DE2741367C2 - Steckverbindung für Lichtwellenleiter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Verbindungsstecker zum Verbinden zweier der Nachrichtenübertragung dienender optischer Glasfasern deren Enden in starren Hülsen zentriert sind. Optische Glasfasern werden wegen der außerordentlich großen Bandbreite, die zur Signalübertragung zur Verfügung steht, in der Nachrichtenübertragung mehr und mehr eingesetzt. Wegen ihres außerordentlich geringen Durchmessers (60 bis 140 μπι) bei dem außerdem vom Kern zum Mantel hin der Brechnungsindex kontinuierlich oder sprunghaft abnimmt, ist es notwendig, beim Zusammenführen zweier Lichtleiter auf eine genaue Zentrierung zu achten, da Übertragungen nur an den Stellen stattfinden können, wo sich die Flächen beider Lichtwellenleiter decken. Je größer der Flächenanteil ist, in dem keine Deckung stattfindet, umso größer wird die Dämpfung der Verbindungsstelle, die bei den vorhandenen Verstärkungselementen einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf.

Bei den bisher bekannten Verbindungssteckern wird versucht, diese Probleme durch möglichst genaue Passungen zu beherrschen. Dabei werden im allgemeinen die Glasfaserenden, möglichst genau zentriert, in starren Hülsen, die zylindrisch ausgebildet sind, befestigt, wobei der Außendurchmesser der Hülsen möglichst genau hergestellt und konzentrisch der Glasfaser angepaßt ist. Diese Hülsen wieder werden in einer möglichst engen Passung in einem weiteren so zylindrischen Teil geführt. Hierbei treten nun verschiedene Toleranzen auf. Sowohl die Durchmesser der starren Hülse als auch der Durchmesser der zylindrischen Verbindungshülse können nur innerhalb gewisser Toleranzgrenzen gefertigt werden, da der größte « Durchmesser der starren Hülse stets etwas kleiner sein muß als der mögliche kleinste Durchmesser der Verbindungshülse verbleibt zwischen den beiden stets ein Mindestspiel. Trifft jedoch beispielsweise auf den kleinsten Durchmesser einor starren Hülse der größte w Durchmesser einer Verbindungshülse so wird ein Maximalspiel erreicht. Wenn nun, was ohne weiteres möglich ist, beide starren Hülsen den zulässigen Mindestdurchmesser, die Verbindungshülse aber den zulässigen Höchstdurchmesser hat und außerdem die < > beiden starren Hülsen an gegenüberliegenden Seiten der Verbindungshülse anliegen, ergibt sich der maximale Versatz der, wenn beispielsweise sowohl für die starren Hülsen als auch für die Verbindungshülse Durchmessertoleranzen von höchstens 5 μπι vorgesehen sind, und wenn als Mindestspiel zwischen dem größten Durchmesser der Verbindungshülse 3μηι vorgesehen sind, 13 μπι beträgt Die dadurch entstehenden Durchgangsdämpfung liegt höher als zulässig, insbesondere auch, weil in diese Berechnungen die unvermeidbare Toleranz zwischen der Glasfaser und dem Außendurchmesser der siarren Hülse noch nicht aufgenommen ist.

Zweck der Erfindung ist es, Glasfasern in einem Verbindungsstecker so zusammenzuführen, daß der Versatz der optisch aktiven Flächen gegeneinander so weit wie möglich toleranzunabhängig wird.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß die starren Hülsen in einem rohrförmigen, radial federnden Verbindungselement auf Rollkörpern geführt sind, wobei die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des Verbindungselementes im Ruhezustand und dem kleinsten Außendurchmesser der starren Hülse kleiner ist, als der Durchmesser zweier Rollkörper. Der erfindungsgemäße Aufbau des Verbindungssteckers hat den Vorteil, daß auf jeden Fall eine der beiden starren Hülsen spielfrei im Verbindungsstecker sitzt. Beim Einführen der starren Hülsen wird nämlich die größere dfer beiden ein Auffedern des Verbindungselementes erzwingen, von diesem dann aber über die Rollkörper fest umfaßt werden. Dabei dienen in vorteilhafter Weise die Rollkörper der Erleichterung des Einführens und der Bewegung innerhalb des Verbindungselementes, da die Führungslänge der starren Hülse einen bestimmten Betrag nicht unterschreiten darf, um eine Kippen der Hülsenachsen gegeneinander, und damit ein Kippen der aktiven Glasflächen zu verhindern, da dies weitere Dämpfungen zu Folge haben würde. Die starre Hülse mit dem kleineren Durchmesser wird von dem Verbindungselement bzw. den Rollkörpern nicht mehr an allen Seiten fest umfaßt. Sie hat aber nur die Möglichkeit ihre Mittelachse gegenüber der Mittelachse der anderen starren Hülse um die Hälfte ihrer Durchmessertoleranz zu verschieben. Wenn diese, wie oben angenommen, 5 μπι beträgt, ist die Verschiebungsmöglichkeit im vorliegenden Fall 2,5 μιτι was gegenüber dem vorher ausgerechneten Beispiel eine Verringerung auf etwa Vs bedeuten würde. Damit können die Dämpfungswerte der Verbindungsstelle in sehr engen Grenzen gehalten werden.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Verbindungselement eine in Längsrichtung geschlitzte Metallhülse sein. Derartige Metallhülsen können durch geeignete Materialwahl eine bestimmte dcfirierbare Federkraft erzeugen, wobei keine Gefahr besteht, daß die gewählten Bedingungen durch die im Gebrauch auftretenden Druck- und Temperaturbedingungen nenneswerten Änderungen unterliegen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können dem dargestellten Ausführungsbeispiel entnommen werden.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt und

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbindungsstecker.

In Fig. 1 ist in zwei starren Hülsen 1, die als Zylindermantel ausgebildet sind, je ein Lichtwellenleiter 2 konzentrisch zur äußeren Oberfläche angeordnet. Dies geschieht beispielsweise durch Justierung auf einer optischen Bank, wobei der l.ichtwellenleiter um! die starre Hülse in der richtigen Lage fixiert und der Zwischenraum beispielsweise mit Klebstoff 3 ausgefüllt wird. Die Stirnflächen 4 werden danach geschliffen. Die

starren Hülsen 1 werden von beiden Seiten in öffnungen 6 des Verbindungselementes 7 eingeschoben. Dabei treffen sie auf Kugeln 8 auf, die sie über ihre Fase 5 nach außen verdrängen, so daß das Verbindungselement 7 um den Betrag der Durchdringung aufgeweitet wird. Die Halterung der Kugeln kenn in Käfigen oder handelüblichen Kugellagern erfolgen. In F i g. 2 ist der Längsschlitz 9 zu erkennen, der den Zylindermantel des Verbindungselementes 7 über die ganze Länge auftrennt und aus diesem eine federnde Hülle macht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verbindungsstecker zum Verbinden zweier der Nachrichtenübertragung dienender optischer Glasfasern, deren Enden in starren iWlsen zentriert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Hülsen in einem rohrförmigen radial federnden Verbindungselement auf Rollkörpern geführt sind, wobei die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des Verbindungselementes in Ruhezustand und dem kleinsten Außendurchmesser der starren Hülse kleiner ist, als der Durchmesser zweier Roiikörper.

2. Verbindungsstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement eine in Längsrichtung geschlitzte Metallhülse ist

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