DE2363984C3

DE2363984C3 - Multiple connector arrangement for the connection of optical fibers

Info

Publication number: DE2363984C3
Application number: DE19732363984
Authority: DE
Inventors: Kurt 8000 München; Prechtl Wolfgang 8192 Geretsried; Weis Günther 8000 München; Hader Wolfgang 8031 Puchheim Pohl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1976-05-20

Description

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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsanordnung für die Verbindung eines ersten Bündels von nicht mehr als 7, vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Lichtleitern mit einem zweiten Bündel entsprechender Lichtleiter, wobei die Lichtleiter eines Bündels in einer Hülse mit einem Querschnitt in Polygonform zusammengefaßt sind. Ein Lichtwellenleiter weist z. B. einen Kern aus optisch leitendem Material und einen diesen Kern umgebenden Mantel aus optisch leitendem Material auf, dessen Brechungsindex geringer ist als derjenige des Kernmaterials. Es sind auch sogenannte Gradientenleiter für die Übertragung von Lichtwellen bekannt, be. denen der Wert des Brechungsindexes vom Kern zur äußeren Mantelsch.ch, kontinuierlich, insbesondere nach besummten Funktionsverläufen auf einen bestimmten Wert abnimmt. Da solche ' ichtwellenleiter einerseits mit den Endgeraten, ζ B mixendem. Empfängern. Regeneratoren usw., andererseits untereinander verbunden werden müssen. s^:nd geeignete Verbindungsanordnungen erforderlich, die den Lichtwellenübergang bei möglichst niedrigerThe invention relates to a connector arrangement for connecting a first bundle of no more than 7, preferably a circular cross-section having light guides with a second bundle of corresponding light guides, wherein the light guides of a bundle are combined in a sleeve with a cross-section in polygonal shape. An optical fiber has z. B. on a core made of optically conductive material and a jacket surrounding this core made of optically conductive material, the refractive index of which is lower than that of the core material. So-called gradient conductors for the transmission of light waves are also known, be. in which the value of the refractive index decreases continuously from the core to the outer cladding, especially after summed up function processes to a certain value. Since such 'ichtwellenleiter on the one hand with the terminal equipment, ζ B mixing. Recipients. Regenerators etc., on the other hand, must be connected to one another. s ^: nd suitable connection arrangements are required, which reduce the light wave transition at as low a level as possible

Dämpfung ermöglichen. ,··,·.Enable cushioning. , ··, ·.

Mehrfachanordnungen von Kuppelstellen fur Lichtwellenleiter sind bekannt. So wird in der Zeitschrift AEÜ 1972 Band 26. S. 289, ein Muster fur mehrere nebeneinander angeordnete Glasfaser-Steckverbindungen gezeigt also eine Ausführungsform, oet der jede Steckverbindung einzeln an einem üchtwellenleitemontiert wird; nur die Kupplungsanordnungen sind .1, einem gemeinsamen Gehäuse nebeneinander angeordnet Es sind aus der DT-AS 15 72 547 auch Lichtübertragungssysteme mit einer Lichtquelle und einem LichiemPfänger bekannt, die durch mindestens ein opnsches Faserbündel miteinander gekuppelt sind, wobei jedes Ende des Faserbündels durch ein an ihm befestigtes Anschlußorgan abgeschlossen ist. Jedes Anschlußorgan besteht aus einer Hülse mit Längsschhtz. die in den Se.-tenwänden mit Löchern versehen und auf das Ende des Faserbündels aufgequetscht ist.Multiple arrangements of coupling points for optical waveguides are known. So it is in the magazine AEÜ 1972 Volume 26. P. 289, a sample for several side by side arranged fiber optic connectors so shown an embodiment oet of each Plug connection individually mounted on a light waveguide will; only the coupling arrangements are .1, arranged side by side in a common housing. Light transmission systems are also included in DT-AS 15 72 547 with a light source and a Lichiem receiver known by at least one opnsches Fiber bundles are coupled together, each end of the fiber bundle being attached to it by a Connection body is complete. Each connecting element consists of a sleeve with a longitudinal shaft. those in the side walls provided with holes and squeezed onto the end of the fiber bundle.

In der DT-AS 15 72 548 wird ein Anschlußorgan fur einen biegsamen Lichtleiter einer Faseroptik angegeben welches einen ersten verformbaren Abschnitt und einen zweiten verformbaren Abschnitt hat, die durch einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden und zum Umfassen unterschiedlicher Teile des Lichtle,-ttrs verformbar sind.In the DT-AS 15 72 548 a connecting element for a flexible light guide of a fiber optic specified which has a first deformable portion and has a second deformable portion connected to each other by a connecting portion and to encompass different parts of the light are deformable.

Faseroptische Bündelleiter stellen eine Bündelung einzelner Lichtleiter dar, von denen jeder einzelne Leiter einen Bildpunkt eines flächenhaften Bildes überträgt Bei dieser Anordnung besteht lediglich die Forderung da3 die einzelnen Lichtleitfasern ihren einmal eingenommenen Platz im Bündelquerschnitt über die gesamte Länge des Faserbündels beiüehält, damit jeder einzelne Blickpunkt wieder am richtigen Platz der übertragenen Bildfläche in Erscheinung tritt.Fiber optic bundle conductors provide bundling individual light guides, each of which transmits an image point of a flat image With this arrangement there is only the requirement that the individual optical fibers are unique takes up space in the bundle cross-section over the entire length of the fiber bundle so that each individual point of view reappears in the correct place of the transferred image surface.

Die optischen Lichtwellenleiter besitzen im allgemeinen einen sehr geringen Durchmesser, der in der Größenordnung einiger μιη liegen kann. Es leuchtet ein. daß aneinander zu kuppelnde Lichtwellenleiter verhältnismäßig genau aufeinander ausgerichtet werden müssen, um> eine möglichst verlustarme Kupplung zu erzielen.' Die Verkupplung der Lichtwellenleiter soll auf Grund von Untersuchungen so erfolgen, daß die Enden der beiden miteinander zu verbindenden Glasfasern an allen Punkten der Stirnflächen innerhalb eines Zylinders von der Länge K 25 μηι liegen. Die seitliche Abweichung der Achsen der miteinander zu verkuppelnden Lichtwellenleiter muß kleiner als 10 μιη sein, wahrend die Winkelabweichung der Achsen kleiner als lasern soll.The optical waveguides generally have a very small diameter, which can be of the order of a few μm. It makes sense. that optical waveguides to be coupled to one another must be aligned relatively precisely to one another, in order to> achieve the lowest possible loss of coupling. ' The coupling of the optical waveguides should be carried out on the basis of investigations so that the ends of the two glass fibers to be connected to each other at all points of the end faces within a cylinder of the length K 25 μηι lie. The lateral deviation the axes of the optical waveguides to be coupled together must be smaller than 10 μm, while the angular deviation of the axes should be smaller than lasing.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die vorstehend aufgeführten Forderungen durch eine Steckvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu erfüllen, bei der durch Mehrfachanordnung von Lichtleitern innerhalb einer Hülse mit einem polygonalen Querschnitt die gleichzeitige Kupplung mehrerer Lichtleiter mit der erforderlichen Genauigkeit möglich ist. Diese Aufgabe wird bei der Steckverbindungsanordnung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß parallel zur Hülsenachse in jederThe object on which the invention is based is now to meet the requirements set out above to be fulfilled by a plug-in device of the type described at the outset, in the case of the multiple arrangement of light guides within a sleeve with a polygonal cross-section, the simultaneous coupling several light guides with the required accuracy is possible. This task is carried out with the Connector arrangement according to the invention solved in that parallel to the sleeve axis in each

Ecke des Polygons jeweils ein Lichtleiter angeordnet ist und daß die Seitenlänge des Polygons so bemessen ist, daß die dann noch verbleibenden Lichtleiter des Bündels durch die in. den Ecken angeordneten Lichtleiter und/oder durch die Wandung der Hülse in einer eindeutigen, symmetrischen Lage festgelegt sind.Each corner of the polygon has a light guide arranged and that the length of the side of the polygon is dimensioned is that the then remaining light guides of the bundle through the light guides arranged in the corners and / or are fixed in a clear, symmetrical position by the wall of the sleeve.

Aus der DT-OS 21 47 766 ist nun :war ein Kabelverbinder aus Metall für Lichtführungskabel bekannt, das aus mehreren Fäden besteht. Eine bevorzugte Ausführungsform weist einen polygonalen Querschnitt auf, der zwar durch ?:n Prägewerkzeug zum Aufsetzen des Kabelverbinders auf das Faserbündel bedingt ist, auf die optischen Eigenschaften des Lichtführungskabels oder des Kabelverbinders aber keinen Einfluß hat. Auch ist es hier gleichgültig, ob die zu kuppelnden Adern im Querschnitt des Kabelverbinders eine bestimmte örtliche Lage einnehmen oder nicht.From the DT-OS 21 47 766 is now: was a cable connector made of metal for light guide cable known, which consists of several threads. A preferred embodiment has a polygonal cross-section, which through?: n embossing tool for placing the cable connector is conditional on the fiber bundle, on the optical properties of the light guide cable or of the cable connector has no influence. It is also irrelevant here whether the cores to be coupled are in the Cross-section of the cable connector occupy a certain local position or not.

In vorteilhafter Weise kann man die Lichtwellenleiter zu einer sechseckförmigen Querschniusform mit insbesondere einem Lichtwellenleiter in der Mitte der Lichtwellenleiteranordnung und sechs um diese herum angeordneten weiteren Lichtwellenleitern zusammenfassen. Zweckmäßigerweise kann auch eine quadratische Querschnittsform gewählt werden, bei der ein Lichtwellenleiter in der Mitte und vier weitere Lichtwellenleiter in je einer Ecke der Quadraiform angeordnet sind. Bei dieser Art der Mehrfachsteckverbindung justieren sich die einzelnen Glasfasern untereinander praktisch von selbst, insbesondere infolge der geometrischen Form des Querschnitts der Lichtwellenleiter und der geometrischen Figuren, zu denen die Lichtwellenleiter in der Koppelvorrichtung zusammengefügt sind.The optical waveguides can advantageously be used to a hexagonal cross-section shape with in particular an optical waveguide in the middle of the Combine the optical waveguide arrangement and six further optical waveguides arranged around it. Appropriately, a square cross-sectional shape can also be selected in which a Optical waveguides in the middle and four further optical waveguides in each corner of the quadra-shape are. With this type of multiple connector, the individual glass fibers align with one another practically by itself, in particular due to the geometric shape of the cross section of the optical waveguide and the geometric figures to which the optical waveguides are assembled in the coupling device are.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Die Lichtwelienleiter 12 werden in geometrischen Formen gemäß den Querschnittsdarstellungen der F i g. 1 bis 4 in einer Kreis-, Quadrat-, Sechseck- oder Dreiecksform zusammengefügt. Man erkennt, daß sich die einzelnen Lichtwellenleiter mit rundem Querschnitt praktisch selbst justieren und daß jeder Leiter für sich nur eine eindeutige Lage einnehmen kann. Für die angegebene Zahl von sieben Lichtwellenleitern ist hier auch die Kreisform noch als Polygonform zu bezeichnen. The Lichtwelienleiter 12 are in geometric shapes according to the cross-sectional views of F i g. 1 to 4 put together in a circle, square, hexagon or triangle shape. You can see that Adjust the individual optical waveguides with a round cross-section practically yourself and that each conductor for itself can only take a clear position. For the specified number of seven fiber optic cables, here is also the circular shape can still be called polygonal shape.

Wie nun solche Bündel von Lichtwellenleitern in der Praxis aneinandergekuppelt werden, ist in den F i g. 5, b und 7 gezeigt. Die Mehrfachsteckverbindung besteht aus einem Klemmstück 1, in dem zwei zueinander fluchtende Bohrungen eingebracht sind. Diese Bohrungen dienen zur Führung der Hülsen 2 und 3, in welche die Glasfaserbündel 4 und 5 mittels der Masse 6 eingegössen sind. Die Justierung und Kupplung geschieht derart, daß die Hülsen 2 und 3 gegenseitig so lange gedreht werden, bis eine maximale Zuordnung — die optisch vermessen wird — erfolgt ist. Dabei wird die bei der Fertigung der Hülse entstehende Exzentrizität ebenfalls ausgeglichen. Die koppelnden Stirnflächen 7 aller Lichtwellenleiter müssen plangeschliffen und auf optische Qualität poliert sein. Die Anordnung der Fasern 12 in der Bohrung zeigt die Einzelheit im Schnitt A-B der F i g. 8. Auf Grund der Siebener-Anordnung muß die Bohrung der Hülse 3 etwa 3mal so groß wie der Durchmesse! einer Glasfaser 12 sein. Am Ende des Justiervorganges werden die Hülsen 2 und 3 mit den vergossenen Fasern — in ihrer optimalen Stellung — durch die Klemmvorrichtung 1 arretiert. Die Klemmstücke können zeilenartig oder gruppenweise angeordnet werfen. Bei zeilenartiger Anordnung erreicht man eine übersichtliche und leichte Bedienbarkeit.How such bundles of optical waveguides are coupled to one another in practice is shown in FIGS. 5, b and 7 shown. The multiple plug connection consists of a clamping piece 1 in which two aligned bores are made. These bores serve to guide the sleeves 2 and 3 into which the glass fiber bundles 4 and 5 are cast by means of the compound 6. The adjustment and coupling is done in such a way that the sleeves 2 and 3 are mutually rotated until a maximum assignment - which is optically measured - has taken place. The eccentricity that occurs during the manufacture of the sleeve is also compensated for. The coupling end faces 7 of all optical waveguides must be ground flat and polished to optical quality. The arrangement of the fibers 12 in the bore shows the detail in section AB of FIG. 8. Due to the arrangement of seven, the bore of the sleeve 3 must be about 3 times as large as the diameter! be an optical fiber 12. At the end of the adjustment process, the sleeves 2 and 3 with the encapsulated fibers - in their optimal position - are locked by the clamping device 1. The clamping pieces can be arranged in rows or in groups. With a line-like arrangement, a clear and easy operability is achieved.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 werden die Glasfaserbündel 4 und 5 in die vorgefertigten Formteile 8 und 9 eingefädelt und diese mit einem Formwerkzeug zusammengepreßt. Dadurch werden die Bündel 4 und 5 mechanisch geklemmt und mittels Vergußmasse in den Räumen zwischen den Lichtwellenleitern zusätzlich fixiert. Die so gefertigten Steckerteile 8 und 9 können durch eine Muffe 10 oder Überfeder 11 gekuppelt werden. Dabei findet eine zwangsweise Zuordnung der Fasern zueinander statt. Steckerteile und Muffe können auch mit einer Rastung versehen sein. An Stelle der Rastung kann z. B. auch eine Verschraubung mit Überwurfmuttern verwendet werden. Durch die Steckverbindung nach der Erfindung wird mit \erhältnismäßig wenig Aufwand eine exakte Ausrichtung und Kupplung für mehrere Lichtleiter gleichzeitig ermöglicht.In the embodiment according to FIG. 9 the fiberglass bundles 4 and 5 are in the prefabricated moldings 8 and 9 threaded and these pressed together with a molding tool. This will make bundles 4 and 5 mechanically clamped and additionally fixed by means of potting compound in the spaces between the optical fibers. The plug parts 8 and 9 produced in this way can be coupled by a sleeve 10 or over-spring 11. There is a compulsory assignment of the fibers to one another. Plug parts and sleeve can also be provided with a detent. Instead of the detent z. B. also a screw connection with union nuts be used. The plug-in connection according to the invention is available with \ little effort enables an exact alignment and coupling for several light guides at the same time.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

23 63 claims:

1. Connector assembly for connecting a first bundle of no more than 7, preferably a circular cross-section having light guides with a second bundle of corresponding Light guide, the light guide of a bundle in a sleeve with a cross section in a polygonal shape are summarized, characterized in that parallel to the Hülser.achse in each corner of the polygon has a light guide arranged and that the side length of the polygon

is dimensioned so that the then remaining light guides of the bundle through the arranged in the corners Light guide and / or through the wall of the sleeve in a clear, symmetrical Location are fixed.

2. Connector arrangement according to claim 1 using Lichlwellenleitern mitkreisförmcni Cross-section, characterized by the combination of the optical waveguides into one hexagonal cross-sectional shape with in particular an optical waveguide in the middle of the optical waveguide arrangement and six further light waveguides arranged around them.

3. Connector arrangement according to claim 1, characterized by the summary of the Optical waveguide to a square cross-sectional shape with in particular an optical waveguide in the middle of the optical waveguide arrangement and one in each corner of the square shape Optical fiber.

4. Connector arrangement according to claim 1, characterized by the summary of the Optical waveguides to a triangular cross-section with three arranged along one side of the triangle Fiber optics.

5. Plug connection arrangement according to claim 1, characterized in that the sleeves in exactly aligned holes and are locked after alignment with each other.

6. Plug connection arrangement according to claim 1, characterized in that the sleeves are in the form are formed by plugs and connected to one another by means of sleeves, further sleeves or over springs are.

7. Plug connection arrangement according to claim 1, characterized in that od on the sleeves. Like. Devices for the inevitable exact alignment of the cross-sectional shapes and thus of the individual Optical fibers are provided to each other.