DE22712821T1 - Kontaminationssichere optische kopplungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Kopplungsvorrichtung für optische Fasern (10), die Folgendes umfasst:eine Hauptkopplungsstruktur (12), die Folgendes umfasst:einen axialen Kanal (14), der sich durch die Hauptkopplungsstruktur (12) von einem ersten axialen Ende (14a) zu einem zweiten axialen Ende (14b) erstreckt,einen Kopplungsmechanismus (16) zum Koppeln eines Verbinders einer optischen Faser (50) daran, wobei der Kopplungsmechanismus (16) axial an dem ersten axialen Ende (14a) des axialen Kanals (14) angeordnet und so konfiguriert ist, dass, wenn ein Verbinder einer optischen Faser (50) daran gekoppelt ist, Licht von dem Verbinder der optischen Faser (50) durch den axialen Kanal (14) übertragen werden kann; undeinen Deckelmechanismus (20) zum Öffnen und Schließen des axialen Kanals (14), der Folgendes umfasst:ein Antriebselement (22), das zumindest teilweise an einer Außenseite der Hauptkopplungsstruktur (12) liegt, wobei das Antriebselement (22) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist; undein Deckelelement (24), das zumindest teilweise innerhalb der Hauptkopplungsstruktur (12) angeordnet und daran beweglich befestigt ist, wobei das Deckelelement (24) zwischen einer geschlossenen Position, in der das Deckelelement (24) den axialen Kanal (14) verschließt, und einer offenen Position, in der das Deckelelement (24) den axialen Kanal (14) freilegt, beweglich ist,wobei das Deckelelement (24) mit dem Antriebselement (22) magnetisch gekoppelt ist, so dass, wenn das Antriebselement (22) in der ersten Position ist, das Deckelelement (24) in der offenen Position ist, und wenn das Antriebselement (22) in der zweiten Position ist, das Deckelelement (24) in der geschlossenen Position ist.

Claims (24)

  1. Eine Kopplungsvorrichtung für optische Fasern (10), die Folgendes umfasst: eine Hauptkopplungsstruktur (12), die Folgendes umfasst: einen axialen Kanal (14), der sich durch die Hauptkopplungsstruktur (12) von einem ersten axialen Ende (14a) zu einem zweiten axialen Ende (14b) erstreckt, einen Kopplungsmechanismus (16) zum Koppeln eines Verbinders einer optischen Faser (50) daran, wobei der Kopplungsmechanismus (16) axial an dem ersten axialen Ende (14a) des axialen Kanals (14) angeordnet und so konfiguriert ist, dass, wenn ein Verbinder einer optischen Faser (50) daran gekoppelt ist, Licht von dem Verbinder der optischen Faser (50) durch den axialen Kanal (14) übertragen werden kann; und einen Deckelmechanismus (20) zum Öffnen und Schließen des axialen Kanals (14), der Folgendes umfasst: ein Antriebselement (22), das zumindest teilweise an einer Außenseite der Hauptkopplungsstruktur (12) liegt, wobei das Antriebselement (22) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist; und ein Deckelelement (24), das zumindest teilweise innerhalb der Hauptkopplungsstruktur (12) angeordnet und daran beweglich befestigt ist, wobei das Deckelelement (24) zwischen einer geschlossenen Position, in der das Deckelelement (24) den axialen Kanal (14) verschließt, und einer offenen Position, in der das Deckelelement (24) den axialen Kanal (14) freilegt, beweglich ist, wobei das Deckelelement (24) mit dem Antriebselement (22) magnetisch gekoppelt ist, so dass, wenn das Antriebselement (22) in der ersten Position ist, das Deckelelement (24) in der offenen Position ist, und wenn das Antriebselement (22) in der zweiten Position ist, das Deckelelement (24) in der geschlossenen Position ist.
  2. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1, wobei das Deckelelement (24) strukturell unabhängig von dem Antriebselement (22) ist.
  3. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Antriebselement (22) vollständig auf einer Außenseite der Hauptkopplungsstruktur (12) angeordnet ist und das Deckelelement (24) vollständig innerhalb der Hauptkopplungsstruktur (12) angeordnet ist.
  4. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich ein Abschnitt der Hauptkopplungsstruktur (12) zwischen dem Antriebselement (22) und dem Deckelelement (24) erstreckt.
  5. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Innenraum der Hauptkopplungsstruktur (12), in dem das Deckelelement (24) angeordnet ist, von der Außenseite der Hauptkopplungsstruktur (12), auf der das Antriebselement (22) angeordnet ist, dicht isoliert ist.
  6. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelelement (24) einen sich in axialer Richtung erstreckenden axialen Abschnitt (24a) und einen sich senkrecht zur axialen Richtung erstreckenden radialen Abschnitt (24r) aufweist, wobei das Deckelelement (24) über den axialen Abschnitt (24a) mit dem Antriebselement (22) magnetisch gekoppelt ist, und wobei das Deckelelement (24) mit dem radialen Abschnitt den axialen Kanal (14) verschließt oder freilegt.
  7. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelelement (24), insbesondere ein axialer Abschnitt (24a) davon, axial von dem Antriebselement (22) 5 mm oder weniger, vorzugsweise 1 mm oder weniger, getrennt ist, insbesondere durch einen trennenden Abschnitt der Hauptkopplungsstruktur (12).
  8. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelelement (24) einen Verschlussabschnitt (26) umfasst, der dazu eingerichtet ist, einen Querschnitt des axialen Kanals (14) vollständig zu überlappen, so dass der Verschlussabschnitt (26) den Querschnitt des axialen Kanals (14) vollständig abdeckt, wenn das Deckelelement (24) in der geschlossenen Position ist.
  9. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 8, wobei in dem Verschlussabschnitt (26) eine Ausnehmung (25) ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung (25) in der geschlossenen Position des Deckelelements (24) dem Inneren des Axialkanals (14) in Richtung des ersten axialen Endes (14a) zugewandt ist und von dem zweiten axialen Ende (14b) abgewandt ist.
  10. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Verschlussabschnitt (26) ein Klebematerial umfasst.
  11. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptkopplungsstruktur (12) einen Führungsschlitz (18) zum Führen einer Bewegung eines Abschnitts des Deckelelements (24), insbesondere des axialen Abschnitts (24a), umfasst, wobei der Führungsschlitz (18) vorzugsweise ein gekrümmtes oder gebogenes Profil um einen Drehpunkt des Deckelelements aufweist.
  12. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, die ferner einen oder mehrere Grenzwertsensoren (19a, 19b) umfasst, die dazu eingerichtet sind, zu erkennen, wann das Deckelelement die geschlossene Position erreicht oder sich in dieser befindet und/oder die offene Position erreicht oder sich in dieser befindet.
  13. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (22) zwischen der ersten Position und der zweiten Position, insbesondere um den axialen Kanal (14), drehbar ist.
  14. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelelement (24) zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position in Bezug auf die Hauptkopplungsstruktur (12) um einen Schwenkpunkt schwenkbar ist, wobei der Schwenkpunkt vom axialen Kanal (14) radial versetzt ist.
  15. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (22) um den axialen Kanal (14) angeordnet und/oder ringförmig ist.
  16. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptkopplungsstruktur (12) einen ersten Strukturkörper (12a) und einen zweiten Strukturkörper (12b) aufweist, der lösbar an dem ersten Strukturkörper (12a) angebracht oder anbringbar ist, wobei das Antriebselement (22) an einer Außenfläche des ersten Strukturkörpers (12a) angeordnet ist oder angeordnet werden kann, und wobei das Deckelelement (24), insbesondere ein radialer Abschnitt (24r) davon, axial zwischen dem ersten Strukturkörper (12a) und dem zweiten Strukturkörper (12b) angeordnet ist oder angeordnet werden kann.
  17. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungsvorrichtung (10) ferner ein Abdeckelement (40) zum Verschließen des axialen Kanals (14) am ersten axialen Ende umfasst.
  18. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungsvorrichtung (10) ferner Folgendes umfasst: ein Verriegelungselement (30) zum Verriegeln des Anschlusses (50) der optischen Faser, wenn der Anschluss (50) der optischen Faser mit dem Kopplungsmechanismus (16) gekoppelt ist, wobei das Verriegelungselement (30) in einer verriegelten Konfiguration, in der das Verriegelungselement (30) den Anschluss (50) der optischen Faser verriegelt, und in einer entriegelten Konfiguration, in der das Verriegelungselement (30) den Anschluss (50) der optischen Faser entriegelt, konfigurierbar ist, wobei das Antriebselement (22) mit dem Verriegelungselement (30) so gekoppelt ist, dass sich das Antriebselement (22) in der ersten Position befindet, wenn sich das Verriegelungselement (30) in der entriegelten Konfiguration befindet, und sich das Antriebselement (22) in der zweiten Position befindet, wenn sich das Verriegelungselement (30) in der verriegelten Konfiguration befindet.
  19. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 18, wobei das Antriebselement (22) mit dem Verriegelungselement (30) mechanisch gekoppelt ist.
  20. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Verriegelungselement (30) zwischen der verriegelten Konfiguration und der entriegelten Konfiguration drehbar ist.
  21. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Verriegelungselement (30) einen Bajonettmechanismus, einen Gewindemechanismus und/oder einen Schnappmechanismus zum Verriegeln und Entriegeln des Anschlusses (50) für optische Fasern aufweist.
  22. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (22) einen mechanischen Aktuator (22a, 29) zur mechanischen Betätigung des Antriebselements (22) und/oder zur mechanischen Kopplung des Antriebselements (22) mit einer weiteren beweglichen Komponente der Kopplungsvorrichtung für optische Fasern, insbesondere mit dem Verriegelungselement (30), umfasst.
  23. Kopplungsvorrichtung für optische Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungsvorrichtung (10) ein Kollimator für optische Fasern ist und eine Kollimationslinse (69) zum Kollimieren von Laserlicht umfasst, das von dem Anschluss (50) für optische Fasern durch den axialen Kanal (14) übertragen wird.
  24. Lasermodul (60) zur Laserbearbeitung eines Werkstücks (80), das mindestens eine Kopplungsvorrichtung für optische Fasern (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei mindestens ein Laserstrahl durch die mindestens eine Kopplungsvorrichtung für optische Fasern (10) in das Lasermodul eintritt, wobei das Lasermodul (60) ferner mindestens ein Laserablenkungssystem (62, 64a, 64b) zum Ablenken des mindestens einen Laserstrahls (70) zur Laserbearbeitung des Werkstücks (80) umfasst.
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