DE19529527C1 - Verfahren zur Herstellung einer Faser-Ferrule-Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faser-Ferrule-Ver­ bindung, bei dem eine Lichtleiterfaser aus Kunststoff, die bei ihrer Erzeugung in Längsrichtung gestreckt ist, in eine Bohrung einer Ferrule gesteckt wird und darin festgelegt wird, wobei bei Erhitzung der Lichtleiterfaser auf eine Aufquelltemperatur die Streckung zurückgeht und die Lichtleiterfaser durch­ messermäßig aufquillt, und bei dem die die Lichtleiterfaser aufnehmende Fer­ rule bis zur Aufquelltemperatur an der Lichtleiterfaser erhitzt wird, nach Patent 44 21 531.

In dem Hauptpatent wird für die Zuführung der Wärmeenergie zur Erhitzung der Lichtleiterfaser eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Ferrule über die Länge und rundum geschlossen ist und zum Erwärmen in eine ring­ förmige Heizvorrichtung eingebracht wird. Diese Art der Erhitzung läßt sich in praktisch brauchbarer Weise nur bei einer Ferrule aus Metall und nicht bei einer Ferrule aus Kunststoff durchführen, weil hier die Wärme nicht durch den Kunststoff der Ferrule zur Lichtleiterfaser durchdringt. Aber auch bei einer Ferrule aus Metall benötigt man eine erhebliche Zeitspanne vom Beginn des Erhitzungsvorganges bis zum Ende des Aufquellens der Lichtleiterfaser.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genann­ ten Art zu schaffen, bei dem das Erhitzen beschleunigt und auch bei einer Ferrule aus Kunststoff praktisch brauchbar durchführbar ist. Das erfindungs­ gemäße Verfahren ist, diese Aufgabe lösenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelfläche der Ferrule zur Erhitzung eine Strahlung zugeführt wird und eine Ferrule verwendet wird, die mit Durchbrüchen von der Mantelfläche bis zur Lichtleiterfaser versehen ist.

Es wird die Wärmeenergie durch einen konzentrierten Strahl, z. B. einen Lichtstrahl oder einen Heißluftstrahl, zugeführt. Dieser Strahl gelangt durch die Durchbrüche unmittelbar an die Lichtleiterfaser. Bei dieser Art der Erhit­ zung ist auch eine Ferrule aus Kunststoff praktisch brauchbar. Aufgrund der Erhitzung drängt in jeden Durchbruch etwas Fasermaterial von der aufquel­ lenden Lichtleiterfaser.

Die Lichtleiterfaser aus Kunststoff ist eine polymere optische Faser, d. h. eine Faser aus einem transparenten Kunststoffglas. Die Ferrule besteht aus Metall oder einem wärmebeständigen Kunststoff und ist ein rohrförmiges Steckteil, das zwecks optischer Verbindung zweier Lichtleiterfasern in eine Zentrier­ hülse gesteckt wird. Die im Zuge ihrer Erzeugung gestreckte Lichtleiterfaser hat die Eigenschaft, diese Streckung bei relativ starker Erhitzung, z. B. über 85°C, wieder zu verlieren, d. h. in der Länge zu schrumpfen, wobei sie sich im Durchmesser beachtlich vergrößert bzw. erweitert.

Bei einem durch die Praxis bekannten Verfahren der hier interessierenden Art wird der in der Ferrule unterzubringende Bereich der Lichtleiterfaser mit einem Klebemittel bestrichen und in die Bohrung der Ferrule gebracht, wo er an die Wandung der Bohrung anklebt, wobei das Klebemittel trocknet. Das Einbringen des Klebemittels und das Trocknenlassen sind relativ umständlich und zeitaufwendig.

Eine Aufgabe der Erfindung des Hauptpatents ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, das weniger umständlich und zeitaufwendig ist. Das Hauptpa­ tent sieht, diese Aufgabe lösend, ein Verfahren vor, das dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß die die Lichtleiterfaser aufnehmende Ferrule bis zur Aufquelltemperatur an der Lichtleiterfaser erhitzt wird.

Da der in der Ferrule befindliche Bereich der Lichtleiterfaser sich bei Erhitzung auf Aufquelltemperatur in nicht reversibler Weise im Durchmesser ganz er­ heblich vergrößern kann, schmiegt bzw. paßt es sich sehr eng an die Innen­ wandung der Bohrung. Die Bohrung ist in der Regel im Durchmesser um ein Spiel größer als die Lichtleiterfaser, damit diese bequem in die Bohrung ge­ schoben werden kann. Es hat z. B. die Bohrung einen Durchmesser von 1,05 mm für einen Faserdurchmesser von 1 mm. Der durch das Aufquellen des in der Ferrule befindlichen Faserbereichs bedingte Sitz der Lichtleiterfaser in der Ferrule ist gegen axiale Zugkräfte ausreichend fest. Für diesen zugfesten Sitz ist es nur erforderlich, die Ferrule mit der eingesteckten Lichtleiterfaser zu erwärmen, z. B. in eine ringförmige Heizvorrichtung einzubringen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn eine Ferrule verwendet wird, deren Bohrung radiale Durchmesservergrößerungen aufweist. Das Ma­ terial der aufquellenden Lichtleiterfaser dringt in die Durchmesservergröße­ rung. Hierdurch wird die axiale Zugfestigkeit der erfindungsgemäß hergestell­ ten Verbindung weiter verbessert. Die radiale Durchmesservergrößerung ist z. B. eine umfangsmäßig umlaufende Nut in der Wandung der Bohrung.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn eine Ferrule ver­ wendet wird, deren Bohrung sich einerends erweitert. Diese an sich be­ kannte Gestaltung der Bohrung der Ferrule dient der Endflächenbearbeitung der Faser dahin, daß das Faserende bündig mit dem Ferrulenende ist und von optisch guter Qualität, d. h. glatt und sauber ist. Es wird hierzu ein Faserend­ stück mit einer Heizplatte ausgeschmolzen und in die Bohrungserweiterung gedrückt. Die zum Erhitzen der zum Andrücken verwendeten Heizplatte vor­ gesehene Heizvorrichtung läßt sich auch zum Erhitzen der Ferrule einsetzen, so daß der für das erfindungsgemäße Verfahren nötige Aufwand relativ ge­ ring ist.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darge­ stellt und zeigt

Fig. 1 im Schnitt eine Ferrule und eine Lichtleiterfaser im gestreckten Zu­ stand,

Fig. 2 im Schnitt die Ferrule und die Lichtleiterfaser gemäß Fig. 1, jedoch mit einem aufgequollenen Bereich der Lichtleiterfaser, und

Fig. 3 im Schnitt die Ferrule und die Lichtleiterfaser gemäß Fig. 2, jedoch mit einem endflächenbearbeiteten Ende der Lichtleiterfaser.

Gemäß Zeichnung ist eine Lichtleiterfaser 1 aus Kunststoff in eine Ferrule 2 aus Kunststoff gesteckt, die eine durchgehende Bohrung 3 aufweist, deren Querschnitt über den wesentlichen Teil der axialen Länge hin gleichbleibend und rund ist und sich zum einen Ende hin konisch erweitert 4. Zwischen der im Querschnitt gleichbleibend runden gestreckten Lichtleiterfaser 1 und der Wand der Bohrung 3 ist ein Spalt 5 vorgesehen, wie Fig. 1 zeigt. Gemäß Fig. 2 ist die Ferrule 2 auf die Aufquelltemperatur der Lichtleiterfaser erhitzt wor­ den, so daß diese um eine Stufe 6 aufgequollen ist, und zwar überall dort, wo die erhitzte Ferrule der Lichtleiterfaser ausreichend nahekommt. Somit ist das Spiel 5 aus Fig. 1 gemäß Fig. 2 mit Fasermaterial aufgefüllt. Die konische Erweiterung 4 ist noch frei von Fasermaterial. Gemäß Fig. 3 ist ein Reststück der Lichtleiterfaser 1 mittels einer nicht gezeigten Heizplatte in die Erweite­ rung hineingedrückt bzw. eingebügelt, so daß eine glatte und saubere End­ fläche 7 entstanden ist. Die Ferrule 2 ist über ihre Länge mit mehreren loch­ artigen Durchbrüchen 8 versehen, die radial verlaufen. Es sind die Durch­ brüche 8 auch über den Umfang der Ferrule 2 hin verteilt.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung einer Faser-Ferrule-Verbindung, bei dem eine Lichtleiterfaser aus Kunststoff, die bei ihrer Erzeugung in Längs­ richtung gestreckt ist, in eine Bohrung einer Ferrule gesteckt wird und darin festgelegt wird, wobei bei Erhitzung der Lichtleiterfaser auf eine Aufquelltemperatur die Streckung zurückgeht und die Lichtleiterfaser durchmessermäßig aufquillt, und bei dem die die Lichtleiterfaser aufnehmende Ferrule bis zur Aufquelltempera­ tur an der Lichtleiterfaser erhitzt wird, nach Patent 44 21 531, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelfläche der Ferrule zur Erhitzung eine Strahlung zugeführt wird und eine Ferrule verwendet wird, die mit Durchbrüchen von der Mantelfläche bis zur Lichtleiterfaser versehen ist.