DE2717321A1 - Optical fibre plug connector - has two plug halves of same construction having substrates holding optical fibre clamps - Google Patents

Optical fibre plug connector - has two plug halves of same construction having substrates holding optical fibre clamps

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DE2717321A1 DE19772717321 DE2717321A DE2717321A1 DE 2717321 A1 DE2717321 A1 DE 2717321A1 DE 19772717321 DE19772717321 DE 19772717321 DE 2717321 A DE2717321 A DE 2717321A DE 2717321 A1 DE2717321 A1 DE 2717321A1
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Abstract

The plug halves each have a substrate (1, 11) which both hold clamps (2, 3, 31, 41) to receive an optical fibre (2, 21). On the substrates there are guide elements (5, 51) between which there is room for a guide groove (6, 61) adapted to the dia. of the optical fibres. The guide elements and clamps are arranged in a straight line on the substrates, so that the guide elements on one substrate engage precisely between the clamps of the other substrate when the plug halves are joined together. The substrates can also have extra guides on them. These can be made as guide bridges (7, 71) and guide blocks (8, 81).

Description

Stecker für optische Glasfasern bzw. LichtleitfasernConnector for optical glass fibers or optical fibers

Die Erfindung betrifft einen Stecker für optische Glasfasern bzw. Lichtleitfasern, wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.The invention relates to a connector for optical glass fibers or Optical fibers as indicated in the preamble of claim 1.

In optischen Nachrichten-Übertragungssystemen mit Lichtleitfasern tritt das Problem der Kopplung einzelner Elemente auf, z.B. müssen Lichtleitfasern miteinander verbunden werden. Damit die Verluste an der Koppelstelle gering sind, muß die Justierung der Faserstirnflächen zueinander sehr genau sein,z.B. sollte für Multimodefasern die Versetzung der Faserlängsachsen zueinander geringer als 10 um sein. Es ist schwierig, diese geringen Toleranzen billig und reproduzierbar einzuhalten. Unter Umständen ist eine zeitaufwendige Justierung erforderlich, insbesondere wenn einzelne Fasern miteinander verbunden werden sollen.In optical communication systems with optical fibers the problem of coupling individual elements occurs, e.g. optical fibers be connected to each other. So that the losses at the coupling point are low, the adjustment of the fiber end faces to one another must be very precise, e.g. should for multimode fibers the offset of the fiber longitudinal axes to one another is less than 10 um. It is difficult to find these small tolerances cheaply and reproducibly to be observed. Time-consuming adjustment may be necessary, in particular when individual fibers are to be connected to one another.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen selbstjustierenden Stecker für Lichtleitfasern anzugeben.The object of the invention is to provide a self-adjusting connector for Specify optical fibers.

Diese Aufgabe wird durch einen Stecker der eingangs genannten Art gelöst, welcher erfindungsgemäß die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 aufweist.This task is achieved by a connector of the type mentioned at the beginning solved, which according to the invention the features of the characterizing part of claim 1 has.

Der erfindungsgemäße Stecker besteht aus zwei Steckerhälften, die im wesentlichen den gleichen Aufbau besitzen. Jede Steckerhälfte besitzt ein Substrat, auf dem mit Abstand voneinander Klemmhalterungen zur Aufnahme mindestens einer Lichtleitfaser angeordnet sind. In Verlängerung der Lichtleitfaser sind auf dem Substrat Führungselemente angeordnet, die zwischen sich eine Führungsnut freilassen. Diese Führungsnut dient zur Aufnahme der Lichtleitfaser der anderen Steckerhälfte. Die Verbindung zweier Lichtleitfasern erfolgt dann einfach dadurch, daß die beiden Steckerhälften aufeinandergeklappt werden, so daß die Lichtleitfasern zwischen den Substraten der beiden Steckerhälften liegen, dabei wird jeweils die Lichtleitfaser der einen Steckerhälfte in die Führungsnut der anderen Steckerhälfte eingedrückt, d.h. die Führungselemente der einen Steckerhälfte befindet sich Jeweils zwischen den Klemmhalterungen der anderen Steckerhälfte.The connector according to the invention consists of two connector halves that have essentially the same structure. Each half of the connector has a substrate on the spaced apart clamp brackets for receiving at least one optical fiber are arranged. In extension the optical fiber are on the substrate Guiding elements arranged, which leave a guide groove between them. This guide groove is used to accommodate the optical fiber of the other half of the connector. The connection between two Optical fibers are then simply made by folding the two connector halves onto one another so that the optical fibers between the substrates of the two connector halves The optical fiber of one connector half is inserted into the guide groove the other half of the connector, i.e. the guide elements of one half of the connector is located between the clamp brackets of the other half of the connector.

Damit dienen also die Lichtleitfasern zusätzlich als Führungsstangen, so daß die Steckerhälften von selbst genau zueinander Justiert sind.So the optical fibers also serve as guide rods, so that the connector halves are precisely aligned with one another by themselves.

Außerdem können die Steckerhälften noch Zusatzführungen besitzen.The connector halves can also have additional guides.

Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäßen Stecker sehr einfach durch photolithographische Verfahren hergestellt werden.Advantageously, the connector according to the invention can be very simple can be produced by photolithographic processes.

Dabei ist es möglich, sowohl die Führungselemente als auch die Klemmhalterungen gleichzeitig herzustellen, z.B. dadurch, daß auf den Substraten eine lichtempfindliche Folie aufgebracht wird, die entsprechend der gewünschten Form der Klemmhalterungen und Führungselemente strukturiert wird.It is possible to use both the guide elements and the clamp brackets at the same time, e.g. by placing a light-sensitive Foil is applied, which corresponds to the desired shape of the clamp brackets and management elements is structured.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Führungselemente und Klemshalterungen ganz oder teilweise durch einen galvanischen Umkopierprozeß aus Metall herzustellen. Damit lassen sich vorteilhafterweise besonders widerstandsfähige Elemente herstellen, so daß eine besonders hohe Lebensdauer bei häufiger Benutzung gewährleistet ist.Another possibility is to use the guide elements and clamping brackets to be produced entirely or partially from metal by a galvanic copying process. In this way, particularly resistant elements can advantageously be produced, so that a particularly long service life is guaranteed with frequent use.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Stecker liegt darin, daß die Stirnflächen der zu verbindenden Lichtleitfasern nicht besonders bearbeitet werden müssen. Zur Erzeugung geeigneter Stirnflächen genügt es, die Enden der Lichtleitfasern sauber zu brechen.A particular advantage of the connector according to the invention is that that the end faces of the optical fibers to be connected are not specially processed Need to become. To produce suitable end faces, it is sufficient to use the ends of the optical fibers break clean.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren, die Ausführungsbeispiele zeigen, genauer erläutert.In the following the invention will be explained with reference to the figures, the exemplary embodiments show, explained in more detail.

Die Fig. 1 zeigt nun zwei Steckerhälften in Draufsicht. Diese Steckerhälften besitzen im dargestellten Fall den gleichen Aufbau.Fig. 1 now shows two connector halves in plan view. These connector halves have the same structure in the case shown.

Die erste Steckerhälfte besitzt das Substrat 1, die zweite Steckerhälfte das Substrat 11. Die erste Steckerhälfte besitzt zur Aufnahme einer ersten Lichtleitfaser 2 die Klemmhalterungen 3 und 4. Die zweite Steckerhälfte besitzt zur Aufnahme der zweiten Lichtleitfaser 21 die Klemmhalterungen 21 und 41. Diese Klemmhalterungen bestehen beispielsweise aus elastischen Kunststoffblöcken, zwischen denen die jeweilige Lichtleitfaser eingeklemmt ist, die Lichtleitfasern werden also durch Press-Sitz gehalten.The first connector half has the substrate 1, the second connector half the substrate 11. The first connector half has to accommodate a first optical fiber 2 the clamp brackets 3 and 4. The second half of the connector has to accommodate the second optical fiber 21, the clamp brackets 21 and 41. These clamp brackets consist, for example, of elastic plastic blocks, between which the respective Optical fiber is pinched, so the optical fibers are press-fit held.

In Verlängerungen der jeweiligen Lichtleitfasern besitzen die Steckerhälften Führungselemente 5 bzw. 51. Diese Führungselemente sind ähnlich wie die Klemmhalterungen aus elastischen Kunststoffblöcken aufgebaut, jedoch bleibt bei den Führungselementen zwischen diesen Blöcken eine Führungsnut 6 bzw. 61 frei, deren Breite etwas größer als der Durchmesser der Lichtleitfasern ist.The connector halves have extensions of the respective optical fibers Guide elements 5 and 51. These guide elements are similar to the clamp brackets Constructed from elastic plastic blocks, but remains with the guide elements between these blocks a guide groove 6 or 61 free, the width of which is slightly larger than the diameter of the optical fibers.

Werden nun diese Steckerhälften aufeinander geklappt, so greifen die Führungselemente 5 zwischen die Klemmhalterungen 41 und 31, die Führungselemente 51 greifen zwischen die Klemmhalterungen 3 und 4. Dabei greifen die Führungselemente 51 zangenförmig um die Faser 2, die Führungselemente 5 greifen zangenförmig um die Faser 21. Da die Führungselemente die jeweiligen Fasern im Gleitsitz umgreifen, können die Steckerhälften jederzweit wieder voneinander leicht getrennt werden.If these connector halves are now folded onto one another, they engage Guide elements 5 between the clamp brackets 41 and 31, the guide elements 51 grip between the clamp brackets 3 and 4. The guide elements grip 51 tong-shaped around the fiber 2, the guide elements 5 grip tong-shaped around the Fiber 21. Since the guide elements grip the respective fibers in a sliding fit, the connector halves can easily be separated from each other every second.

Da es leicht möglich ist, die Klemmhalterungen und FUhrungselemente präzise herzustellen, die Herstellung wird weiter unten erläutert, werden die Fasern außerordentlich genau zueinander justiert, dabei vird durch die Fasern selbst eine außerordentlich feine Justierung der Steckerhälften zueinander erreicht.Since it is easily possible, the clamp brackets and guide elements Precise manufacture, the manufacture is explained below, are the fibers Adjusted extremely precisely to one another, with the fibers themselves creating one extremely fine adjustment of the connector halves to each other is achieved.

Zusätzlich können auf den Steckerhälften noch Zusatzführungen angeordnet sein, die zur Grobjustierung der Steckerhälften zueinander dienen. Im dargestellten Beispiel dienen dazu die Führungsstege 7 und 71 und die Führungsblöcke 8 und 81, zwischen denen jeweils ein Zwichenraum freFleibt, dessen Breite der Breite der Führungsstege entspricht. Es ist leicht zu erkennen, daß beim Zusammenstecken der Steckerhälften die Führungsstege in die Zwischenräume zwischen den Führungsblöcken eingreifen.Additional guides can also be arranged on the connector halves be used for the rough adjustment of the connector halves to each other. In the illustrated For example, the guide webs 7 and 71 and the guide blocks 8 and 81 are used, between each of which a space remains free, its width corresponds to the width of the guide webs. It's easy to see that when plugged together of the connector halves the guide webs in the spaces between the guide blocks intervention.

Diese genannten Zusatzführungen dienen zur Grobjustierung, außerdem verhindern sie, daß die Lichtleitfasern zu stark, d.h. bis zum Bruch, belastet werden können, wenn von außen auf die zusammengesteckten Steckerhälften Kräfte einwirken.These additional guides mentioned are used for rough adjustment, moreover they prevent the optical fibers from being stressed too much, i.e. to the point of breaking can if forces act on the plugged-together connector halves from the outside.

Fig. 2 zeigt nun ein Schnittbild entsprechend der Schnittlinie II-II in der Fig. 1, die Steckerhälften sind im zusammengesteckten Zustand dargestellt. Einander entsprechende Positionen haben die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 1. Man erkennt, daß die Klemmhalterungen 41 ein etwas unterschnittenes Profil aufweisen, d.h. die Flanken der Klemmhalterungen sind gegenüber der Senkrechten auf der Substratoberfläche geneigt, wie in der Fig. 2 dargestellt ist. Die Höhe der Klemmhalterungen muß größer sein als der Faserredius. Ebenso soll die Höhe der Führungselemente, bzw. die Tiefe der Führungsnut, größer als der Faserradius sein.Fig. 2 now shows a sectional view corresponding to the section line II-II In Fig. 1, the connector halves are shown in the assembled state. Corresponding positions have the same reference numerals as in Fig. 1. It can be seen that the clamp brackets 41 have a somewhat undercut profile, i.e. the flanks of the clamps are opposite to the vertical on the substrate surface inclined, as shown in FIG. The height of the clamp brackets must be greater be than the fiber redius. Likewise, the height of the guide elements or the depth the guide groove, be larger than the fiber radius.

Es ist zweckmäßig, die Zusatzführungen, die Führungselemente, und die KlemmhalSrungen so auszubilden, daß die beiden Steckerhälften nur in einer Stellung zusammenpassen.It is advisable to use the additional guides, the guide elements, and to form the clamping stanchions so that the two connector halves are only in one position match.

Die Herstellung der Klemmhalterungen, der Führungselemente und der Zusatzführungen kann vorteilhafterweise photolithographisch erfolgen: Dazu wird auf den Substraten eine lichtempfindliche Kunststoffolie (z.B. Riston) aufgebracht, diese Folie wird durch eine entsprechende Maske belichtet, bei der Entwicklung der Folie bildet sich dann eine der Maske entsprechende Struktur aus, d.h.The manufacture of the clamp brackets, the guide elements and the Additional guides can advantageously take place photolithographically: for this purpose a light-sensitive plastic film (e.g. Riston) is applied to the substrates, this film is exposed through an appropriate mask during the development of the The film then forms a structure corresponding to the mask, i.e.

die Klemmhalberungen, die Führungselemente, die Führungsblöcke und die Führungsstege werden gebildet. Die Neigung der Flanken aller Elemente kann durch Wahl der Belichtungszeit der Kunststofffolie eingestellt werden.the clamping halves, the guide elements, the guide blocks and the guide bars are formed. The slope of the flanks of all elements can be through Choice of exposure time of the plastic film can be set.

Da die Steckerhälften die gleiche Form haben, geneigt vorteilhafterweise eine einzige Maske. Außerdem ist vorteilhaft, daß das beschriebene photolithographische Verfahren außerordentlich genau und gut reproduzierbar ist, so daß es sich gut für eine Serienfertigung eignet. - - - Eine andere Möglichkeit, die dargestellten Strukturen zu erzeugen, besteht in einem galvanischen Umkopierprozeß. Hier wird auf einem Metallsubstrat bzw. einem metallisierten Substrat ebenfalls eine lichtempfindliche Kunststoffolie aufgebracht, die in der oben beschriebenen Weise strukturiert wird. Ggf. kann die Kunststoffolie auch durch eine Ätztechnik strukturiert werden.Since the connector halves have the same shape, they are advantageously inclined a single mask. It is also advantageous that the photolithographic described The process is extremely precise and easily reproducible, making it good for serial production is suitable. - - - Another way that To produce the structures shown, consists in a galvanic copying process. Here, too, is on a metal substrate or a metallized substrate applied a photosensitive plastic film, which is described in the above Way is structured. If necessary, the plastic film can also be etched be structured.

Sobald die Kunststoffolie strukturiert ist, wird galvanisch auf den freigelegten Bereichen des Metallsubstrates bzw. des metallisierten Substrates eine Metallschicht z.B. aus Nickel, aufgebracht. Danach wird die Kunststoffolie entfernt, z.B. durch Ätzung. Damit kann die gewünschte Struktur aus Metall hergestellt werden.As soon as the plastic film is structured, the exposed areas of the metal substrate or the metallized substrate Metal layer, e.g. made of nickel, is applied. Then the plastic film is removed, e.g. by etching. This allows the desired structure to be produced from metal.

Es ist auch möglich, die dargestellten Strukturen teilweise in Kunststoff und in Metall auszuführen, z.B. ist es vorteilhaft, die Führungsstege und die Führungsblöcke aus Metall und die Klemmhalterungen und Führungselemente aus Kunststoff zu bilden.It is also possible to partially use plastic for the structures shown and in metal, e.g. it is advantageous to use the guide webs and the guide blocks made of metal and the clamp brackets and guide elements made of plastic.

In diesem Falle sind zwei Maskierungsschritte erforderlich: Zuerst wird auf einem Metall substrat bzw. einem metallisierten Substrat eine Kunststoffschicht entsprechend dem Abbild der FUhrungsstege und Führungsblöcke strukturiert, dann werden die Führungsstege und Führungsblöcke galvanisch aus Metall hergestellt. Dann wird diese Kunststoffschicht abgelöst. Danach wird eine weitere Kunststoffschicht für die Führungselemente und Klemmhalterungen aufgebracht und entsprechend strukturiert, so daß die FUhrungselemente und Klemmhalterungen aus Kunststoff gebildet werden.In this case, two masking steps are required: First a plastic layer is applied to a metal substrate or a metallized substrate structured according to the image of the guide bars and guide blocks, then the guide bars and guide blocks are made of metal by electroplating. then this plastic layer is peeled off. After that there is another layer of plastic applied for the guide elements and clamp brackets and structured accordingly, so that the guide elements and clamp brackets are made of plastic.

Es ist ersichtlich, daß die Stecker auch für mehrere Fasern ausgeführt werden können. Beim Einbringen der Fasern in die Klemmhalterungen sollte dann allerdings ein Anschlag, z.B. ein plan geschliffener Glasblock verwendet werden, damit alle Faserstirnflächen in einer gemeinsamen Ebene liegen.It can be seen that the connector is also designed for several fibers can be. When introducing the fibers into the clamp brackets, however, should then a stop, e.g. a flat ground glass block, can be used so that all Fiber end faces lie in a common plane.

Besitzt jede Steckerhälfte nur eine Faser, so ist die Verwendung eines derartigen Anschlages nicht notwendig, da die Steckerhälften wie folgt zusammengesteckt werden können: Die Steckerhälften werden ungefähr in Sollposition aufeinander gelegt und gegeneinander in Faserrichtung verschoben, sobald die Stirnflächen der Lichtleitfasern aneinander stoßen, werden die Steckerhälften fest zusammengedrückt, dabei werden die Steckerhälften automatisch seitlich zueinander justiert, wenn die Führungselemente die Fasern umfassen.If each half of the connector has only one fiber, then one should be used Such a stop is not necessary because the connector halves are plugged together as follows can be: The connector halves are placed on top of each other approximately in the target position and shifted against each other in the fiber direction as soon as the end faces of the optical fibers butt against each other, the connector halves are pressed together firmly the connector halves automatically adjusted sideways to each other when the guide elements comprise the fibers.

Um den Verschiebevorgang der Steckerhälften gegeneinander zu erleichtern, ist es zweckmäßig, daß die Führungsblöcke und die Führungsstege sich an ihren Enden, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, etwas verjüngen.To make it easier to move the connector halves against each other, it is advisable that the guide blocks and the guide bars are at their ends, as shown in Fig. 1, taper slightly.

6 Patentansprüche 2 Figuren L e e r s e i t e6 claims 2 figures L e r s e i t e

Claims (6)

Patentansrüche 1. Stecker für optische Glasfasern bzw. Lichtleitfasern, der aus zwei Steckerhälften besteht, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Steckerhälften im wesentlichen den gleichen Aufbau haben, daß die Steckerhälften jeweils ein Substrat (1, 11) besitzen, auf dem Klemmhalterungen (3, 4, 31, 41) zur Aufnahme einer Lichtleitfaser (2, 21) angeordnet sind, daß auf dem Substrat Führungselemente (5, 51) angeordnet sind, zwischen denen eine dem Durchmesser der Lichtleitfasern angepaßte Führungsnut (6, 61) freibleibt, und daß die Führungselemente und Klemmhalterungen so entlang einer Geraden auf den Substraten angeordnet sind, daß die Führungselemente des einen Substrates beim Zusammenklappen der Steckerhälften genau zwischen die Rlemmhalterungen des anderen Substrates greifen.Claims 1. Connector for optical glass fibers or optical fibers, which consists of two connector halves, thereby g e k e n n n z e i c h -n e t that the connector halves have essentially the same structure as the connector halves each have a substrate (1, 11) on which clamping brackets (3, 4, 31, 41) are used Receiving an optical fiber (2, 21) are arranged that guide elements on the substrate (5, 51) are arranged, between which one of the diameter of the optical fibers adapted guide groove (6, 61) remains free, and that the guide elements and clamping brackets are arranged along a straight line on the substrates that the guide elements of the one substrate when folding the connector halves exactly between the Grip Rlemmhalterungen the other substrate. 2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Substraten Zusatzführungen vorgesehen sind.2. Connector according to claim 1, characterized in that on the substrates Additional tours are provided. 3. Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzführungen als Führungsstege (7, 71) und Führungsblöcke (8, 81) ausgebildet sind, wobei zwischen den Führungsblöcken ein Zwischenraum verbleibt, dessen Breite der Breite der Führungsstege entspricht, so daß die Führungsstege beim Zusammenstecken der Steckerhälften zwischen die Fuhrungsblöcke eingreifen.3. Plug according to claim 2, characterized in that the additional guides are designed as guide webs (7, 71) and guide blocks (8, 81), with between the guide blocks a gap remains, the width of which is the width of the guide webs corresponds, so that the guide webs when plugging the connector halves between the management blocks intervene. 4. Steckerhälften nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente und Klemmhalterungen aus Kunststoff bestehen und ein unterschnittenes Profil besitzen, so daß die Breite der zwischen den F'tihrungselementen bzw. den Klemmhalterungen liegenden Nuten mit zunehmendem Abstand vom Substrat abnimmt.4. connector halves according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the guide elements and clamp brackets are made of plastic and an undercut Have profile, so that the width of the between the guide elements or the Clamping brackets lying grooves decreases with increasing distance from the substrate. 5. Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege und Führungsblöcke aus Kunststoff bestehen.5. Plug according to claim 3, characterized in that the guide webs and guide blocks are made of plastic. 6. Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege und Führungsblöcke aus Metall gebildet sind.6. Plug according to claim 3, characterized in that the guide webs and guide blocks are formed from metal.
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