Claims (14)
ÜBERSETZUNG Anmeldungsnummer PCT/US83/01968 Veröffentlichungsnummer WO 84/02582 United Techn. Corp. PatentansprücheTRANSLATION Application Number PCT / US83 / 01968 Publication Number WO 84/02582 United Techn. Corp. Claims
1. Lichtleitfaservorrichtung zum Senden oder Empfangen
von Lichtsignalen an einer Matrix von in gegenseitigem
Abstand angeordneten Lichtleitfaserenden, bestehend aus einem Halter mit mehreren inneren Kanälen, die eine metallische
Oberfläche haben, Glas-Lichtleitfasern, die
mit einem ersten Metall überzogen sind und zentrisch in den Kanälen aufgenommen sind, wobei die Fasern in einer
ebenen Fläche des Halters enden, und einem gegossenen und erstarrten zweiten Metall, das gleichabständig auf entgegengesetzten
Seiten jeder Faser an der ebenen Fläche
angeordnet ist, wobei die Schmelztemperatur des zweiten Metalls niedriger ist als die Schmelztemperatur des ersten
Metalls.1. Optical fiber device for transmitting or receiving
of light signals on a matrix of in mutual
Spaced optical fiber ends, consisting of a holder with several inner channels that have a metallic surface, glass optical fibers that
are coated with a first metal and are received centrally in the channels, with the fibers ending in a flat surface of the holder, and a cast and solidified second metal, which is equally spaced on opposite sides of each fiber on the flat surface
is arranged, wherein the melting temperature of the second metal is lower than the melting temperature of the first metal.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metall einen Zugelastizitätsmodul von
1,3-5,3 χ 104 MPa hat.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second metal has a tensile modulus of elasticity of 1.3-5.3 χ 10 4 MPa.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser einen Durchmesser von etwa 0,140 mm hat.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fiber has a diameter of about 0.140 mm.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal etwa 0,010-0,060 mm breiter als der Faserdurchmesser ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that
that the channel is about 0.010-0.060 mm wider than the fiber diameter.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche der Faser mit einem elementaren
Metall bis zu einer Dicke von etwa 0,001 mm ionenmetallisiert ist.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer surface of the fiber with an elementary
Metal is ion-plated to a thickness of about 0.001 mm.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter aus zwei miteinander verbundenen Teilen
besteht, wobei das erste Teil Nuten hat und das zweite Teil über den Nuten angeordnet ist und diese verschließt,
um dadurch die Kanäle zu bilden.6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holder consists of two interconnected parts
consists, wherein the first part has grooves and the second part is arranged over the grooves and closes them,
to thereby form the channels.
7. Lichtleitfaserpositionsmeßfühler, bestehend aus zwei Vorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtungen
gleiche Matrizen haben und so angeordnet sind, daß ihre ebenen Flächen getrennt durch einen Spalt einander gegenüberliegen,
und wobei eine bewegliche Modulatorplatte in dem Spalt angeordnet ist, die Perforationen in einem
Abstand hat, der mit dem Abstand der Lichtleitfaserenden korreliert, wobei die Bewegung der Platte die sich
gegenüberliegenden Paare von Fasern in der Matrix, durch die Licht übertragen werden kann, verändert.7. An optical fiber position sensor, consisting of two devices according to claim 1, wherein the devices
have the same matrices and are arranged in such a way that their flat surfaces are separated from each other by a gap,
and wherein a movable modulator plate is disposed in the gap, the perforations in one
Has a distance that correlates with the distance between the optical fiber ends, the movement of the plate being the
opposite pairs of fibers in the matrix through which light can be transmitted changed.
8. Verfahren zum Befestigen von mehreren in genauem gegenseitigem Abstand angeordneten Glas-Lichtleitfasern
als eine Matrix in einem Halter, gekennzeichnet durch:8. A method of securing a plurality of precisely spaced glass optical fibers
as a matrix in a holder characterized by:
a) Anbringen von mehreren Kanälen, die zur Aufnahme von Abschnitten von Fasern dienen, in genauen gegenseitigen
Abständen in dem Körper eines Halters;a) Attachment of several channels, which serve to receive sections of fibers, in precise mutual
Clearances in the body of a holder;
b) Aufbringen eines dünnen Metallüberzugs auf die Aus-b) Applying a thin metal coating to the
senoberflachen von mehreren Glas-Lichtleitfasern, der
eine erste Schmelztemperatur hat, wobei jede Faser nach dem überziehen einen Durchmesser hat, der kleiner
ist als die Breite des Kanals, in welchem sie anzuordnen ist;senoberflachen of several glass optical fibers, the
has a first melting temperature, each fiber having a diameter that is smaller after coating
is than the width of the channel in which it is to be placed;
c) Anordnen einer der überzogenen Fasern in jedem Kanal, um eine Fasermatrix herzustellen, wobei jede Faser
lose in ihren Kanal paßt, so daß eine geringfügige seitliche Bewegung quer zu der Faserlänge möglich ist;c) placing one of the coated fibers in each channel to form a fiber matrix, each fiber
fits loosely in its channel to allow slight lateral movement across the length of the fiber;
d) Erhitzen des mit den Fasern zusammengebauten Halters auf eine zweite Temperatur, die niedriger ist als die
erste Schmelztemperatur, und Einleiten von flüssigem Metall in die Kanäle, wodurch das Metall jede Faser
umfließt und jede Faser in ihrem Kanal zentriert;d) heating the holder, assembled with the fibers, to a second temperature lower than that
first melting temperature, and introducing liquid metal into the channels, making the metal each fiber
flows around and centers each fiber in its channel;
e) Abkühlen des Halters und der Fasern, um das flüssige Metall zum Erstarren zu bringen, wodurch das Metall
an dem dünnen Metallüberzug auf den Fasern haftet und jede in ihrem Kanal zentriert festhält.e) cooling the holder and the fibers to solidify the liquid metal, thereby causing the metal
adheres to the thin metal coating on the fibers and holds each one centered in its channel.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: Zerschneiden des Halters und der
darin enthaltenen Fasermatrix in zwei Teile, wobei die Schneidrichtung quer zu den Längen der in dem Halter enthaltenen
Fasern ist; und Polieren der Schnittenden der Fasern, um dadurch zwei zusammenpassende Teile zu schaffen,
die identische, präzisen Abstand aufweisende Fasermatrizen haben.9. The method according to claim 8, characterized by the following further steps: cutting the holder and the
Fiber matrix contained therein into two parts, the cutting direction being transverse to the lengths of the contained in the holder
Is fibers; and polishing the cut ends of the fibers to thereby create two mating parts,
which have identical, precisely spaced fiber matrices.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle hergestellt werden, indem an der Oberfläche
eines ersten Teils des Halters mehrere Nuten ge-10. The method according to claim 8, characterized in that the channels are made by on the surface
a first part of the holder has several grooves
-A--A-
bildet werden und die Nuten mit einem zweiten Teil des Halters bedeckt werden, wobei das erstarrte Metall
gleichabständig auf jeder Seite der Faser in der Nut angeordnet ist.are formed and the grooves are covered with a second part of the holder, the solidified metal
is equally spaced on each side of the fiber in the groove.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtmetallischer Halter benutzt wird und Metall
auf die Teile des Halters, die die Kanäle bilden, aufgedampft wird.11. The method according to claim 10, characterized in that a non-metallic holder is used and metal
is vapor deposited on the parts of the holder that form the channels.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Halters mit demselben flüssigen
Metall, das um die Fasern eingeleitet wird, miteinander verbunden werden.12. The method according to claim 10, characterized in that the two parts of the holder with the same liquid
Metal that is introduced around the fibers are bonded together.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall einen Zugelastizitätsmodul von 1,3-5,3 χ13. The method according to claim 8, characterized in that the metal has a tensile modulus of elasticity of 1.3-5.3 χ
104 MPa hat.10 4 MPa.
14. Verfahren zum Verbinden einer ummantelten Lichtleitfaser, die aus einem umhüllten Glaskern und einem Polymermaritel
besteht, mit der metallischen Oberfläche eines Halters, gekennzeichnet durch:14. Method for connecting a coated optical fiber, which consists of a coated glass core and a polymer maritel
consists, with the metallic surface of a holder, characterized by:
a) Abstreifen eines Teils des Mantels, um den umhüllten Glaskern auf einem ersten Abschnitt der Faser freizulegen
;a) stripping a portion of the cladding to expose the clad glass core on a first portion of the fiber
;
b) Aufbringen eines dünnen Metallüberzugs auf einen zweiten Abschnitt der Faser, wobei der zweite Abschnitt
sowohl den ersten Abschnitt als auch einen Teil des dazu benachbarten Mantels umfaßt und wobei der Metallüberzug
eine erste Schmelztemperatur hat;b) applying a thin metal coating to a second section of the fiber, the second section
comprises both the first section and a part of the jacket adjacent thereto and wherein the metal coating
has a first melting temperature;
c) Einführen der mit Metall überzogenen Lichtleitfaser in einen Hohlraum in einem Halter, um den ersten Abschnitt
lose in dem Hohlraum aufzunehmen und den überzogenen Mantelteil in unmittelbare Nähe des Halters
zu bringen;c) inserting the metal clad optical fiber into a cavity in a holder around the first section
loosely received in the cavity and the coated shell part in the immediate vicinity of the holder
bring to;
d) Einleiten eines flüssigen Metalls, das eine zweite Schmelztemperatur hat/ die niedriger ist als die erste
Schmelztemperatur, in den Hohlraum, damit es den ersten Abschnitt der Faser umfließt und den überzogenen
Mantel und den Halter miteinander verbindet, wo diese in unmittelbarer Nähe zueinander sind, so daß
das flüssige Metall den ersten Abschnitt der Faser in dem Hohlraum zentriert; undd) introducing a liquid metal which has a second melting temperature / which is lower than the first
Melting temperature, into the cavity so that it flows around the first section of the fiber and the coated one
Coat and the holder connects together where they are in close proximity to each other, so that
the liquid metal centers the first portion of the fiber in the cavity; and
e) Abkühlen des flüssigen Metalls, um das flüssige Metall in eine Verbindung zwischen den Teilen, die es berührt,
umzuwandeln.e) cooling the liquid metal to make the liquid metal a bond between the parts it touches,
to convert.