DE2711670C2

DE2711670C2 - Verfahren zur Herstellung eines lösbaren Steckverbinders für Lichtleitfasern und Steckverbinder für Lichtleitfasern mit Kapillarführung

Info

Publication number: DE2711670C2
Application number: DE19772711670
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Phys. 5000 Köln Weidhaas
Original assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE2711670A1; NL7801645A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines lösbaren Steckverbinders für Lichtleitfasern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Steckverbinder für Lichtleitfasern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Die bisher bekannten Stecker, die beliebig oft lösbar sein sollen, weisen einen mechanisch komplizierten Aufbau auf und bestehen aus einer großen Anzahl von Einzelteilen, wodurch einerseits ihre Herstellung relativ kostenaufwendig ist und andererseits die Anfertigung der Einzelteile und deren Anpassung zueinander hinsichtlich der Genauigkeit hohe Anforderungen erfüllen müssen, wodurch sich die Herstellung weiterhin verteuert.

Bekannt ist beispielsweise eine lösbare Steckverbindung für Lichtleitfasern, insbesondere Multimode-Lichtwellenleiter, die aus die zu verbindenden Fasern umgebenden Steckern und aus einer zylindrischen metallischen Paßhülse besteht, die mit Federn und/oder Schraubmuffen versehen ist, so daß Faserachse und Stecker beim Zusammenfügen oder danach zueinander zentriert sind (DE-OS 25 16 858). b5

Diese bekannte Steckverbindung erfordert einen relativ hohen Aufwand für die Zentrierung des Lichtleitfaserendes im Stecker und, wenn kleine Dämfpungswerte gefordert werden, einen ebenfalls aufwendigen Schleifvorgang für die Steckerstirnfläche zusammen mit dem eingesetzten Faserende. Ein anderer Weg, der in der genannten Schrift für die Verminderung der Dämpfung angegeben ist, nämlich die Füllung des Verbindungsgehäuses mit einer Immersionsflüssigkeit, ist bei häufiger Benutzung einer Steckverbindung wegen der möglichen Flüssigkeitsverluste nachteilig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine billige leicht herstellbare, beliebig oft lösbare Steckverbindung zum Verbinden von Lichtleitfasern zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß damit die mühsame Präparation der zu koppelnden Faserendflächen entfällt, die bisher erforderlich war, wenn man erreichen wollte, daß die Koppelendfläche der Lichtleitfaser mit dem Rand der Führungskapillare auf einige wenige Mikrometer abschließend eingeklebt werden kann. Bei der Anwendung des erfindungsgernäßen Verfahrens bricht die Lichtleitfaser derart, daß ein bündiger Abschluß automatisch erfolgt. Dabei kann die Endflächengüte durch Abstimmung der Zugkräfte und des Kegelwinkels optimiert werden.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsteht ein Steckverbinder für Lichtleitfasern mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2. Ausgestaltungen davon sind in den Unteransprüchen 3 und 4 angegeben.

Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die verwendete Justierkapillare sowie die Führungskapillaren mit hinreichend konstanten, beliebig bestellbaren Außen- bzw. Innendurchmessern preiswert im Handel beschafft werden können.

Der Außenmantel der Kapillarrohre kann als Referenzfläche für den Lichtleitfaserkern zur Selbstjustierung des Steckers dienen. Dabei erfolgt die Justierung der Führungskapillaren zueinander und damit die Justierung der Lichtleitfasern durch die übergeschobene Justierkapillare, die einen auf den Außendurchmesser der Führungskapiliaren abgestimmten geeigneten Innendurchmesser aufweist. Der Grundaufbau des erfindungsgemäßen Steckverbinders besteht praktisch lediglich aus drei Teilen, die aufgrund ihrer engen Herstellungstoleranzen bereits eine ausreichende Justierung und Zentrierung der Lichtleitfasern zueinander gewährleisten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Steckverbinder,

Fig. 2 eine Prinzipskizze zur Durchführung des Verfahrens der Endflächenpräparation,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Führungskörpers.

Wie sich aus Fi g. 1 ergibt, werden die zu verbindenden Lichtleitfasern 1 und 2 je in eine Führungskapillare 3 und 4 mit aufgeweiteter Einstecköffnung 5, 6 eingeklebt, so daß die Lichtleitfaserenden 7, 8 mit den glatten Enden 9, 10 der Führungskapiliaren 3, 4 bündig abschließen. Die derart vorbereiteten Führungskapiliaren befinden sich in einer Justierkapillare 11, die einen auf den Außendurchmesser der Führungskapiliaren abgestimmten Innendurchmesser aufweist. Zur Ausbildung des Steckers wird z. B. die Lichtleitfaser 1 mit ihrer Führungskapillare 3 in die Justierkapillare 11 bis etwa

zur Mitte eingeklebt. Die andere anzukoppelnde Lichtleitfaser 2, die sich in ihrer Führungskapillare 4 befindet, kann nun von der entgegengesetzten Seite bis zum Anschluß an die Kapillare 3 in die Justierkapillare Il eingesteckt werden. Auf die Führungsktpillare 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 Führungskapillare 4 wirkt und deren Stirnfläche gegen die Stirnfläche der gegenüberliesenden Führungskapillare 3 drückt, so daß eine einwandfreie Kopplung der Lichtleitfasern erfolgt Der Übergang von den Führungskapiliaren 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 für die Lichtleitfaser 1 dargestellt ist, mit Überlängen durch die jeweilige Führungskapillare 3 hindurchgesteckt und in dem konisch aufgeweiteten Einführungsende 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 Jo umlaufende Kante 19 am Ende des Führungskanals 20 der Führungskapillare 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 Führungskapillare bündig abschließt.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, siehe untere Hälfte von F i g. 2, kann die umlaufende Kante 19 des Führungskanals 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.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform 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 Führungskörper wie bei der anderen Ausführungsform gemäß F i g. 1 die Führungskapillaren. Die beiden Rohre werden wie beim Stecker gemäß Fig. ! 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 Lichtleitfasern abzubrechen, wie dies 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, so da3 eine leichte Bearbeitung, z. B. Bearbeitung von Kante und Abrundung möglich ist und er anschließend gehärtet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines lösbaren Steckverbinders für Lichtleitfasern, wobei die Lichtleitfasern mit ihren Enden in Führungskörper eingeführt und eingeklebt und die Führungskörper anschließend mit ihren Endflächen aneinanderstoßend unter axialer Federbelastung angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaserenden mit Überlänge in die aus Glas- oder Quarzkapillaren bestehenden Führungskörper hindurchgesteckt werden, und daß danach die überstehenden Lichtleitfaserenden auf einem Kegelmantel um die Mittelachse entlang der Kante am Ende des Führungskanals der Führungskapiliare durch Schwenken umlaufend oder teilweise eingekerbt und anschließend unter axialem Zug abgebrochen werden.

2. Steckverbinder für Lichtleitfasern, bestehend aus einem Verbindungsköi per, der aus einer Führungskapillare gebildet ist, in dem zwei die zu verbindenden Lichtleitfasern aufnehmende Führungskörper mit ihren Endflächen unter axial gerichteter Federbelastung stumpf aneinanderstoßend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskörper aus Kapillaren (3, 4) oder Rohren (24) mit einendig eingesetzten Zentriereinsätzen (22) bestehen, und daß die Justierkapillare (11), die Führungskapiliaren (3, 4) und die Zentriereinsätze (22) aus Quarz oder Glas hergestellt sind. 3η

3. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskapillaren (3, 4) bzw. die Zentriereinsätze (22) eine als Abrundung (21) ausgeführte untere Kante (19) am Ende ihres Führungskanals aufweisen. a

4. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskapillaren (3, 4) bzw. die Rohre (24) ein konisch aufgeweitetes Einsteckende (5,6) aufweisen.