DE2703887A1

DE2703887A1 - Lichtleiteranschluss fuer optische koppelanordnungen

Info

Publication number: DE2703887A1
Application number: DE19772703887
Authority: DE
Inventors: Martin Chown
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1977-08-04
Also published as: ES455578A1; GB1569614A; FR2340558B1; AU505125B2; AU2182277A; FR2340558A1; CH613529A5

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH
PREIBURG

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Lichtleiteranschluß für optische Koppelanordnungen

Anschlüsse der genannten Art werden zur Kopplung der Faserkerne von Lichtleitkabeln benötigt, die in optischen Nachrichtensystemen verwendet werden, bei denen am Anfang des ersten Leitungsabschnittes einer übertragungestrecke z.B. eine optische Signalquelle und am Ende des zweiten Leitungsabschnittes dieser Übertragungsstrecke ein optischer Signalempfänger angeordnet ist.

Die Erfindung geht aus von einem dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechenden Stand der Technik. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtleiteranschluß, bei dem aus dem Ende seines Lichtleitkabels austretendes Licht als gebündelter Lichtstrahl abgegeben wird, dahingehend zu verbessern, daß er fertigungstechnisch einfacher und somit kostensparender hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

26.01.1977, Ka/Ku

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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Hier wird insbesondere auf die Ausführungsbeispiele gemäß den Ansprüchen 3 und 4 hingewiesen. Die Ausbildung der geteilten kugelartigen oder kugeligen Linse gestattet die Herstellung von Lichtleiteranschlüssen, die als Strahlenteiler- bzw. Strahlenkoppelanordnungen verwendet werden können.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wie folgt näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das kopplungsseitig mit einer kugeligen Linse verbundene Ende eines Lichtleiteranschlusses, teilweise längsgeschnitten;

Fig. 2 einen Kunststoffkörper mit darin festgelegtem Lichtleitkabel und einer einstückig an den Kunststoffkörper angeformten Linse, in längsgeschnittener Ansicht;

Fig. 3 eine aus zwei Lichtleiteranschltissen zusammengesetzte Koppelanordnung im Längsschnitt;

Fig. ¹I den Kunststoff körper eines als Strahlenteiler

ausgebildeten Liohtleiteranschlusses in längsgeschnittener Ansicht;

Fig. 5 das Ausführungsbeispiel eines weiteren Strahlentellers im Längsschnitt;

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Pig. 6 das Ausführungsbeispiel eines Strahlenkopplers in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist eine mit 11 bezeichnete AnschlußhUlse dargestellt, die einen sehr genauen Außendurchmesser und eine ziemlich genau zentrierte Ausnehmung 12 zur Aufnahme einer als Glaskugel ausgebildeten Linse aufweist. Diese ist in einem vorjustierten Halter (z.B. einer V-förmigen Nut) angeordnet, um die beiden Achsen beispielsweise mit Hilfe eines gebündelten Laserstrahles in Übereinstimmung zu bringen. Das Lichtleiterende I¹J ist dann so ausgerichtet, daß damit eine maximale LichtUbertragung gewährleistet ist. Diese Justierung kann durch eine Kugel-Lagerung erreicht werden, wie dies bereits vorgeschlagen wurde. In manchen

Anwendungsfällen kann der Laserstrahl durch Zusetzen

von Licht einer anderen Wellenlänge als der zu übertragenden Lichtwellen um einen bestimmten Betrag etwas divergieren oder konvergieren. In einem anderen Fall könnte die Öffnung absichtlich groß genug gewählt werden, so daß die sphärische Aberration gerade die Füllung des Lichtleiterkernes verursacht. Dadurch wird ein besseres Ergebnis erzielt als durch Strichfokussierung.

In Fig. 1 ist der Raum zwischen dem Lichtleiterende und der kugeligen Linee 13 mit einer transparenten Substanz 15 ausgefüllt, beispielsweise einem Kunstharz, welches einen der Linse angenäherten Brechungsindex aufweist. In diesem Fall wird jedoch nur ein Teil

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der Oberfläche 16 der Linse 13 wirkungsvoll genutzt. Die den geeigneten Brechungsindex aufweisende Substanz wird vorzugsweise erst dann in die Anschlußhülse 11 eingegeben, wenn der Lichtleiter ausgerichtet ist.

Die Fig. 2 zeigt einen demontierbaren Lichtleiteranschluß mit einer integrierten Linse. Der Anschluß besteht aus einem transparenten Gußstück oder einem zylindrisch gespritzten Kunststoffkörper 21, welcher einen koaxial angeordneten Führungskegel 22 zur Aufnähme des entsprechend vorbereiteten Endes eines ummantelten Lichtleitkabels 23 enthält. Der Führungskegel 22 mündet in eine zentrisch angeordnete Bohrung 2¹I, in welcher das Ende des Lichtleiters 25 eines abgemantelten Lichtleitkabels 23 festgelegt ist. Dies kann beispielsweise mittels eines Klebers erfolgen, der einen entsprechend angepaßten Brechungsindex aufweist.

Der Anschluß ist ferner mit dem angeschnittenen Teil einer kugeligen Linse 26 versehen. Diese ist an der Stirnseite 27 angeordnet, welche sich gegenüber der die Eintrittsöffnung des Führungskegels 22 enthaltenden Stirnseite befindet. Linse 26 und Bohrung 2¹» sind so angeordnet, daß ein in der Bohrung 21 festgelegtes Ende des Lichtleiters 25 sich in der optischen Mitte der Linse 26 befindet und zwar so, daß vom Lichtleiter austretendes Licht mittels der Linse gebrochen wird und sich dann als paralleler Strahl fortsetzt.

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Fig. 3 zeigt wie ein Paar Lichtleiteranschlüsse 31, 32 der in Fig. 2 dargestellten Ausführung in einem Verbinder oder einer Kupplung angeordnet werden können. Die beiden Lichtleiteranschlüsse, welche ein Distanzring 33 voneinander trennt, werden koaxial aufeinander ausgerichtet von einer Verbindungshülse 34 aufgenommen. Wegen des Streueffektes von kugeligen Linsen ist eine kleine seitliche Toleranz zwischerlyTlchsen der Lichtleiteranschlüsse zulässig.

In der Fig. 4 und 5 sind demontierbare Lichtleiteranschlüsse dargestellt, die zur Teilung oder Vereinigung von Lichtstrahlen verwendet werden können.

Der in Fig. 4 dargestellte Strahlenteiler besteht aus einem transparenten Kunst stoff körper 41 mit darin enthaltenem Führungskegel zur Aufnahme eines Lichtleitkabels. Zwei angeformte, durch eine Rippe voneinander ge· trennte Linsen 42, 43 die in einigen Anwendungsfällen asphärisch gewählt sein können, erzeugen ein Paar getrennte Strahlen.

Der Strahlenteiler gemäß Fig. 5 weist einen ähnlichen Kunststoffkörper auf, jedoch ist sein kugelförmiges Ende in einem Winkel von ungefähr 45° zur Längsachse durchschnitten und die schräge Fläche 52 halbdurchlässig verspiegelt. Das Ende des Kunststoffkörpers ist damit rundherum so als kugelige Linse 53 ausgeformt, daß die beiden an der halbdurchlässig verspiegelten Fläche 52 erzeugten Lichtstrahlen gebündelt abgestrahlt werden.

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Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung einen Strahlenteiler bzw. Strahlenkoppler mit vier Wegen. Es sind vier Lichtleitkabel 61-6¹» in einer Ebene und in kreuzweiser Anordnung innerhalb eines Kunststoffkörpers (nicht dargestellt) befestigt. In der Mitte des Kreuzes ist eine Linse 65 angeordnet, die aus einer geschnittenen Kugel besteht, welche mittels einer halbdurchlässig verspiegelten Fläche 67 in zwei Hemisphären geteilt ist. Aus einem Lichtleitkabel (z.B. 61) austretendes Licht wird durch den nur teilweise reflektierenden Belag der halbdurchlässig verspiegelten Fläche 67 auf die zwei entsprechenden Lichtleitkabel (z.B. 62, 63) geworfen.

In einigen Anwendungsfällen kann die den Lichtleiterkern aufnehmende zentrische Bohrung (z.B. 24) der in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Lichtleiteranschlüsse aus einem genau gebohrten Uhrenlagerstein-Einsatz bestehen. Dieser Einsatz wird vorzugsweise während des Herstellungsverfahrens in den KunststoffkÖrper mit eingeformt.

5 Ansprüche

3 Bl. Zeichnungen

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Claims

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Ansprüche

Lichtleitaranschluß für optische Koppelanordnungen,bei denen zur Lichtablenkung Linsen verwendet werden, die einschließlich der Lichtleiterenden innerhalb von beispielsweise hülsenartigen Gehäusen befestigt sind, gekennzeichnet durch einen transparenten Kunststoffkörper (z.B. 21, 41), der koaxial einerseits wenigstens einen in eine Bohrung (z.B. 24) auslaufenden Führungskegel (z.B. 22) zur Festlegung eines teilweise abgemantelten Lichtleitkabels (z.B. 23, 62) enthält und der andererseits eine angeformte Linse (z.B. 26, 53) aufweist.

Lichtleiteranschluß für optische Koppelanordnungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (11) als Strahlenteiler ausgebildet ist, derart, daß die an einer Stirnseite vorgesehene Linse mittels einer angeformten Rippe in zwei getrennte Linsen (42, 43) unterteilt ist.

Lichtleiteranschluß für optische Koppelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper als Strahlenteiler ausgebildet ist, derart, daß das verbindungsseitige Ende eine kugelförmige Linse (53) aufweist, die in einem Winkel vonungefähr zur Längsachse des Kunststoffkörpers eine halbdurchlässig verspiegelte schräge Fläche 52 enthält.

26.01.1977, Ka/Ku

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Ί. Lichtleiteranschluß für optische Koppelanordnungen nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper als Strahlenkoppler ausgebildet ist, derart, daß dne aus einer geschnittenen Kugel bestehende Linse (65), die in der Schnittebene eine halbdurchlässig verspiegelte Fläche 67 aufweist in der Mitte von vier in einer Ebene kreuzartig endenden Lichtleitkabeln (61,61) angeordnet ist.

5. Lichtleiteranschluß für optische Koppelanordungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aus einer Anschlußhülse (11) bestehendes Gehäuse, das am verbindungsseitigen Ende eine in einer Ausnehmung (12) festgelegte Linse (13) kugeliger Form aufweist und bei dem der Hohlraum zwischen dem in der Anschlußhülse (11) steckenden Lichtleiterende (1Ί) sowie der Linse (13) mit einer transparenten Substanz (15) ausgefüllt ist.

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