DE2456151A1

DE2456151A1 - Steckverbindung fuer optische glasfasern

Info

Publication number: DE2456151A1
Application number: DE19742456151
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Phys Gerndt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1974-11-27
Publication date: 1976-08-12

Description

Steckverbindung für optische Glasfasern Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen mindestens zwei optischen Glasfasern mit einer Buchse und einem Stecker, wobei ein Endbereich jeder Glasfaser fest in einer Bohrung eines Kapillarrohres mit einer senkrecht zu dessen Achse angeschliffenen Endfläche und mit dieser abschließend angeordnet ist.
Verbindungsaufbauten zwischen einzelnen Glasfasern sind bekannt.
In der DAS 2 135 254 ist eine Verbindung einer ankommenden mit einer weiterführenden lichtleitenden Glasfaser beschrieben, deren Endbereiche an der Verbindungsstelle verdickt sind und von der Mitte zum Rand stetig abfallende Brechungszahlprofile aufweisen.
Zentriert werden diese verdickten Glasfaserbereiche durch einen Zentrierring auf einer Paß fläche auf dem Mantel an der Verdickungsstelle der Glasfasern.
Die Endbereiche der Glasfasern müssen jedoch einem.aufwendigen Aufweitungsprozeß unterworfen werden. Ein Auswechseln einer ankommenden oder einer weiterführenden Glasfaser ist dort umständlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Steckverbindung zwischen Glasfasern zu schaffen, welche eine ähnlich einfache Handhabung wie eine elektrische Steckverbindung ermöglicht unter Einhaltung der optischen XoRpeltoleranzen, welche aber um einige Zehnerpotenzen niedriger liegen als die von elektrischen Steckverbindungen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Buchse aus einem Buchsenkörper, aus einem oder mehreren Tragkörpern und aus Kapillarrohren für je eine Glasfaser besteht, wobei in jedem Tragkörper ein Kapillarrohr teilweise eingeführt und befestigt ist und wobei jeder Tragkörper in je einem Hohlraum des Buchsenkörpers angeordnet ist, daß der Stecker aus einem oder mehreren Kapillarrohren, aus einem mit diesen verbundenen Steckerkörper und aus einer Vorrichtung zum Andrücken der Kapillarrohre des Steckers an die Kapillarrohre der Buchse besteht, und daß die Formen und Abmessungen der Bauteile des Steckers und der Bauteile der Buchse so aufeinander abgestimmt sind, daß beim Einführen der Kapillarrohre des Stekkers in die Bohrung des Tragkörpers der Buchse die Endflächen je zweier zu verkoppelnder Glasfasern fest, achsensymmetrisch und eng benachbart angeordnet sind.
Durch die Fuhrung der Glasfasern in Kapillarrohren, die mit Bezugsflächen versehen sind, werden die mechanischen Herstellungstoleranzen auf ein Minimum reduziert. Das Steckerprinzip erlaubt den Aufbau von Einfach- und von M&hrfachsteckern für beliebig viele optische Glasfasern, die zu einem ein- oder mehrschichtigen Bandkabel zusammengefaßt sind. Näch dem Zusammenfügen von Stecker und Buchse ist eine optische Nachjustierung nicht notwendig.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Figurenbeschreibung erläutert.
Die Figuren 1 und 2 zeigen perspektivisch bzw. im Querschnitt einen Teil einer Buchse, Figur 3 eine Einfachsteckverbindung, Figur 4 einen Querschnitt einer Buchse für eine Mehrfachsteckverbindung, Figur 5 den Querschnitt einer Mehrfachsteckverbindung, Figur 6 einen speziellen Tragkörper.
In der Figur 1 ist ein zylindrisches Kapillarrohr 1 dargestellt, in dessen Bohrung das Ende einer Glasfaser mit einem Kern 2 und einen Mantel 3 durch eine Kittfläche 4 derart verbunden ist; daß die Querschittsfläche der Glasfaser mit der Querschnittsfläche des Kapillarrohres 1 in der gleichen Höhe liegen. Das Kapillarrohr 1 weist zwei unter einem Winkel £ = 90? angeschliffene Mantelflächen 5 und 6 auf, welche -an den ebenen Flächen 7 und 8 eines Tragkörpers 9 anliegen, welche ebenfalls einen 900 Winkel miteinander bilden.
Durch das Anlegen des Kapillarrohres 1 mit seinen ebenen Außenflächen 5 und 6 an die ebenen Flächen 7 und 8 des Trgkörpers 9 ist die Lage des Kapillarrohres 1 bezüglich des Tragkörpers 9 räumlich festgelegt, wenn der Winkel zwischen den Flächen 5 und 6 mit dem Winkel zwischen den Flächen 7 und 8 übereinstimmt.
Das Kapillarrohr 1 endet etwa einen Zentimeter hinter der äuße- -ren AbschluBfläche des Tragkörpers 9. In diesen freien Raum wird ein Kapillarrohr des später beschriebenen Steckers eingeführt.
Das Sapillarrohr 1 wird mit seinen angeschliffenen Flächen an die Bezugsflächen des Tragkörpers 1 gemäß Figur 2 durch eine Klemmvorrichtung 10 in seiner Lage fixiert. Diese Klemmsorrichtung kann auch durch eine sorgfältige Klebung des Kapillarrohres 1 an den Tragkörper 9 ersetzt werden.
In der Figur 3 ist schematisch eine vollständige aus einem Stecker und einer Buchse bestehende Steckverbindung därgestellt. Die rechts gezeichnete Buchse enthält eine zu verbindende Glasfaser 10, welche in dem Kapillarrohr 1 befestigt ist.
Das gapillarrohr 1 wiederum ist teilweise in den Tragkörper 9 eingeführt und befestigt. Diese ist fest im Innern eines zylindrischen Buchsenkörpers 11 angeordnet, welcheran seineräuße ren Mantelfläche ein Gewinde 12 aufweist.
Der links gezeichnete Stecker besteht aus einem Kapillarrohr 13 mit einer in dessen Bohrung befestigten Glasfaser 14.
Auf das Kapillarrohr 13 ist ein erster Ring 15 und ein zweiter Ring 16 befestigt mit einem solchen Abstand voneinander, daß zwischen den Ringen 15 und 16 eine überwurfkappe 17 mit einem Gewinde 17' drehbar gelagert werden kann.
Die Kapillarrohre 1 und 13 weisen beide die gleiche Querschnittsform und unter dem gleichen Winkel angeschliffene Mantelflächen auf derart, daß beim Einführen des Steckers in die Buchse und nach dem Verschrauben der Überwurfkappe 17 auf dem Gewinde 12 der Buchse die angeschliffenen Mantelflächen des Kapillarrohres 13 an den Flächen 7 und 8 des Tragkörpers 9 der Buchse anliegen und die Endflächen der Glasfasern 10 und 14 festachssymmetrisch und eng benachbart angeordnet sind. Zwischen den Endflächen der Glasfasern 10 und 14 ist eine Immersion mit dem gleichen Brechungsindex wie der der Faserkerne angeordnet.
Die Figur 4 zeigt einen Querschnitt einer Buchse mit einem Buchsenkörper 18,der zwei gleich orientierte zylindrische Bohrungen 19 enthält. In diesen ist je ein Tragkörper 9 mit einer Nute mit rechtwinkeligen Querschnittsflächen befestigt. An diese beiden'Plächen werden zwei rechtwinklig zueinander angeschliffene Mantelflächen je eines Kapillarrohres 1 durch je eine Klemmvorrichtung 20 angedrückt.
Ein derartiger Buchsenkörper ist in einer vollständigen Doppelsteckverbindung mit Stecker und Buchse in der Figur 5 im Querschnitt dargestellt. Der links gezeichnete Stecker enthält einen Steckerkörper 21, eine Stegplatte 22 mit zwei zylindrischen Bohrungen, deren Durchmesser geringfügig .'größer sind als die Durchmesser der in diesen angeordneten Kapillarrohre 23.
Dadurch wird erreicht, daß die Kapillarrohre 23 weitgehend gleich orientiert sind, d.h. nur geringfügige Drehbewegungen möglich sind. Mit den beiden Kapillarrohren 23 fest verbunden sind je ein erster Ring 24 und je ein zweiter Ring 25. Zwischen der-Stegplatte 22 und dem Ringen 25 ist jeweils eine Feder 30 angeordnet, die den axialen Andruck der Kapillarrohre 23 an die.
Kapillarrohre 26 der Buchse übernehmen.
Beim Zusammenfügen des Steckers mit der Buchse werden die Kapillarrohre 23 so in die Öffnungen der Tragkörper 9 eingeführt, daß die angeschliffenen Flächen der'Kapillarrohre 23 genau auf die Bezugsflächen der Tragkörper 9 zu liegen kommen und daß die Endflächen der Kapillarrohre.23 und der in ihnen enthaltenen Glasfasern 27 in unmittelbarer Nahe der Endflächen der Kapillarrohre 26 und der in diesen enthaltenen Glasfasern 28.
liegen. Der Stecker hat durch eine Auflagefläche 29 in Bezug auf den Buchsenkörper 18 eine eindeutige Lage. Stecker und Buchse sind in üblicher Technik durch eine Rast- oder Klemmvorrichtung miteinander verbunden.
Da bei dieser Mehrfachkupplung die Kapillarrohre 23 nicht starr mit der Stegplatte 22 verbunden sind, können Schwierigkeiten beim Verbinden der beiden Kupplungsteile auftreten. Die seitlichen kleinen Verschiebungen und Verdrehungen der Kapillarrohre 23 können durch Tragkörper 9 aufgefangen werden, wenn deren Bezugsflächen im vorderen Teil gemäß Figur 6 ttichterartig aufgeweitet sind.
Nach der Montage des Steckers und der Buchse können diese beiden mit einem Elastomer überzogen werden, welcher gleichzeitig der Zugentlastung für die Glasfasern dient.
Das hier beschriebene Kopplungsprinzip eignecsich auch für die Herstellung nicht lösbarer Verbindungen, wenn z.B. wegen eines Faserbruchs in längeren fest verlegten Übertragungsstrecken eine Überbrückung geschaffen werden muß. Hierzu werden die Kapillarrohre 1 und 13 auf dem Tragkörper 9 mit einer dünnen Blechhülse umgeben, die nach einem engen Zusammenschieben der Kapillarrohre 1 und 13 formschlüssig zusammengebogen sind.
An Stelle der Blechhülse kann auch ein Schrumpfschlauch verwendet werden.
6 Figuren 7 Patentansprüche

Claims

? a t e n t a n s p r ü c h e S Steckverbindung zwischen mindestens zwei optischen Glasfasern mit einer Buchse und einem Stecker, wobei ein Endbereich jeder Glasfaser fest in einer Bohrung eines Kapillarrohres mit einer senkrecht zu dessen Achse angeschliffenen Endfläche und mit dieser abschließend angeordnet ist, dadurch g ek e n n -z e i c h n e t , daß die Buchse aus einem Buchsenkörper (11, 18),aus einem oder mehreren Tragkörpern(9) und- aus Kapillarrohren (1, 26) für je eine Glasfaser besteht, wobei in jedem Tragkörper (9) ein Kapillarrohr (1, 26) teilweise eingeführt und befestigt ist und wobei jeder Tragkörper (9) in je einem Hohlraum (19) des Buchsenkörpers (11, 18) angeordnet ist, daß der Stecker aus einem oder mehreren Kapillarrohren (13, 23),> aus einem mit diesen verbundenen Steckerkörper (16, 21) und aus einer Vorrichtung (17, 22, 25, 29, 30) zum Andrücken der Kapillarrohre des Steckers an die Kapillarrohre der Buchse besteht und daß die Bormen und'abmessungen der Bauteile (16, 17, 21, 29, 22, 23, 24, 25) des Steckers und der Bauteile (1, 9, 11, 18, 19, 26) der Buchse so aufeinander abgestimmt sind, daß beim Einführen der Xapillairohre (13, 23) des Steckers in die Bohrungen des Tragkörpers (9) der Buchse die Endflächen je zweier zu verkoppelnder Glasfasern (10, 14, 27, 28) fest,achsensymmetrisch und eng benachbart angeordnet sind.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß jedes Kapillarrohr (1, 13, 23, 26) zwei unter einem Winkel K gegeneinander angeschliffene Mantelflächen aufweist, welche an zwei den gleichen Windel aufweisende Oberflächen einer Nut in einem langgestreckten Gragkörper (9) anliegen.
3. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g-e -k e n n zve i c hsn e t , daß für eine Einfachsteckverbindung die Vorrichtung zum Andrücken des Kapillarrohres 3) des Steckers an das (1) der Buchse eine Überwurfkappe -(17) ist.
4. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i- c h n e t , daß für eine Mehrfachsteckverbindung die Vorrichtung zum Andrücken der Kapillarrohre (25) des Steckers an die (26) der Buchse eine Stegplatte (22). mit mehreren Bohrungen (19) für die Kapillarrohre (23), eine an die Querschnittsfläche des Buchsenkörpers (18) angepaßte Auflagefläche und mit den Kapillarrohren (23) fest verbundene Konterkörper (25) und Federn (30) enthält.
5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Federn (30) zwischen der Stegplatte (22) und den Konterkörpern (25) angeordnet sind.
6. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Steckerkörper (a6, 21) mit dem Buchsenkörper (11, 18r durch eine Schraub-, Rast- oder Klemmvorrichtung verbindbar ist.
7. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bezugsflächen der Tragkörper (9) an den-Anschlußseiten für die Kapillarrohre (23) des Steckers trichterartig aufgeweitet sind.