DE10003420B4

DE10003420B4 - Optisches Wellenleiterbauteil

Info

Publication number: DE10003420B4
Application number: DE10003420A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Watanabe; Katsuhiko Iwashita; Toshihiko Ota; Kazunori Watanabe; Masaaki Takaya; Shinji Nagasawa
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: US6257769B1; DE10003420A1

Abstract

Optisches Wellenleiterbauteil zur Verbindung mit einem optischen Anschlussstecker (23) unter Benutzung zumindest eines Führungsstifts (19, 20), umfassend
– einen optischen Wellenleiterabschnitt (1) mit einem optischen Wellenleiter;
– ein Anschlussstück (2, 3), welches am Endbereich des optischen Wellenleiterabschnitts (1) befestigt ist und zumindest ein Loch (12, 13) aufweist, in dem der zumindest eine Führungsstift (19, 20) angeordnet ist;
– eine Schutzeinrichtung (41, 41') zum Schutz des optischen Wellenleiterabschnitts, sowie
– eine Steckerfassung (44, 44'), welche im Endbereich der Schutzeinrichtung (41, 41') angeordnet ist und welche mit einer Aufnahmeöffnung (44a, 44'a) zur Aufnahme des optischen Anschlusssteckers (23) versehen ist,
wobei der optische Wellenleiterabschnitt (1) als ebenes Lichtwellenleitermodul mit einem langgestreckten Substrat (4) und einem in einer Umhüllung (5) eingesetzten Wellenleiterkern (6) ausgebildet ist, und
wobei die Steckerfassung (44, 44') durch eingedrückte Stifte (46) an der Schutzeinrichtung (41, 41') befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Wellenleiterbauteil zur Verbindung mit einem optischen Anschlussstecker nach Anspruch 1.
Optische Wellenleiterbauteile mit optischen Wellenleitern werden benutzt, um optische Kommunikationssysteme aufzubauen. Im Allgemeinen wird ein optischer Wellenleiter auf seinen beiden einander gegenüberliegenden Enden mit einer einzelnen Faser oder einem Faserbündel verbunden. Es ist eine Methode bekannt, um einen optischen Wellenleiter mit optischen Fasern zu verbinden, bei der das optische Wellenleiterbauteil und die optischen Fasern in drei Dimensionen relativ zueinander bewegt werden und schließlich in einer Position zueinander fixiert werden, bei der die in eine eingangsseitige optische Faser eintretende und an einer ausgangsseitigen optischen Faser austretende gemessene Lichtleistung maximal ist. Die in dem beschriebenen Verfahren durchzuführenden Ausrichtungen und Justagen erfordern jedoch viel Zeit und Arbeitsaufwand.
Um solche Justagen zu vermeiden, ist ein anderes Verfahren bekannt, bei dem ein optisches Wellenleiterbauteil mit einem optischen Anschlussstecker verbunden wird, wobei Führungsstifte verwendet werden, die in entsprechend ausgeformte Führungslöcher des Wellenleiterbauteils und des Anschlusssteckers passen. Gemäß diesem Verfahren kann eine optische Faser, die vorab mit einem Anschlussstecker verbunden wurde, an einen optischen Wellenleiter, der sich in einem Wellenleiterbauteil befindet, angeschlossen werden, ohne dass eine spezielle Ausrichtung nötig wäre.
Ein die Durchführung des bekannten Verfahrens ermöglichendes Wellenleiterbauteil wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 16 bis 20 der Zeichnung näher beschrieben. Mit dem bekannten Wellenleiterbauteil wird zwar eine gewisse Vereinfachung bei der Herstellung einer zuverlässigen Verbindung zwischen der Wellenleiteranordnung und den optischen Fasern erreicht, indem das Wellenleiterbauteil und das optische Faserband unter Benutzung der Führungsstifte verbunden werden. Um die Führungsstifte jedoch in die Durchbohrungen einführen zu können, muss der Anschlussstecker zunächst exakt gegenüber den Anschlussstücken ausgerichtet werden, so dass es für einen Anwender schwierig ist, die Ausrichtung des Steckers schnell und hinreichend genau vorzunehmen.
Aus der EP 0 800 100 A1 ist ein optisches Wellenleiterbauteil zur Verbindung mit einem optischen Anschlussstecker unter Benutzung eines Führungsstiftes bekannt. Das bekannte Wellenleiterbauteil verfügt über einen optischen Wellenleiterabschnitt mit einem optischen Wellenleiter, ein Anschlussstück, welches am Endbereich des optischen Wellenleiters befestigt ist und ein Loch zur Aufnahme des Führungsstiftes aufweist, eine Schutzeinrichtung zum Schutz des optischen Wellenleiterabschnitts sowie eine Steckerfassung, welche im Endbereich der Schutzeinrichtung angeordnet ist und welche mit dem optischen Anschlussstecker verbindbar ist.
Der optische Wellenleiterabschnitt des aus der EP 0 800 100 A1 bekannten Wellenleiterbauteils ist als optisches Faserband ausgebildet.
Aus der JP 09-166 723 A ist ein ebenes Lichtwellenleitermodul bekannt, das an seinen Endbereichen jeweils mit einem Anschlussstück versehen ist, in dem jeweils zwei Führungsstifte angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Wellenleiterbauteil vorzuschlagen, mit dem eine zuverlässige Verbindung zwischen einem im optischen Wellenleiterbauteil enthaltenen Wellenleiter und einer in einem optischen Anschlussstecker befindlichen optischen Faser auf einfache Weise hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Wellenleiterbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Wellenleiterbauteil ist so ausgebildet, dass es mit einem optischen Anschlussstecker unter Benutzung zumindest eines Führungsstiftes verbunden werden kann. Das optische Wellenleiterbauteil weist einen optischen Wellenleiterabschnitt mit einem optischen Wellenleiter auf, der als ebenes Lichtwellenleitermodul mit einem langgestreckten Substrat und einem in einer Umhüllung eingesetzten Wellenleiterkern ausgebildet ist. Das Wellenleiterbauteil umfasst ein Anschlussstück, welches am Endbereich des optischen Wellenleiterabschnitts befestigt ist, und zumindest ein Loch aufweist, in dem der zumindest eine Führungsstift angeordnet ist, sowie eine Schutzeinrichtung zum Schutz des optischen Wellenleiterabschnitts und eine Steckerfassung, welche im Endbereich der Schutzeinrichtung angeordnet ist und welche mit einer Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des optischen Anschlusssteckers versehen ist. Die Steckerfassung ist durch eingedrückte Stifte an der Schutzreinrichtung befestigt.
Gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen optischen Wellenleiterbauteil wird, nachdem ein Endbereich des Anschlusssteckers in die Aufnah meöffnung einer Steckerfassung eingebracht wurde, ein optischer Anschlussstecker durch einfaches Eindrücken in eine Aufnahmeöffnung der Steckerfassung des Wellenleiterbauteils auf vorteilhafte Weise in der Steckerfassung zur Anschlussfläche des optischen Wellenleiterbauteils hin geführt. Wird der Anschlussstecker weit in die Aufnahmeöffnung der Steckerfassung eingeführt, wird die Längsachse des Anschlusssteckers genauer mit der Längsachse des Anschlussstücks ausgerichtet. Somit wird, wenn der Anschlussstecker ausreichend weit in die Aufnahmeöffnung des Wellenleiterbauteils eingesteckt wird, das den Führungsstift aufnehmende Führungsloch des Anschlusssteckers hinreichend genau mit dem Führungsstift, welcher von der Außenseite der Anschlussstücke her in die Aufnahmeöffnung der Steckerfassung ragt, ausgerichtet. Insbesondere dann, wenn der Anschlussstecker und die Aufnahmeöffnung mit hoher Genauigkeit gefertigt sind, wird der Anschlussstecker durch einfaches Eindrücken des Anschlusssteckers in die Aufnahmeöffnung der Steckerfassung in der Steckeröffnung exakt positioniert, wodurch der Führungsstift des Anschlussstücks in einfacher Weise genau in das den Führungsstift aufnehmende Führungsloch des Anschlusssteckers eingeführt werden kann. Bekannte Wellenleiterbauteile, die ein Anschlussstück aufweisen, welches direkt mit einem optischen Anschlussstecker verbunden werden muss, erfordern viel Geduld und Zeit, um per Hand das den Führungsstift aufnehmende Führungsloch des Anschlusssteckers am Führungsstift des Anschlussstücks auszurichten und so den Führungsstift in das entsprechende Führungsloch einzuführen. Demgegenüber kann ein Wellenleiterbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung schnell und auf einfache Weise unter Verwendung von Führungsstiften mit einem Anschlussstecker verbunden werden, ohne dass ein solcher Aufwand an Zeit und Geduld erforderlich wäre.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lichtwellenleitermodul mit seinem Endbereich derart im Anschlussstück aufgenommen ist, dass eine Stirnfläche bündig mit einer äußeren Stirnfläche des Anschlussstücks angeordnet ist, so dass die Lage und der Winkel der Stirnfläche des Lichtwel lenleitermoduls und der Anschlussstücke in den Gehäusungen 41 passgenau ausgerichtet sind.
Das optische Wellenleiterbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise zwei Anschlussstücke auf, die jeweils an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls befestigt sind.
Mit dieser vorzuziehenden Ausführungsweise können die beiden Anschlussstücke schnell und passgenau mit den optischen Anschlusssteckern verbunden werden, und somit kann die Verbindung zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Wellenleiters des Wellenleiterbauteils sowie den optischen Fasern schnell und passgenau hergestellt werden.
Besonders zu bevorzugen ist es, wenn die an den gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls angeordneten Schutzeinrichtungen von einer Schutzgehäusung aufgenommen werden.
Bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Lage der beiden Anschlussstücke, welche in den beiden Schutzeinrichtungen aufgenommen werden, gegenüber den beiden Steckerfassungen, welche an den beiden Schutzeinrichtungen befestigt sind, durch die beiden Steckerfassungen festgelegt.
Somit ist auch die Lagegenauigkeit der die Führungsstifte aufnehmenden Führungslöcher der beiden Verbindungsstecker und der Führungsstiften der Anschlussstücke zueinander verbessert, wodurch die Verbindung zwischen Anschlusssteckern und Anschlussstücken unter Verwendung von Führungsstifte schneller und passgenauer durchgeführt werden kann. Da die beiden Schutzeinrichtungen unabhängig voneinander ausgeführt sind, können die beiden Schutzeinrichtungen auch dann an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls befestigt werden, wenn das Lichtwellenleitermodul eine Biegung aufweist, und so das Lichtwellenleitermodul durch diese beiden Schutzeinrichtungen geschützt werden kann.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des optischen Wellenleiterbauteils unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert:
1 zeigt eine stellenweise durchbrochene Draufsicht einer Ausführungsform eines optischen Wellenleiterbauteils;
2 zeigt in teilweise durchbrochener Darstellung eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Wellenleiterbauteils;
3 zeigt eine Querschnittdarstellung des Wellenleiterbauteils gemäß Schnittlinienverlauf III-III in 1;
4 ist eine Querschnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf IV-IV in 1;
5 ist eine vordere Stirnansicht einer ersten als Schutzeinrichtung dienenden Gehäusung eines Lichtwellenleitermoduls;
6 zeigt in Draufsicht die in 5 gezeigte Gehäusung;
7 ist eine rückwärtige Stirnansicht der Gehäusung;
8 zeigt eine Seitenansicht der Gehäusung;
9 zeigt eine Stirnansicht einer Schutzhülle;
10 zeigt die Schutzhülle in Draufsicht;
11 zeigt in einer schematischen Darstellung das Lichtwellenleitermodul sowie die beiden Anschlussstücke des optischen Wellenleiterbauteils aus 1;
12 zeigt eine erste Gehäusung gemäß 11 sowie eine erste Steckerfassung, die an der Gehäusung befestigt ist;
13 zeigt in schematischer Darstellung eine Stirnansicht der Steckerfassung;
14 zeigt in schematischer Darstellung eine Stirnansicht der ersten Gehäusung;
15 zeigt in schematischer Darstellung den Ablauf des Zusammenbaus eines optischen Wellenleiterbauteils gemäß 1;
16 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel eines optischen Wellenleiterbauteils gemäß dem Stand der Technik;
17 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein Lichtwellenleitermodul sowie die beiden Anschlussstücke des Wellenleiterbauteils gemäß 16;
18 zeigt in perspektivischer Ansicht das Lichtwellenleitermodul, wobei dessen beide Anschlussstücke jeweils an den gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls befestigt sind;
19 zeigt in einer Stirnansicht die Montage des Lichtwellenleitermoduls an den beiden Anschlussstücken, wobei die jeweilige Hälfte der Anschlussstücke auf den beiden Seiten der in 19 eingezeichneten Mittellinie gezeigt ist;
20 zeigt in einer Explosionsdarstellung den Verlauf der Verbindungsherstellung zwischen einem Wellenleiterbauteil gemäß 16 und optischen Faserbändern mittels optischer Anschlussstecker.
In 16 bis 20 ist ein Wellenleiterbauteil gemäß dem Stand der Technik beispielhaft dargestellt. Ein solches optisches Wellenleiterbauteil weist ein Lichtwellenleitermodul 1 mit einer optischen Wellenleiteranordnung (also einem oder mehreren optischen Wellenleitern) und endseitige Anschlussteile 2, 3 auf, die jeweils an einander gegenüberliegenden Enden des Lichtwellenleitermoduls 1 befestigt sind. Verbindet man die endseitigen Anschlussstücke 2, 3 mit optischen Anschlusssteckern 23, an welchen jeweils die Enden eines optischen Faserbands 21 befestigt sind, so sind die optischen Fasern der optischen Faserbänder 21 mit der optischen Wellenleiteranordnung des Wellenleiterbauteils verbunden.
Wie man insbesondere in 17 sieht, weist das Lichtwellenleitermodul 1 ein längliches plattenartiges Substrat 4 auf, auf welchem eine Umhüllung 5 und ein eingebetteter Kern 6 in der Längsrichtung des Lichtwellenleitermoduls ausgeformt sind. Ein Paar Führungsstreifen 9 sind in der Oberseite in der Längsrichtung des Lichtwellenleitermoduls 1 knapp innerhalb der Bereiche der Seitenflächen 8a, 8b der Umhüllung 5 vorgesehen.
Jedes der endseitigen Anschlussstücke 2, 3 weist eine Aussparung 16 auf, in der ein entsprechendes Endstück des Lichtwellenleitermoduls 1 passgenau aufgenommen ist. Wie insbesondere in 19 zu sehen ist, sind in den beiden Eckbereichen der Aussparung 16 in der horizontal liegenden ebenen Innenseite 11 der Anschlussstücke zwei paarweise nebeneinander liegende, vorstehende Streifen ausgeformt. Jeweils zwei solcher nebeneinander liegender herausstehender Streifen bilden ein herausstehendes Streifenpaar, wobei jeder Streifen einen dreieckigen Querschnitt aufweist, so dass eine Führungsnut 14 bzw. 15 dazwischen ausgeformt ist.
Fügt man ein Ende des Lichtwellenleitermoduls 1 in die Aussparung des endseitigen Anschlussstücks 2 ein, so wie es in 19 dargestellt ist, greifen die Führungsstreifen 9 in die Führungsnuten 14, 15 ein, wodurch dieses Ende des Wellenleiterbauteils 1 derart in der Aussparung 16 positioniert und mit dem endseitigen Anschlussstück 2 durch einen auf die horizontal liegende Innenseite 11 sowie auf die vertikal stehenden Innenflächen des endseitigen Anschlussstücks 2 aufgebrachten Kleber befestigt ist, dass eine Verbindungsstirnfläche 25a des Lichtwellenleitermoduls freiliegt (17, 18). Entsprechend wird das andere Ende des Lichtwellenleitermoduls 1 in der Aussparung 16 des endseitigen Anschlussstücks 3 befestigt, so dass die Verbindungsstirnfläche 25b freiliegt.
Anschließend werden einander gegenüberliegende Endbereiche einer Schutzhülle 18 mit Vorsprüngen 27, die an den Außenseiten der innen liegenden Enden der Anschlussstücke 2, 3 ausgebildet sind, verbunden, womit der Aufbau des Wellenleiterbauteils vollzogen ist (16). Zwischen den Anschlussstücken 2 und 3 sind die Seitenflächen sowie die oben liegende Deckfläche des Wellenleiterbauteils 1 mit einer Schutzhülle 18 umgeben und somit geschützt.
Bevor die optischen Faserbänder 21 (20) mit dem Wellenleiterbauteil verbunden werden, werden die Enden des optischen Faserbands 21 mit optischen Anschlusssteckern 23 verbunden und die entsprechenden Hälften von Führungsstiften 19 und 20 werden in entsprechend angepasste Führungslöcher 12, 13, welche in den Anschlussstücken 2, 3 ausgebildet sind, eingeführt.
Nachdem die Anschlussstecker 23 so platziert sind, dass ihre Kontaktflächen 30 den Endflächen 28, 29 der Anschlussstücke 2, 3 gegenüberstehen und Durchgangslöcher 22, die im Anschlussstecker 23 ausgebildet sind, mit den Führungsstiften 19, 20, welche aus den Außenseiten der Anschlussstücke 2, 3 herausstehen, ausgerichtet sind, werden die Außenseiten der Führungsstifte 19, 20 der Anschlussstücke 2, 3 in die Durchgangslöcher 22 der Anschlussstecker 23 eingeführt, und die Anschlussstecker 23 werden so lange in Richtung der Anschlussstücke 2, 3 bewegt, bis ihre Kontaktflächen 30 mit den Endflächen 28, 29 der Anschlussstücke 2, 3 in Kontakt treten. Die zu verbindenden Kontaktflächen 30 der Anschlussstecker sowie die Endflächen des optischen Faserbands 21 sind mittels einer Refraktionsmessvorrichtung vorab justiert worden, so dass sie den Endflächen 28, 29 der Anschlussstücke bzw. den Verbindungsstirnflächen 25a, 25b des Lichtwellenleitermoduls 1 gegenüberstehen.
Schließlich werden Einrastabschnitte von Federklemmen 24 mit den Rückseiten der Anschlussstecker 23 sowie mit Vorsprüngen 31 der Schutzhülle 18 in Eingriff gebracht, so dass jede Federklemme 24 jeweils einen Anschlussstecker 23 mit dem Wellenleiterbauteil 1 brückenartig verbindet, wodurch die Anschlussstecker und die Wellenleiterbauteile axial aneinander gedrückt und gegeneinander fixiert werden.
Gemäß dem vorab beschriebenen Wellenleiterbauteil kann eine zuverlässige Verbindung zwischen der Wellenleiteranordnung und den optischen Fasern ohne spezielle Ausrichtungsverfahren erfolgen, indem in einfacher Weise das Wellenleiterbauteil und das optische Faserband 21 unter Benutzung der Führungsstifte 19, 20, die aus den Anschlussstücken 2, 3 hinausstehen und in Durchgangslöcher 22 der Anschlussstecker 23 eingeführt werden, verbunden werden. Um die Führungsstifte 19, 20 in die Durchgangslöcher 22 einzuführen, müssen jedoch die Anschlussstecker 23 exakt gegenüber den Anschlussstücken 2, 3 ausgerichtet werden, so dass es für einen Anwender schwierig ist, die Ausrichtung des Steckers schnell und hinreichend genau vorzunehmen.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 15 wird nachfolgend ein optisches Wellenleiterbauteil gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung erläutert. Der grundlegende Aufbau eines Wellenleiterbauteils gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen der gleiche wie der des bekannten, in den 16 bis 20 dargestellten Wellenleiterbauteils, auf das bei den folgenden Erklärungen teilweise verwiesen wird. In den 1 bis 15 sind daher Elemente, die ähnlich denen in den 16 bis 20 sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf eine nochmalige Erklärung wird teilweise verzichtet. Zur Vereinfachung der Zeichnungen weisen die 1 bis 15 teilweise Abweichungen in den Details auf.
In einem Wellenleiterbauteil 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden einander gegenüberliegende Endbereiche (Eingangsende und Ausgangsende) eines Lichtwellenleitermoduls (MT-kompatibles PLC Modul) 1 in den jeweiligen Aussparungen 16 der beiden endseitigen Anschlussstücke (MT-kompatible PLC-Zwingen) 2, 3 aufgenommen (s. 4), wobei MT für "Mechanically Transferable", also mechanisch übertragbar, und PLC "Planar Lightwave Circuit", also ebener Lichtwellenleiter, bedeutet. An den einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls 1 sind die obere Deckfläche sowie die beiden Seitenflächen des Lichtwellenleitermoduls 1 von den Anschlussstücken 2, 3 umgeben. Die einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Lichtwellenleitermoduls 1 liegen offen und sind mit den äußeren Stirnflächen der Anschlussstücke 2 und 3 bündig angeordnet. Die die Führungsstifte aufnehmenden Führungslöcher 12 und 13 sind in den Randbereichen der beiden endseitigen Anschlussstücke 2 bzw. 3 ausgebildet und verlaufen in der Längsrichtung der Anschlussstücke. Von diesen Führungslöchern 12 und 13 aufgenommene Führungsstifte 19 und 20 ragen aus den Stirnflächen der jeweiligen Anschlussstücke 2 bzw. 3 heraus (s. 11). Die Führungsstifte 19 und 20 sind dabei so angeordnet, dass sie in die Führungsstifte aufnehmenden Durchgangslöchern 22, welche in den optischen Anschlusssteckern (MPO-Stecker, wobei MPO für ""Mechanically Push-On", also mechanisch aufsteckbar steht) 23, die an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Wellenleiterbauteils 40 angeordnet sind, aufgenommen werden (s. 20).
Das optische Wellenleiterbauteil 40 weist Gehäusungen (PLC-Gehäusung) 41, 41' auf, welche als Schutzeinrichtungen zum Schutz des Lichtwellenleitermoduls 1 dienen und einen jeweils rechtwinkligen, U-förmig ausgebildeten Querschnitt sowie Deckplatten 45, 45' zum Ver schließen der oberen Öffnung der Gehäusung 41, 41' aufweisen. Die Gehäusung 41 und die Deckplatte 45 umhüllen einen Endbereich des Lichtwellenleitermoduls 1 mitsamt dem Anschlussstück 2, die Ausnehmung 41' und die Deckplatte 45' umhüllen den anderen Endbereich des Lichtwellenleitermoduls 3 mitsamt dem Anschlussstück 3.
Speziell weist die zum Anschlussstück 2 gehörende Gehäusung 41 einen Flansch 41A und einen dazu integral ausgebildeten Gehäusekörper 41B auf. Der Gehäusekörper 41B erstreckt sich von einer inneren Endfläche des Flansches 41A ausgehend bis kurz vor die Mitte des Lichtwellenleitermoduls 1 in Längsrichtung. Eine eine Anschlusseinrichtung aufnehmende Aufnahmeeinrichtung 41a, die eine offene Deckfläche und offene Stirnflächen aufweist, ist im Flansch 41A und in der an der äußeren Seite liegenden Hälfte des Gehäusekörpers 41B ausgebildet. Weiterhin ist ein das Lichtwellenleitermodul aufnehmender Aufnahmebereich 41b, welcher eine offene Deckfläche sowie offene Stirnflächen aufweist, in der anderen Hälfte des Gehäusekörpers 41B ausgebildet. Diese Aufnahmebereiche 41a und b stehen miteinander in Verbindung (14). Wie in der Draufsicht zu erkennen ist, weist der Aufnahmebereich 41a eine größere Breite als der Aufnahmebereich 41b auf (12). Die Gehäusung 41', die an das Anschlussstück 3 angrenzt, ist in gleicher Weise wie die Gehäusung 41 ausgebildet. Eine Deckplatte 45', die so angeordnet ist, dass deren eine Stirnfläche eine Innenfläche des Flansches 41A' der Gehäusung 41', bzw. deren Unterseite die Oberseite des Anschlussstücks 3 berührt, bedeckt die Deckfläche eines zugeordneten Endbereiches des Lichtwellenleitermoduls 1. Die Deckplatte 45' weist in Längsrichtung eine Länge auf, welche kleiner oder gleich der des Gehäusekörpers 41'B ist. Die Deckplatte 45 ist gleichartig wie die Deckplatte 45' aufgebaut und ähnlich wie diese auf der Gehäusung angeordnet.
Die Gehäusungen 41, 41' sowie die Deckplatten 45, 45' werden von einer Schutzgehäusung 42 aufgenommen, welche einen rechteckigen, U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die offene Deckfläche der Schutz gehäusung 42 durch einen Gehäusedeckel 43 abgedeckt wird. Die Schutzgehäusung 42 und der Gehäusedeckel 43 umgeben einen mittleren Teil des Lichtwellenleitermoduls 1. Dem Endbereich der Schutzgehäusung 42 gegenüberliegend schließen sich Randbereiche der Innenseiten der Flansche 41A, 41'A der Gehäusungen 41, 41' an. Der Gehäusedeckel 43 weist an seinen beiden Enden Nasen 43a auf, die so ausgebildet sind, dass sie in entsprechende Öffnungen eingreifen können, welche in den Aufnahmeeinrichtungen 41a, 41'a der Flansche 41A, 41'A ausgeformt sind. Die Schutzgehäusung 42 und der Gehäusedeckel 43 werden also zwischen den Gehäusungen 41, 41' gehalten (1).
Das Wellenleiterbauteil 40 weist zwei Steckerfassungen 44, 44' auf (Eingangs- und Ausgangs-MPO-Steckerfassungen), welche den jeweiligen Endbereichen der Gehäusungen 41, 41' gegenüber liegen (1). Die Steckerfassungen 44, 44' sind mit die Anschlussstecker aufnehmenden Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a ausgebildet, in welche jeweils ein Verbindungsstecker 23 passend eingesteckt werden kann (20). Die Kopfbereiche der Führungsstifte 19, 20, die in den Anschlussstücken 2 oder 3 eingebracht sind, ragen in die Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Steckerfassungen 44, 44' im Bereich der Stirnflächen der Flansche 41A, 41'A der Gehäusungen 41, 41' befestigt. Speziell weist der Flansch 44A der Steckerfassung 44 in seinen Endbereich Durchführungen 44c auf, die durch den Flansch 44 hindurch durchgeführt sind (13). Die Steckerfassung 44 weist an ihrer Stirnfläche zwei Aufnahmelöcher 44d sowie zwei Verbindungsvorsprünge 44e auf. Der Gehäusekörper 41A der Gehäusung 41 weist Durchführungen 41c auf, die durch diesen hindurchgeführt sind, sowie eine Stirnfläche mit zwei Verbindungsvorsprüngen 41d und zwei Aufnahmelöchern 41e. Wenn die Aufnahmevorsprünge 41d der Gehäusung 41 in die Aufnahmelöcher 44d der Steckerfassung 44 eingreifen sowie die Aufnahmevorsprünge 44e der Steckerfassung 44 in die Aufnahmelöcher 41e der Gehäusung 41 eingreifen, wird die Steckerfassung 44 durch in die Durchführungen 44c der Steckerfassung 44 sowie in die Durchfüh rungen 41c des Gehäusekörpers 41A eingedrückte Stifte 46 an der Gehäusung 41 befestigt.
Im Folgenden wird der Zusammenbau eines Wellenleiterbauteils mit dem oben beschriebenen Aufbau erklärt.
Zunächst werden, wie in den 18 und 19 dargestellt, die beiden Anschlussstücke 2 und 3 an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls 1 angebracht, nachdem ein Kleber aufgetragen wurde, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel entweder an eine oder aber an beide der den Ausschnitt definierenden Flächen der Anschlussstücke 2, 3 bzw. der Deckfläche und den Seitenflächen der einander gegenüberliegenden Endbereiche des Lichtwellenleitermoduls 1 aufgetragen wird. Danach lässt man den Kleber aushärten.
Anschließend werden Stiftfixierungen 47 an den nach innen weisenden Flächen der Anschlussstücke 2, 3, welche an den einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls 1 befestigt sind, angebracht (11). Jede Stiftfixierung 47 weist einen rechteckigen, umgedreht U-förmigen Querschnitt auf, so dass das Lichtwellenleitermodul 1 hindurchtreten kann. Die Stiftfixierung 47 weist ferner an beiden Seiten Ausformungen auf, in welchen Befestigungseinrichtungen ausgebildet sind, die die Führungsstifte befestigen. Beispielsweise umfasst jede einen Führungsstift haltende Befestigungseinrichtung eine abgesetzte Bohrung, die einen Abschnitt mit niedrigem Durchmesser, welcher es erlaubt, dass der Schaft eines dazugehörigen Führungsstifts 19, 20 hindurchtreten kann, sowie einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser, welcher den Kopf einer Schraube aufnehmen kann, aufweist, wobei die Schraube mit einem Innengewinde im Endbereich eines Führungsstifts verschraubt werden kann. Die abgesetzte Bohrung ist so plaziert, dass sie mit einem entsprechenden, einen Führungsstift aufnehmenden Führungsloch 12, 13 des Anschlussstücks 2 oder 3 ausgerichtet ist, wenn eine Stiftfixierung 47 am Anschlussstück befestigt ist.
Sodann werden die Führungsstifte 19, 20 in die die Führungsstifte aufnehmende Führungslöcher 12, 13 der Anschlussstücke 2 oder 3 von der Außenseite der Anschlussstücke her eingeführt, und die innen liegenden Seiten der Führungsstifte 19 und 20 werden an den Befestigungseinrichtungen der Stiftfixierungen 47 mittels Schrauben befestigt.
Anschließend werden Aufnahmelöcher und Verbindungsvorsprünge der Gehäusungen 41, 41' mit den jeweiligen Aufnahmelöchern und Verbindungsvorsprüngen der Steckerfassungen 44, 44' in Eingriff gebracht, nachdem Klebstoff an eine oder an beide der Außenflächen der Gehäusungen 41, 41' bzw. der Innenflächen der Steckerfassungen 44, 44' aufgetragen wurde. Daraufhin werden Stifte in entsprechende in den Gehäusungen 41, 41' und den Steckerfassungen 44, 44' ausgebildete Durchführungen gepresst, und so die Gehäusungen mit den Steckerfassungen verbunden.
Sodann werden die mit den Steckerfassungen 44, 44' verbundenen Gehäusungen 41, 41' an den jeweiligen Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls bzw. den Anschlussstücke 2, 3 angebracht. Speziell werden die an den einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls 1 befestigten Anschlussstücke 2, 3 in die jeweiligen endseitigen Aufnahmeeinrichtungen 41a, 41a' der Gehäusungen 41, 41' eingebracht, und der zwischenliegende Teil des Lichtwellenleitermoduls 1 wird in den jeweiligen Aufnahmebereich 41b, 41'b der Gehäusungen 41, 41' eingebracht. Da die einander gegenüberliegenden Endbereiche des Lichtwellenleitermoduls 1 und die jeweiligen Anschlussstücke 2, 3 von unabhängig voneinander ausgebildeten Gehäusungen 41, 41' aufgenommen sind, können das Lichtwellenleitermodul sowie die Anschlussstücke auf einfache Weise auch dann von den Gehäusungen aufgenommen werden, wenn das Lichtwellenleitermodul 1 eine Biegung aufweist.
Sodann werden MPO-Blindstecker 51 zum weiteren Zusammenbau des optischen Wellenleiterbauteils 40 in das Eingangs- und das Ausgangsende, also in die Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a der Steckerfassungen 44, 44' des halbfertigen Wellenleiterbauteils 40, gesteckt (15). Zu diesem Zeitpunkt gibt es ein entsprechendes Spiel zwischen dem Lichtwellenleitermodul 1, an dem die Anschlussstücke 2, 3 befestigt sind, sowie den Anschlussstücken 2, 3 an denen die Steckerfassungen angebracht sind und die an den einander gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls befestigt sind.
Die Blindstecker 51 haben die gleiche Form und Größe wie die Verbindungsstecker 23 und weisen die die Führungsstifte aufnehmenden Führungslöcher auf. Wenn die Blindstecker 51 in die Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a der Steckerfassung 44, 44' gedrückt werden, werden die Blindstecker aufgrund der Führungsfunktion der Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a in besonders günstiger Weise in diese Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a eingeführt. Werden die Blindstecker 51 weit in die Aufnahmeöffnungen eingeführt, stimmt die Längsachse der Blindstecker 51 ausreichend genau mit der der zugehörigen Steckerfassung 44 bzw. 44' überein. Werden die Blindstecker 51 ausreichend weit in die Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a eingedrückt, werden die die Führungsstifte aufnehmenden Führungslöcher der Blindstecker 51 ausreichend mit den Führungsstiften 19, 20, welche aus den Stirnflächen der Anschlussstücke 2, 3 in die Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a der Steckerfassungen 44, 44' herausragen, ausgerichtet. Somit wird die Stirnfläche der Blindstecker 51 mit den Stirnflächen des Lichtwellenleitermoduls 1 in Kontakt gebracht, während gleichzeitig Führungsstifte 19, 20 tief von den die Führungsstifte aufnehmenden Führungslöchern der Blindstecker aufgenommen werden können. Werden die Blindstecker 51 in die Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a der Steckerfassungen 44, 44' auf diese Weise eingedrückt, so können das Lichtwellenleitermodul 1 und die Anschlussstücke 2, 3, die an den einander gegenüberliegenden Enden des Lichtwellenleitermoduls angebracht sind, sich vorteilhafterweise in den Gehäusungen 41, 41' leicht bewegen, sofern dies erforderlich ist. Als Folge sind das Lichtwellenleitermodul 1 und die endseitigen Anschlussstücke 2, 3 in den Gehäusungen 41, 41' passgenau ausgerichtet, so dass die Lage und der Winkel der Stirnflächen (also auch der Verbindungsflächen des Wellenleiterbauteils) automatisch ausgerichtet sind.
Daraufhin werden Deckplatten 45, 45' auf die Oberseiten der Gehäusekörper 41B, 41'B und die Oberseiten der Anschlussstücke 2, 3, die von den Gehäusungen 41, 41' aufgenommen sind, aufgelegt und mittels eines Klebers befestigt. Dann werden die durch die Deckplatten 45, 45' abgedeckten Gehäusungen 41, 41' von einer Schutzgehäusung 42 aufgenommen. Die Gehäusungen 41, 41' und die Schutzgehäusung 42 sind so ausgeführt, dass zwischen ihnen ein ausreichendes Spiel besteht. Anschließend wird ein Kleber 52 zwischen die Gehäusungen 41 und 41' eingefüllt. Das Lichtwellenleitermodul 1, die Anschlussstücke 2, 3 und die Gehäusungen 41, 41', die wie oben beschrieben angeordnet wurden, werden durch den Klebstoff 52 mit der Schutzgehäusung 42 und untereinander verbunden. Abschließend wird der Gehäusedeckel 43 mit einem Kleber an der Schutzgehäusung 42 befestigt, so dass die obere Öffnung der Schutzgehäusung 42 mit dem Gehäusedeckel 43 verschlossen wird. Nachdem der Kleber 52 und die anderen Kleber ausgehärtet sind, werden die Blindstecker 51 aus den Steckerfassungen entfernt.
Das optische Wellenleiterbauteil 40 (MPO-Steckerfassung eines PLC-Moduls) wird auf die oben beschriebene Weise zusammengesetzt, wobei die Lageanordnung und die Winkelstellung der Eingangs- und Ausgangsstirnflächen des Lichtwellenleitermoduls 1 (MT-kompatibles PLC-Modul), welches sich darin befindet, auf eine optimale Passgenauigkeit mit den optischen Anschlusssteckern 23 (MPO-Stecker) justiert sind.
Um ein optisches Wellenleiterbauteil 40 mit optischen Faserbändern 21 zu verbinden, werden optische Anschlussstecker 23 in Aufnahmeöffnungen 44a, 44'a der Steckerfassungen 44, 44' des Wellenleiterbauteils eingesteckt und die Anschlussstecker 23 in diese Löcher gedrückt. Die Anschlussstecker 23 gleiten sanft auf die Anschlussstücke 2, 3 in den Aufnahmeöffnungen zu, während sie von der Aufnahmeöffnung geführt werden. Werden die Anschlussstecker weit in die Aufnahmeöffnungen eingesteckt, so werden die Längsachsen der Anschlussstecker genauer mit denen der Anschlussstücke ausgerichtet und Führungsstifte aufnehmende Führungslöcher 22 der Anschlussstecker sind hinreichend genau mit Führungsstiften 19, 20, welche aus den Stirnflächen der Anschlussstücke 2, 3 in die Aufnahmeöffnung der Steckerfassung 44, 44' hervorragen, ausgerichtet. Somit können die Führungsstifte 19, 20 der Anschlussstücke 2, 3 leicht und besonders passgenau in die die Führungsstifte aufnehmenden Führungslöcher der Anschlussstecker 23 eingeführt werden, wodurch das optische Faserband 21 unter Verwendung der Anschlussstecker 23 mit dem Lichtwellenleitermodul 40 verbunden wird. Somit sind die optischen Fasern des optischen Faserbands 21 optisch mit dem Lichtwellenleitermodul 1 des Wellenleiterbauteils 40 verbunden, so dass die unter Benutzung von Blindsteckern vorab ausgerichteten Stirnflächen der optischen Fasern korrekt mit den beiden Stirnflächen des Wellenleiters ausgerichtet sind.
Obwohl das Wellenleiterbauteil des dargestellten Ausführungsbeispiels dergestalt ausgeführt ist, dass es an beiden Enden (Eingang und Ausgang) mit optischen Faserbändern über optische Verbindungsstecker verbunden wird, kann die vorliegende Erfindung auch für optische Wellenleiterbauteile eingesetzt werden, welche an einem Ende mit einem optischen Faserband (mehrfaserige optische Fasern) oder einer einzelnen optischen Faser oder aber auch an beiden Enden mit einer einzelnen optischen Faser verbunden werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schutzgehäusung zum Schutz des Lichtwellenleitermoduls aus zwei einzelnen Gehäusehälften aufgebaut. Ebenso ist es denkbar, eine einstückige Gehäusung zu benutzen.

Claims

Optisches Wellenleiterbauteil zur Verbindung mit einem optischen Anschlussstecker (23) unter Benutzung zumindest eines Führungsstifts (19, 20), umfassend – einen optischen Wellenleiterabschnitt (1) mit einem optischen Wellenleiter; – ein Anschlussstück (2, 3), welches am Endbereich des optischen Wellenleiterabschnitts (1) befestigt ist und zumindest ein Loch (12, 13) aufweist, in dem der zumindest eine Führungsstift (19, 20) angeordnet ist; – eine Schutzeinrichtung (41, 41') zum Schutz des optischen Wellenleiterabschnitts, sowie – eine Steckerfassung (44, 44'), welche im Endbereich der Schutzeinrichtung (41, 41') angeordnet ist und welche mit einer Aufnahmeöffnung (44a, 44'a) zur Aufnahme des optischen Anschlusssteckers (23) versehen ist, wobei der optische Wellenleiterabschnitt (1) als ebenes Lichtwellenleitermodul mit einem langgestreckten Substrat (4) und einem in einer Umhüllung (5) eingesetzten Wellenleiterkern (6) ausgebildet ist, und wobei die Steckerfassung (44, 44') durch eingedrückte Stifte (46) an der Schutzeinrichtung (41, 41') befestigt ist.
Optisches Wellenleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtwellenleitermodul mit einem Endbereich derart im Anschlussstück (2, 3) aufgenommen ist, dass eine Stirnfläche (25a, 25b) bündig mit einer äußeren Stirnfläche (28, 29) des Anschlussstücks (2, 3) angeordnet ist.
Optisches Wellenleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Wellenleiterbauteil zwei Anschlussstücke (2, 3) aufweist, welche jeweils an gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls befestigt sind.
Optisches Wellenleiterbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an gegenüberliegenden Endbereichen des Lichtwellenleitermoduls (1) angeordneten Schutzeinrichtungen (41, 41') von einer Schutzgehäusung (42) aufgenommen werden.