DE2703191C2

DE2703191C2 - Lichtleitfaserumschalter

Info

Publication number: DE2703191C2
Application number: DE2703191A
Authority: DE
Inventors: Delon C. Los Altos Calif. Hanson
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1977-01-27
Publication date: 1983-08-18
Also published as: GB1567384A; DE2703191A1; US4033669A; FR2344035B1; FR2344035A1

Description

a) Die Steckerhaltestäbe (11), die die der Schaltzunge entsprechende Lichtleitfaser (12) hallen und ausrichten und kupplungsseitig eine mit der Lichtleitfaserstirnfläche bündige Stirnfläche aufweisen, greifen in eine mindestens zwei entsprechende Ausnehmungen aufweisende Buchse ein.

b) die Buchse besteht ebenfalls aus Haltestäben (21, 22, 24) gleichen Durchmessers wie die Steckerhaltestäbe und hat folgende Form:

bl) Sämtliche Buchsenhaltestäbe sind in einer, der hexagonal dichtesten Kugelpackung entsprechenden Weise gestapelt

b2) (2n+ 1) innere Buchsenhaltestäbe (24a -e) der Länge h bilden π Zwickelräume, in denen jeweils eine Lichtleitfaser (23,25,27) gehalten ist. die mit der der Schaltzunge entsprechenden L.chtleitfaser verbindbar ist, wobei π eine ganze Zahl ist und wobei diese Lichtleitfasern und die sie haltenden Buchsenhaltestäbe eine gemeinsame bündige Stirnfläche aufweisen.

b3) Die inneren Buchsenhaltestäbe sind von äußeren Bachseni jltestäben (21, 22) der Länge h umgaben, wobsi I₂ größer als A ist und die äußeren Bia senhaltestäbe kupplungsseitig über die Stirnfläche gemäß b2) hinausragen und so die Ausnehmungen gemäß a) bilden.

b4) Mindestens einer (22) der äußeren Buchsenhaltestäbe ist senkrecht zu seiner Achse derart federnd gelagert, daß bei Verschiebung der Steckerhaltestäbe mit der von ihnen gehalterten Lichtleitfaser senkrecht zur Achse des Steckerteils und/oder bei Verdrehung um diese, dieser in Raststellungen einrastbar ist. bei denen die der Schaltzunge entsprechende Lichtleitfaser mit jeweils einer der in der Buchse gehaltenen Lichtleitfasern fluchtet.

2. Umschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß π gleich 3 ist.

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtleitfaserumschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Zum Übertragen von Licht aus einer Lichtleitfaser in ^bn eine andere werden Lichtleiifaserkupplungen verwendet. Die Übertragungs.verluste an der Verbindungsstelle müssen gering gehalten !werden. Dazu sind Präzisionslichtleiifaserkupplungen bekannt (z/B; DE-OS 26 508). Bei diesen Kupplungen wird die Lichtlcitfa- ^ß5 ser im Zwickelraum zwischen jeweils drei einander berührenden zylindrischen Haltestäben gleichen Durchmessers gehalten und ausgerichtet.

Da Lichtleitfaser-Übertragungsstrecken kostspielig sind, ist man bestrebt, die Anzahl der Übertragungskanäle in einem Kabel möglichst niedrig zu halten. Eine wirksame Senkung der Kabelkosten läßt sich durch Semiduplex-Übertragungssysteme erreichen, bei denen eine Informationsübertragung in beiden Richtungen, aber nicht in beiden Richtungen gleichzeitig möglich ist. Solche Systeme benötigen aber Schalter an den Enden jedes Kanals.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umschalter für Lichtleitfasern zu schaffen, der in den möglichen Schaltstellungen reproduzierbare und verlustarme Lichtverbindungen zwischen den jeweiligen Lichtleitfasern herstellt, wie eine Präzisionslichtleitfaserkupplung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet

Der erfindungsgemäße Lichtleitfaserupi chatter hat zusätzlich den Vorteil einer hohen Isolation zwischen den einzelnen Eingängen und ermöglicht außerdem kurze Umschaltzeiten. Darüber hinaus ist er relativ kostengünstig herzustellen, da sämtliche Haltestäbe den gleichen Durchmesser haben.

Der erfindungsgemäße Lichtleitfaserumschalter läßt sich auch als Grundbaustein für schrittweise schaltbare optische Präzisionsdämpfungsglieder sowie für optische Instrumente verwenden, mit denen sich die Dämpfung von Lichtleitern mit weit voneinander entfernten Abschlüssen messen läßt. Durch Einbau einer Reihe solcher schaltbarer Dämpfungsglieder kann der dynamische Bereich von Empfängern bei reduziertem dynamischen Betriebsbereich des Kabelmeßplatzes gemessen werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Unteranspruch 2 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Schaltarm-Anordnung eines Fiberoptik-Schalters.

Fig. 2 eine perspektivische Ansieht der Gehäuseanordnung eines Fiberoptik-Schalte's. und

F i g. 3 eine Frontansicht des offenen Endes der Gehäuse-Anordnung gemäß F i g. 2.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Schaltarmanordnung bezeichnet, die drei Stäbe 11 aufweist, welche zum Festhalten einer Lichtleiter-Faser 12 längs der Längsachse der Anordnung positioniert sind. Die Faser 12 wird von den Stäben 11 gerade berührt, welche aus jedem geeigneten optisch undurchlässigen Material bestehen können. Für das richtige Festhalten der Faser 12 muß der Durchmesser der Stäbe 11 sehr genau auf einen Durchmesser eingeschliffen sein, welcher das 6.4641 fache des Faserdurchmessers ist. Mit nicht zentriertem Schleifen kann die gewünschte Genauigkeit erreicht werden. Das ausgewählte Material sollte daher unelastisch sein und sich so bearbeiten lassen, daß eine im wesentlichen glatte Oberfläche entsteht.

Die in F i g. 2 dargestellte Gehäuseanordnung 20 enthält zehn Stäbe 21. einen Stab 22 und Stäbe 24, die alle im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Stäbe i i in F i g. 1 haben und Lichtleiter 23,25 und 27 in . gleicherweise-halten wie: die. Stäbe 11 den Lichtleiter 12. Die Lichtleiter 23, 25 und 27^:haben ungefähr den gleichen Durchmesser wie der Lichtleiter 12. Die Stäbe 21,22 und 24 sollten aus dem gleichen Material bestehen und im wesentlichen in gleicher Weise wie die Stäbe 11 aufgebaut sein, mit der Ausnahme, daß die Stäbe 24

kürzer sind.

Die einen Enden der Stäbe 24 sind mit den Enden der Stäbe 21 ausgerichtet, so daß das geschlossene Ende eines Hohlraums innerhalb der Stabanordnung entsteht. Die Stäbe 11 des Schaltarms 10 berühren die Stäbe 21 gleitend, wenn sie in den Hohlraum eingeführt werden. Die Enden der Lichtleiter 23,25 und 27 sind geschnitten, geeignet poliert und mit den anderen Enden der Stäbe 24 ausgerichtet.

Der Stab 22 ist beweglich in seiner Position befestigt "' (z. B. durch einen flexiblen Gurt 28 oder eine Blattfeder), so daß er sich entsprechend der Bewegung des Schaltarms 10 rechtwinklig zu diesem aus einer Stellung in die andere innerhalb des Hohlraums bewegt. Der Lichtleiter 12 ist mit dem Lichtleiter 27 ausgerichtet, i> wenn die Stäbe 11 mit den Stäben 24a, 246 und 24c (Stellung 1) ausgerichtet sind. In ähnlicher Weise ist der Lichtleiter 12 mit dem Lichtleiter 23 ausgerichtet, wenn die Stäbe 11 mit den-Stäben24tf,24cund24e(SteIlung2) ausgerichtet sind. Die Schaltarm-Anordnung 10 bewegt sich um ungefähr das l,05fache des Durchmessers der Stäbe 11. wenn von der Stellung 1 in die Stellung 2 geschaltet wird.

Schließlich wird, falls gewünscht, eine dritte Stellung erreicht, indem der Lichtleiter 12 mit dem Lichtleiter 25 ausgerichtet wird, wenn der Schaltarm 10 um 120° gedreht wird, wobei die Stäbe 11 mit den Stäben 2&a, 24c/und 24causgerichtet werden. Der Schaltarm kann in die Stellung 1 oder 2 durch Drehung des Schaltarms 10 um 120' gegen den Uhrzeigersinn bzw. mit dem Uhrzeigersinn bewegt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtleitfaserumschalter, bestehend aus Stecker (10) und Buchsenteil (20), bei dem die Lichtleitfasern jeweils im Zwickelraum von jeweils drei einander berührenden zylindrischen Haltestäben gleichen Durchmessers gehalten und ausgerichtet werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: