DE20202655U1

DE20202655U1 - Optische Steckverbindung sowie Hülse für eine solche optische Steckverbindung

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Publication number: DE20202655U1
Application number: DE20202655U
Authority: DE
Original assignee: Huber and Suhner AG
Current assignee: Huber and Suhner AG
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2012-02-21

Description

GRÜNECKER KINKELDEY.SJ.OCKMAJJ? ä!sCNAA?ANHÄUSSER

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IHR ZEICHEN/YOUR REF.

UNSER ZEICHEN / OUR REF.

G4711-051/gr DATUM / DATE

20.02.02

HUBER & SUHNER AG Degersheimerstrasse Herisau SCHWEIZ

OPTISCHE STECKVERBINDUNG SOWIE HÜLSE FÜR EINE OPTISCHE STECKVERBINDUNG

GRÜNECKER

STOCKMAIR &

MAXIMILIANSTR. 38 JJ

D-80538 MÜNCHEN

GERMANY

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http://www.grunecker.de

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BESCHREIBUNG

OPTISCHE STECKVERBINDUNG SOWIE HÜLSE FÜR EINE SOLCHE OPTISCHE STECKVERBINDUNG

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Informationsübertragung über optische Fasern. Sie betrifft eine optische Steckverbindung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Hülse für eine solche optische Steckverbindung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Eine derartige Steckverbindung und eine derartige Hülse sind z.B. aus der Druckschrift EP-A1-0 362 128 bekannt.

STAND DER TECHNIK

Es gibt eine Vielzahl von optischen Steckverbindungen zum lösbaren Verbinden von zwei optischen Fasem, bei denen die Enden der Fasern innerhalb von optischen Steckverbindern in den zentralen Bohrungen von keramischen Steckerstif-

ten oder Ferrulen enden. Zum Verbinden der Fasern werden die Steckverbinder mit den Ferrulen von entgegengesetzten Seiten in eine Kupplung bzw. einen Adapter eingesteckt. Im Zentrum der Kupplung ist eine mit einem durchgehenden Längsschlitz versehene Hülse ("sleeve") schwimmend gelagert, deren Innendurchmesser auf die Aussendurchmesser der Ferrulen abgestimmt ist. Beim Einstecken der Steckverbinder werden die zugehörigen Ferrulen von beiden Seiten in die Hülse eingeführt und dort mit den Achsen aufeinander ausgerichtet.

Damit die Führung weitgehend spielfrei erfolgt und die sehr kleinen Kernbereiche der zu verbindenden Fasern zur Minimierung von Kopplungsverlusten möglichst genau einander gegenüberliegen, ist der Innendurchmesser der Hülse so gewählt, dass die geschlitzte Hülse durch die eingesteckte Ferrule jeweils leicht aufgeweitet wird. Eine sehr einfache und beispielhafte Verbinder-Konfiguration der geschilderten Art ist in der eingangs genannten Druckschrift EP-A1-0 362 128 beschrieben und dargestellt.

Wenn beide Ferrulen der Steckverbindung praktisch identische Aussendurchmesser besitzen, wird durch die Hülse eine gute Führung erreicht und die Güte der Kopplung wird weitgehend durch die Sorgfalt bestimmt, mit der die stets vorhandenen Exzentrizitäten der Faserkernbereiche relativ zur Ferrulenachse durch eine entsprechende Drehwinkelorientierung und -fixierung ausgeglichen werden (siehe z.B. die US-A-4,738,508).

Andere Verhältnisse ergeben sich jedoch, wenn die beiden Ferrulen aufgrund herstellungsbedingter Dimensionstoleranzen Unterschiede in den Aussendurchmessern aufweisen. Diese Unterschiede können erheblich grosser sein als die tolerierbaren Abweichungen in der Ausrichtung der beiden Faserkernbereiche aufeinander. Die Unterschiede in den Aussendurchmessern haben zur Folge, dass die dickere der beiden Ferrulen die eine Hälfte der Hülse von der einen Seite her so weit aufweitet, dass die dünnere Ferrule in der anderen Hälfte der Hülse nicht mehr ausreichend geführt ist und insbesondere aus der Hülsenachse heraus ver-

kippen kann. Hierdurch ergibt sich eine Fehlorientierung der Ferrulen zueinander, die mit den bekannten Mitteln nicht kompensiert werden kann.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine auf dem Einsatz einer längsgeschlitzten Hülse basierende optische Verbindung zu schaffen, welche mit nur geringfügigen Aenderungen eine deutlich vergrösserte Toleranz gegenüber Schwankungen im Aussendurchmesser der Ferrulen ermöglicht, sowie eine Hülse für eine solche optische Verbindung anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, durch die Einführung von wenigstens einem den Längsschlitz durchsetzenden Querschlitz im Mittelbereich der Hülse zwei voneinander getrennte Hülsenbereiche zu schaffen, in denen die Ferrulen weitgehend unbeeinflusst voneinander gehalten und geführt werden können. Hierdurch lässt sich auch bei deutlich unterschiedlichen Aussendurchmessern der Ferrulen das Spiel beider Ferrulen in der Hülse klein halten. Die Einführung eines zusätzlichen Querschlitzes in der Hülse lässt sich mit geringem Aufwand verwirklichen. Das Gesamtsystem der Steckverbindung und insbesondere die Halterung der Hülse in der Kupplung bleiben davon weitgehend unberührt.

Grundsätzlich ist es denkbar, eine ausreichende mechanische Trennung der beiden Hülsenbereiche mit einem einzigen Querschlitz zu erreichen, wenn der Querschlitz eine ausreichende Schlitzbreite aufweist. Von der Herstellung her einfacher und weniger kritisch ist es jedoch, gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwei quer zum Längsschlitz verlaufende, den Längsschlitz durchsetzende Querschlitze vorzusehen, die jeweils in einer Ebene verlaufen, welche paralle! zur senkrecht auf der Längsachse der Hülse stehenden Mittelebene liegt, die spiegelsymmetrisch zur Mittelebene ausgebildet sind, und die symmetrisch zum Längsschlitz ausgebildet sind. Für die Entkopplung der Hülsenbereiche ist in die-

sem Fall der Abstand der beiden Querschlitze wesentlich, der z.B. 2 mm beträgt. Die Querschlitze selbst können dagegen relativ schmal, z.B. 0,2 mm breit, sein.

Wen die Ferrulen an ihren vorderen Enden jeweils einen Konus aufweisen, ist es zweckmässig, dass die Querschlitze einen Abstand voneinander haben, welcher in etwa der doppelten Länge des Konus der Ferrulen entspricht.

Die Bogenlänge der Querschlitze kann unterschiedlich gross gewählt werden. Es hat sich hinsichtlich der mechanischen und insbesondere Stabilitätseigenschaften als besonders günstig herausgestellt, wenn der wenigstens eine Querschlitz in der Wand der Hülse einen Bogen von etwa 180° beschreibt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Hülse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse zwei quer zum Längsschlitz verlaufende, den Längsschlitz durchsetzende Querschlitze aufweist, dass die Querschlitze jeweils in einer Ebene verlaufen, welche parallel zur senkrecht auf der Längsachse der Hülse stehenden Mittelebene liegt, dass die Querschlitze spiegelsymmetrisch zur Mittelebene ausgebildet sind, und dass die Querschlitze symmetrisch zum Längsschlitz ausgebildet sind.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 in der Draufsicht in Achsenrichtung (Fig. 1A) und im Längsschnitt

(Fig. 1 B) ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Hülse nach der Erfindung mit zwei Querschlitzen von je 180° Bogenlänge;

Fig. 2 in der Draufsicht in Achsenrichtung (Fig. 2A) und im Längsschnitt

(Fig. 2B) die Hülse aus Fig. 1 mit zwei eingesteckten Ferruien; und

Fig. 3 die Hülse mit den eingesteckten Ferruien aus Fig. 2 in perspektivi-

scher Darstellung.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In Fig. 1 ist in der Draufsicht in Achsenrichtung (Teilfigur 1A) und im Längsschnitt entlang der Ebene A-A in Fig. 1A (Teilfigur 1B) ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Hülse nach der Erfindung wiedergegeben. Die Hülse 10, die beispielsweise aus einer Keramik besteht, ist zylindrisch um eine Längsachse 24 ausgebildet. Die Länge beträgt typischerweise 11,2 mm, der Innendurchmesser 2,5 mm, der Aussendurchmesser 3,2 mm, Andere Abmessungen sind selbstverständlich ebenfalls denkbar. Die Hülse 10 weist einen achsenparallelen, durchgehenden Längsschlitz 11 auf, der eine Aufweitung der Hülse 10 ermöglicht, wenn ein Stift (eine Ferrule) mit Uebermass in die Hülse 10 eingesteckt wird (siehe Fig. 2, 3). Der Längsschlitz 11 hat zugleich zur Folge, dass die freien Kanten der Hülsenwand im Bereich des Längsschlitzes 11 abweichend von der Kreisform leicht nach innen gebogen sind und ein eingesteckter Stift von den freien Kanten nach unten gegen die eine Schale 17 bildende untere Hülsenhälfte gepresst wird (Fig. 1).

Spiegelsymmetrisch zur Mittelebene 25 der Hülse 10 sind in der Hülse 10 zwei Querschlitze 12 und 13 vorgesehen, die jeweils den Längsschlitz 11 rechtwinklig durchsetzen, symmetrisch zum Längsschlitz 11 sind, und vorzugsweise einen Bogen von 180° beschreiben. Durch die Querschlitze 12,13 wird die Hülse 10 in drei Hülsenabschnitte 14,15 und 16 unterteilt, deren Bedeutung sich anhand der Fig. 2 und 3 leicht veranschaulichen lässt: Wenn die Hülse 10 - wie dies in der eingangs genannten Druckschrift EP-A1-0 362 128 beispielhaft gezeigt ist - gemäss Fig. 2 und 3 zwei Ferruien 18 und 19 aufnimmt, in deren zentralen Bohrungen 20, 21 die Enden der zu verbindenden optischen Fasern untergebracht sind, stossen die

Ferrulen 18,19 mit ihren als Konus 22, 23 ausgebildeten Spitzen in der Mittelebene 25 gegeneinander. Ist der axiale Abstand der Querschlitze 12, 13 in etwa gleich der doppelten Länge der Konusse 22, 23, befindet sich - wie dies aus Fig. 2B deutlich wird - der zylindrische Teil der rechten Ferrule 19 vollständig im rechten Hülsenabschnitt 16, und der zylindrische Teil der linken Ferrule 18 befindet sich vollständig im linken Hülsenabschnitt 14. Die Konusse 22, 23 der beiden Ferrulen 18, 19 liegen dagegen im mittleren Hülsenabschnitt 15.

Dies hat zur Folge, dass die rechte Ferrule 19 ausschliesslich im rechten Hülsenabschnitt 16 und die linke Ferrule 18 ausschliesslich im linken Hülsenabschnitt geführt wird, ohne dass in einem nennenswerten Umfang eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen den beiden Hülsenabschnitten 14 und 16 stattfindet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die beiden Ferrulen 18 und 19 deutlich unterschiedliche Aussendurchmesser aufweisen. Die Ferrule mit dem grösseren Aussendurchmesser weitet ihren Hülsenabschnitt stärker auf als die Ferrule mit dem kleineren Aussendurchmesser den ihrigen. Wegen der durch die Querschlitze 12,13 bedingten Entkopplung der beiden Hülsenabschnitte (14,16) hat diese unterschiedliche Aufweitung jedoch keinen Einfluss auf das Spiel/Beide Ferrulen 18,19 werden für sich genommen in ihrem jeweiligen Hülsenabschnitt bzw. 16 gegen die untere Schale 17 der Hülse 10 gedrückt, die entsprechend als Referenzfläche für die Kompensation der Exzentrizitäten der Kernbereiche der Fasern dienen kann.

Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung eine einfache und in bestehende Systeme leicht integrierbare Möglichkeit, auch bei Ferrulen mit unterschiedlichen Aussendurchmessern eine sicher und reproduzierbare Verbindung mit geringen Kopplungsverlusten zu erreichen.

BEZUGSZEICHENLISTE
10 Hülse ("sleeve")

11 Längsschlitz

12,13 Querschlitz

	&phgr; · &diams;»	Hülsenabschnitt	* * · · · « · · · # · ·
		Schale
	7	Ferrule
14,15,16	Bohrung
17	Konus
18,19	Längsachse
20,21	Mittelebene
5 22,23
24
25

Claims

1. Optische Steckverbindung zum Verbinden zweier optischer Fasern, umfassend zwei optische Steckverbinder sowie eine Kupplung, in welche die Steckverbinder von entgegengesetzten Seiten einsteckbar sind, wobei die optischen Fasern jeweils mit ihrem Faserende in einem der optischen Steckverbinder in die zentrale Bohrung (20, 21) einer zugehörigen Ferrule (18, 19) eingeführt und dort fixiert sind, und wobei in der Kupplung eine mit einem durchgehenden Längsschlitz (11) versehene, zylindrische Hülse (10) zur Aufnahme und Führung der Ferrulen (18, 19) der beiden in die Kupplung eingesteckten Steckverbinder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) in einem mittleren Abschnitt wenigstens einen quer zum Längsschlitz (11) verlaufenden, den Längsschlitz (11) durchsetzenden Querschlitz (12, 13) aufweist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) zwei quer zum Längsschlitz (11) verlaufende, den Längsschlitz (11) durchsetzende Querschlitze (12, 13) aufweist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschlitze (12, 13) jeweils in einer Ebene verlaufen, welche parallel zur senkrecht auf der Längsachse (24) der Hülse stehenden Mittelebene (25) liegt.

4. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschlitze (12, 13) spiegelsymmetrisch zur Mittelebene (25) ausgebildet sind.

5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschlitze (12, 13) symmetrisch zum Längsschlitz (11) ausgebildet sind.

6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferrulen (18, 19) an ihren vorderen Enden jeweils einen Konus (22, 23) aufweisen, und dass die Querschlitze (12, 13) einen Abstand voneinander haben, welcher in etwa der doppelten Länge des Konus (22, 23) der Ferrulen (18, 19) entspricht.

7. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Querschütz (12, 13) in der Wand der Hülse (10) einen Bogen von etwa 180° beschreibt.

8. Hülse (10) für eine Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche Hülse (10) zylindrisch ist und einen durchgehenden Längsschlitz (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) in einem mittleren Abschnitt wenigstens einen quer zum Längsschlitz (11) verlaufenden, den Längsschlitz (11) durchsetzenden Querschlitz (12, 13) aufweist.

9. Hülse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse zwei quer zum Längsschlitz (11) verlaufende, den Längsschlitz (11) durchsetzende Querschlitze (12, 13) aufweist, dass die Querschlitze (12, 13) jeweils in einer Ebene verlaufen, welche parallel zur senkrecht auf der Längsachse (24) der Hülse stehenden Mittelebene (25) liegt, dass die Querschlitze (12, 13) spiegelsymmetrisch zur Mittelebene (25) ausgebildet sind, und dass die Querschlitze (12, 13) symmetrisch zum Längsschlitz (11) ausgebildet sind.

10. Hülse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschlitze (12, 13) in der Wand der Hülse (10) einen Bogen von etwa 180° beschreiben.