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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Fasergerät und ein
Verbindersystem für
optische Fasern.
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Die
Industrie für
die optische Faserkommunikation verwendet augenblicklich eine Anzahl
verschiedener Typen von Verbindern für optische Fasern. Die Verbinder
werden dazu verwendet, die für
Lichtleitung verwendeten optischen Fasern zu verbinden und zu trennen.
Zur Schaffung einer zufriedenstellenden Verbindung ist es erforderlich,
daß die
optischen Verbinder hochpräzise
mechanische Geräte
sind, wobei Toleranzen an bestimmten Teilen in der Größenordnung
von 1 Mikron liegen. Die Verbinder sind schwierig zu produzieren, und
viele Jahre von Ingenieursarbeit waren erforderlich, um die verschiedenen
Typen von Verbindern zu entwickeln und zu vervollkommnen, wobei
die meisten dieser Verbinder in großen Mengen hergestellt werden müssen. Die
verschiedenen Typen von Verbindern sind im wesentlichen alle nicht
kompatibel, und bei der Weiterentwicklung der Industrie werden neue
Typen mit verbesserten Merkmalen entwickelt. Ungeachtet der Vielzahl
von Typen von Verbindern, die zur Verfügung stehen, fehlen von einem
Benutzer zu installierende und kostengünstige Komponen ten zur Anpassung
zwischen Typen von Verbindern. Eine Anzahl von Adaptern zur Verbindung
verschiedener Typen von Verbindern steht zur Verfügung, ist
aber in der Anwendung stark begrenzt, entweder aufgrund zu hoher
Kosten oder einer begrenzten Leistung. Einige Adapter werden in
Instrumenten oder Ausrüstungen
verwendet, sind jedoch in die Instrumente eingebaut, so daß ein Instrument
nur zur Verbindung mit einem Typ von Verbinder verwendet werden
kann. Ein das Instrument kaufender Benutzer kann es daher nur mit
einem Typ eines optischen Verbinders verwenden.
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Bei
einem bekannten Verbinder für
optische Fasern (
US
5159652 A ein Schieber vorgesehen, um die beiden an den
Enden der zu verbindenden optischen Fasern angeordneten Steckeinrichtungen
voneinander zu trennen.
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Weiterhin
bekannt ist ein Wandauslass für
eine Verbindungsanordnung für
optische Fasern, wobei der Wandauslass, wenn er aus der Wand heraus
geschwenkt ist, die Verbindungseinrichtung ermöglicht. Wenn die optische Faser
ausgesteckt ist, kann der Wandauslass in die Wand zurück geschwenkt
werden, so dass er bündig
mit der Wand verläuft
(
US 4960317 ).
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein optisches Fasergerät mit einem
Halterungsteil für
einen optischen Verbinder zu schaffen, bei dem beim Herausschwenken
eine Freigabe der Verbindung ohne zusätzlichen manuellen Eingriff
erfolgen kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung ein optisches Fasergerät mit den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen vor. Eine Weiterbildung ist Gegenstand des zugehörigen Unteranspruchs.
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Die
Erfindung schlägt
ebenfalls ein optisches Faserverbindungssystem mit den Merkmalen
des Anspruchs 3 vor.
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Eine
bevorzugter Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun als Beispiel unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische Explosionsansicht einer Verbinderhalterung eines Instruments
einer ersten Ausführungsform,
mit einem Durchgangsverbinder und einem optischen Verbinder;
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2 eine
Aufsicht auf das Instrument;
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3 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines Verbindungsfachs des Instruments,
wobei die Verbinderhalterung in einer Ausgangsposition ist, mit
einem Durchgangsverbinder und einem optischen Verbinder;
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4 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines Verbinderfachs des Instruments,
wobei die Verbinderhalterung in einer offenen Position ist, mit
einem Durchgangsverbinder und einem abgenommenen optischen Verbinder;
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5 einen
Querschnitt einer Verbinderhalterung mit einem Durchgangsverbinder;
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6 eine
teilweise geschnittene Aufsicht auf die Verbinderhalterung mit einem
Durchgangsverbinder;
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7 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines Verbindungsfachs des Instruments,
wobei die Verbinderhalterung in einer mittleren Freigabeposition
und der Durchgangsverbinder entfernt ist;
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8 ein
schematisches Diagramm der Verbinderhalterung in der Ausgangs- oder
offenen Position mit einem Durchgangsverbinder;
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9 ein
schematisches Diagramm der Verbinderhalterung in der mittleren Freigabeposition
mit einem abgenommenen Durchgangsverbinder;
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Optische
Faserverbinder werden entsprechend einer Anzahl verschiedener Entwürfe hergestellt,
die zwar inkompatibel sind, aber ähnliche Charakteristika aufweisen.
Zu den Standardverbindertypen gehören beispielsweise ST, SC,
FC, D4, LSA, E2000, EC und SMA, die von einer Zahl von Herstellern
hergestellt werden. Die Verbinder werden dazu verwendet, eine Verbindung
zwischen zwei Fasern herzustellen, und sind an den Enden einer optischen
Faser bzw. eines Lichtleiters angeordnet, wobei die Spitze der Faser
zur Bildung einer gewünschten
Verbindungsoberfläche
poliert ist. Wie dies in der 1 für einen
SC-Verbinder 10 dargestellt ist, ist die Faserspitze in
einer Klemme 12 befestigt, die für eine präzise physikalische Positionierung
der Faser sorgt. Die Klemme 12 ist normalerweise rund mit
einem Außendurchmesser
von 2,5 mm und einem Innendurchmesser, der dem Durchmesser der Faser
gleich ist, der normalerweise etwa 125 Mikron beträgt.
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Die
Klemme 12 ist normalerweise innerhalb einer Hülse 14 angeordnet,
die an dem entgegengesetzten Ende einen daran befestigten Teil aufweist,
häufig
als Haube 15 bezeichnet, die die äußere Umkleidung der Faser 17 beim
Eindringen in den Verbinder 10 stützt. Ein Federmechanismus kann
in dem Verbinder vorgesehen werden, um einen gesteuerten Druck auf
die Endfläche
der Klemme 12 vorzusehen, wenn eine Verbindung hergestellt
wird, zur Unterstützung
der Steuerung der optischen Parameter, wie beispielsweise Durchgangsdämpfung und
Echodämpfung.
Der SC-Verbinder 10 enthält eine äußere Hülse 16, die um die
innere Hülse 14 herum
angeordnet ist, und die beiden Hülsen 14 und 16 sind
so konfiguriert, daß sie
es zulassen, daß die
innere Hülse 14 innerhalb
der äußeren Hülse 16 zurückgezogen
werden kann, wie in 1 dargestellt, und dann innerhalb
der äußeren Hülse 16 gleiten
kann, um aus dieser vorzuspringen, wenn sie mit einem Durchgangsverbinder 18 verbunden
wird, wie dies im folgenden beschrieben wird.
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Zur
Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Fasern sind zwei optische
Verbinder erforderlich, zusammen mit einem Durchgangsverbinder,
der dazu verwendet wird, die optischen Verbinder auszurichten, so daß die Fasern
korrekt ausgerichtet sind und das Licht von einer Faser zu der anderen übertragen
wird. Ein Durchgangsverbinder enthält eine Ausrichtungshülse, die
eine Präzisionskomponente
ist und dazu verwendet wird, die Klemmen 12 von den beiden
optischen Verbindern auszurichten und daher die Fasern der Klemmen 12 auszurichten.
Ein Sicherungsmechanismus wird dazu verwendet, einen Durchgangsverbinder
an einem optischen Verbinder zu sichern. Der Sicherungsmechanismus
kann eine Anzahl von Formen aufweisen, beispielsweise eine Schraubengewindeanordnung,
eine Bajonettanordnung oder eine Zug-/Schubanordnung. Der SC-Verbinder 10 und
ein entsprechender Durchgangsverbinder 18 verwenden eine
Zug-Schubanordnung, wo die äußere Hülse 16 gehalten
und in ein offenes Ende 20 des Durchgangsverbinders 18 bewegt
wird. In dem Verbinder 18 sind zwei um die Ausrichtungshülse angeordnete
Arme enthalten, die an der inneren Hülse 14 angreifen,
wenn der Verbinder 10 in den Durchgangsverbinder 18 geschoben
wird, um die innere Hülse 14 und
den Verbinder 10 in Position zu halten. Die innere Hülse 14 enthält Verriegelungsabschnitte,
an denen durch die Arme in dem Durchgangsverbinder 18 angegriffen
wird, zur Bildung einer Schnappfassung mit dem Durchgangsverbinder 18.
Der optische Verbinder 10 kann dann von dem Durchgangsverbinder 18 durch
Ziehen an der Faser 17 oder der Haube 15 nicht
entfernt werden, ohne den optischen Verbinder zu beschädigen. Der
Verbinder 10 kann von dem Durchgangsverbinder 18 nur
dadurch sicher abgenommen werden, indem man an einem freien Ende
der äußeren Hülse 16 hält und sie
von dem Verbinder 18 wegzieht. Die äußere Hülse 16 enthält schräg zulaufende
Abschnitte, die, wenn sie von dem Durchgangsverbinder 18 weggezogen
werden, die Arme des Durchgangsverbinders 18 aus den Verriegelungsabschnitten
der inneren Hülse 14 wegzwingen.
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Der
Sicherungsmechanismus zwischen dem optischen Verbinder 10 und
dem Durchgangsverbinder 18 verhindert eine zufällige Trennung,
wenn zufällig
an dem Kabel, der Faser 17 oder der Haube 15 an
der Rückseite
des Verbinders 10 gezogen wird. Eine ähnliche Möglichkeit zur Verhinderung
einer zufälligen
Trennung wird von einer Anzahl von Verbindern vorgesehen. Ein Durchgangsverbinder,
der zum Verbinden zweier optischer Verbinder unterschiedlicher Typen
verwendet wird, wird als Durchgangsadapter bezeichnet, ein Interserienadapter
oder ein Interseriendurchgangsadapter. Beispielsweise ist der in 1 dargestellte
Durchgangsverbinder 18 ein Durchgangsadapter zur Verbindung
eines optischen Verbinders 22 vom ST-Typ mit einem optischen
Verbinder 10 vom SC-Typ.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht ein optisches Faserinstrument 2 vor,
wie dies in den 2 bis 7 dargestellt
ist, das es ermöglicht,
daß unterschiedliche
Durchgangsverbinder an ihm angebracht werden, so daß unterschiedliche
Typen optischer Verbinder mit dem Instrument 2 verbunden
werden können.
Das Instrument enthält
zwei Seitenfächer 4 und 6 zur
Aufnahme eines optischen Verbinders 22, wie in 2 dargestellt
ist. Der Verbinder 22 ist in dem Fach 4 schwenkbar,
wie im folgenden noch beschrieben werden wird, und kann, sobald
er einmal angebracht ist, in eine Nullposition 30 in dem
Fach 4 bewegt werden. Das Fach 4 und der Verbinder 22 kann
dann von einem Deckel 32 eingeschlossen und geschützt werden,
wie dies für
das gegenüberliegende
Fach 6 gezeigt ist. Der optische Verbinder 22 ist
mit einem SC-Verbinder 10 verbunden, der in einer schwenkbaren
Halterung 40 angebracht ist, wie dies schematisch in 1 und
in größerer Einzelheit
in den 3 bis 9 dargestellt ist.
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Die
schwenkbare Halterung 40 enthält Zapfen 42, die
von jeder Seite der Halterung 40 vorspringen und von zusammenwirkenden
Ausnehmungen in dem Körper 44 des
Instruments 2 aufgenommen werden, so daß die gesamte Halterung 40 um
die Achse der Zapfen 42 verschwenkbar ist. Die Halterung 40 ist
schwenkbar in einem Fach 40 zwischen einer Nullposition,
siehe 3, einer offenen Position, siehe 4,
und einer mittleren Freigabeposition, siehe 7, die zwischen
der Nullposition und der geöffneten
Position liegt. Die Schwenkbewegung der Halterung 40 wird
von oberen Flanschen 46 und 48 begrenzt, die an
entsprechenden Anschlägen 50 und 52 des
Körpers 44 des
Instruments 2 angreifen. Der Boden der Halterung 40 greift
ebenfalls an einem Anschlag 54 in der Nullposition an,
siehe 3. Ein SC-Verbinder 10 wird in der Halterung 40 von
einem Vorsprungsabschnitt 56 an Ort und Stelle gehalten,
der an dem Boden der Halterung 40 angeordnet ist und die
Haube 50 des Verbinders 10 hält. Der Vorsprung 56 ist
so konfiguriert, daß er
eine gewisse Bewegung des optischen Verbinders 10 ermöglicht,
wenn an ihm oder einem mit ihm verbundenen Verbinder unachtsam gezogen
wird.
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Die
Halterung 40 enthält
unterhalb jedes Zapfens 42 bewegbare Arme oder Federn 60.
Die Arme 60 enthalten nach innen gerichtete Abschnitte 62 an
jedem ihrer Enden. Die Arme 60 sind normalerweise, siehe 3, 4 und 8,
so vorgespannt, daß die
nach innen gerichteten Abschnitte 62 frei sind. Wenn jedoch die
Halterung 40 in die mittlere Freigabeposition gebracht
wird, siehe 7 und 9, wirken
Kugellager 64, die in festen gegenüberliegenden Positionen in
dem Körper 44 untergebracht
sind, gegen die Arme 60, um die sich nach innen erstreckenden
Abschnitte 62 in entsprechende Löcher 66 in der Halterung 42 zu
pressen, um an der äußeren Hülse 16 des
Verbinders 10 anzugreifen und diese zu halten. Die Halterung 40 enthält Schlitze 68 und 69,
die an entgegengesetzten Seiten des Arms 60 angeordnet
sind, so daß in
der Nullposition und der offenen Position die Kugeln 64 des
Kugellager in entspre- chenden Schlitzen ruhen und es zulassen,
daß die Arme 60 normalerweise
von dem Verbinder 10 weg beaufschlagt sind. In der Nullposition
liegen die Kugellager 64 in den ersten Schlitzen 68,
während
sie in der offenen Position in den zweiten Schlitzen 69 ruhen.
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Die
Halterung 40 enthält
eine Ausnehmung 70 an ihrem oberen Ende, die das Ende des
optischen Verbinders 10 mit der Klemme 12 freilegt.
Die Ausnehmung 70 ermöglicht
es, daß ein
Durchgangsverbinder 18, 72 dort eingesetzt und
mit dem Verbinder 10 verbunden wird. Sobald der Durchgangsverbinder 18, 72 mit
dem Verbinder 10 verbunden ist, kann er von dem Instrument 2 nicht
entfernt werden, falls nicht die Halterung 40 in die mittlere
Freigabeposition gebracht wird, siehe 7 und 9.
Ein optischer Verbinder 22, 74 kann dann mit dem
Instrument verbunden oder von diesem abgenommen werden, je nach
Wunsch, indem der Verbinder 22, 74 in den Durchgangsverbinder 18, 22 eingesetzt
oder von diesem abgenommen wird. Die Halterung 40 kann
in die offene Position geschwenkt werden, zur Erleichterung der
Verbindung und des Abnehmens eines optischen Verbinders 22, 74.
Sobald der optische Verbinder 22, 74 verbunden
ist, kann er zusammen mit der Halterung 40 in die Nullposition
bewegt und von dem Deckel 32 geschützt werden.
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Wenn
ein unterschiedlicher Typ eines optischen Verbinders 22, 74 in
das Fach 4 des Instruments 2 eingesetzt werden
muß, wird
die Halterung 40 in die mittlere Position geschwenkt, so
daß die
Arme 60 an dem darin angeordneten Verbinder 10 angreifen.
Der Durchgangsverbinder 18, 72 kann dann entfernt
und durch einen geeigneten Durchgangsverbinder 18, 72 ersetzt
werden, der die Verbindung des gewünschten Typs von Verbindern
erleichtert.
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Das
von dem Instrument
2 vorgesehene System zur Verbindung
optischer Fasern ist besonders vorteilhaft, da es es ermög licht,
daß eine
Vielzahl unterschiedlicher Typen optischer Verbinder mit ihm verbunden werden
kann, indem zugelassen wird, daß verschiedene
unterschiedliche Arten von Durchgangsverbindern oder Adaptern dort
eingesetzt werden können.
Der in der Halterung
40 des Instruments untergebrachte
optische Verbinder
10 ist ein standardisierter handelsüblicher
optischer Verbinder hoher Leistung, der gewährleistet, daß ein breiter
Bereich von kostengünstigen
Durchgangsverbindern mit guter Leistung zur Verfügung steht, um eine Vielzahl
von optischen Verbindertypen zu verbinden. Das Instrument
2 unterstützt alle üblichen
Verbinder mit einer einfachen Betriebsart, darunter Typen mit physikalischem
Kontakt und mit winkligem physikalischem Kontakt, und unterstützt auch
alle üblichen
Multimode-Verbinder. Das Instrument
2 unterstützt speziell angepaßte Klemmen
bzw. Beschlagteile für
spezielle Zwecke, beispielsweise eine Linse, eine Faseranordnung
oder ein optisches Gerät,
wie beispielsweise einen Detektor oder einen Sender. Beispielsweise
werden die folgenden Typen für
die folgenden Hersteller unterstützt. Polierte
PC-Singlemodenverbinder und Mulitmodenverbinder:
| Hersteller | Typ | | | | | |
| Diamond | LSA | F | ST | E2000 | SC | |
| | | C | | | | |
| Storm | | F | ST | | | SMA905/906 MiniBNC |
| | | C | | | | |
| Foxconn | | F | ST | | SC | |
| | | C | | | | |
| Molex | | | | | SC | |
| AMP | | F | ST | | SC | |
| | | C | | | | |
| H & S | | | | | | |
| NTTI | | F | | | SC | |
| | | C | | | | |
Polierte
Singlemoden-APC-Verbinder:
| Diamond | LSA | FC | FC(JDS) | SC |
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Das
Vorsehen einer schwenkenden Halterung 40 ist ebenfalls
insoweit vorteilhaft, als es den Zugang für die Benutzer verbessert und
die Möglichkeit
einer leichten Verbindung für
Fasern vorsieht. Die Anordnung der Fächer 4 und 6 und
der Deckel 32 sorgt ebenfalls für eine geschützte Umgebung
für die
Faserverbindung.
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Viele
Modifikationen ergeben sich für
Fachleute, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen,
wie sie im Vorstehenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben wurde.