DE102005020109A1

DE102005020109A1 - Actively cooled plug-in connector for use at fiber optic cable, has cooling channels for coolant, and accommodated by outer part of connector or in contact that is heat-conducting with outer surface of connector

Info

Publication number: DE102005020109A1
Application number: DE102005020109A
Authority: DE
Inventors: Dieter W. Frank
Original assignee: Frank Optic Products Opti GmbH; Frank Optic Products Optische Technologien GmbH
Current assignee: Frank Optic Products - Fiber Optics And S De GmbH
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: DE102005020109B4; DE102005020109C5

Abstract

The connector has cooling channels (8, 9) for a coolant and as a part of a cooling circuit, where the connector is cooled from outside. The channels are accommodated by an outer part of the connector or in a contact that is heat-conducting with an outer surface of the connector. The channels are guided at a metal unit (7) that is fastening the connector. An end of the optical fiber projecting through a socket is fixed in the socket.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lösung für die Kühlung von an Lichtquellen, vorzugsweise an Laserlichtquellen angekoppelten Lichtleitkabeln. Sie bezieht sich insbesondere auf einen aktiv gekühlten Steckverbinder als Koppelstelle zwischen einer Lichtleitfaser und einer Laserlichtquelle höherer Leistung, das heißt, einer Leistung von 300 W und darüber. Selbstverständlich können gemäß der vorgeschlagenen Lösung gekühlte Steckverbinder aber auch zur Ankopplung von Lichtleitfasern an Laserlichtquellen mit geringerer Leistung verwendet werden, wobei dann jedoch möglicherweise auch einfachere Kühllösungen in Betracht kommen.The Invention relates to a solution for the cooling of at light sources, preferably coupled to laser light sources Optical fiber cables. It refers in particular to an actively cooled connector as a coupling point between an optical fiber and a laser light source higher Performance, that is, a power of 300 W and above. Of course, according to the proposed solution chilled Connector but also for coupling of optical fibers to laser light sources with lower power may be used, but then possibly also simpler cooling solutions in To consider.

Bei der Übertragung von Laserstrahlen über Lichtleitkabel treten insbesondere bei höheren Laserleistungen starke Übertragungsverluste auf, welche zum überwiegenden Teil als Wärmeverluste in Erscheinung treten und sich dabei vor allem in einer starken Erwärmung bis hin zur Überhitzung der zur Ankopplung der Lichtleitfaser an die Laserlichtquellen verwendeten Steckverbinder manifestieren. Bereits Leistungen von 300 W führen dabei in den Steckverbindern zu einer derartig großen Erhitzung, dass sich die am Steckverbinder, im Allgemeinen mittels Klemmtechnik montierte Faser in der axialen Faserrichtung bewegt. Hierdurch ändert sich der für die jeweilige Ankoppelstelle definiert eingestellte Fokus des Lasers, was zu zusätzlichen Übertragungsverlusten führt. Im ungünstigen Fall kann diese Veränderung der Ankopplungsbedingungen sogar zu einer Zerstörung der Lichtleitfaser führen. Zudem führt die zumeist angewandte Klemmverbindung auch dazu, dass die Faser, insbesondere bei temperaturbedingten Ausdehnungserscheinungen einer mechanischen Druckbelastung ausgesetzt wird, was durch eine dadurch möglicherweise entstehende Beschädigung des die Faser unmittelbar umgebenden Mantels oder sogar ihres Cladding gegebenenfalls weitere Leistungs- beziehungsweise Übertragungsverluste zur Folge hat.at the transmission of laser beams via fiber optic cables occur especially at higher levels Laser power strong transmission losses on, which for the most part Part as heat losses emerge and, above all, in a strong warming up to overheating used for coupling the optical fiber to the laser light sources Manifest connector. Already achievements of 300 W lead thereby in the connectors to such a large heat that the on the connector, generally mounted by means of clamping technology Fiber moved in the axial fiber direction. This changes the for the respective coupling point defines the set focus of the laser, resulting in additional transmission losses leads. Im unfavorable Fall can be this change The coupling conditions even lead to a destruction of the optical fiber. moreover leads the most also applied clamping connection that the fiber, in particular with temperature-induced expansion phenomena of a mechanical Pressure load is exposed, which may be a result of this resulting damage the coat immediately surrounding the fiber or even its cladding possibly further power or transmission losses entails.

Zur Vermeidung der bei Klemmverbindungen auftretenden mechanischen Belastung der Lichtleitfaser und zur Verhinderung ihrer Bewegung in Faserlängsrichtung käme grundsätzlich auch der Einsatz von Klebetechniken zur Befestigung des Steckverbinders an der Lichtleitfaser in Betracht. Allerdings tritt hierbei das Problem auf, dass auch die dazu in Frage kommenden Kleber nur in Grenzen temperaturbeständig sind.for Avoidance of mechanical stress occurring during clamping connections the optical fiber and to prevent their movement in the fiber longitudinal direction basically also the use of adhesive techniques for attaching the connector on the optical fiber into consideration. However, this happens Problem on that even the adhesive in question only in Limits temperature resistant are.

Aus den zuvor dargestellten Gründen macht es sich erforderlich, die zur Übertragung von Laserlicht höherer Leistung genutzten Übertragungssysteme an den kritischen Stellen, also insbesondere im Bereich der Steckverbinder, zu kühlen. In der Vergangenheit sind unterschiedliche Methoden zur Reduzierung der an den Steckverbindern auftretenden Temperaturen entwickelt worden. So werden beispielsweise für den Steckverbinder und den Anschlussflansch Materialien verwendet, welche eine besonders gute Wärmeleitung aufweisen, um so die auftretende Wärme durch Wärmeleitung abzuführen. Zur weiteren Verbesserung dieser passiven Kühlung werden die entsprechenden Elemente gegebenenfalls noch mit Kühlkörpern in Verbindung gebracht, um so die wärmeableitende Fläche zu vergrößern. Eine noch wirksamere Wärmeabfuhr wird jedoch durch aktive Kühlsysteme erreicht. Für die aktive Kühlung sind luft- und flüssigkeitsgekühlte Systeme bekannt. Mit luftgekühlten Systemen, welche das Prinzip einer zusätzlichen Wärmeabfuhr durch Konvektion nutzen, werden dabei bereits gute Ergebnisse erreicht. Am effektivsten ist jedoch die Flüssigkeitskühlung beziehungsweise die Wasserkühlung. Dabei bietet es sich an, die Teile des Lichtübertragungssystems, insbesondere dessen Koppelstellen, in den Kühlkreislauf der ohnehin zu kühlenden Laser einzubeziehen.Out the reasons given above it is necessary that for the transmission of laser light higher power used transmission systems at critical points, especially in the area of connectors, to cool. In the past, different methods of reduction developed the temperatures occurring at the connectors Service. For example, for the connector and the Connection flange materials used, which is a particularly good heat conduction have, so as to dissipate the heat generated by heat conduction. To further Improvement of this passive cooling will be if necessary, the corresponding elements still with heat sinks in Combined, so the heat dissipating area to enlarge. A even more effective heat dissipation is, however, through active cooling systems reached. For the active cooling Air and liquid cooled systems are known. With air-cooled Systems that the principle of additional heat removal by convection good results are already achieved. Most effective However, the liquid cooling or the water cooling. there It makes sense, the parts of the light transmission system, in particular its coupling points, in the cooling circuit to cool anyway Include laser.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Kühlung der Laser im Allgemeinen mit deionisiertem Wasser. Deionisiertes Wasser hat jedoch den Nachteil, dass es aus wärmeleitenden Materialien, insbesondere aus Metallen, Ionen herauslöst und hierdurch die Materialien angreift. Sofern daher die Kühlung der Steckverbinder durch Einbeziehung in den Kühlkreislauf des Lasers und, wie dies nach dem Stand der Technik praktiziert wird, im Innern des Steckverbinders, nämlich im Bereich der Ferule und/oder des Faserhalters erfolgt, werden erhöhte Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit der für die Steckverbinder verwendeten Materialien gestellt. Die Verwendung entsprechend ausgesuchter Materialien für die Steckverbinder, aber auch für die Flansche, führt jedoch in nachteiliger Weise zu einer Verteuerung der Systeme. Zudem hat es sich gezeigt, dass im Laufe der Zeit selbst hochwertige und daher teure Materialien durch das ionisierte Wasser angegriffen werden.To In the prior art, the cooling of the laser is generally done with deionized water. However, deionized water has the disadvantage that it is thermally conductive Materials, in particular of metals, ions dissolves and thereby the materials are attacking. Therefore, if the cooling of the connector by Inclusion in the cooling circuit of the laser and, as practiced in the prior art is, inside the connector, namely in the field of Ferule and / or of the fiber holder, are increased demands on the corrosion resistance the for the connectors used materials put. The usage according to selected materials for the connectors, but also for the flanges, leads but disadvantageously to an increase in the cost of the systems. moreover It has been shown to be high quality by itself over time and therefore expensive materials are attacked by the ionized water.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lösung für die Kühlung von an Laserlichtquellen angekoppelten Lichtleitkabeln anzugeben, welche einerseits eine effiziente aktive Kühlung unter Verwendung einer Kühlflüssigkeit ermöglicht, dabei aber andererseits die vorgenannten Nachteile vermeidet. Insbesondere soll dabei die Kühlung so ausgelegt sein, dass die Koppelstelle zwischen der Lichtleitfaser und der Laserlichtquelle auch ohne die Verwendung besonders korrosionsbeständiger Materialien für die Elemente des Steckverbinders eine langzeitsichere Kopplung mit einer verlustarmen Einkopplung des Laserlichts in die Faser gewährleistet.The object of the invention is therefore to provide a solution for the cooling of coupled to laser light sources optical fibers, which on the one hand allows efficient active cooling using a cooling fluid, while avoiding the other hand, the aforementioned disadvantages. In particular, the cooling should be designed so that the coupling point between the optical fiber and the laser light source without the use of particularly corrosion-resistant materials for the elements of the connector a long-term reliable coupling with a low-loss coupling ensured by the laser light in the fiber.

Die Aufgabe wird durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.The Task is by a cooling system solved with the features of the main claim. Advantageous output or Further developments of the invention are given by the dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird der Steckverbinder erfindungsgemäß durch eine aktive Kühlung von außen gekühlt ist, wobei mindestens ein Kühlkanal für eine Kühlflüssigkeit, als Teil eines Kühlkreislaufs durch einen äußeren Teil des Steckverbinders oder ein mit einer Außenfläche des Steckverbinders in einen wärmeleitenden Kontakt gebrachtes und am Steckverbinder befestigtes Metallelement geführt ist. Dabei ist der Kühlkanal beziehungsweise sind die Kühlkanäle gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform Teil eines externen, von der Kühlung der Laserlichtquelle unabhängigen Kühlkreislaufs. Bei der Kühlflüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um destilliertes Wasser.for solution the task of the connector according to the invention an active cooling of Outside chilled is, wherein at least one cooling channel for one Coolant, as part of a refrigeration cycle through an outer part of the connector or one with an outer surface of the connector in a thermally conductive Contact brought and fastened to the connector metal element guided is. Here is the cooling channel or are the cooling channels according to a preferred training part of an external, from the cooling of the Laser light source independent Cooling circuit. For the coolant it is preferably distilled water.

Gemäß einer praxisgerechten Ausbildungsform besteht der Steckverbinder im Wesentlichen aus einer Hülse, in welcher ein die Hülse teilweise durchragendes Ende einer Lichtleitfaser fixiert ist, einer Ferule und einer Schlauchklemme. Die Hülse und das sie durchragende Ende der Lichtleitfaser, mit ihrer die Lichteinkopplungsfläche bildenden Stirnfläche werden von der Ferule aufgenommen. Mittels einer an der Ferule zu montierenden Überwurfmutter ist die Ferule mit einem komplementären Steckverbinder der Laserlichtquelle verbindbar und damit der erfindungsgemäße Steckverbinder an einem komplementären Steckverbinder zu befestigen. Auf die Ferule und einen äußeren, auf der der Lichteinkopplungsfläche gewandeten Seite aus der Ferule herausragenden Mantel des Lichtleitkabels ist die metallische Schlauchklemme aufgeklemmt. Bei dieser Ausbildungsform ist der mindestens eine in den Kühlkreislauf einbezogene Kühlkanal durch die Schlauchklemme oder durch einen, mit der Schlauchklemme in einen wärmeleitenden Kontakt gebrachten Metallblock geführt. Entsprechendes gilt für mehrere eventuell vorhandene Kühlkanäle. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass mit dieser äußeren Laserlichtquelle bis zu 1 kW problemlos an Lichtleitfasern anzukoppeln und zu betreiben sind. Es wird angenommen, dass Lichtleitfasern eventuell sogar mit Lasern mit einer Leistung > 3 kW in dieser Weise betrieben werden können.According to one Practical form of training, the connector consists essentially of a sleeve, in which a the sleeve partially projecting end of an optical fiber is fixed, a Ferule and a hose clamp. The sleeve and the towering End of the optical fiber, with its the Lichteinkopplungsfläche forming Be the face taken from the Ferule. By means of a to be mounted on the ferrule union nut is the ferule with a complementary connector of the laser light source connected and thus the connector according to the invention on a complementary Secure connector. On the Ferule and an outer, on the light input surface facing side of the ferule protruding jacket of the fiber optic cable the metallic hose clamp is clamped. In this form of training is the at least one in the cooling circuit included cooling channel through the hose clamp or through one, with the hose clamp in a heat-conducting Contact delivered metal block led. The same applies to several possibly existing cooling channels. surprisingly Way has been shown that with this external laser light source up to 1 kW easily coupled to optical fibers and operate are. It is believed that optical fibers may even be with Lasers with a power> 3 kW can be operated in this way.

Die Lichtleitfaser ist bei einer bevorzugten Ausführung dieser Ausbildungsform, anders als nach dem Stand der Technik im Allgemeinen gebräuchlich, mit dem sie unmittelbar umgebenden Mantel in die von der Ferule aufgenommene Hülse eingeklebt. Dabei ist es im Sinne der Erfindung, wenn der oder die Kühlkanäle in einem auf die Schlauchklemme aufgeklemmten Kupferblock, parallel zur Längsachse der Lichtleitfaser verlaufend ausgebildet sind.The Optical fiber is in a preferred embodiment of this embodiment, unlike the prior art in common use with the coat immediately surrounding it into the one taken up by the Ferule Sleeve glued. It is within the meaning of the invention, if the one or more cooling channels in one clamped on the hose clamp copper block, parallel to the longitudinal axis the optical fiber are designed to extend.

Die bevorzugte Ausführungsform ist jedoch jene, bei welcher der oder die Kühlkanäle durch die Schlauchklemme geführt sind. Entsprechend einer möglichen Umsetzung der Erfindung sind dabei der oder die Kühlkanäle in der Schlauchklemme, parallel zur Längsachse der Lichtleitfaser verlaufend ausgebildet. Eine andere Möglichkeit besteht in der Anordnung eines spiralförmig um den Umfang der Lichtleitfaser geführten Kühlkanals. Schließlich ist es auch möglich, in der Schlauchklemme mehrere, zu einander parallel verlaufende Kühlkanäle anzuordnen, die um den Umfang der Lichtleitfaser herum geführt sind.The preferred embodiment however, is that in which the one or more cooling channels through the hose clamp guided are. According to a possible Implementation of the invention are the or the cooling channels in the Hose clamp, parallel to the longitudinal axis the optical fiber running formed. Another possibility consists in the arrangement of a spiral around the circumference of the optical fiber out Cooling channel. After all it is also possible in the hose clamp several, parallel to each other To arrange cooling channels which are guided around the circumference of the optical fiber around.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen nochmals näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The Invention will be explained in more detail below with reference to embodiments. In the associated Drawings show:

1: Einen Kühlblock zur Nachrüstung an einem in herkömmlicher Weise gestalteten Steckverbinder für die Ankopplung einer Lichtleitfaser an eine Laserquelle 1 : A cooling block for retrofitting in a conventionally designed connector for coupling an optical fiber to a laser source

2a: Die Schlauchklemme eines in herkömmlicher Weise ausgebildeten Steckverbinders, auf welche der Kühlblock gemäß 1 aufmontiert wird 2a : The hose clamp of a conventionally formed connector, on which the cooling block according to 1 is mounted

2b: Die Schlauchklemme eines Steckverbinders mit integrierter Kühlung 2 B : The hose clamp of a connector with integrated cooling

3: Einen Faserhalter zur Verwendung in einem Steckverbinder mit integrierter Kühlung 3 : A fiber holder for use in a connector with integrated cooling

4: Eine Ferule, in welche der Faserhalter gemäß 3 montiert wird 4 : A ferule into which the fiber holder according to 3 is mounted

5: Den unter Verwendung der Teile gemäß den 2b, 3 und 4 vollständig montierten Steckverbinder mit integrierter Kühlung 5 : Using the parts according to the 2 B . 3 and 4 fully assembled connector with integrated cooling

6a: Den Steckverbinder gemäß 5 in räumlicher Darstellung und mit daran befestigen Schläuchen für das Kühlmittel in einer Seitenansicht 6a : The connector according to 5 in a spatial representation and attached thereto hoses for the coolant in a side view

6b: Den Steckverbinder nach 6a in einer Draufsicht 6b : The connector after 6a in a top view

Die 1a und 1b zeigen einen Kühlblock 7, der zur Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung an einem Steckverbinder herkömmlicher Ausbildung montierbar und somit auch an bereits im Einsatz befindlichen Steckverbindern nachrüstbar ist. Dabei zeigt die 1a den Kühlblock 7 in einer radial beziehungsweise quer geschnittenen Darstellung, während er in der 1b in axial beziehungsweise längs geschnittener Darstellung mit einem entlang der in der 1a angetragenen Linie A-A geführten Schnitt wiedergegeben ist. Die Orientierungsrichtung des jeweiligen Schnitts, also radial beziehungsweise quer einerseits und axial beziehungsweise längs andererseits bezieht sich bei den 1a und 1b ebenso wie bei den Erläuterungen zu den anderen Darstellungen auf die Faserlängsachse x der Lichtleitfaser 2. Demnach soll unter einem axial beziehungsweise längs geführten Schnitt ein parallel zur Faserlängsachse x einer vom Steckverbinder aufgenommenen Lichtleitfaser 2 verstanden werden, wobei der Steckverbinder gegebenenfalls von einem Kühlblock 7 gemäß der 1a und 1b umgeben ist. Bei einer Ausbildungsform mit einem Kühlblock 7 gemäß der 1a und 1b wird die in herkömmlicher Weise ausgebildete Schlauchklemme 6' eines insoweit ebenfalls in herkömmlicher Weise ausgebildeten Steckverbinders, welche in der 2a gezeigt ist, in die Bohrung beziehungsweise Öffnung 19 des Kühlblocks 7 geschoben und mittels der Schraube 20 so darin verklemmt, dass ein guter Wärmeübergang zwischen der Schlauchklemme 6' und dem Kühlblock 7 gegeben ist.The 1a and 1b show a cooling block 7 , which can be mounted to implement the inventive solution to a connector conventional training and thus retrofittable to already in use connectors. It shows the 1a the cooling block 7 in a radially or transversely cut representation, while in the 1b in axial or longitudinal sectional view with a along the Indian 1a plotted line AA guided section is reproduced. The orientation direction of the respective section, that is to say radially or transversely on the one hand and axially or longitudinally on the other hand, relates to the 1a and 1b as well as in the explanation of the other representations on the fiber longitudinal axis x of the optical fiber 2 , Accordingly, under an axially or longitudinally guided cut, a parallel to the fiber longitudinal axis x of an optical fiber received by the connector 2 may be understood, wherein the connector optionally from a cooling block 7 according to the 1a and 1b is surrounded. In an embodiment with a cooling block 7 according to the 1a and 1b becomes the conventionally formed hose clamp 6 ' a so far also trained in a conventional manner connector which in the 2a is shown in the bore or opening 19 of the cooling block 7 pushed and by means of the screw 20 so jammed that a good heat transfer between the hose clamp 6 ' and the cooling block 7 given is.

In der entlang der Linie A-A axial geschnittenen Darstellung der 1b sind die in dem Kühlblock 7 ausgebildeten Kühlkanäle 8, 9 – im gezeigten Beispiel zwei Kühlkanäle 8, 9 – gut zu erkennen. Die Kühlkanäle 8, 9 werden über einen Einlass 12 und einen Auslass 13 sowie daran zu befestigende Kühlmittelschläuche 24, 25, welche in der Darstellung der 1b nicht gezeigt sind, in einen Kühlkreislauf einbezogen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen gegenüber der Kühlung der Laserlichtquelle separaten beziehungsweise externen Kühlkreislauf, bei dem als Kühlmittel vorzugsweise destilliertes Wasser eingesetzt wird. Über den Einlass 12 und den Auslass 13 wird die Kühlflüssigkeit durch die Kühlkanäle 8, 9 des Kühlblocks 7 geführt. Bei der Verwendung destillierten Wassers zur Kühlung kann für den Kühlblock 7 ein Material eingesetzt werden, an dessen Korrosionsbeständigkeit geringere Anforderungen gestellt werden können, als an Materialien, welche mit deionisiertem Wasser in Kontakt kommen. Das Augenmerk kann daher auf die Verwendung eines besonders gut wärmeleitenden Materials gelegt werden. Insoweit ist der Einsatz von Kupfer als guter Wärmeleiter besonders vorteilhaft. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den Kühlblock 7 aus einem korrosionsbeständigeren Material herzustellen und die aktive Kühlung in den Kühlkreislauf des Lasers unter Verwendung deionisierten Wassers einzubeziehen.In the axial line along the line AA section of the 1b are those in the cooling block 7 trained cooling channels 8th . 9 - In the example shown two cooling channels 8th . 9 - clearly visible. The cooling channels 8th . 9 be over an inlet 12 and an outlet 13 and coolant hoses to be attached thereto 24 . 25 , which in the representation of the 1b not shown are included in a refrigeration cycle. This is preferably a separate from the cooling of the laser light source or external cooling circuit, in which preferably distilled water is used as the coolant. About the inlet 12 and the outlet 13 the coolant is passing through the cooling channels 8th . 9 of the cooling block 7 guided. When using distilled water for cooling can be used for the cooling block 7 a material can be used, whose corrosion resistance lower requirements can be placed, as compared to materials which come into contact with deionized water. The focus can therefore be placed on the use of a particularly good heat conducting material. In that regard, the use of copper as a good conductor of heat is particularly advantageous. Of course it is also possible, the cooling block 7 made of a more corrosion resistant material and to include the active cooling in the cooling circuit of the laser using deionized water.

2a zeigt, wie bereits erwähnt, eine Schlauchklemme 6' herkömmlicher Ausbildung, welche über an ihrem Außenumfang vorgesehene Gewindebohrungen 21', 22', 23' auf einer eine Lichtleitfaser 2 aufnehmenden Ferule 5 und einem, das zur Laserlichtübertragung geeignete Lichtleitkabel 1 umgebenden Mantel 10, vorzugsweise als Metallschlauch ausgebildet, mittels Madenschrauben zu befestigen ist. Auf diese Schlauchklemme 6' wird, wie bereits erwähnt, der Kühlblock 7 gemäß der 1a mit seiner Öffnung 19 aufgeschoben. 2a shows, as already mentioned, a hose clamp 6 ' conventional training, which provided on its outer circumference threaded holes 21 ' . 22 ' . 23 ' on one an optical fiber 2 accommodating ferule 5 and a light guide cable suitable for laser light transmission 1 surrounding coat 10 , preferably designed as a metal hose, is to be fastened by means of grub screws. On this hose clamp 6 ' is, as already mentioned, the cooling block 7 according to the 1a with his mouth 19 postponed.

Dem gegenüber zeigt die 2b eine Schlauchklemme 6, welche gemäß einer bevorzugten Umsetzungsform der Erfindung durch die Anordnung einer in den Steckverbinder integrierten Kühlung modifiziert ist. Wie zu erkennen, ist dabei in die Schlauchklemme 6 eine axial, das heißt parallel zur Längsachse x einer durch den Steckverbinder aufgenommenen Faser 2, verlaufender Kühlkanal 8 eingearbeitet. Durch radial auf den Kühlkanal 8 geführte Bohrungen sind ein Kühlmitteleinlass 12 und ein Kühlmittelauslass 13 ausgebildet, an welchen hier nicht gezeigte Schläuche 24, 25 eines Kühlkreislaufs anschließbar sind. Auch diese Schlauchklemme 6 weist wie die bekannte Ausführungsform gemäß 2a Gewindebohrungen 21, 22, 23 auf, über welche sie mittels Madenschrauben auf die übrigen Komponenten, nämlich die Ferule 5 und den Metallschlauch 10 des Lichtleitkabels 1 (siehe dazu auch 5) aufgeklemmt wird. Die beiden zur Befestigung an der Ferule 5 dienenden Gewindebohrungen 21, 22 sind dabei, wie erkennbar, gegenüber dem Kühlkanal 8 angeordnet. Im Zuge der Befestigung der Schlauchklemme 6 mittels der in die Gewindebohrungen 21, 22 einzuschraubenden Madenschrauben wird eine durch die Schlauchklemme 6 aufgenommene Ferule 5 mit der eingeführten Lichtleitfaser 2 gegen den durch den Kühlkanal 8 aktiv gekühlten Flächenabschnitt der Schlauchklemme 6 gedrückt. Hierdurch wird ein besonders guter Wärmeübergang erreicht.The opposite shows the 2 B a hose clamp 6 , which is modified according to a preferred embodiment of the invention by the arrangement of an integrated cooling in the connector. As you can see, it is in the hose clamp 6 an axial, that is parallel to the longitudinal axis x of a fiber received by the connector 2 , running cooling channel 8th incorporated. By radially on the cooling channel 8th guided holes are a coolant inlet 12 and a coolant outlet 13 formed on which not shown hoses 24 . 25 a cooling circuit can be connected. Also this hose clamp 6 has as the known embodiment according to 2a threaded holes 21 . 22 . 23 on which they are using grub screws on the other components, namely the Ferule 5 and the metal hose 10 of the fiber optic cable 1 (see also 5 ) is clamped. The two for attachment to the Ferule 5 serving threaded holes 21 . 22 are, as can be seen, against the cooling channel 8th arranged. In the course of attaching the hose clamp 6 by means of in the threaded holes 21 . 22 to be screwed grub screws is a through the hose clamp 6 recorded ferule 5 with the introduced optical fiber 2 against the through the cooling channel 8th actively cooled surface section of the hose clamp 6 pressed. As a result, a particularly good heat transfer is achieved.

Die 3 zeigt einen Faserhalter 4, welcher die eigentliche Lichtleitfaser 2 aufnimmt und ein Außenfeingewinde aufweist, mittels welchem er in eine in der 4 dargestellte Ferule 5 eingeschraubt wird. Wie ersichtlich, weist der hülsenförmig ausgeführte Faserhalter 4 in seinem Inneren einen Absatz 14 auf. Hierdurch ist ein erster, nahezu dem Außendurchmesser der Lichtleitfaser entsprechender Innendurchmesser 15 des Faserhalters 4 ausgebildet, an welchen sich ein größerer Innendurchmesser 16 anschließt. Durch den größeren Innendurchmesser 16 wird ein Volumen gebildet, welches der Aufnahme eines Klebers zur Verklebung des Faserhalters 4 mit dem Mantel 3 einer in den Faserhalter 4 eingeführten Lichtleitfaser 2 und damit zur Fixierung der Faser 2 in dem Faserhalter 4 dient. Der Faserhalter 4 mit einer darin eingeklebten Lichtleitfaser 2 (Die Lichtleitfaser ist in der 3 nicht gezeigt) wird in die, insoweit in üblicher Weise ausgebildete Ferule 5 gemäß 4 eingeführt und über sein Außengewinde in dieser verschraubt. Über die Feingewinde auf der Außenseite des Faserhalters 4 und der Innenseite der Ferule 5 wird dabei gleichzeitig die Justage für die Lage der Lichtleitfaser 2 in der Ferule 5 vorgenommen. Dabei wird der Faserhalter 4 so weit in die Ferule 5 eingeführt, dass die Stirnfläche der Lichtleitfaser, also ihre Lichteinkopplungsfläche 17, mit dem, bezogen auf die Figur rechten axialen Ende 18 der Ferule 5 eine Ebene bildet. Die Ferule 5 mit dem darin montierten Faserhalter 4 wird schließlich mittels der Schlauchklemme 6, wie in der 5 gezeigt, fixiert und somit das Lichtleitkabel 1 fest am Steckverbinder montiert. Die Fixierung erfolgt, wie bereits erläutert, über Gewindebohrungen 21, 22, 23 und darin einzuschraubende Madenschrauben. Dabei sind im Bereich des den Mantel 10 des Lichtleitkabels 1 bildenden Metallschlauchs für eine sichere Fixierung vorzugsweise mehrere zur Aufnahme von Madenschrauben vorgesehene Gewindebohrungen 23 auf dem Umfang der Schlauchklemme 6 angeordnet.The 3 shows a fiber holder 4 which is the actual optical fiber 2 receives and has a Außenfeingewinde by which he in one in the 4 represented Ferule 5 is screwed in. As can be seen, the sleeve-shaped fiber holder 4 a heel in its interior 14 on. As a result, a first, approximately the outer diameter of the optical fiber corresponding inner diameter 15 of the fiber holder 4 formed, to which a larger inner diameter 16 followed. Due to the larger inside diameter 16 a volume is formed, which is the inclusion of an adhesive for bonding the fiber holder 4 with the coat 3 one in the fiber holder 4 introduced optical fiber 2 and thus for fixing the fiber 2 in the fiber holder 4 serves. The fiber holder 4 with a glued in optical fiber 2 (The optical fiber is in the 3 not shown) is in, so far trained in the usual way Ferule 5 according to 4 introduced and bolted on his external thread in this. About the fine thread on the outside of the fiber holder 4 and the inside of the ferule 5 while doing the adjustment for the situation the optical fiber 2 in the Ferule 5 performed. This is the fiber holder 4 so far into the Ferule 5 introduced that the end face of the optical fiber, so their Lichteinkopplungsfläche 17 , with which, relative to the figure right axial end 18 the ferule 5 forming a plane. The Ferule 5 with the fiber holder mounted therein 4 Finally, by means of the hose clamp 6 , like in the 5 shown, fixed and thus the light guide cable 1 firmly mounted on the connector. The fixing takes place, as already explained, via threaded holes 21 . 22 . 23 and grub screws to be screwed therein. Here are in the area of the coat 10 of the fiber optic cable 1 forming metal hose for a secure fixation preferably several provided for receiving grub screws threaded holes 23 on the circumference of the hose clamp 6 arranged.

Der in der 5 nach vollständiger Montage gezeigte Steckverbinder ist, wie erkennbar, mit einer integrierten Kühlung, das heißt mit einer Schlauchklemme 6 gemäß 2b ausgestattet. Die 6a und 6b zeigen den auf dem Lichtleitkabel 1 fertig montierten Steckverbinder nochmals in einer räumlichen Darstellung. Wie aus den 6a und 6b erkennbar, sind an den Einlass 12 und den Auslass 13 für das Kühlmittel entsprechende Schläuche 24, 25 montiert. Dabei zeigt die 6a den Steckverbinder in einer, bezogen auf die aufmontierten Schläuche 24, 25, seitlichen Darstellung, während die 6b die Anordnung nochmals in einer Draufsicht wiedergibt.The Indian 5 after complete assembly shown connector is, as can be seen, with an integrated cooling, that is with a hose clamp 6 according to 2 B fitted. The 6a and 6b show that on the fiber optic cable 1 assembled connectors again in a spatial representation. Like from the 6a and 6b recognizable, are at the inlet 12 and the outlet 13 for the coolant corresponding hoses 24 . 25 assembled. It shows the 6a the connector in one, based on the mounted hoses 24 . 25 , lateral view, while the 6b the arrangement again in a plan view reproduces.

11: Lichtleitkabeloptical cable
22: Lichtleitfaser bzw. Faseroptical fiber or fiber
33: Mantelcoat
44: Hülseshell
55: Feruleferrule
6, 6'6 6 ': Schlauchklemmehose clamp
77: Metallelement bzw. Metallblockmetal element or metal block
88th: Kühlkanalcooling channel
99: Kühlkanalcooling channel
1010: Mantelcoat
1111: ÜberwurfmutterNut
1212: Einlassinlet
1313: Auslassoutlet
1414: Absatzparagraph
1515: InnendurchmesserInner diameter
1616: InnendurchmesserInner diameter
1717: LichteinkopplungsflächeLichteinkopplungsfläche
1818: (axiales) Ende der Ferule(Axial) End of the Ferule
1919: Öffnungopening
2020: Schraubescrew
21, 2121 21: Gewindebohrungthreaded hole
22, 2222 22: Gewindebohrungthreaded hole
23, 2323 23: Gewindebohrungthreaded hole

Claims

Active cooling connector used to couple an optical fiber ( 2 ) with a light source on a light guide cable ( 1 ), characterized in that the connector is cooled from the outside, wherein at least one cooling channel ( 8th . 9 ) for a cooling liquid, as part of a cooling circuit through an outer part ( 5 ) of the connector or a metal element brought into a heat-conducting contact with an outer surface of the connector and fastened to the connector ( 7 ) is guided.

Connector according to claim 1 for coupling to a laser light source, characterized in that the one or more cooling channels ( 8th . 9 ) Are part of an external, that is, independent of the cooling of the laser light source cooling circuit, wherein the cooling liquid is distilled water.

Connector according to claim 1 or 2, consisting essentially of a sleeve ( 4 ), in which a the sleeve ( 4 ) partially projecting end of an optical fiber ( 2 ) is fixed, one the sleeve ( 4 ) and the end of the optical fiber ( 2 ), with its the Lichteinkopplungsfläche ( 17 ) forming end face ( 5 ), which by means of a union nut ( 11 ) is connectable to a complementary connector of the light source, and one to the ferrule ( 5 ) and an outer, on the light coupling surface ( 17 ) side facing away from the ferule ( 5 ) outstanding coat ( 10 ) of the optical fiber cable ( 1 ) clamped metallic hose clamp ( 6 . 6 ' ), characterized in that the one or more cooling channels included in the cooling circuit ( 8th . 9 ) through the hose clamp ( 6 . 6 ' ) or by a metal block brought into heat-conducting contact therewith ( 7 ) is guided.

Connector according to claim 3, characterized in that the optical fiber ( 2 ) with a fiber ( 2 ) immediately surrounding coat ( 3 ) in the of the Ferule ( 5 ) received sleeve ( 4 ) is glued.

Connector according to claim 3 or 4, characterized in that the one or more cooling channels ( 8th . 9 ) in one on the hose clamp ( 6 ' ) clamped copper block ( 7 ), parallel to the longitudinal axis (x) of the optical fiber ( 2 ) are formed running.

Connector according to claim 3 or 4, characterized in that the one or more cooling channels ( 8th ) in the hose clamp ( 6 ), parallel to the longitudinal axis (x) of the optical fiber ( 2 ) are formed running.

Connector according to claim 3 or 4, characterized in that in the hose clamp ( 6 ) spirally around the circumference of the optical fiber ( 2 ) guided cooling channel ( 8th ) is trained.

Connector according to claim 3 or 4, characterized in that in the hose clamp ( 6 ) several around the circumference of the optical fiber ( 2 ) guided cooling channels ( 8th ) are formed.