DE2711670A1

DE2711670A1 - Stecker fuer lichtleitfasern mit kapillarfuehrung

Info

Publication number: DE2711670A1
Application number: DE19772711670
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Weidhaas
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE2711670C2; NL7801645A

Description

Stecker für Lichtleitfasern mit Kapillarführung
Dt. vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker fUr Lichtleitrasporn, bestehend aus einem die Lichtleitfaserenden aufnehmenden Verbindungskörper.
Dt. bisher bekannten Stecker, die beliebig oft lösbar sein sollen, weisen inen mechanisch komplizierten Aufbau auf und bestehen aus iner größen Anzahl von Einzelteilen, wodurch einerseits ihre Herstellung relativ kostenaufwendig ist und andererseits die Anrertagung der Einzelteile und deren Anpassung zueinander hinsichtlich der Genauigkeit hohe Anforderungen erfüllen mUssen, wodurch sich die Herstellung weiterhin verteuert.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen billigen leicht herstellbaren, beliebig oft lösbaren Stecker zum Verbinden von Liohtleitfasern zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Verbindungskörper eine Justierkapillare ist, in der zwei die zu verbindenden Lichtleitfaserenden aufnahmende Führungskörper mit ihren Endflächen aneinanderstoßend angeordnet sind, wobei die Enden der Lichtleitfasern Fit den zugeordneten Enden der Führungskörper bUndig abschließen.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Führungskärper aus Kapillaren bestehen. Die verwendete Justierkapillare sowie die FUhrungskapillaren können mit hinreichend konstanten, beliebig einstellbaren Außen- bzw.
Innendurchmessern preiswert im Handel beschafft werden und der Außenmantel dieser Kapillarrohre kann als Referenzfläche für den Lichtleitfaserkern zur Selbstjustierung des Steckers dienen. Dabei erfolgt die Justierung der FUhrungskapillaren zueinander und damit die Justierung der Lichtleitfasern durch die Ubergeschobene Justierkapillare, die einen auf den Außendurchmesser der FUhrungakapillaren abgestimmten geeigneten Innendurchmesser aufweist. Der Grundaurbau des erfindungsgemäßen Steckers besteht praktisch lediglich aus dr<i Teilen, die aufgrund ihrer engen Herstellungstoleranzen bereits eine ausreichende Justierung und Zentrierung der Lichtleitfasern zuein ander gewährleisten. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung b' zweckmäßig sein, wenn die Führungskörper aus jeweils einem Rohr mit eine. einendig eingesetzten Zentriereinsatz bestehen.
Zur Befestigung der Lichtleittasern in den FUhrungskapillaren ist zweckmäßig, wenn die Lichtleitfasern in den FUhrungakapillaren bzw.
in den Zentriereinsätzen eingeklebt sind, was sich ohne Schwierigketten durchführen läßt. Erfindungsgemäß ist es weiterhin zweckluig, wenn eine Fuhrungskapillare bzw. ein Zentriereinsätz in der Justierkappilare eingeklebt ist. Dabei erfolgt die Festlegung der Führungskappilare in die Justierkapillare bis etwa zur Mitte derselben. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die andere FUhrungskapillare bzw. das Rohr Uber einen federbelasteten Konusring axial in der Justierkapillare festgelegt. Aus dieser Konstruktion ergibt sich die Möglichkeit, den Stecker beliebig ort zu lösen, ohne daß nach jedem Lösen vor dem Wiedereinstecken eine neue Justierung erfolgen muß, da dies automatisch durch die FUhrung der Führungskapillare bzw. des Rohrs in der Justierkapillare erfolgt.
Durch die Federbelassung des Konusringes wird ein dauernder axialer Druck auf die zu koppelnden Ftflirungakapillaren ausgeübt, so daß die Führungskapillarenden sicher aneinander anliegen und ro ein weitgehend verlustloser Übergang des mittels Lichteitfasern übertragenon Lichtsignals möglich ist.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn am Ubergang der ummantelten Lichtleitfaser zur Führungskapillare bzw. zum Rohr ein Schrumpfschlauch aufgebracht ist, wodurch ein wirksamer Schutz der Übergangsstelle erreicht wird. Indem die FUhrungskapillare bzw. Rohre an ihrem Einsteckende jeweils konisch aufgeweitet sind, wird das Einstecken der Lichtleitfasern in die FUhrungskapillaren erleichtert.
Im Falle eines festen Spleißes, d.h. wenn es nicht erforderlich ist, einen lösbaren Stecker zu schaffen, reicht es aus, wenn beide FUhrungskapillaren bzw. Rohre unter leichtem Druck in die Justierkapillare eingeklebt werden und ein durchgehender Schrumprschlauch aufgebracht wird.
Uiu eine einwandfreie Endflächenpräparation der Lichtleitfasern und der Führungskapillaren zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, das sich dadurch kennzeichnet, daß die Lichtlelttasern zunächst duroh die FUhrungskapillaren mit Überlänge hindurchgesteckt und dann einendig eingeklebt werden, sowie danach das nicht festgelegte Lichtleitfaserende auf einem Kegelmantel um die Mittelaphse der Faser entlang der Kante am Ende des Führungskanals der FUhrungskaplllare durch Schwenken umlaufend oder teilweise ein gekerbt wird und anschließend unter Zug abgebrochen wird. Damit entfällt erfindungsgemäß eine mUhaame Präparation der zu koppelnden Endflächen, wie dies bisher erforderlich war, um zu erreichen, daß die Koppel.ndfläche der Lichtleitfaser mit dem Rand der FUhrungskapillare auf einige wenige Mikrometer abschließend eingeklebt werden kann. Denn die Lichtleitfaser bricht derart, daß ein bUndiger Abschluß automatisch erfolgt, dabei kann die EndflächengUte durch Abstimmung der Zugkräfte und des Kegelwinkels optimiert werden.
Eine weitere Verbesserung der GUte der Endfläche wird dadurch erreicht, wenn an einer unteren abgerundeten Endkante des FUhrungskanals die Lichtleitfaser Uber diese Kante bis zum Bruch gespannt wird. Der optische Übergang im Stecker selbst kann noch durch Zugabe von Immersionsöl geglättet werden. Das Brechen der Lichtleitfaser geschieht zweckmäßigerweise durch Ziehen mit zwei Fingern, kann aber natUrlich auch zur Erzielung einer besseren Reporduzierbarkeit mechanisiert werden.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stecker, Fig. 2 eine Prinzipskizze in bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren zur Endflächenpräparation, Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungstorm eines FUhrungskörpers.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, werden die zu verbindenden Lichtleitfasern 1 und 2 Je in eine FUhrungskapillare 3 und 4 mit aufgeweiteter Einstecköffnung 5, 6 eingeklebt, so daß die Lichtleitfaserenden 7, 8 mit den glatten Enden 9, 10 der Führungskapillaren 3, 4 bUndig abschließen. Die derart vorbereiteten FUhrungskapillaren befinden sich in einer Justierkapillare 11, die einen auf den Außendurchmesser der FUhrungskapillaren abgestimmten Innendurchmesser aufweist. Zur Ausbildung des Steckers wird z. B. die Lichtleitfaser 1 mit ihrer FUhrungskapillare 3 in die Justierkapillare 11 bis etwa zur Mitte eingeklebt. Die andere anzukoppelnde Lichtleitfaser 2, die sich in ihrer FUhrungskapillare 4 befindet, kann nun von der entgogen~atzten Seite bis zum Anschluß an die Kapillare 3 in die Justierkapillare 11 eingesteckt werden. Auf die FUhrungskapillare 4 ist ein konischer Klemmkörper 12 aufgeschoben. Dieser Klemmkörper 12 wird mittels einer Federklammer 13 in Richtung auf die Justierkapillare gezogen, so daß ein dauernder axialer Druck auf die FUhrungakapillare 4 wirkt und deren Stirnfläche gegen die Stirnfläehe der gegenUberliegenden FUhrungskapillare 3 drückt, so daß eine einwandfreie Kopplung der Lichtleitfasern erfolgt. Der Ubergang von den FUhrungskapillaren 3, 4 zur ummantelten Lichtleitfaser 1,2 wird durch je einen Schrumpfschlauch 14, 15 geschützt. Die Kapillaren bestehen aus reinem Quarz oder Glas. Diese Materialwahl ist deshalb günstig, da dann Fasern und Justiermaterial einen etwa gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten haben, so daß ein nahezu unbeschränkter Temperaturbereich für den Einsatz des Steckers in Frage kommt.
Zur Endflächenpräparation der aneinanderstoßenden Lichtleitfasern 1, 2 werden diese, wie in Fig. 2 beispielsweise fUr die Lichtleitfaser 1 dargestellt ist, mit überlangen durch die Jeweilige FUhrungskapillare 3 hindurchgesteckt und in dem konisch aufgeweiteten EinfUhrungsende 5 festgeklebt. Unter leichtem Zug wird nun das nicht festgelegte Ende, die Überlänge 17 der Lichtleitfaser auf einem Kegelmantel um die Längsachse 18 geschwenkt, so daß die Lichtleitfaser durch die umlaufende Kante 19 am Ende des FUhrungskanals 20 der FUhrungskapillare 3 definiert umlaufend gekerbt wird. Hierbei oder durch anschließenden stärkeren axialen Zug bricht die Lichtleitfaser an der umlaufenden Kerbe, so daß die entstehende Endfläche mit dem Rand der FUhrungskaplllare bUndig abschließt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, siehe untere Hälfte von Fig. 2, kann die umlaufende Kante 19 des FUhrungskanals auch eine Verrundung 21 aufweisen. Der Verrundungsradius kann insbesondere 3-10 cm betragen. Über diese verrundete Kante kann dann die Lichtleitfaser bis zum Bruch gespannt werden.
Fig. 3 zeigt eine weitere AuatUhrungsform eines Teils des erfindungsgemäßen Steckers. Dabei werden die zu verbindenden Lichtleitfasern je zu einem Zentriereinsatz 22 eingeklebt, der seinerseits in ein Rohr 24 einendig eingesetzt ist, wobei die Endfläche des Zentriereinsatzes mit der zugeordneten Stirnfläche des zugehörenden Rohres bündig abschließt. Das Rohr dient dabei als FUhrungskörper wie bei der anderen Ausftihrungsform gemäß Fig. 1 die FUhrungskapillaren. Die beiden Rohre werden wie beim Stecker gemäß Fig. 1 in der Justierkapillare derart angeordnet, daß sie mit ihren Enden, die die Zentriereinsätze aufweisen, aneinanderstoßen. Der Zentriereinsatz kann eine abgerundete untere Kante 25 aufweisen, um die Liohtleitfaser abzubrechen, wie die. oben beschrieben ist. Die Rohre 24 bestehen aus Keramik oder Stahl und die Zentriereinsätze aus Quarz, Glas Keramik, Stahl, Hartmetall. Zweckmäßigerweise besteht der Zentriereinsatz aus einem zunächst relativ weichen Material, Hartmetall, 80 daß eine leichte Bearbeitung, z.B. Bearbeitung von Kante und Abrundung möglich ist und er anschließend gehärtet werden kann.
L e e r s e i t e

Claims

AnsprUche: 1. Stecker rUr Lichtleitfasern, bestehend aus einem die Lichtleitfaserenden aufnehmenden Verbindungskörper, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Verbindungskörper aus einer Justierkapillare (11) besteht, in der zwei die zu verbindenden Lichtleitfasern (1, 2) aufnehmende Führungskörper (3, 4) mit ihren Endflächen (8, 10) aneinanderstoßend angeordnet sind, wobei die Enden (7, 8) der Lichtleitfasern mit den zugeordneten Enden der Ftlhrungskbrper (3, 4) bUndig abschließen.
2. Stecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i n -n e t, daß die FUhrungskörper aus Kapillaren (3, 4) bestehen
3. Stecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die FUhrungskörper aus jeweils einem Rohr (24) mit einem einendig eingesetzten Zentriereinsatz (22) bestehen.
4. Stecker nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n -z e 1 c h n e t, daß die Lichtleitfasern (1, 2) in den FWhrungskapillaren (3, 4)bzw. Zentriereinsätzen (22) eingeklebt sind.
5. Stecker nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine Fuhrungskapillare (3) bzw. ein Rohr (24) in der Justierkapillare (11) eingeklebt ist.
6. Stecker nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die andere FUhrungskapillare (4) bzw. das andere Rohr Uber einen federbelasteten Klemmkdrper (13), inabesondere einen Konusring, axial in der Justierkapillare (11) festgelegt ist.
7. Stecker nach einem der mehreren der AnsprUche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am Übergang der ummantelten Lichtleitfasern (1, 2) zur FUhrungskapillare (3, 4) bzw. Rohr je ein Schrumpfschlauch (14, 15) aufgebracht ist.
8. Stecker nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die FUhrungskapillaren (3, 4) bzw. die Rohre (24) ein konisch aufgeweitetes Einsteckende (5, 6) aufweisen.
9. Stecker nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 8, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die FUhrungskapillaren (3, 4) bzw. die Zentriereinsätze (22) eine als Abrundung (20) ausgefuhrte untere Kante (19) am Ende ihres FUhrungskanals aufweisen.
10. Stecker nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß die Kapillaren (3, 4, 11) aus Quarz oder Glas bestehen.
11. Verfahren zur Endflächenpräparation der Lichtleitfasern in den FUhrungskapillaren bei einem Stecker gemäß den AnsprUchen 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtlettfasern durch die FUhrungskapillaren bzw. die Rohre mit Überlängen hindurchgesteckt und dann einendig angeklebt werden, sowie danach das nicht festgelegte Lichtleitfaserende auf einem Kegelmantel um die Mittelachse entlang der Kante am Ende des FUhrungskanals der Führungskapillare bzw. der Zentriereinsätze durch Schwenken umlaufend oder teilweise eingekerbt und anschließend axialem Zug abgebrochen werden.