DE2559448A1

DE2559448A1 - Verbindungsanordnung fuer einzellichtwellenleiter aus zentrierten steckerstiften

Info

Publication number: DE2559448A1
Application number: DE19752559448
Authority: DE
Inventors: Ernst Bachel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-09-24
Filing date: 1975-09-24
Publication date: 1977-03-31

Description

Verbindungsanordnung für Einzellichtwellenleiter
aus zentrierten Steckerstiften Ausscheidung aus P 25 42 606.6-51 Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für Einzellichtwellenleiter mit Justierten und axial ausgerichteten Einzellichtwellenleitern in Bohrungen von Führungskörpern.
Das Überkoppeln von Lichtenergie in einzelnen Lichtwellenleiterabschnitten bereitet aufgrund ihrer besonders geringen Ein- bzw.
Austrittsflächen erhebliche Schwierigkeiten, so daß diesem Gebiet der optischen Lichtwellenleitertechnik besonderes Augenmerk zuteil wird. Zur Lösung des Problems wur verschiedene Wege verfolgt, und so wurden beispielsweise Linsenanordnungen oder die VergröDerung von Ein- bzw. Austrittsflächen vorgeschlagen, wobei in jedem Falle eine genaue Justierung und Ausrichtung der Einzellichtwellenleiter auf eine gemeinsame optische Achse vorzunehmen ist. Die hierzu nötigen Justier- und Ausrichtvorrichtungen können oft erheblichen Aufwand ergeben, besonders dann, wenn die entsprechenden Arbeiten an jeder einzelnen Verbindung am Einsatzort ausgeführt werden müssen.
Aus der DOS 1 941 923 ist eine optische Kupplung für transparente faserartige Lichtleiter bekannt. Hier wird eine Anordnung beschrieben, bei der als Kupplungselement eine Linse dient, die den gleichen Brechungsindexgradienten aufweist wie die Lichtleiter, wobei diese Linse in bestimmten beidseitigen Abständen gegenüber den benachbarten Endflächen zweier Lichtleiter angeordnet ist S deren optische Achse in der optischen Achse der Linse liegt. tsentlich ist bei dieser Anordnung ebenfalls die bereits angedeutete Ausrichtung auf eine gemeinsame optische Achse. Die deutsche Offensegungsschrift 2 237 444 behandelt ein Verfahren zur Sopplung optischer Bauteile. So werden hier die zu verbindenden optischen :3abteile zunächst getrennt voneinander auf Unterlagen geklebt und nach dem Aushärten dieses Klebers in einem weiteren Clebevorgang vermittels von auf die Stoßflächen der Unterlagen aufgebrachten Klebstoffs an diesen Stoßflächen fest miteinaader verbunden. Während dieses zweiten Klebevorganges wird über die Ankopplungsstelle Lichtenergie übertragen, deren Intensität gemessen wird. Solange der zur Verbindung der Unterlagen dienende Klebstoff noch nicht ausgehärtet ist, kann durch Verschieben der Unterlagen gegeneinander die Justierung der Bauteile aufeinander verandert werden.
Eine Vorrichtung zur Justierung zweier Lichtleitfasern wird in der DAS 2 159 f27 beschrieben. Die Lichtleitfasern sind hierbei in einem festen Abstand um räumlich gegeneinander vers»tste Achsen, deren gegenseitiger konstanter Abstand innerhalb der durch Randbedingungen festgelegten Grenzen liegt, drehbar angeordnet und werden nach erfolgter Justierung fest eingestellt. Die Kontrolle der Justierung wird bei dieser Vorrichtung mit der Messung det Intensität eines über die Koppelstelle geleiteten Lichtstrahls vorgenommen.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, lösbare Verbindungsanordnungen zu schaffen, mit denen sich beim Zusammensetzen oder Austausch von Verbindungssteckern ein Nachjustieren der Einzellichtwellenleiter erübrigt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils das in einem Steckerstift gefaßte Ende eines Einz elli ctwellenleiters innerhalb einer Hülse axial ausgerichtet und zentrisch angeordnet ist, daß der Steckerstift in der durch die zentrische Lage des Einzellichtwellenleiters bestimmter Position mit der Hülse mittels Vergußmasse vergossen ist und daß Zwet dieser montierten Hülsen als Verbindungsstecker innerhalb eines Kupplungsrohres zentrisch und lösbar angeordnet sind.
An der Erfindung ist als wesentlich zu sehen, daß der Steckerstift mit dem ohne Rücksicht auf konzentrische Lage eingeklebten Einzellichtwellenleiter innerhalb eines in einer Justiereinrichtung fixierten und der Führung der Verbindungsstecker dienenden Rohres auf einen zentrisch angeordneten, lichtemittierenden Einzellichtwellenleiter gleichen Durchmessers ausgerichtet und in dieser Lage mit dem ihn umgebenden Rohr verbunden ist. Zwei Verbindungsstecker lassen sich nun ohne weitere Justierung oder Ausrichtung in einem Kupplungsrohr,.dessen Innendurctnnesser den Außendurchmessern der Rohre der Verbindungsstecker entspricht, zu einer unkomplizierten und beliebig oft lösbaren Verbindungsanordnung zusammenstecken, so daß Montagehilfen und deren oft recht komplizierte Bedienung am Montageort entfallen.
Weiterhin wird der Durchmesser des gemeinnamen Kupplungsrohres der Verbindungsanordnung im Beriunrungsbereich so verengt, daß die beiden eingeschobenen Verbindungsstecker gleichzeitig in ihrer Lage durch Klemmen fixiert sind. Dieser Effekt läßt sich besonders gut erzielen, wenn ein Werkstoff mD federnden Eigenschaften, wie z.B. elastischer Kunststoff, für das Kupplungsrohr verwendet wird. Hier federt das Kupplungsrohr im Berührungsbereich auf und die Verbindungsstecker werden spielfrei aneinandergeschoben.
Die Erfindung wird nun anhand von Fig. 1, die einen Steckerstift mit eingeklebtem Einzellichtwellenleiter zeigt, unlden Fig. 3 und 4, die Verbindungsanordnungen darstellen, näher erläutert.
Der zu verbindende Einzellichtwellenleiter 2 wird zunächst, wie dies Fig. 1 zeigt, in die axiale Bohrung eines Steckerstiftes 1, die sich zur Stirnfläche hin ungefähr auf den Durchmesser des Einzellichtwellenleiters 2 verengt, eingeführt und verklebt.
Dabei spielt die genaue zentrische Lage des Einzellichtwellenleiters 3 innerhalb der Stirnfläche 9 keine Rolle Zunächst wird die Stirnfläche 9 mit dem verklebten Einzellichtwellenleiter 2 zusammen poliert, so daß die Koppelfläche des Einzellichtwellenleiters optische Qualität aufweist. Dieser mit Einzellivhtwellenleiter 2 versehene Steckerstift 1 wird nun mittels einer Justiervorrichtung innerhalb der Hülse 5 ausgerichtet und zentriert, die der späteren Führung des Verbindungssteckers dient.
In der durch diese Justierung ermittelten Lage wird der Raum zwischen Steckerstift 1 und der Hülse 5 mit einer aushärtbaren K1ebe- oder Vergußmasse 3 ausgefüllt, so daß beide Teile innig mitoinander verbunden werden. Nach der Aushärtezeit der Klebe-oder Vergußmasse 3 kann der auf diese Weise hergestellte Verbindungsstecker in allen Verbindungsanordnungen, die auf den Außendurchmesser der Hülse 5 zentrieren, beliebig oft gesteckt bzw.
ausgewechselt werden, ohne daß eine neuerliche Zentrierung nötig wird. Das bedeutet, daß eine einmalige Justierung völlig ausreichend ist und daß am Montagec*.r. keinerlei Montagehilfen nötig sind. In Fig. 2 wird eine symmetrisch aufgebaute Verbindungsanordnung aus zwei gleichen Verbindungssteckern, bestehend aus Steckerstiften 1, Vergußmassen 3 und Hülsen 5 und einem Kupplungsrohr 4 gezeigt. Der Innendurchmesser des Kupplungsrohres 4 ist.dabei so bemessen, daß die beiden Hülsen 5 zentrierend geführt werden. In einer besonderen Ausführungsform gemäß der Aufgabenstellung der Erfindung wird as Kupplung.srohr 4 aus elastischem Kunatstqff ausgeführt, dessen Querschnitt im Berührungsbereich der beiden Steckerstifte 1 eine geringe Verengung 6 aufweist. Beim Einschieben der beiden Steckerstifte 1 wird das Kupplungsrohr 4 durch die beiden Hülsen 5 aufgeweitet und diese werden dadurch spielfrei in ihrer Lage fixiert. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Steckerstifte 1 um ein geringes Maß aus den hülsen 5 überstehen zu lassen, so daß eventuell auftretende Winkeltoleranzen der beiden Stirnflächen 9 auf ein Minimum reduziert werden. Eine zugfeste Verbindungsanordnung zeigt Fig. 3. Hierbei wurde die Verbindungsanordnung nach Fig. 2 in ein mit Außengewinde versehenes zylindrisches Gehause 8 eingeführt, wobei mittels in dIe Außengewinde des Gehäuses 8 eIngreifender Überwurfmuttern 7 die beiden Steckerstifte 7 gegen Zug in axialer Richtung gesicherte zusammengepreßt werden.
Besteht das Kupplungsrohr 4 aus geeignetem Material, so kann dies direkt mit Außengewinden, in welche an den Steckerstiften 1 sich abstützende Überwurfmuttern eingreifen, versehen werden.
5 Patentansprüche 3 Figuren Leerseite

Claims

P a t e,n t a n s,p r üc h e 1. Verbindungsanordnung für Einzellichtwellenleiter aus zwei Verbindungssteckern mit justierten und axial aus gerichteten Einzellichtwellenleitern in Bohrungen von Führungskörpern, d a d u r 0 Ii g e k e n n -z e i c h n e t, daß jeweils das in einem SteckerstiSt (1) geaßte Ende eines Einzellichtwellenleiters (2) innerhalb einer Hülse (5) axial ausgerichtet und zentrisch angeordnet ist, daß der Steckerstift (1) in der durch die zentrische Lage des Einzellichtwellenleiters (2) bestimmten Position mit der Hülse (5) mittels Vergußmasse (3) vergossen ist und daß zwei dieser montierten Hülsen (5) als Verbindungsstecker innerhalb eines Kupplungsrohres (4) zentrisch und lösbar angeordnet sind.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine dem Verklemmen der Verbindungsstecker dienende Verengung (G) des Kuppiungsrohrquerschnittes im Berührungsbereich der Verbindungsstecker.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch ?, d a d u .r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Kupplungsrohr (4) mit geringer Verengung (6) im Berührungsbereich der Verbindungsstecker aus elastischem Kunststoff besteht und die Verbindungsstecker durch Dehnung im Berührungsbereich spielfrei umfaßt.
4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Kupplungsrohr (4) mit Außengewinde versenen ist und daß durch hierin eingreifende UberfurSmuttern die Verbindungsstecker gegeneinandergepreßt sind.
5. Verbindungsanordnung nach Aspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das mit den Verbindungssteckern bestückte Kupplungsrohr (4) in einem mit Außengewinde versehenen, zylindrischen Gehäuse (8 ) untergebracht ist und daß mittels Uberwurfmuttern (f) die beiden Verbindungsstecker fest aneinandergepreßt sind.