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Die Erfindung betrifft ein Anschlussstück für eine Lichtwellenleitersteckverbindung umfassend eine Führungshülse, die ein Justierrohr umgibt, in das die von der Umhüllung befreite Faser eines Lichtwellenleiters eingeführt ist, wobei zwischen dem verbindungsseitigen Endabschnitt des Justierrohres und der Innenwand der Führungshülse ein Freiraum ausgebildet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussstückes für eine Lichtwellenleitersteckverbindung bzw. zum Zentrieren und Fixieren einer Lichtleiterfaser bzw. deren Kernes in einer Führungshülse der Steckverbindung, wobei die Lichtleiterfaser in die axiale Bohrung eines von der Führungshülse aufgenommenen Justierrohres geschoben wird, und wobei nach dem Einbringen des Justierrohres und der Lichtleiterfaser in die Führungshülse das innerhalb eines zwischen dem verbindungsseitigen Endabschnittes des Justierrohres und der Innenwand der Führungshülse ausgebildeten Freiraumes angeordnete Justierrohr in seine gewünschte Stellung in bezug auf die Aussenfläche der Führungshülse gebracht wird. Schliesslich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Anschlussstücken für Lichtwellenleitersteckverbindungen.
Ein Lichtwellenleiter besteht üblicherweise aus einem Mantel, der gegebenenfalls eine Umhüllung für den optisch wirksamen Teil umschliesst. Der optisch wirksame Teil besteht seinerseits aus Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex, wobei der Brechungsindex abgestuft oder stetig verändert ist.
Auf Grund von Fertigungstoleranzen bei der Herstelung von Lichtwellenleitern (LWL) kann der das Licht bzw. die Information übertragende Kern gegenüber dem Aussenmantel des Lichtwellenleiters etwas exzentrisch liegen. Stehen sich an einer Kupplungsstelle zwei exzentrisch gelegene Kerne ungünstig gegenüber, so können erhebliche Lichtverluste auftreten, welche die Anzahl der in die Übertragungsstrecke einsetzbaren Kupplungen bzw. die maximale Übertragungslänge empfindlich reduzieren.
Die derzeit am Markt angebotenen LWL-Kupplungen kann man in zwei Gruppen klassifizieren, nämlich : werksmontierte Kupplungen und feldmontierbare Kupplungen.
Werksmontierte Kupplungen : Durch eine Messung kann der Hersteller die Lage des Kernes im LWL gegenüber seinem Aussenmantel feststellen. Mit Hilfe von mechanischen Zentriereinrichtungen kann der Kern gegenüber den Führungshülsen im Stecker so zentriert werden, dass sich die Kerne in den Kupplungen exakt gegenüber stehen und die Exzentrizitäten der Kerne im Mantel ausgeschaltet werden. Als Zentriereinrichtung werden von verschiedenen Herstellern unterschiedliche Konstruktionen verwendet wie z. B. : exzentrische Hülsen oder unter dem Justiermikroskop aushärtende Kleber.
Die erreichbaren Durchgangsdämpfungen liegen typisch bei 0, 5 db (11% Leistungsverlust) oder darunter.
Feldmontierbare Kupplungen : In diesen Kupplungen werden durchwegs die LWL Mantel auf Mantel fluchtend zentriert. Der LWL wird mit unterschiedlichen Methoden in der Führungshülse fixiert, wie z. B. durch eingepresstes Weichgold, durch Hülsen mit Anpresskugeln oder Nadeln, oder mit Klebern. Die besten so erreichbaren Dämpfungswerte liegen (bei zufälliger Übereinstimmung der Kernpositionen in den fluchtenden Mänteln) ebenfalls bei 0, 5 dB, können jedoch auch Werte um typisch 1 dB (21% Leistungsverlust) bis 3 dB (50% Leistungsverlust) aufweisen. Solche Unterschiede können auch bei wiederholten Steckvorgängen (durch Verdrehung) auftreten.
Als Führungshülsen für LWL-Kupplungen werden, wie auch im anmeldungsgemässen Fall, z. B.
Wolframkarbid oder andere Hartmetalle verwendet. Als Nominaldurchmesser der Führungshülsen werden Werte verwendet wie : 3, 17 mm, 2, 5 mm, und 4, 5 mm (DIN-Normvorschläge) und andere Werte.
Die Fertigungstoleranzen liegen im Bereich 0, 0005 bis 0, 0015 mm, woraus sich ein maximales Kupplungsspiel von 0, 003 mm ergibt. Bei diesen Genauigkeiten sind bereits Entlüftungskanäle erforderlich. Die aktive Länge der Führungshülse beträgt typisch 7 bis 15 mm.
Die AT-PS Nr. 353027 zeigt eine Anordnung, bei der der Lichtleiter in ein Justierrohr eingeführt wird, das in einer Hülse zur Zentrierung verschiebbar gelagert ist und nach der Zentrierung in der Hülse fixiert wird. Aus der AT-PS ist es ferner bekannt, das Justierrohr in den Hülsen durch Kleben zu fixieren. Aus der AT-PS sind ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt.
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Es besteht ein Bedarf an einfach und wirtschaftlich zu erstellenden, feldmontierbaren und trotzdem justierbaren LWL-Kupplungen bzw. Steckverbindungen, bei denen die Montage genau mit wenig Aufwand vorgenommen werden kann.
Ein Anschlussstück der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Justierrohr mit seinem der Verbindungsseite abgewandten Endabschnitt im Inneren der Führungshülse befestigt ist, z. B. von einem in der Führungshülse befestigten Zwischenstück aufgenommen bzw. in diesem befestigt ist, in welches Zwischenstück der Lichtwellenleiter eingeführt ist, und dass das Justierrohr aus plastisch biegsamem Material besteht, so dass eine bestimmte Zentrierstellung des Justierrohres in bezug auf die Aussenfläche der Führungshülse durch eine verbleibende Abbiegung festlegbar ist. Bevorzugt ist es dabei, wenn das verbindungsseitige Ende des Justierrohres mit der Führungshülse im wesentlichen bündig abschliesst.
Vorteilhaft ist es, wenn zur Fixierung der Abbiegung des Justierrohres in den Freiraum eine aushärtende Substanz, z. B. ein Kleber, eingefüllt ist.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das aus plastisch biegsamem Material bestehende Justierrohr in seine gewünschte Stellung bleibend abgebogen wird. Vorteilhaft ist es hiebei, wenn nach dem Abbiegen des Justierrohres seine Stellung durch Einbringung einer aushärtenden Substanz, z. B. eines aushärtenden Klebers, in den Raum zwischen Justierrohr und Führungshülse fixiert wird.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass eine auf das Justierrohr aufsetzbare Mitnehmereinrichtung, z. B. ein Rohrstück, vorgesehen ist, mit der bei Verstellen des Schiebers der verbindungsseitige Endabschnitt des Justierrohres verbleibend abbiegbar und damit gleichzeitig die Lichtleiterfaser bzw. deren Kern in eine bestimmte Zentrierstellung in bezug auf die Aussenfläche der Führungshülse verstellbar ist. Zur Einjustierung des Kernes der optischen bzw. freigelegten Faser kann ein Mikroskop vorgesehen sein, dessen Fadenkreuz auf die geometrische Achse der Aufnahmebohrung ausgerichtet ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das Anschlussstück umfasst eine Führungshülse --4--, in die ein Zwischenstück --3-- ein- gesetzt wird. Das Zwischenstück --3-- nimmt ein Justierrohr --2-- auf, in das die freigelegte Faser --1-- eines Lichtwellenleiters --1, 13-- eingeführt ist. Das Justierrohr --2-- liegt mit seinem vorderen Ende in einer Ausnehmung --15-- innerhalb der Führungshülse --4--.
Zur Justierung des Justierrohres --2-- in bezug auf die Aussenfläche der Führungshülse
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--4-- inseite --11-- eingeführt, wobei vorteilhafterweise auf das Zentrum der Ausnehmung das Fadenkreuz eines Mikroskopes --10-- einjustiert ist. Ferner wird das Ende des Justierrohres --2-- in eine Mitnehmereinrichtung --14-- eines auf der Oberseite --12-- der Tragplatte --5-- in alle Richtungen radial zum Justierrohr --2-- verstellbaren Schiebers --6-- eingeführt. Zur Erleichterung des Einführens des Justierrohres --2-- sind die Innenkanten der Mitnehmereinrichtung --14-- abgeschrägt. Mittels Manipulatoren, z.
B. in Lagern --9-- schwenkbar gelagerten Hebeln --8--, kann
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verstellt werden, so dass bei fluchtendem Zusammenbau von Steckverbindungen auch die optisch wirksamen Lichtleiterkerne fluchten.
Die freigelegte Faser-l-wird in das aus biegsamem Material, z. B. weiches Al oder Cu, bestehende Justierrohr --2-- eingeklebt oder durch Pressung fixiert und am offenen Ende optisch bearbeitet.
Diese optische Bearbeitung der Stirnfläche des Justierrohres --2-- besteht darin, dass die Faser-l-am verbindungsseitigen Ende des Justierrohres --2-- optisch plangeschliffen wird.
Das Justierrohr --2-- kann bereits vorgefertigt in das Zwischenstück --3-- fest eingesetzt, z. B. eingelötet oder eingeklebt sein. In das Zwischenstück --3-- kann die Umhüllung --13-- des Lichtwellenleiters-l-eingeklebt oder eingeklemmt sein. Zur axialen Justierung des Zwischen- stückes --3-- kann ein Anschlag --16-- dienen. Über die Einheit wird die Führungshülse --4-- des Anschlussstückes geschoben und am Zwischenstück --3-- fixiert. Die übrigen Teile des Anschlussstückes können konventionell ausgeführt werden.
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Das Zentrierwerkzeug mit dem auf der Oberseite --12-- der Grundplatte --5-- befindlichen Schieber --6-- mit der Mitnehmereinrichtung --14--, deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Justierrohres --2-- entspricht, welcher Schieber --6-- auf der Grundplatte --5-gleitend auf Lagern --7-- geführt ist und durch z. B. drei oder vier Manipulatorhebel --8--, welche schwenkbar mit der Grundplatte --5-- verbunden sind, verschoben werden kann, ermöglicht die Biegung des Justierrohres --2-- in einem gewissen Bereich (erforderliche Biegung
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unter Beibehaltung der Richtung der optischen Achse des LWL zentriert werden kann. Während der Zentrierung wird der Kern durch das Mikroskop --10-- mit Fadenkreuz beobachtet.
Eine nachträgliche Fixierung der erreichten Einstellung durch einen aushärtenden Kleber, der zwischen die Hülsen --2 und 4-- eingefüllt werden kann, ist möglich.
Die Abbiegung kann durch paralleles Biegen (in der Zeichnung dargestellt) oder auch durch einfaches - nicht parallel geführtes - Biegen des Justierrohres --2-- erfolgen. Die parallele Abbiegung erhält man durch entsprechend langes Einführen des Justierrohres --2-- in die Mitnehmereinrichtung --14-- des Schiebers --6--.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anschlussstück für eine Lichtwellenleitersteckverbindung umfassend eine Führungshülse, die ein Justierrohr umgibt, in ds die von der Umhüllung befreite Faser eines Lichtwellenleiters eingeführt ist, wobei zwischen dem verbindungsseitigen Endabschnitt des Justierrohres und der Innenwand der Führungshülse ein Freiraum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Justierrohr (2) mit seinem der Verbindungsseite abgewandten Endabschnitt im Inneren der Führungshülse (4) befestigt ist, z.
B. von einem in der Führungshülse (4) befestigten Zwischenstück (3) aufgenommen bzw. in diesem befestigt ist, in welches Zwischenstück (3) der Lichtwellenleiter eingeführt ist, und dass das Justierrohr (2) aus plastisch biegsamem Material besteht, so dass eine bestimmte Zentrierstellung des Justierrohres (2) in bezug auf die Aussenfläche der Führungshülse (4) durch eine verbleibende Abbiegung festlegbar ist.