DE19548502A1 - Fixing and positioning apparatus for sheathed optical fibre - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren und Positionieren eines Lichtleitfaserendes, das in einer Hülse gefaßt ist, wobei das Lichtleitfaserende eine abgeschrägte Stirnfläche aufweist und die Stirnfläche der Hülse zumindest nahe dem Lichtleitfaserende bereichsweise abgeschrägt ist, wobei ein hohlzylindrischer Körper vorgesehen ist, in den die Hülse der Vorrichtung koaxial einbringbar ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung der Vorrichtung.The invention relates to a device for fixing and Position an optical fiber end in a sleeve is summarized, the optical fiber end being a beveled Has end face and the end face of the sleeve at least is chamfered in areas near the end of the optical fiber, wherein a hollow cylindrical body is provided, in which the Sleeve of the device can be introduced coaxially. Continue The invention relates to a use of the device.
In optischen Übertragungssystemen ist es bekannt, Lichtleitfaserenden an optoelektronische Elemente anzukoppeln. Dabei ist es vielfach nötig, daß das Lichtleitfaserende in Bezug auf die aktive Fläche des optoelektronischen Sende- oder Empfangselements einjustiert wird. Da Rückreflexionen von Licht in das optoelektronische Element vermieden werden sollen, insbesondere bei der Ankopplung einer Lichtleitfaser an einen Laser, ist es bekannt, die Stirnfläche des Lichtleitfaserendes abzuschrägen. Durch die Neigung der Stirnfläche ist die Reflexion von aus dem Laser austretenden Licht an der Stirnfläche der Lichtleitfaser zurück in den Laser nicht mehr möglich.In optical transmission systems, it is known to have optical fiber ends to couple to optoelectronic elements. Here it is often necessary that the optical fiber end in relation on the active surface of the optoelectronic transmission or Receiving elements is adjusted. Because back reflections from Light in the optoelectronic element can be avoided should, especially when coupling an optical fiber to a laser, it is known to face the face of the Chamfer fiber end. By the inclination of the End face is the reflection of those emerging from the laser Light on the face of the optical fiber back into the Lasers no longer possible.
Weiter ist es bekannt Lichtleitfaserenden in Hülsen, auch Stecker- oder Steckverbinderstifte genannt, zu fassen. Diese Hülsen sind entweder aus Keramik oder aus Metall hergestellt, sind sehr genau gearbeitet und gewährleisten die koaxiale Lage des Lichtwellenleiterendes zu ihrer Zylinderachse.It is also known optical fiber ends in sleeves, too Plug or connector pins called to grasp. This Sleeves are made of either ceramic or metal, are worked very precisely and ensure the coaxial Position of the optical fiber end to its cylinder axis.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Fixieren und Positionieren eines in einer Hülse gefaßten Lichtleitfaserendes anzugeben, die sowohl eine axiale als auch eine radiale Positionierung eines Lichtleitfaserendes mit einer abgeschrägten Stirnfläche erlaubt. Weiter soll eine Verwendung einer solchen Vorrichtung angegeben werden.The object of the invention is a device for fixing and positioning one contained in a sleeve Optical fiber end specifying both an axial and also a radial positioning of an optical fiber end allowed with a beveled face. Next one should Use of such a device can be specified.
Die Aufgabe wird in Bezug auf die Vorrichtung mit einer Vorrichtung mit folgenden Merkmalen gelöst:The task is done in relation to the device with a Device with the following features solved:
Ein in einer Hülse gefaßtes Lichtleitfaserende weist eine abgeschrägte Stirnfläche auf; die Hülse weist auf der Seite mit der Stirnfläche der Lichtleitfaser eine Stirnfläche auf, die zumindest im Bereich nahe dem Lichtleitfaserende abgeschrägt ist; es ist ein hohlzylindrischer Körper vorgesehen, in den die Hülse koaxial einbringbar ist; der hohlzylindrische Körper ist an einem Ende mit einem Anschlag mit einer koaxialen Bohrung verschlossen; der Anschlag ist zum Inneren des hohlzylindrischen Körpers hin koaxial zur Bohrung kegelförmig ausgestaltet und die Bohrung ist derart ausgestaltet, daß bei eingebrachter Hülse der abgeschrägte Bereich der Stirnfläche der Hülse den Anschlag berührt.An optical fiber end contained in a sleeve has one beveled face; the sleeve faces on the side with the end face of the optical fiber on one end face, at least in the area near the end of the optical fiber is beveled; it is a hollow cylindrical body provided, into which the sleeve can be introduced coaxially; of the hollow cylindrical body is at one end with a stop closed with a coaxial bore; the stop is to the inside of the hollow cylindrical body coaxially to The bore is conical and the bore is such designed that when the sleeve is inserted, the beveled Area of the end face of the sleeve touches the stop.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben. In Bezug auf die Verwendung wird die Aufgabe durch eine Verwendung nach Patentanspruch 7 gelöst.Advantageous further developments are in subclaims 2 to 6 specified. In terms of use, the task solved by a use according to claim 7.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Patentansprüchen 8 und 9 angegeben.Advantageous further developments are in claims 8 and 9 indicated.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich ein Lichtleitfaserende mit einer abgeschrägten Stirnfläche auch in axialer Richtung definiert zu Positionieren. Dabei dient der kegelförmig ausgestaltete Anschlag als Anschlag für den abgeschrägten Bereich der Stirnfläche der Hülse, in der das Lichtleitfaserende gefaßt ist. Eine seitliche Führung im hohlzylindrischen Körper wird dadurch erreicht, daß der hohlzylindrische Körper beziehungsweise die Hülse, in der die Lichtleitfaser gefaßt ist, in ihrem Außendurchmesser beziehungsweise in ihrer lichten Weite aufeinander abgestimmt sind. Eine sehr genaue Öffnung im hohlzylindrischen Körper kann dadurch erreicht werden, daß der hohlzylindrische Körper auf der Innenseite ein Keramikrohr aufweist oder vollständig aus Keramik hergestellt ist.The arrangement according to the invention makes it possible Optical fiber end with a bevelled end face too to be positioned in the axial direction. It serves the conical stop as a stop for the beveled area of the end face of the sleeve in which the Optical fiber end is captured. A lateral guide in the hollow cylindrical body is achieved in that the hollow cylindrical body or the sleeve in which the Optical fiber is contained in its outer diameter or coordinated with each other in their clear width are. A very precise opening in the hollow cylindrical body can be achieved in that the hollow cylindrical Body has a ceramic tube on the inside or is made entirely of ceramic.
Es ist besonders wichtig, daß der Anschlag aus einem harten Material hergestellt ist, um einer Abnutzung durch das mehrfache Einbringen von Fasern entgegenzuwirken. Die Anordnung ist insbesondere dazu geeignet, daß auch bei mehrfachem Austauschen der Fasern für alle Fasern eine genaue Justierung und Positionierung erreicht wird. Eine Abnutzung des kegelförmigen Anschlags wird auch dadurch vermieden, daß der Winkel zwischen dem Mantel des kegelförmigen Anschlages und der Kegelachse dem spitzen Winkel zwischen dem geneigten Bereich und der Achse der Hülse entspricht.It is particularly important that the stop is made of a hard Material is made to withstand wear and tear counteract multiple introduction of fibers. The Arrangement is particularly suitable for that multiple exchanges of fibers for all fibers an accurate Adjustment and positioning is achieved. A wear and tear the conical stop is also avoided that the angle between the mantle of the conical Stop and the cone axis the acute angle between the inclined area and the axis of the sleeve corresponds.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann besonders vorteilhaft zur Positionierung von Lichtleitfaserenden relativ zu optoelektronischen Sende- oder Empfangselementen eingesetzt werden. Dazu ist der hohlzylindrische Körper Teil eines Gehäuses, in das das optoelektronische Bauelement aufgenommen ist. Das optoelektronische Bauelement ist gegenüber der Bohrung fest positioniert. Gehäuse, hohlzylindrischer Körper und Anschlag können sowohl einteilig als auch als mehrere miteinander verbundene Teile aus ausgeführt sein. Durch die Einführung einer gefaßten Lichtleitfaser in den hohlzylindrischen Körper ist dann gewährleistet, daß diese gegenüber dem optoelektronischen Bauelement genau positioniert ist.The device according to the invention can be particularly advantageous for positioning optical fiber ends relative to optoelectronic transmitting or receiving elements used will. The hollow cylindrical body is part of one Housing in which the optoelectronic component is added is. The optoelectronic component is opposite to the Hole firmly positioned. Housing, hollow cylindrical body and stop can be in one piece as well as several interconnected parts from be executed. Through the Introduction of a mounted optical fiber in the hollow cylindrical body is then ensured that this exactly compared to the optoelectronic component is positioned.
Um eine möglichst genaue Positionierung zu erreichen, sollte ein Anschlagen von Hülse möglichst nahe an der Faser erfolgen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die lichte Weite der Bohrung nur geringfügig größer als der Durchmesser der Faser ist. In order to achieve the most accurate positioning possible, hitting the sleeve as close as possible to the Fiber. This can be achieved in that the clear width of the hole only slightly larger than that Diameter of the fiber is.
Es ist im Standd der Technik bekannt, die Stirnfläche von Lichtleitfasern ballig zu schleifen. Dies kann auch in Kombination mit einer schrägen Stirnfläche erfolgen. Die erfindungsgemäße Anordnung ist dazu geeignet auch eine so bearbeitete Faser axial auszurichten. Dabei kann auch der geneigte Bereich der Stirnfläche der Hülse leicht ballig geschliffen sein.It is known in the prior art that the end face of Grinding optical fibers spherically. This can also be done in Combined with a sloping face. The The arrangement according to the invention is also suitable for this purpose Align the processed fiber axially. It can also inclined area of the end face of the sleeve slightly convex be ground.
Mit der Erfindung wird eine hochpräzise Positionierung in Längsrichtung erreicht. Diese muß beispielsweise bei der Verbindung einer Lichtleitfaser zu einem Laser sehr genau sein, da das vom Laser emittierte Licht auf die Stirnfläche der Lichtleitfaser fokussiert sein muß, um einen hohen Einkopplungswirkungsgrad zu erreichen. Ein Problem ist, daß die Stirnfläche der Hülse etliche Toleranzen beinhaltet, wie Änderungen im Verrundungsradius einer balligen Stirnfläche, Toleranzen im Schrägwinkel, Toleranzen im Durchmesser des geneigten Bereiches. Der Einfluß der Toleranzen wird durch die Erfindung minimiert.With the invention, a highly precise positioning in Longitudinal direction reached. This must, for example, at the Connection of an optical fiber to a laser very precisely be because the light emitted by the laser hits the face the optical fiber must be focused to a high To achieve coupling efficiency. One problem is that the face of the sleeve contains several tolerances, such as Changes in the rounding radius of a spherical end face, Tolerances in the helix angle, tolerances in the diameter of the inclined area. The influence of the tolerances is determined by the invention minimized.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is based on the Drawings explained. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention and
Fig. 2 eine Anordnung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 shows an arrangement for using a device according to the invention.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Es ist eine Hülse 7, in der ein Lichtleitfaserende gefaßt ist, zu erkennen. Das Lichtleitfaserende weist eine abgeschrägte Stirnfläche auf. Die Hülse 7 weist an einem Ende mit der Stirnfläche des Lichtleitfaserendes einen Stift 1 auf, von kleinerem Durchmesser als die Hülse 7. Die Stirnfläche der Hülse 7 weist also eine Stufe auf, wobei der Stift 1 in einem abgeschrägten Bereich 2 endet. Der abgeschrägte Bereich 2 verläuft koplanar mit der abgeschrägten Stirnfläche des Lichtleitfaserendes. Die Stirnfläche ist gegenüber der Achse des Lichtleitfaserendes beziehungsweise der Hülse um einen Winkel α geneigt. Es ist beispielsweise auch möglich, daß der abgeschrägte Bereich 2 und die Stirnfläche der Lichtleitfaser neben der Neigung ballig ausgebildet sind, also nach außen gewölbt sind.In Fig. 1, an apparatus according to the invention is shown. A sleeve 7 , in which an optical fiber end is held, can be seen. The end of the optical fiber has a bevelled end face. The sleeve 7 has a pin 1 at one end with the end face of the optical fiber end, of smaller diameter than the sleeve 7 . The end face of the sleeve 7 thus has a step, the pin 1 ending in a chamfered area 2 . The chamfered area 2 is coplanar with the chamfered end face of the optical fiber end. The end face is inclined at an angle α with respect to the axis of the optical fiber end or the sleeve. It is also possible, for example, for the beveled region 2 and the end face of the optical fiber to be spherical in addition to the inclination, that is to say they are curved outwards.
Eine weitere mögliche Ausführung besteht darin, daß die gesamte Stirnfläche der Hülse geneigt ist, also keine zusätzliche Stufe aufweist. Sie kann auch leicht ballig ausgeführt sein.Another possible implementation is that the entire face of the sleeve is inclined, so none has additional level. It can also be slightly crowned be executed.
Die Hülse 7 kann beispielsweise metallisch oder aus Keramik sein. Das Lichtleitfaserende ist mit der Hülse 7 in einen hohlzylindrischen Körper 3 koaxial zur Achse dieses hohlzylindrischen Körpers einbringbar. Der hohlzylindrische Körper 3 kann im Inneren ein Rohr, beispielsweise ein Keramikrohr 11, aufweisen. Ein solches Rohr ist mit einem sehr präzisen Innendurchmesser herstellbar, derart, daß eine hochpräzise Führung der Hülse 7 im zylindrischen Körper 3 erreicht wird. Der hohlzylindrische Körper 3 weist an einem Ende einen Anschlag 4 auf. Dieser Anschlag 4 kann Teil des zylindrischen Körpers 3 oder auch ein separates Teil sein. Er weist eine Bohrung 5 auf, die koaxial zur Achse des hohlzylindrischen Körpers 3 verläuft. Der Anschlag 4 ist zum Inneren 6 des hohlzylindrischen Körpers 3 hin kegelförmig ausgestaltet, wobei die Kegelachse mit der Achse der Bohrung 5 zusammenfällt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Winkel zwischen dem Kegelmantel und der Kegelachse β dem Winkel α zwischen der Stirnfläche und der Achse des Lichtleitfaserendes entspricht. The sleeve 7 can be metallic or ceramic, for example. The optical fiber end can be inserted with the sleeve 7 into a hollow cylindrical body 3 coaxial to the axis of this hollow cylindrical body. The hollow cylindrical body 3 can have a tube, for example a ceramic tube 11 , on the inside. Such a tube can be produced with a very precise inner diameter, such that a high-precision guidance of the sleeve 7 in the cylindrical body 3 is achieved. The hollow cylindrical body 3 has a stop 4 at one end. This stop 4 can be part of the cylindrical body 3 or a separate part. It has a bore 5 which runs coaxially to the axis of the hollow cylindrical body 3 . The stop 4 is designed conically towards the interior 6 of the hollow cylindrical body 3 , the cone axis coinciding with the axis of the bore 5 . It is particularly advantageous if the angle between the cone shell and the cone axis β corresponds to the angle α between the end face and the axis of the optical fiber end.
Durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ist es möglich, eine abgeschrägte und eventuell ballig geschliffene Lichtleitfaser in einer bestimmten Entfernung zu einem bestimmten Punkt auf der Achse des hohlzylindrischen Körpers zu justieren. Der geneigte Bereich 2 der Stirnfläche der Hülse 7 schlägt gegen den Kegelmantel des Anschlags 4 an. Der Durchmesser der Bohrung 5 ist darum kleiner als der Durchmesser des Stiftes. Die lichte Weite der Bohrung 5 sollte größer als der Durchmesser der Lichtleitfaser sein, um die Stirnfläche der Faser nicht zu beschädigen. Um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, ist es sinnvoll, den Berührungspunkt von Anschlag und geneigtem Bereich möglichst nahe an der Faser vorzusehen.The arrangement shown in FIG. 1 makes it possible to adjust a beveled and possibly spherically ground optical fiber at a certain distance from a certain point on the axis of the hollow cylindrical body. The inclined region 2 of the end face of the sleeve 7 abuts against the conical surface of the stop 4 . The diameter of the bore 5 is therefore smaller than the diameter of the pin. The clear width of the bore 5 should be larger than the diameter of the optical fiber so as not to damage the end face of the fiber. In order to achieve a high level of accuracy, it makes sense to provide the point of contact between the stop and the inclined area as close as possible to the fiber.
In Fig. 2 ist eine Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung dargestellt. Der hohlzylindrische Körper 3 ist Teil eines metallischen Gehäuses 8, das zusätzlich eine Aufnahme für ein optoelektronisches Sende- oder Empfangselement und ein zusätzliches optisches Element aufweist. Das optische Element ist in diesem Fall eine Kugellinse 10, die in Bezug auf die Achse des hohlzylindrischen Körpers fixiert ist. Es ist eine Linsenhalterung vorgesehen, in der das optoelektronische Sende- oder Empfangselement, beispielsweise ein Laser 9, fixiert ist. Durch die genaue Fixierung von hohlzylindrischem Körper 3 zu optoelektronischem Element 9 und Kugellinse 10, ist eine genaue Positionierung des Lichtleitfaserendes, das in den zylindrischen Körper einfügbar ist, in axialer und radialer Richtung relativ zu dem Laser 9 gewährleistet. FIG. 2 shows a use of the arrangement shown in FIG. 1. The hollow cylindrical body 3 is part of a metallic housing 8 , which additionally has a receptacle for an optoelectronic transmitting or receiving element and an additional optical element. In this case the optical element is a spherical lens 10 which is fixed with respect to the axis of the hollow cylindrical body. A lens holder is provided in which the optoelectronic transmitting or receiving element, for example a laser 9 , is fixed. Due to the precise fixing of the hollow cylindrical body 3 to the optoelectronic element 9 and ball lens 10 , an exact positioning of the optical fiber end, which can be inserted into the cylindrical body, is ensured in the axial and radial direction relative to the laser 9 .
Claims (9)
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- 1995-12-22 DE DE1995148502 patent/DE19548502A1/en not_active Ceased
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