DE2527541A1

DE2527541A1 - Verbinder fuer optische fasern

Info

Publication number: DE2527541A1
Application number: DE19752527541
Authority: DE
Inventors: Jack Frank Dalgleish; Helmut Hans Lukas
Original assignee: Northern Electric Co Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1974-06-21
Filing date: 1975-06-20
Publication date: 1976-01-08
Also published as: GB1452474A; FR2275788A1; SE7507133L; SE398675B; JPS5114337A; NL7507375A; CA1004070A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 20. Mai 1975 Ss/Sv-N 2049

NOETHEEN ELECTEIC COMPANY LIMITED 1600 Dorchester Boulevard West Montreal, Que., Canada

Verbinder für optische Fasern

Die Erfindung betrifft Verbinder für optische Fasern, insbesondere zur Verbindung solcher Fasern beim Gebrauch in Nachrichtensystemen, ohne auf diesen Anwendungsfall beschränkt zu sein.

Die Verbindung von optischen Fasern an ihren Stirnseiten ist eine schwierige Aufgabe, insbesondere wenn hohe Kopplungswirkungsgrade erforderlich sind. So ist es z.B. in einem Nachrichtensystem nötig, für eine Kopplung von Fasern an ihren Stirnflächen Sorge zu tragen und Fasern mit anderen Einheiten, wie z.B. Detektoren, Signalgeneratoren und ähnlichem zu koppeln. Jede Kopplung ist eine Quelle für Signalverluste. Jegliche axiale Fehlausrichtung bei der Kopplung verringert die Signalstärke beim Durchgang durch die Verbindungs- bzw. Spleißstelle.

Es werden bereits genaue Verbinder hergestellt; sie erfordern aber Zusammenbaubedingungen, die zwar ziemlich einfach im Labor, aber nur unter Schwierigkeiten im Feld erreicht werden

DR. G. MANlTZ · DiPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L. -ING. W. GR Ä MKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

θ MÜNCHEN 22. ROBE RT-KOCH-STR ASSE I 7 STUTTGART 5O (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-N UMM ER 72

TEL. (009) 22 42 II. TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL.<07ll)56 72 61 POSTSCHECK : MÜNCHEN 770 62 - 80S

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können. Idealerweise sollte ein Verbinder relativ einfach sein, billig und leicht hergestellt werden können, es sollte möglich sein, mit ihm beliebig oft eine Verbindung herzustellen und wieder zu lösen, ohne daß eine Verschlechterung der Verbindungsgenauigkeit eintritt, und er sollte natürlich eine genaue axiale Ausrichtung der Faserenden bewirken.

Die Erfindung schafft einfache und wirtschaftliche Verbinder, die einen hohen Genauigkeitsgrad aufweisen. Im allgemeinen umfaßt ein Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Halteelemente, und zwar eines für Jede stirnseitig zu verbindende bzw. zu koppelnde Paser, und ein elastisches Element, das in der Weise wirkt, daß es die einander gegenüberliegenden Enden der Fasern in einer speziell geformten Vertiefung in eine Stirnseiten-Ausrichtung drückt, wenn der Verbinder zusammengebaut wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Verbinder-Element längs der Linie I-I aus Fig. 2,

Figur 2 eine End-Ansicht des Elementes aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A,

Figur 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der Fig. 4 durch das andere Element des Verbinders, das mit dem Element der Fig. 1 und 2 zusammenwirkt,

Figur 4 eine End-^Ansicht des Elements aus Fig. 3 in Richtung des Pfeiles B,

Figur 5 einen Querschnitt durch einen zusammengebauten Verbinder, der die Elemente aus den Fig. 1 bis 4 umfaßt,

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Figur 6 einen Querschnitt durch ein Element einer alternativen Form eines Verbinders längs der Linie VI-VI aus Fig. 7i

Figur 7 eine End-Ansicht des Elementes aus Fig. 6 in Richtung des Pfeiles C ,

Figur 8 einen Querschnitt durch das andere Element der alternativen Form eines Verbinders, das mit dem Element der Figuren 6 und 7 zusammenwirkt, längs der Linie VIII-VIII aus Fig. 9»

Figur 9 eine End-Ansicht des Elementes aus Fig. 8 in Richtung des Pfeiles , D,

Figur 10 einen Querschnitt durch einen zusammengebauten Verbinder, der die Elemente der Figuren 6-9 umfaßt,

Figur 11 eine Seitenansicht des einen Halteelementes einer weiteren Ausführungsform,

Figur 12 eine End-Ansicht des Elementes aus Fig. 11 in Richtung des Pfeiles E,

Figur 13 einen Querschnitt längs der Linie XIII-XIII der Fig. 12,

Figur 14 die Ansicht eines elastischen Elementes, wie es in dem Halteelement der Figuren 11 - 13 verwendet wird,

Figur 15 eine Seitenansicht des anderen Halteelementes der Ausführungsform,

Figur 16 einen Querschnitt längs der Linie XVI-XVI der Fig. 15, Figur 17 einen Querschnitt längs der Linie XVII-XVII der Fig.16,

Figur 18 einen Querschnitt durch einen zusammengebauten Verbinder, der die Elemente der Fig. 11 - 17 umfaßt,

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Figur 19 einen Querschnitt durch einen Verbinder für eine Vielzahl von Faser-Paaren, bei dem ein elastisches Element Verwendung findet, das in etwa dem der Fig. 11-18 entspricht, und

Figur 20 eine abgewandelte Form des Verbinders, wie er in Fig. 19 dargestellt ist.

Die Fig. 1 bis 5 stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar. Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erstes Halteelement 10, das einen Hauptkörper 11 und ein längliches, lagebestimmendes Element 12 umfaßt, das sich von dem Hauptkörper ausgehend erstreckt. Der Körper 11 hat eine große Bohrung 15 an seinem vorderen Ende, in die ein Ende des lagebestimmenden Elementes 12 paßt. Eine Bohrung 14 mit kleinerem Durchmesser erstreckt sich durch den Restteil des Körpers und hat eine solche Größe, daß sie einen Paßsitz für eine ummantelte optische Faser ergibt.

Das lagebestimmende Element 12 hat eine V-förmige Rinne bzw. Furche 16, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das Äußere des lagebestimmenden Elementes ist ein Teilzylinder, der in die Bohrung 13 des Körpers 11 paßt und dort durch irgendwelche geeigneten Mittel, wie z.B. durch einen Stift, durch eine Schraube, durch eine Passung mit Übermaß, durch Lötung oder ähnliches festgehalten werden kann. Zwischen seinen Enden wird das lagebestimmende Element durch eine querverlaufende Rinne bzw. Auskehlung 17 durchschnitten, die einem weiter unten beschriebenen Zweck dient. Eine lagebestimmende Rinne bzw. Furche 18 ist in der Basis des lagebestimmenden Elementes ausgebildet, um mit einem lagebestimmenden Stift in dem anderen Halteelement zusammenzuwirken, wie es weiter unten beschrieben wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, erstreckt sich die ummantelte Faser 15 zu einem Teil der Strecke durch die Bohrung 14. Die Ummantelung ist vom Endteil abgezogen, so daß sich die nicht ummantelte Faser 19 nach vorne über das lagebestimmende EIe-

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ment 12 erstreckt.

Die Figuren 3 und 4- zeigen ein zx^eites Halteelement 25, das eine vordere, große Bohrung 26 und eine kleinere Bohrung 27 aufweist, die sich von der großen Bohrung 26 aus durch den Restteil des Elementes 25 erstreckt. Die Bohrung 26 bildet eine Gleitpassung für das lagebestimmende Element 12 des ersten Halteelementes 10 und die Bohrung 27 bildet einen Paßsitz für eine ummantelte optische Faser 28. Ein lagebestimmender Stift 29 erstreckt sich in die Bohrung 26 und ist so angebracht, daß er mit der lagebestimmenden Rinne 16 des Halteelementes 10 wie oben beschrieben in Eingriff tritt.

Line kanalförmige Rinne 30 erstreckt sich übe-: das Halteelement 25, um eine Zugangsöffnung 31 zu der Bohrung 26 zu bilden. Die Öffnung 31 bildet einen Zugang für ein federndes Sicherungselement 32. Das Sicherungselement 32 ist mit einem Ende an dem Halteeleraent 25 befestigt und benachbart zu seinem anderen Ende ist eine Verlängerung 33 angebracht. In dem dargestellten Beispiel hat die Verlängerung 33 zwei voneinander auf Abstand liegende Schenkel 34 und 35, die sich durch die Öffnung 3I erstrecken. Das Sicherungselement 32 kann mit der Verlängerung 33 aus einem einzigen Stück bestehen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, erstreckt sich die ummantelte Faser 28 einen Teil der Strecke durch die Bohrung 27, wobei die Ummantelung von dem Endteil entfernt ist, so daß sich die nicht ummantelte Faser 36 nach vorne in die Bohrung 26 erstreckt. Die Anordnung des Stiftes 29 und der Rinne 18 zueinander ist so, daß die obere Oberfläche der querlaufenden Auskehlung parallel zu den äußersten Enden der Schenkel 34- und 35 des Sicherungselementes 32 verläuft. Das stellt sicher, daß die Schenkel 34- und 35 Kontakt mit den nicht ummantelten Fasern 19 und 36 halten, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung kommt.

Die beiden Halteelemente 10 und 25 sind in der Fig. 5 miteinander verbunden. Die Lage der Enden der nicht ummantelten Fasern 19 und 36 in bezug auf die Halteelemente ist so, daß

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die Enden der nicht ummantelten Fasern 19 und 36 aneinander anstoßen, wenn die Elemente 10 und 25 zusammengeschoben werden. Das lagebestimmende Element 12 ragt nach vorne in die große Bohrung 26 und liegt unter der nicht ummantelten Faser 36. Die beiden nicht ummantelten Fasern werden dann in die V-förmige Rinne 16 niedergedrückt, wobei die Wände der Rinne als Führungen wirken. Das Durchschneiden des lagebestimmenden Elementes durch die querlaufende Auskehlung 17 (Fig. 1) ermöglicht es den Schenkeln 34 und 35 cLes Sicherungselementes 32, die nicht ummantelten Fasern 19 und 36 kräftig in die Basis der V-förmigen Rille 16 zu drücken und dort festzuhalten. Die unteren Enden der Schenkel 34- und 35 sind umgebogen oder auf andere Weise bei 37 geglättet oder abgeflacht, um eine mögliche Beschädigung der nicht ummantelten Fasern zu verhindern.

Das Sicherungselement kann auf zwei verschiedene Weisen wirken. Es kann durch seine Eigenspannung federartig vorgespannt sein, so daß es nach unten in eine Sicherungsstellung gedruckt wird. Bei einer solchen Anordnung ist es nötig, das Sicherungselement 32 an uneben, bevor der Verbinder geschlossen oder geöffnet wird. Oder aber das Sicherungselement kann federartig vorgespannt sein, so daß es aus der Sicherungsstellung heraus z.B. in eine Lage, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, gedrückt wird. Es ist dann nötig, Vorrichtungen vorzusehen, die das Sicherungselement nach unten halten, wenn der Verbinder zusammengebaut ist. Z.B. kann eine Hülse vorgesehen werden, die über das Halteelement 25 geschoben wird, wenn der Verbinder zusammengebaut ist.

Normalerweise werden irgendwelche Vorrichtungen vorgesehen, um die beiden Halteelemente zusammenzuhalten. Eine Möglichkeit ist durch gestrichelte Linien in Fig. 5 angegeben. Ein Vorsprung 40 ist an dem vorderen Ende des Halteelementes 25 vorgesehen, wobei dieser Vorsprung auf seiner Außenfläche mit einem Gewinde versehen ist. Eine Haltemutter41, die gegen eine

Schulter 42

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auf dem Halteelement 10 wirkt, wird auf den Vorsprung 40 aufgeschraubt.

Die in den Figuren 6 bis 10 dargestellte Ausführungsform ist der der Figuren 1 bis 5 sehr ähnlich, und, soweit möglich, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der Hauptunterschied besteht darin, daß eine andere Art von Sicherungselement mit Vorrichtungen vorgesehen ist, die dieses Sicherungselement in seine Sicherungslage bewegen.

Die Figuren 6 und 7 zeigen das erste Halteelement 10 mit dem Hauptkörper 11 und dem lagebestimmenden Element 12. Der Körper

besitzt,
11/wie oben,eine große Bohrung 13 und eine Bohrung 14 mit kleinerem Durchmesser für die ummantelte Faser 15· Wie zuvor gibt es eine V-förmige Rinne 16 und das lagebestimmende Element ist bei 17 eingeschnitten. In dem vorliegenden Beispiel ist ein Sicherungselement 50 in der großen Bohrung 13 angebracht. Das Sicherungselement 50 ist beispielsweise aus streifenförmigem Material gebildet und hat einen Endflansch 51» der zwischen dem inneren Ende des lagebestimmenden Elementes 12 und dem inneren Ende der Bohrung 13 gehalten wird. Der Flansch 51 hat eine öffnung 52 für den Durchtritt der nicht ummantelten Faser 19· Das Sicherungselement 50 ist elastisch oder federartig und erstreckt sich normalerweise in einer im allgemeinen axialen Richtung in der Bohrung 13 außerhalb des Weges der nicht ummantelten Faser 19· Wie in Fig. 6 gezeigt, hat das Sicherungselement zwei querlaufende Biegungen 53 und 54. Die Lage dieser Biegungen wird später im Zusammenhang mit einem zusammengebauten Verbinder beschrieben. In dem vorliegenden Beispiel ist keine lagebestimmende Rinne 18 wie in Fig. 1 erforderlich, da sich das lagebestimmende Element 12 und das Sicherungselement 50 in demselben Halteelement befinden.

Die Figuren 8 und 9 zeigen das zweite Halteelement 25. In diesem Beispiel ist keine Zugangsöffnung erforderlich und deshalb ist das Halteelement nicht abgeschnitten. Das Element hat eine

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vordere große Bohrung 26 und eine kleinere Bohrung 27 für die ummantelte Faser 28. Die Bohrung 26 bildet eine Gleitpassung für das lagebestimmende Element 12. Die nicht ummantelte Faser erstreckt sich in die Bohrung 26 wie zuvor. Es ist kein lagebestimmender Stift erforderlich, wie oben bereits in bezug auf die Rinne ausgeführt wurde, aber es mag ratsam scheinen, Vorrichtungen vorzusehen, um eine relative Drehung zwischen den Halteelementen zu verhindern, um die Möglichkeiten einer Beschädigung der Fasern während des Zusammenbaus der Verbindung zu verringern.

Der Verbinder wird dadurch zusammengebaut, daß die beiden Halteelemente gleitend zusammengeschoben werden. Die Enden der nicht ummantelten Fasern 19 und 36 sind so angeordnet, daß sie zusammenstoßen, wenn der Verbinder zusammengebaut ist. Das Sicherungselement 50 wird dann durch eine Schraube 55 in einem Gewindeloch in dem Körper 11 des ersten Halteelementes 10 niedergedrückt. Die Schraube 55 bewegt das Sicherungselement nach unten, das seinerseits die Enden der nicht ummantelten Fasern 19 und 36 nach unten drückt, wobei die Wände der Rinne als Führungen wirken. Die beiden querverlaufenden Biegungen 53 und 54? die oben erwähnt wurden, sind so angeordnet, daß sich die eine Biegung 53 auf dem Ende der nicht ummantelten Faser 19 befindet, während die andere Biegung 54-auf dem Ende der anderen nicht ummantelten Faser 36 aufliegt. Das Sicherungselement 50 ist in bezug auf das lagebestimmende Element 12 so ausgerichtet, daß die obere Oberfläche der querlaufenden Auskehlung 17 parallel zu den Oberflächen der Biegungen 53 und 54- verläuft, wodurch es ermöglicht wird, daß das Sicherungselement 50 den Kontakt mit den Fasern aufrecht erhält, ohne daß eine Beeinträchtigung von der oberen Oberfläche der querverlaufenden Auskehlung 17 ausgeht.

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Bequemerweise werden die beiden Halteelemente 10 und 25 durch eine Haltemutter 56 zusammengehalten, die an einer Schulter 57 auf dem Halteelement 25 anstößt und auf einen mit einem Gewinde versehenen Vorsprung oder Flansch 58 s,m Ende des Körpers des ersten Haltelementes 10 aufgeschraubt ist. Das lagebestimmende Element 12 in dem in den Figuren 1 bis 12 dargestellten Verbindern ist als gesondertes Element dargestellt; es könnte aber einenlLntegralen Bestandteil des Halte element es 10 bilden. Dann wäre eine Änderung des Sicherungselementes 50 erforderlich.

In der in den Figuren 11 bis 16 dargestellten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine seitliche Bewegung der beiden Halteelemente aufeinander zu, wenn eine Verbindung oder Kopplung hergestellt wird, anstelle einer relativen Axialbewegung wie in den vorausgehenden Beispielen.

Die Figuren 11, 12 und 13 zeigen eines der Halteelemente 65· Es hat eine zylindrische Form, _ einen hinteren Teil 66 und einen vorderen Teil 67, der einen leicht größeren Durchmesser als der Teil 66 aufweist, obwohl das nicht wesentlich ist. Eine umfangsmäßige Rinne oder Nut 68 erstreckt sich rund um den Teil 67 in der Nähe seiner Berührungslinie mit dem Teil 66, und ein O-Eing 69 ist in der Nut 68 angebracht. Der vordere Teil hat eine U-förmige Vertiefung 70, die sich von der einen Seite her so erstreckt, daß der vordere Teil 67 einen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 71 aufweist. Querverlaufende Schnitte schneiden Teile der unteren Bereiche der Schenkel 71 so ab, daß lagebestimmende und festhaltende Teile 72 übrig bleiben.

Zwei kleine Löcher 73 sind in jedem Schenkel 71 ausgeformt, in den vorliegenden Beispiel auf der Achse des Halteelements. Von der einen Seite des Halteelementes her ist ein elastisches Element 75 (Fig· 14) eingeschoben, das TJ-iorm besitzt und zwei

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parallele Schenkelteile 76 aufweist. Die Schenkelteile treten durch die Löcher 73 hindurch, um sich, wie in Fig. 12 gezeigt, durch die Vertiefung 70 hindurch zu erstrecken. Der Quersteg 77 des Elementes 75 wird unter der Außenfläche des Halteelementes 65 aufgenommen, wobei er sich in einer kurzen, sich in axialer Richtung erstreckenden Rinne oder Nut 78 befindet, die in der äußeren Oberfläche von einem der Schenkel 71 ausgeformt ist.

Eine Bohrung 79 erstreckt sich durch den hinteren Teil 66 des Halteelementes 65 und hat eine solche Größe, daß sie einen Paßsitz für die ummantelte Faser 80 bildet. Von der ummantelten Faser ist an ihrem Ende die Ummantelung entfernt und die nicht ummantelte Faser 81 erstreckt sich aus der Bohrung 79 heraus mit einer vorbestimmten Länge in die Vertiefung 70 hinein. Das Ende der nicht ummantelten Faser befindet sich, wie in Fig. 13 gezeigt, unter einem der Schenkel 76 des elastischen Elementes 75·

Die Figuren 15 bis 17 zeigen das andere Halteelement 85, das mit deIL Element 65 zusammenwirkt. Das Element 85 hat zylindrische Form, einen hinteren Teil 86 und einen vorderen Teil 87, der als lagebestimmendes Element wirkt. Der vordere Teil 87 hat einen etwas größeren Durchmesser als der hintere Teil 86 in dem dargestellten Beispiel, aber das ist nicht wesentlich. Eine umfangmäßige Nut 88 erstreckt sich rund um den vorderen Teil 87 in der Nähe seiner Verbindungslinie mit dem hinteren Teil 86 und ein O-Ring 89 ist in der Nut 88 angebracht. Der vordere Teil 87 ist abgeschnitten, um einen Querschnitt von der ungefähren Form eines umgekehrten T zu /geben. Der Schenkel der T-Form hat eine V-förmige Rinne 91, die in sein Ende ein- > geschnitten ist. Zwei querverlaufende Schlitze 92 sind quer durch die T-förmige Hut ausgeformt, w& eine Aufnahme für die Schenkel 76 des elastischen Elementes 75 zu bilden, wenn die beiden Halteelemente zusammengebaut werden. Zwei weitere Auskehlungen 93 sind in jedes Ende des Teils geschnitten, den man als den

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Querriegel der T-Form betrachten kann. Biese Auskehlungen sind so angebracht und in ihrer Größe so bemessen, daß sie die lagebestimmenden Teile 72 an den Schenkeln 71 des Halteelementes 65 aufnehmen. Die Abmessungen der Teile 72 und der Auskehlungen 93 und ihre relative Lage in den Halteelementen 65 und 85 sind so festgelegt, daß sich ein Paßsitz zwischen den Teilen 73 und den Auskehlungen 93 ergibt und daß die relative Lage der nicht ummantelten Enden der Fasern genau kontrolliert wird.

Eine Bohrung 94· erstreckt sich durch den hinteren Teil 86 des Halteelementes 85 mit einer Größe, die einen Paßsitz für eine ummantelte optische Faser 95 ergibt. Die Ummantelung der Faser ist auf ein kurzes Stück am Ende der Faser entfernt und die nicht ummantelte Faser 96 erstreckt sich in die V-förmige Nut bzw. Einne 91 mit einer vorherbestimmten Länge. Die nicht ummantelte Faser 96 erstreckt sich so weit, daß sie, wenn der Verbinder zusammengebaut ist, an das Ende der nicht ummantelten Faser 81 anstößt und unter den anderen Schenkel 76 des elastischen Elementes 75 zu liegen kommt.

Der Verbinder wird in der Weise zusammengebaut, daß die beiden Halteelemente Seite an Seite angeordnet und dann seitlich so bewegt werden, daß sie in Eingriff miteinander treten. Die lagebestimmenden Teile 72 der Schenkel 71 auf dem vorderen Teil 67 des Halteelementes 65 treten in die Auskehlungen 93 in dem vorderen Teil 87 des Halteelementes 85 ein. Während die beiden Halteelemente in ihre endgültige Zusammenbaulage bewegt werden, drückt das elastische Element 75 die nicht ummantelten Fasern fest in die V-förmige Rille 91, wobei die Wände der Rille als Führungen dienen. Das wird in Fig. 18 gezeigt. Eine Hülse 97 wird über die zusammengebauten Halteelemente geschoben und hält die Elemente in ihrer Lage. Die O-Ringe 69 und 89 dichten das Innere des Verbinders gegen das Eindringen von Staub und ähnlichem ab. Zwar stellen diese O-Ringe eine einfache und bequeme Vorrichtung zur Abdichtung

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dar, sie sind aber nicht wesentlich.

Die Erfindung kann ebenso auf die Verbindung "von einer Vielzahl von Fasern in einander gegenüberliegenden Paaren angewendet werden. Die Figuren 19 und 20 zeigen ein Beispiel eines solchen Verbinders. In der Figur 19, die einen schematischen Querschnitt eines Verbinders darstellt, kommt ein elastisches Element 110 zur Verwendung, das eine ähnliche Form wie das elastische Element 75 der Figuren 11 bis 14 aufweist. In der Fig. 19 ist der vordere Teil 111 des einen Halteelementes und der vordere Teil 112 des anderen Halteelementes dargestellt. Diese Teile 111 und 112 entsprechen den Elementen 67 bzw. 67 der in den Figuren 11, 12 und 13 dargestellten Ausführungsform. Die fest_haltenden und lagebestimmenden Teile 113 entsprechen den Teilen 72 in den Figuren 11, 12 und 13. Ebenso ist eine Hülse 114 dargestellt, die der Hülse 97 aus Fig. 18 entspricht.

Eine Vielzahl V-förmigen Rillen 115 ist in dem vorderen Teil 112 ausgeformt. Das elastische Element 110 erstreckt sich quer durch den zusammengebauten Verbinder und hält die nicht ummantelten Fasern 116 in die Rillen 115 nieder. Es liegen sich immer zwei Fasern gegenüber und stoßen aneinander an. Der Verbinder aus Fig. 19 hat wie die Verbinder der vorausgehend beschriebenen Äusfuhrungsformen eine zylindrische Form. Um den Körper des Verbinders zu verkleinern, können die Teile mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt werden, wie es in der Fig. 20 dargestellt ist, in der die gleichen Bez-ugszeichen für die gleichen Teile wie in Fig* 19 verwendet sind* Es ist auch möglich, andere Anordnungen der Fasern in dem Verbinder vorzusehen, um die Größe des Verbinders zu verringern, Ebenso können mehrere Seihen von Fasern in einem Verbinder wie in J'ig- 19 angebracht werden, wobei vorzugsweise eine Vielzahl von lagebestimmenden Elementen verwendet wird.

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Obwohl es verschiedene Arten von optischen Pasern gibt, treten sie generell in zwei Formen auf, wobei bei der einen die Faser einen Kern mit einem Brechungsindex und eine Umhüllung mit einem anderen, niedrigeren Brechungsindex besitzt, und bei der- anderen die Faser einen Brechungsindex aufweist, der so abgestuft ist, daß er sich kontinuierlich mit dem Radius verändert, so daß der Index in der Mitte höher und an der Außenseite niedriger ist. Eine schützende Ummantelung, die gewöhnlich aus Plastik besteht, wird sehr häufig an beiden Arten von Fasern angebracht. Diese Ummantelung verbessert die mechanischen Handhabungseigenschaften der Faser.

Um eine ummantelte Faser in Verbindern gem. der Erfindung zu verwenden, ist es nötig, die Kunst stoffummantelung von den Endteilen der Fasern zu entfernen. Dies kann z.B. in einem Säurebad oder durch Hitze_abziehen erfolgen. Auch ist es wünschenswert, das Ende der Faser durch Polieren oder durch eine geeignete Brechtechnik so herzurichten, daß eine glatte Endoberfläche erzeugt wird, die senkrecht auf der Längsachse der Faser steht.

In den dargestellten Beispielen sollten die nicht ummantelten Fasern ungefähr den gleichen Durchmesser besitzen. Die Verwendung einer V-förmigen Rille, die an ihrer Basis eine scharfe Spitze oder einen Radius besitzt, der kleiner als der Radius aller zu koppelnden Fasern ist, nacht die Rille unabhängig von der Größe der Fasern. Auf diese Weise nimmt ein Verbinder, bei dem eine V-förmige Rille verwendet wird, Fasern mit verschiedenen Durchmessern auf; zur Erzielung einer Verbindung mit maximaler Wirksamkeit sollten jedoch beide Fasern den gleichen Durchmesser besitzen. Es ist jedoch auch möglich, Rillen zu verwenden, die einen anderen, z.B. U-förmigen Querschnitt besitzen. Dies wird jedoch die Vielseitigkeit in einem gewissen Maße einschränken.

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Es ist auch möglich, für die Verbindung von zwei Fasern mit verschiedenen Durchmessern Vorsorge zu treffen. In einem solchen Fall muß die Rille abgestuft sein, wie es durch die gestrichelte Linie 100 in Fig. 17 dargestellt ist.

Die v-förmige Rille liefert dadurch eine wirksame Verbindung von Faser zu Faser, daß die Fasern in der Rille in Lage gebracht und festgehalten werden. Die Seitenwände der Rille wirken als Führungen, um die Fasern in den Boden des V zu leiten. Der Winkel des V kann variieren. Obwohl ein Winkel von ungefähr 90° dargestellt wurde, kann dieser Winkel auch kleiner oder größer als 90° sein. Die ummantelte Faser kann in dem Halteelement auf verschiedene Weise festgehalten werden. Typische Beispiele sind mechanische Vorrichtungen, wie z.B. Klammern, oder Kröpfen, oder die Verwendung von Klebern.

Ein Fluid mit passendem Brechungsindex kann verwendet werden, um die Lichtkopplung dadurch zu verbessern, daß der Luftspalt zwischen den Enden der gekoppelten Fasern beseitigt wird. Das Fluid kann vor oder während des Zusammenbaus des Verbinders zugegeben werden.

Gemäß der Erfindung hat also ein Verbinder für optische Fasern, der zur Verbindung von optischen Fasern in genauer Stirnseiten-Ausrichtung dient, zwei Halteelemente, eines für jede Faser. Eine geformte Rille, z.B. eine V-Rille, wird im allgemeinen in einem der Halteelemente vorgesehen. Eine Faser wird in jedem Element gehalten, und wenn die beiden Halteelemente in der Zusammenbaulage zusammengebracht werden, werden die Fasern über der ausgeformten Rille in eine Ende-an-Ende-Lage gebracht. Ein elastisches Element drückt die Enden der Fasern in die Rille nieder, um eine genaue Stirnseiten-Ausrichtung zu bewirken.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Λ J Verbinder für optische Fasern, gekennz eichnet durch erste und zweite Halteelemente (10, 25, 65, 85), ein Halteelement für jeweils eine von zwei optischen Fasern (19, 36, 81, 96), wenigstens ein lagebestimmendes Element (12, 87), das einem der Halteelemente (10, 85) zugeordnet ist, wenigstens eine Rille (16, 91) in dem lagebestimmenden Element (12, 87), wobei sich die Rille (16, 91) in einer Richtung erstreckt, die parallel zu der Längsachse des Verbinders verläuft, Vorrichtungen (40, 41, 42, 56, 58, 92, 93) um die Halteelemente (10, 25, 65, 85) einander gegenüber in der Zusammenbaulage festzuhalten, Vorrichtungen (14, 27, 79, 94) in jedem Element, um wenigstens eine optische Faser (19, 36, 81, 96) aufzunehmen, wobei die Fasern (19, 36, 81, 96) angrenzend an die lagebestimmenden Elemente (12, 87) mit ihren Stirnseiten aneinander anstoßen, und durch elastische Vorrichtungen (32, 33, 50, 75) um die Enden der Fasern (19, 36, 81, 96) in die Rille (16, 19) zu drücken.
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lagebestimmende Element (12) ein gesondertes Element umfaßt, das in einer Bohrung (13) in dem einen der Halteelemente (10) angebracht ist.
3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rille (16, 91) eine V-förmige Rille ist.
4. Verbinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich das lagebestimmende Element (12) in axialer Richtung von dem einen Halteelement (10) und in axialer Richtung in eine Bohrung (26) in dem anderen Halteelement (25) erstreckt, wenn die Halteelemente (10, 25) zusammengebaut sind.

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5. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Vorrichtungen (32, 33, 50) ein federndes Sicherungselement (32, 50) umfassen, das an einem der Halteelemente (1O) angebracht ist.
6. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (32, 50) zwei parallele, voneinander auf Abstand liegende Gebilde (34·, 35, 53, 54-) umfaßt, die sich senkrecht zu der Längsachse des Verbinders erstrecken und so angebracht sind, daß sie auf die gegenüberliegenden Enden der optischen Fasern (19, 36) drücken, und zwar das eine Gebilde auf das eine Faserende und das andere Gebilde auf das andere Jaserextde,
7- Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das legebestimmende Element (87) ein integraler Teil eines der Halteelemente (85) ist und in axialer Richtung von ihm erstreckt.
8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Teil (67) sich in axialer Richtung von dem zweiten der Halteelemente (65) erstreckt, wobei das lagebestimmende Element (87) so ausgeformt ist, daß es mit dem zylindrischen Teil (67) beim Zusammenbau des Verbinders in Eingriff tritt.
9. Verbinder nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch miteinander in Eingriff tretende Gebilde (72, 93) an dem lagebestimmenden Element (87) und dem zylindrischen Teil (67), wobei sich die Gebilde (72, 93) senkrecht zu der Längsachse des Verbinders erstrecken und die Halteelemente (65, 85) durch seitliche Relativbewegung in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse des Verbinders miteinander verbunden werden.

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10. Verbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von parallelen Rinnen (115) in dem lagebestimmenden Element (112).
11. Verbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von lagebestimmenden Elementen in dem Halteelement und wenigstens eine Rinne in Jedem lagebestimmenden Element.

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