DE2757215B2

DE2757215B2 - Verbinder für optische Fasern

Info

Publication number: DE2757215B2
Application number: DE2757215A
Authority: DE
Inventors: Carl Raguar Morristown N.J. Sandahl
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1981-07-09
Also published as: BE862254R; FR2375611A2; FR2375611B2; DE2757215C3; US4123139A; IT1117147B; CA1131473A; DE2757215A1; NL7714312A; JPS5382430A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder für optische Fasern nach Patent Nr. 27 57 214.

Bei einem optischen Übertragungssystem ist es erforderlich, optische Fasern sowohl miteinander in End-zu-End-Stellung als auch mit Geräten, wie beispielsweise Empfänger oder Sender, zu koppeln. Die Kopplung von optischen Fasern in End-zu-End-Stellung stellt jedoch eine schwierige Aufgabe dar, insbesondere dann, wenn ein hoher Kopplungsgrad erforderlich ist. Jede axiale Fehljustierung der Fasern oder eine Beschädigung der Faserenden führt zu einer Dämpfung des Signals beim Durchlaufen der Kopplungsstelle.

Die erforderliche Ausrichtung der Fasern läßt sich mit justierbaren Verbindern erzeilen, wie sie beispielsweise aus den DE-OS 25 26 508 und 25 26 556 bekannt sind. Die bekannten Verbinder besitzen jedoch zahlreiche komplizierte und auf enge Toleranzen hergestellte Teile, die zwar zufriedenstellend arbeiten, insbeondere in Verbindung mit größeren Fasern oder Faserbündeln, dcch selbst bei Normung und Herstellung in großen Stückzahlen zu unverhältnismäßig hohen Kosten führen wurden.
Zur Schaffung eines einfacheren, genaueren und

ίο billigeren Verbinders, bei dem das Erfordernis einer teuren Bearbeitung von Verbinderteilen auf kritische Dichttoleranzen beseitigt und eine Montage des Verbinders zum großen Teil aus billigen, handelsüblichen Präzisionsteilen ermöglicht ist, ist in dem Hauptpatent bereits vorgeschalgen worden, an der Innenseite der Durchgangsbohrung symmetrisch weitere Stifte parallel zur Zylinderachse zu fixieren, und zwar so viele, wie innere Stifte vorhanden sind. Diese weiteren Stifte haben einen größeren Durchmesser als die inneren Stifte, greifen in die von aneinanderliegenden inneren Stiften gebildeten Zwickel ein und beaufschlagen die inneren Stifte mit einer radial zur Achse gerichteten Druckkraft

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, den Verbinder nach dem Hauptpatent unter Beibehaltung seiner vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer guten axialen Ausrichtung der zu koppelnden optischen Fasern noch weiter zu vereinfachen und zu verbilligen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verbinders nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

J5 Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder sind die zylindrischen weiteren bzw. äußeren Stifte so angeordnet, daß sie die inneren Stifte aufnehmen können, wodurch die in der Zwickelöffnung zwischen den inneren Stiften angeordnete Faser mit hohem Genauig-

■io keitsgrad innerhalb des Verbinders positioniert werden kann. Ein wichtiges Erfindungsmerkmal besteht deshalb in einer solchen Anordnung der äußeren Stifte, daß diese eine Buchse zur Aufnahme der inneren Stifte bilden. Die so gebildete Buchse akkomodiert eine End-zu-End-Positionierung der inneren Stifte weier im wesentlichen identischer Verbinder, wodurch eine genaue axiale Ausrichtung der von den beiden Verbindern gehaltenen optischen Fasern gewährleistet ist

so Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbinders für optische Fasern in auseinandergezogener Darstellung und

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Verbinder nach Fig. 1, wobei die inneren Stifte des Steckerabschnittes von den äußeren Stiften des Steckerbuchsenabschnittes aufgenommen werden.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, besitzt der dargestellte Verbinder 20 für optische Fasern einen Steckerabschnitt 21 und einen Steckerbuchsenabschnitt 22. Der Steckerabschnitt 21 besitzt drei im wesentlichen identische, parallele zylindrischen innere Stifte 23, die in gegenseitigem tangentialen Berührungskontakt mittels eines Wärmeschrumpfschlauches 24 gehalten werden. Die drei inneren Stifte 23 sind aus Chromstahl hergestellt und werden im Handel als Lagerrollen vertrieben. Die inneren Stifte 23 sind in verschiedenen Längen und

Durchmessern erhältlich. Die Toleranz jedes Durchmessers liegt beispielsweise bei ±0,25 μπι.

Die drei inneren Stifte 23 werden über ihre gesamte Länge in gegenseitigem tangentialen Berührungskontakt gehalten und bilden eine Zwickelöffnung 25. Die Form der Zwickelöffnung 25 läßt sich durch Kontrolle des Durchmessers D₁ jedes inneren Stiftes 23 genau kontrollieren.

Eine optische Faser 26 ist innerhalb der Zwickelöffnung 25 angeordnet, welche die Faser 26 innerhalb des m Steckerabschnitts 21 genau positioniert Eine übliche optische Faser besteht aus einem von einem Glasüberzug umgebenen Glaskern und aus einer Schtzhülle, die üblicherweise aus Nylon hergestellt ist Diese Nylon-Schutzhülle wird vom Ende der in die Zwickelöffnung 25 einzuführenden Faser 26 abgestreift, so daß der Oberzug der Faser 26 freiliegt Das freigelegte Ende der Faser 26 wird dann in die Zwickelöffnung 25 eingeführt, bis es geringfügig über die ebene Fläche 30 übersteht, in welcher die Enden der inneren Stifte ?3 liegen. Der Durchmesser D₁ jedes inneren Stiftes 23 besitzt folgende Beziehung zu dem Durchmesser d des freigelegten Abschnittes der Faser 26:

D, = 6,4627d

25

Sobald sich das freigelegte Ende der Faser 26 innerhalb der Zwickelöffnung 25 befindet, wird ein Klebstoff, beispielsweise Silikongummi, in die von der Faser 26 nicht besetzten Räume der öf.nung 25 eingefüllt Nach dem der Klebstoff gehärtet und damit 3c die Faser 26 mit den drei inneren Stiften 23 fest verbunden ist, wird das Ende der Faser 26 so 'lange poliert, bis es mit den Enden der inneren Stifte 23 bündig ist und damit in der ebenen Fläche 30 liegt die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Faser 26 verläuft

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, enthält der Steckerbuchsenabschnitt 22 sechs im wesentlichen identische, parallele, zylindrische weitere bzw. äußere Schlitze 28, die mittels einer zylindrischen Hülse 3t aus Federmaterial in gegenseitigem tangentialen Berührungskontakt gehalten werden. Die äußeren Stifte 28 sind so angeordnet, daß sie eine Buchse mit einer öffnung 29 bilden, welche die inneren Stifte 23 aufnimmt Wenn die inneren Stifte 23 innerhalb der äußeren Stifte 28 eingesetzt sind, berührt jeder äußere Stift 28 einen der inneren Stifte 23, wodurch die optische Faser 26 fest positioniert wird. Die Form der öffnung 29 kann durch Kontrolle des Durchmessers Di jedes äußeren Stiftes 28 genau kontrolliert werden. Der Durchmesser Di jedes äußeren Stiftes 28 besitzt folgende Beziehung zu dem Durchmesser D\ jedes inneren Stiftes 23:

D₂ ² ~ 2D₁D₂ + 0,111 IDi² = 0

Durch die Aufnahme der inneren Stifte 23 innerhalb der äußeren Stifte 28 wird die Faser 26 mit einem hohen Genauigkeitsgrad innerhalb des Steckerbuchsenabschnitts 22 positioniert

Die sechs äußeren Stifte 28 werden, wie schon erwähnt mittels der zylindrischen Hülse 31 aus FeJermaterial in gegenseitigem tangentialen Berührungskontakt gehalten. Die äußeren Stifte 28 bestehen aus Chromstahl und werden im Handel als Lagerrollen vertrieben. Sie sind in verschiedenen Längen und Durchmessern erhältlich. Die Toleranz jedes Durchmessers liegt beispielsweise bei ±0,25 μπι.

Die zylindrische Hülse 31 besteht beispielsweise aus einem Phosphorbronzerohr. Die Hülse 31 besitzt eine zylindrische Durchgangsbohrung 33 und einen Schlitz 32, der sich parallel zu der Längsachse der Hülse 31 über deren gesamte Länge erstreckt Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 33 ist kleiner gewählt als der Hauptdurchmesser der von den sechs äußeren Stiften 28 gebildeten Steckerbuchse. Wenn daher die äußeren Stifte 28 in die Durchgangsbohrung 33 eingeführt werden, gestattet der Schlitz 32 eine Ausdehnung der Durchgangsbohrung 33, um die äußeren Stifte 28 aufnehmen zu können. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 33 und die Wandstärke der Hülse 31 sind so gewählt daß dann, wenn sich die sechs äußeren Stifte 28 innerhalb der Durchgangsbohrung 33 befinden, die Hülse 31 einen ausreichenden Radialdruck auf jeden äußeren Stift 28 ausübt, damit die äußeren Stifte 28 in gegenseitigem tangentialen Berührungskontakt bleiben. Die äußeren Stifte 28 sind mit halbkugelförmigen Enden versehen, um das Einführen der inneren Stifte 23 in die von den äußeren Stiften 28 gebildete öffnung 29 zu unterstützen.

Zur End-zu-End-Kopplung der von dem Steckerabschnitt 21 gehaltenen Faser 26 mit einer von einem identisch ausgebildeten Steckerabschnitt 21' gehaltenen Faser 27 (Fig. 1) werden die beiden Steckerabschnitte 21 und 21' von entgegengesetzten Enden her in den Steckerbuchsenabschnitt 22 eingeführt Die inneren Stifte 23 des Steckerabschnittes 21 und die inneren Stifte 23' des Steckerabschnitts 21' werden von der durch die äußeren Stifte 28 gebildeten öffnung 29 aufgenommen. Die Aufnahme der inneren Stifte 23 und 23' innerhalb der von den äußeren Stiften 28 gebildeten öffnung 29 führt zu einer genauen Positionierung und damit axialen Ausrichtung der beiden, von den inneren Stiften 23 bzw. 23' gehaltenen Fasern 26 und 27. Die in der ebenen Fläche 30 endende Faser 26 und die in einer ebenen Fläche 30' endende Faser 27 werden dadurch in End-zu-End-Stellung gekoppelt, daß die beiden Faserenden innerhalb des Steckerbuchsenabschnitts 22 so zusammengebracht werden, daß die ebene Fläche 30 der ebenen Fläche 30' überlagert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verbinder für optische Fasern, mit wenigstens drei inneren, gleichen, zylindrischen Stiften, die parallel und in gegenseitigem Kontakt zueinander unter Ausbildung einer dazwischenliegenden Zwikkelöffnung verlaufen, in welcher eine optische Faser angeordnet ist, und mit einem elastischen Formkörper mit einer zylindrischen Durchgangsbohrung, weiche die Stifte umgibt, wobei an der Innenseite der Durchgangsbohrung symmetrisch weitere Stifte parallel zur Zylinderachse fixiert sind, und zwar so viele, wie innere Stifte vorhanden sind, wobei ferner diese weiteren Stifte in die von aneinanderliegenden, inneren Stiften gebildeten Zwickel eingreifen und die inneren Stifte mit einer radial zur Achse gerichteten Druckkraft beaufschlagen, nach Patent 27 57 214, dadurch gekennzeichnet, daß jeder innere Stift (23) zumindest einen weiteren Stift (28) berührt und daß die Anzahl der inneren Stifte (23) kleiner ist als die Anzahl der weiteren Stifte (28).

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle inneren Stifte (23) auf einem Kreisumfang angeordnet sind und gleichen Abstand zur Mittelachse des Verbinders (20) besitzen.

3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Stifte (23) in tangentialer Berührung zueinander gehalten sind.

4. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sechs weitere Stifte (28) unter Ausbildung eines als Steckerbuchse dienenden Teils des Verbinders (20) so angeordnet sind, daß sie die inneren Stifte (23) aufnehmen.

5. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder weitere Stift (28) eine Präzisionslagerrolle ist

6. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die weiteren Stifte (28) umgebende Formkörper eine einzige zylindrische Hülse (31) ist, welche auf jeden der weiteren Stifte (28) einen Radialdruck ausübt

7. Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Hülse (31) aus Federmaterial hergestellt ist und mit einem Schlitz (32) versehen ist, der sich parallel zu der Längsachse der Hülse (31) über deren gesamte Länge erstreckt.

8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Federmaterial Phosphorbronze vorgesehen ist.