DE2456783C2 - Verbindungsstück für ein Paar optischer Litzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsstück für ein Paar optischer Litzen, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definiert sind. Der Begriff »optisch« und »Licht«, wie er nachfolgend benutzt wird, soll sich auf jene Bereiche des elektromagnetischen Spektrums beziehen, die im allgemeinen als Infrarotbereich, sichtbarer Bereich und Ultraviolett-Bereich bezeichnet werden.

Das Verbindungsstück ist also besonders bestimmt für Paare optischer Litzen, wie sie in der britischen Patentanmeldung 43 492/72 beschrieben sind. Eine solche Litze besitzt eine Mehrzahl optischer Fasern, die um eine zentrale, nachgiebig deformierbare Kernstruktur mit mehrfach eingefalteter Querschnittsform herum angeordnet sind, wobei die optischen Fasern innerhalb der Falten zwischen benachbarten Querschnittsvorsprüngen liegen und dort durch einen Kunststoffüberzug gehalten sind.

Bekanntlich kann man optische Fasern, die als dielektrische optische Wellenleiter dienen, so fertigen, daß sie eine sehr geringe optische Dämpfung besitzen. z. B. 20 dB/km oder weniger bei einer Wellenlänge von etwa 0,9 Mikron, und daß solche Fasern für Fernmeldezwecke verwendet werden können, indem man sie in Form von Kabeln verlegt, die eine Signal-Sendestation und eine Signal-Empfangsstation miteinander verbinden. Beim Aufbau einer brauchbaren optischen Fernmeldeverbindung ist es natürlich erforderlich, optische Fasern an Stoßstellen zwischen bestimmten Längenabschnitten von Kabeln miteinander zu verbinden. Bisher war es bei der Herstellung solcher Verbindungen üblich, von Hand die miteinander zu koppelnden Fasern genau auszurichten, die Fasern miteinander zu verschmelzen 5 oder mittels relativ komplizierter Klammeranordnungen miteinander zu verbinden. Solche Arbeitstechniken sind durchaus unbrauchbar für den betrieblichen Anwendungsfall unter rauhen Bedingungen, uid es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungsstück für solche optischen Litzen zu schaffen, das preisgünstig herstellbar ist, einfach anwendbar ist und gleichzeitig eine Mehrzahl dielektrischer optischer Wellenleiter zu koppeln in der Lage ist

Gemäß der Erfindung weist das Verbindungsstück zur Lösung dieser Aufgabe die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale auf. Vorzugsweise erweitert sich der Führungskanal nach außen in Richtung auf die Blockendflächen.
Auf diese Weise läßt sich eine Stoßstelle ausbilden zwischen den Enden eines Paares von optischen Litzen, von denen jede eine Mehrzahl von dielektrischen optischen Wellenleitern umfaßt, die rings um ein nachgiebig deformierbares Kernelement angeordnet sind. Die Stoßstelle umfaßt dann einen solchen Block gemäß der Erfindung, wobei die Litzenenden jeweils sich in die Führung: von einer ihrer Mündungen in den Endflächen her erstrecken, so daß sie sicher gegen Drehbewegungen in der Führung gehalten sind, derart, daß die Enden der optischen Litzen innerhalb des Blocks so positioniert werden, daß jeder dielektrische optische Wellenleiter einer Litze optisch gekoppelt ist mit einem zugeordneten dielektrischen optischen Wellenleiter der anderen Litze.

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die schematisierten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Verbindungsstück gemäß der Erfindung für das Verbinden zweier optischer Litzen mit jeweils vier dielektrischen optischen Wellenleitern, die rings um einen mittleren Kunststoffkern angeordnet sind.

F i g. 2 ist ein Längsschnitt in einer Vertikalebene nach Linie H-Il der Fig. 1.
Fig.3 ist ein Vertikalquerschnitt nach Linie HI-111 der Fig. I.

Fig.4 ist eine Schnittdarstellung ähnlich Fig.3, jedoch min einer in das Verbindungsstück eingesetzten Litze, und
Fig.5 ist eine Schnittdarstellung ähnlich Fig.3, wobei jedoch ein Verbindungsstück dargestellt ist für die Verwendung bei Litzen mit sechs dielektrischen optischen Wellenleitern rings um einen zentralen Kunststoffkern.

Das Verbindungsstück, das in Fig. 1 perspektivisch dargestellt ist, ist bestimmt für die Verbindung optischer Litzen wie sie in der erwähnten britischen Patentanmeldung 43 492/72 beschrieben sind, und deren Querschnitt in Fig.4 angedeutet ist. Eine solche Litze besteht aus vier optischen Fasern (dielektrischen optischen Wellen-

6ö leitern) 1, die in einer symmetrischen Anordnung rings um einen zentralen federnd deformierbaren Kern angeordnet sind, bestehend aus einem Kunststoff-Faserelement 2 mit Einfahungen 3, in die jeweils ein optischer Wellenleiter gelegt ist. Die Fasern 1 werden normalerweise an Ort und Stelle gehalten durch einen Kunststoffüberzug, der jedoch von dem Abschnitt der Litze, der in F i g. 4 erkennbar ist, abgezogen worden ist, wie nachfolgend noch zu erläutern. Typischerweise liegt

der Außendurchmesser einer Litze, einschließlich des Kunststoffhüllenüberzugs im Bereich von ³Ao bis I mm, und der Außendurchmesser einer Faser 1 liegt in der Größenordnung von 0,1 mm.

Das Verbindungsstück hat die Form eines starren kubischen Kunststoffblocks 5, wobei jedoch die Außenform jeweils an den Anwendungsfall angepaßt werden kann. Eine quadratischen Querschnitt aufweisende Führung 6 (Führungskanal) erstreckt sich durch die gesamte Länge des Verbindungsstücks, wie in F i g. 2 in erkennbar. Der Querschnittsbereich der Führung ist gleichförmig längs eines mittleren Abschnitts 7 und vergrößert sich allmählich von dem Ende des mittleren Abschnitts 7 bis zu den Außenflächen 8 des Verbindungsstücks, so daß sich ein nach außen erweiternder Abschnitt 12 ergibt. Man kann eine gleichförmige Erweiterung gemäß Fig.2 vorsehen; alternativ kann auch der Winkel der Erweiterung nach außen allmählich zunehmen, welche Ausführungsform jedoch hier nicht dargestellt ist. Der Abschnitt 7 der Führung wird begrenzt durch optisch flache Wandungen 9.

Die Endabschnitte eines Paares von Litzen, die miteinander zu koppeln sind, werden von ihrer äußeren Umhüllung befreit, und die Litzen werden in Längsrichtung von entgegengesetzten Enden des Verbindungs-Stücks in die Führung eingeschoben, so daß die Litzen die Ebenen der Enden 8 des Blocks durchstoßen. Die sich erweiternden Abschnitte 12 der Führung 6 erleichtern das Einschieben der Litzen.

Bei dem Vorschieben der Litzenenden längs der sich verjüngenden Abschnitte 12 der quadratischen Querschnitt, aufweisenden Führung 6, positioniert sich jeder der dielektrischen optischen Wellenleiter in der Litze in einer Ecke oder Kante 10, die sich an der Stoßstelle benachbarter Seiten 13 des sich verjüngenden Ab-Schnitts bilden, und diese Positionierung wird aufrechterhalten, wenn die Litzen in den mittleren Abschnitt 7 der Führung eintreten (Fig.4). Die Querschnit'sfläche des mittleren Abschnitts 7 ist so bemessen, daß sie etwas kleiner ist als die Minimalfläehe, welche von einem Quadrat eingenommen würde, das die Enden der unverformten Litze umschriebe, so daß ein Preßsitz zwischen den Wandungen des mittleren Abschnitts 7 und den benachbarten Oberflächenabscb.nitten der optischen Fasern 1 entsteht. Demgemäß wird bei vollständig eingeschobener Litze in den mittleren Abschnitt 7 der Führung 6 eine >n Querrichtung wirkende Kraft von jeder der optischen Fasern 1 durch Kontakr mit den Wandungen 9 erzeugt. Die Kraft auf die Fasern wird durch die Fasern hindurch übertragen, so daß der mittlere Kunststoffstrang 2 einer gleichförmig radial einwärts gerichteten Kompressionskraft unterworfen wird. Der Kunststoffstrang defomiert sich elastisch unter der Wirkung einer solchen Kraft, die demgemäß dazu dient, jede der dielektrischen optischen Fasern 1 in Klemmposition nahe einer der zugeordneten Ecken 10 des Abschnitts 7 zu halten, womit die Litze sicher gegen Versetzung innerhalb der Führung du^rch Verdrehen gehalten ist.

Wie Fig.4 zeigt, ist der Querschnitt des mittleren Abschnitts 7 der Führung so bemessen, daß die Außenrippen 11 des mittleren Kunststoffstranges 2 sich gerade bis kurz vor die Wandung 9 erstrecken, wenn die Litze sich innerhalb der Führung befindet, womit sichergestellt wird, daß die Komponente der Kräfte, erzeugt durch den deformierten Strang 2 und übertragen auf die Fasern 1, die dabei in die Ecken 10 gedrückt werden, für alle Fasern in der Litze die gleiche ist

Die Endabschnitte der beiden Litzen des Paares, die miteinander zu koppeln sind, werden in der beschriebenen Weise in die entsprechend zugeordneten sich erweiternden Endabschnitte 12 der Führung 6 gebracht und bis zum Aneinanderstoßen innerhalb des mittleren Abschnitts 7 der Führung eingeschoben. Da die Wandungen 9 optisch flach sind, werden die aneinanderstoßenden Paare optischer Fasern der Leiden Litzen, die miteinander zu koppeln sind, automatisch während des Einschiebens in den Abschnitt 7 der Führung rriteinander ausgefluchtet. Wenn das Paar von Litzen richtig ausgewuchtet ist, ist auch jede optische Faser in einer Litze optisch gekoppelt mit einer zugeordneten Faser in der anderen Litze, so daß das Licht von einer Faser zur anderen Faser mit einem Minimum von Verlusten übertragen wird.

Der Preßsitz zwischen den Fasern und den Wandungen des Abschnitts 7 der Führung reicht im allgemeinen hin, das Herausziehen der Litzen aus dem Verbindungsstück soweit zu verhindern, daß zunächst eine vorläufig mechanische Verbindung geschaffen wird. Eine mechanische Dauerverbindung läßt sich erzielen durch Injizieren eines entsprechend angepaßten Abdichtmaterials in jeden der sich erweiternden Abschnitte 12, wobei der Teil der Litze, der sich innerhalb dieses Abschnitts befindet, umschlossen und eingebettet wird. Alternativ kann auch Klebermaterial so angebracht werden, daß es einen Abschnitt der Litze umschließt und unmittelbar vor dem Ende des Verbindungsstücks. Der optische Wirkungsgrad des Verbindungsstücks kanr verbessert werden durch Verwendung eines Refn.ktionsindex-Anpaßfluids zwischen den Enden der beiden optischen Litzen, die miteinander zu verbinden sind.

Fig.5 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch den sich verjüngenden Abschnitt der Führung eines Verbindungsstücks, das generell ähnlich dem nach F i g. 1 bis 3 ist, jedoch bestimmt für das Verbinden einer (nicht dargestellten) optischen Litze, bestehend aus sechs dielektrischen optischen Wellenleitern, eingebet- :et in die Einfaltungen eines mit solchen Falten versehenen zentralen deformierbaren Kunststoffstranges.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Verbindungsstück für ein Paar optischer Litzen, von denen jede aus einer Mehrzahl dielektrischer optischer Wellenleiter besteht, die um ein deformierbares Kernelement herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (5) ein Block ist mit einem Führungskana! (6) polygonaler Querschnittsform in Anpassung an den Litzenquerschnitt(l,2,3),der Führungskanal sich von einem Ende (8) des Blocks zum anderen erstreckt und in ihn jeweils von beiden Seiten eine der Litzen (I₁ 2,3) mit ihrem Ende so einführbar ist, daß jedes (1) der optischen Wellenleiterpaare von dem deformierbaren fCemelement (2) der Litzen in einer zugeordneten Kante (10) des Führungskanals gehalten wird.

2. Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (6) sich nach außen in Richtung auf seine Mündungen erweitert

3. Verbindungsstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (6) einen mittleren Abschnitt (7) konstanten Querschnitts zwischen den nach außen sich erweiternden Abschnitten (12) aufweist

4. Verbindungsstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (9) des mittleren Abschnitts (7) optisch flach sind.

5. Verbindungsstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen in dem Führungskanal abgedichtet sind.

6. VerbirdungsstücL nach i/.nem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen an den Mündungen 'es Führungskanals mittels eines Klebers befestigt sind.