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen Querschnittsformen der Kanäle in dem Substratxjaar (1, 2). Dabei enthalten beide Substrate 1 und 2 je einen !Teil eines Kanals mit quadratischen bzw. achteckigen P .rof il . Der in. der Figur 3 dargestellte Kanal enthält eine Lichtleitfaser mit quadratischem Querschnitt, der in der Figur 4 dargestellte Kanal eine Lichtleitfaser mit rundem Querschnitt.Figures 3 and 4 show cross-sectional shapes of the channels in the substrate xjaar (1, 2). Both substrates contain 1 and 2 each one! part of a canal with square or octagonal P .rof il. The channel shown in FIG contains an optical fiber with a square cross-section, the channel shown in Figure 4 is an optical fiber with a round Cross-section.
In der Figur 5 ist nur in dem Substrat 2 ein Kanal ausgebildet, während das andere Substrat 1 das Kanalprofil vervollständigt. Das Substrat 1 weist also keinen Kanal auf. In all diesen geschilderten Ausführungsbeispielen liegen die Oberflächen der Lichtleitfasern zumindestens teilweise fest an den Kanalwänden an.In FIG. 5, only one channel is formed in substrate 2, while the other substrate 1 completes the channel profile. The substrate 1 therefore has no channel. In all of these illustrated embodiments, the surfaces of the Optical fibers at least partially firmly attached to the channel walls.
In der Figur 6 ist eine Kanalverzweigung dargestefl.lt, die von einem einzigen Kanal 14 auf der rechten Seite in zwei Kanäle 15 und 16 auf der linken Seite übergeht. In diesen Kanälen sind Lichtleitfasern 17, 18 und 19 derart angeordnet, daß durch eine Veränderung des Abstandes der Endfläche der Lichtleitfaser 1? von den Endflächen der Lichtleitfasern 18 und 19 der Einkoppelwirkungsgrad optimiert wird.In the figure 6 a channel branching is shown, which from a single channel 14 on the right side merges into two channels 15 and 16 on the left side. In these channels are Optical fibers 17, 18 and 19 arranged in such a way that a change in the distance between the end face of the optical fiber 1? of the end faces of the optical fibers 18 and 19 is the coupling efficiency is optimized.
Diese Kanalverzweigung kann gemäß der Figur 7 derart erweitert werden,, daß ein von rechts ankommender Kanal in eine Vielzahl von Kanälen links aufgespalten wird.This channel branching can be expanded according to FIG. 7 in such a way that one channel arriving from the right is divided into a plurality is split by channels on the left.
Die Figur 8 zeigt eine Kanalverzweigung, durch die Lichtsignale, die beispielsweise von rechts durch die Lichtleitfaser 17 ankommen, nur mit verminderter Intensität zwei Empfängern über die Lichtleitfasern 18 und 19 zugeführt werden. In diesem Falle lassen sich die Kanäle 20 und 21 parallel und sehr eng benachbart nebeneinander verlegen. Die Endfläche der Lichtleitfaser muß in die Mitte zwischen die beiden Endflächen der Lichtleitfasern 18 und 19 zu liegen kommen. Die beiden Kanäle 20 und 21FIG. 8 shows a channel branching through which light signals that arrive, for example, from the right through the optical fiber 17, two receivers are fed via the optical fibers 18 and 19 only with reduced intensity. In this case the channels 20 and 21 can be laid parallel and very closely adjacent to one another. The end face of the optical fiber must come to lie in the middle between the two end faces of the optical fibers 18 and 19. The two channels 20 and 21
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I)eanspruchen in diesem Falle nur einen Raum von etwa 300 /uni im Querschnitt.I) in this case only take up a space of about 300 / uni in cross section.
In jedem der Substrate 1 und 2 lassen sich auch eine Vielzahl von einzelnen Kanälen oder KanalVerzweigungen anbringen.A multiplicity of individual channels or channel branches can also be provided in each of the substrates 1 and 2.
Derartige Steckverbindungen lassen sich einfach und ohne größere Justierhilfen handhaben. Durch hermetischen Abschluß gegenüber der Umwelt, z.B. durch Eingießen, sind diese Bauelemente dauerhaft und praktisch störunanfällig aufzubauen.Such plug connections can be handled easily and without major adjustment aids. By hermetically sealing the opposite the environment, e.g. by pouring, these components are to be built up permanently and practically insusceptible to failure.
Die Kanäle in den Substraten v/erden mit einer Prägematrize 22 (Figur 9) hergestellt, welche ein Negativ 23 des Kanalprofils aufweist. Als thermoplastisches Material wird beispielsweise Polymethylmetiiacrylat verwendet, welches eine gereinigte Oberfläche aufweist. Auf dieses Substrat wird eine Prägematrize aus Quarzglas mit einer Kraft von etwa 140 IT bei einer Temperatur von etwa 110 C über 1 Minute aufgedrückt. Danach läßt man die Prägematrize und das Substrat etwa 3 Minuten auf 50°C unter Druck abkühlen. Nach dem Beseitigen des Druckes läßt sich die Matrize leicht aus dem Substrat abheben, wonach ein sauberes Profil in dem Substrat zurückbleibt.The channels in the substrates are produced with an embossing die 22 (FIG. 9), which is a negative 23 of the channel profile having. Polymethylmetiiacrylate, for example, is used as a thermoplastic material, which has a cleaned surface having. An embossing die made of quartz glass with a force of about 140 IT at one temperature is placed on this substrate of about 110 C over 1 minute. Then you let cool the die and the substrate to 50 ° C under pressure for about 3 minutes. After removing the pressure, the Lift the die slightly out of the substrate, after which a clean profile remains in the substrate.
9 Figuren
Patentansprüche9 figures
Claims
VPA 9/710/3080 -7-VPA 9/710/3080 -7-
509816/0463509816/0463
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8125 | Change of the main classification | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |