DE2812825A1 - Verbindung mit grenzflaechen-elastomerpuffer fuer lichtwellenleiter - Google Patents

Verbindung mit grenzflaechen-elastomerpuffer fuer lichtwellenleiter

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Description

SOCIETE NOUVELLE DE CONNEXION, Boulogne-Billancourt
Frankreich
Verbindung mit Grenzflächen-Elastomerpuffer für Lichtwellenleiter
Die Erfindung betrifft eine Verbindung für Lichtwellenleiter und insbesondere eine Verbindung mit Grenzflächen-Elastomerpuffer für Lichtwellenleiter, insbesondere mehrfaserige.
Unter einadrigem oder einfaserigem Lichtwellenleiter ist jeder Lichtwellenleiter zu verstehen, dessen eigentlich das Licht leitende Leiter aus einer einzigen Paser besteht, die aus Glas, aus Siliziumoxid oder aus Kunststoff bestehen kann, während ein mehradriger oder mehrfaseriger Leiter aus einer bestimmten Anzahl von zu einem Bündel vereinigten Fasern besteht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf Lichtwellenleiter der beiden genannten Arten.
Bekanntlich muß eine Verbindung zwischen zwei Lichtwellenleitern strenge Bedingungen erfüllen, wenn diese Verbindung keine wesentlichen Lichtverluste in die Verbindung oder
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den Übergang einbringen soll. Diese Bedingungen sind in zwei Arten einteilbar. Sie beziehen sich einerseits auf die Fläche der Enden der zu verbindenden Leiter. Für eine gute Verbindung der beiden zylindrischen Leiter muß diese Fläche so vollkommen glatt oder poliert sein wie möglich und senkrecht zur Erzeugenden des Zylinders sein.
Andererseits beziehen sich diese Bedingungen auf die relativen geometrischen Lagen der beiden zu verbindenden Enden. Die Enden der zusammenzufügenden optischen oder Lichtwellenleiter müssen sich, soweit irgend möglich, berühren, wobei ein Kontaktdruck ständig auf sie ausgeübt werden muß, um diese Berührung zu begünstigen, wobei die Winkelausrichtung genau sein muß, und wobei die Achsen der Leiter zueinander in Verlängerung liegen müssen. Im Fall der Verbindung zweier Monofasern müssen letztere Bedingungen auf 1 Grad genau bzw. auf 2 oder 3 um genau eingehalten werden.
Diese Forderungen können direkt nur mittels kostspieliger Verbindungen mit langwierigem und kompliziertem Betrieb erreicht werden, die in Form von mechanischen Präzisionsteilen erreicht sind, deren Herstellungs- und Zusammenbautoleranzen sehr eingeschränkt sind, wobei schon einfacher herzustellende und zusammenzubauende sowie handzuhabende Verbindungen erreicht worden sind, die ein zwischen den Enden der zu verbindenden Lichtwellenleiter eingefügtes Verbindungsoder Bindeelement verwenden, das aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff besteht, mit einer Brechzahl, die wesentlich nahe der der Lichtwellenleiter ist, um das Licht ganz längs dieses Elements vom sendenden oder abgebenden Lichtwellenleiter zum empfangenden oder aufnehmenden Lichtwellenleiter zu führen. Falls dieses Verbindungselement verwendet wird, um
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zwei Bündel zu verbinden, dient es auch zur Mischung verschiedener Moden, die in jeder der Lichtwellen-Pasern geführt werden, die die Bündel bilden.
Zu diesem Zweck werden entweder steife oder starre Stäbe verwendet, die aus einem Werkstoff wie Glas oder Siliziumoxid bestehen, oder Puffer oder Hülsen verwendet aus eine bestimmte Nachgiebigkeit aufweisenden Werkstoffen wie Elastomere, beispielsweise Silikon, die in einem Behälter eingeschlossen sind, und auf die die Enden der zu verbindenden Lichtwellenleiter mit einem bestimmten Kontaktdruck angelegt sind, wodurch auf das Grenzflächenelement wie auf die Enden der Lichtwellenleiter Spannungen oder Einschnürungen eingeführt werden als Ausgangspunkt von Verschlechterungen bei der übertragung des Lichtes.
Bei Elastomerelementen sind diese Spannungen öder Einschnürungen Ausgangspunkt der Erscheinung der insbesondere bei der Übertragung polarisierten Lichtes schädlichen Doppelbrechung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbindung mit einem Granzflächenelement für Lichtwellenleiter anzugeben, das die gleichen Vorteile wie die derzeit verwendeten besitzt bezüglich der Einfachheit des Aufbaus und der Handhabung der Verbindung sowie deren Lösung, ohne eine wesentliche Änderung bei der Übertragung des Lichtes, auch polarisierten Lichtes, einzuführen.
Gemäß der Erfindung wird dies erreicht mittels einer Verbindung mit Grenzflächen-Elastomerpuffer, die aufweist ein durch zwei gegeneinanderwirkende Körper gebildetes Gehäuse,
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die komplementäre Befestigungseinrichtungen aufweisen mit axialer Verriegelung des einen Körpers gegenüber dem anderen und die sich dadurch auszeichnet, daß jeder Körper einen Lauf oder eine Buchse aufweist, die von einem Ansatz gehalten ist und deren Schaft gegen den Schaft der Hülse gerichtet ist, die von dem zusammenwirkenden Körper aufgenommen ist, und dadurch, daß jede Buchse einen der zu verbindenden Lichtwellenleiter aufnimmt,der über sein Ende im Schaft der Buchse unbeweglich gemacht ist, wobei die Verbindung
darüber hinaus eine Hülse aufweist, in deren Innerem ein Puffer aus lichtdurchlässigem Elastomer angeordnet ist, mit einer Brechzahl nahe der der Lichtwellenleiter, gegen den der Schaft einer der Buchsen gerichtet ist, und der so ausgebildet ist, daß er sich in einen Innenraum oder eine Innenausnehmung der Hülse verformen kann die von einem Teil des Puffers durchsetzt ist unter dem durch den Schaft der anderen Buchse ausgeübten Kontaktdruck, wobei die andere Buchse zum Eindringen in die Hülse geführt ist durch die Wirkung der komplementären Befestigungseinrichtungen der beiden Körper.
Gemäß der Erfindung kann der Puffer als Monoblock ausgebildet sein, wobei es in diesem Fall vorteilhaft ist, daß der von jeder Hülse aufgenommene Lichtwellenleiter unbeweglich ist über sein Ende in einer am Ende des Schafts angebrachten mittigen Öffnung derart, daß das Ende des Lichtwellenleiters in der Ebene des Endes des Schafts der Buchse angeordnet ist, wobei die Hülse in einem der Körper derart aufgenommen ist, daß der Puffer ständig in Berührung mit dem Schaft der Buchse ist, die durch den glei~ chen Körper getragen ist, wobei der Schaft der anderen Buchse zum gleitenden Eindringen in die Hülse ausgebildet ist.
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Eine erste besondere Ausführungsform dieser Art weist einen zylindrisch ausgebildeten Puffer auf, der durch seine Enden in einer Mittelbohrung der Hülse aufgenommen ist, die eine kreisförmige innere Vertiefung besitzt, die von dem Mittelteil des Puffers durchsetzt ist, und die die Aufnahme bildet, in die sich der Puffer verformen kann.
Ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Art weist eine eingefaßte oder gebördelte Hülse an einem ihrer Enden in den Schaft der durch den Körper getragenen Buchse, in der sie aufgenommen ist,auf, wobei der Monoblock-Puffer aus zwei zylindrischen Endteilen gebildet ist, die gleitend in der Hülse aufgenommen sind und die mit einem zentralen Zylinderteil geringeren Durchmessers über zwei kegelstumpfförmige Elemente verbunden oder vereinigt sind, und der in der Hülse über einen ringförmigen Anschlag gehalten sind, der in das Innere der letzteren zwischen den beiden Endteilen des Puffers vorspringt.
Bei einer dritten besonderen Ausbildung mit einem Monoblock-Puf fer ist die Hülse an einem ihrer Enden auf dem Schaft der von dem Körper getragenen Buchse gebördelt, in dem sie aufgenommen ist, und besteht der Puffer aus zwei benachbarten oder aneinander anstoßenden zylindrischen Teilen unterschiedlichen Durchmessers, wobei der Teil kleineren Durchmessers gleitend in der Zentralbohrung der Hülse aufgenommen oder befestigt ist und wobei der Teil größeren Durchmessers in Berührung mit dem Schaft der Buchse ist, an dem die Hülse angebördelt ist, in einer Gegenbohrung der Hülse, die die Aufnahme bildet, in die sich der Puffer verformen kann.
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, das zum Sicher-
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stellen einer Mehrmoden-Übertragung bestimmt ist mit gegebenenfalls Abführen von Moden zwischen einem sendenden Lichtwellenleiter und einem empfangenden Lichtwellenleiter besteht der Puffer aus einem von einem Mantel umgebenen Kern und ist in der Mittelöffnung der Hülse zurückgehalten, die im Körper aufgenommen ist, der die Buchse trägt, an der der empfangende Lichtwellenleiter unbeweglich ist, über ein zylindrisches Teil, das ständig mit dem Stamm dieser Buchse in Berührung ist, wobei sich der Puffer über dieses zylindrische Teil benachbart zu einem zusätzlichen Licht Wellenleiterempfänger befindet, während der andere Teil des Puffers, dessen Erzeugende eine bestimmte Anzahl von Rillen aufweist oder eine spiralförmige Rille aufweist, in einer inneren Ausnehmung der Hülse angeordnet ist, in die sich der Puffer verformen kann, derart, daß unter einem Kontaktdruck der den sendenden Lichtwellenleiter aufnehmende Schaft der Buchse, der größer ist als der, der die Lichtübertragung zwischen den beiden Lichtwellenleitern sicherstellt, der Puf fer in Höhe des Kerns einer sinusförmigen Verformung unterliegt, die eine Abführung oder Auskopplung von Moden ermöglicht durch Ablenkung eines Teils des Lichtes zu dem zusätzlichen oder Hilfs-Lichtwellenempfanger.
Gemäß der Erfindung muß der Puffer nicht ein Monoblockelement sein, wobei in diesem Fall er vorteilhaft aus zwei symmetrischen Hälften gebildet ist, deren jede im Schaft einer der Buchsen aufgenommen ist und sich in Berührung mit dem unbeweglichen Lichtwellenleiter in dem gleichen Schaft befindet, derart, daß durch axiale Annäherung der Schafte die durch die Hülse gegeneinander geführt werden unter Wirkung der komplementären Befestigungseinrichtungen.die Hälften des Puffers über ihre Vorderseiten oder Frontseiten in
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Berührung kommen und" aneinander anhaften unter Bildung des verformbaren Puffers.
Die Erfindung gibt also eine Verbindung mit" Grenzfläe-hen-Elastomerpuf f er für Lichtwellenleiter an, sie enthält ein Gehäuse, das aus zwei Körpern gebildet ist, die Befestigungseinrichtungen und axiale Verriegelungseinrichtungen, gegeneinander aufweisen. Jeder Körper nimmt eine Buchse aufj. die: durch einen Absatz gehalten ist und deren Schaft gegen den Schaft der im anderen Körper befestigten. Buchse gerichtet ist. In. jedem der Schafte ist unbeweglich das Ende eines der zu verbindenden Iiichtwellerileiter befestigt. Die- Verbindung: weist darüberhinaus eine Hülse auf, in deren Innerem; ein: Buffer; aus lierhtdurcialässigem Elastomer mit einer Brechzahl nahe der der: Lichtwellenlexter angeordnet xS:t3, der.; gegen dien Schaft anliegt, und der· sich in eine Aufnahme.-oder; einem. Raum, im Inneren der Hülse verformen kann ar dterm Kontakt druck des Scfiafts, der zum Eindringen in MuLse d^urreüi; Wirkung; dier komplementären Befestigungseinr/diGMfcuiMg®a3R dear üeideüL Karger- geführt ist,- Die Erfindung Essrann zaiurr V/easfoibidiHig; von:: EiicltiJw.erlLlIenX.eiteirn. all.er Arten. v.er-
; wird? anftarrcO dter^ in. dar" Zeichnung, darge— Äusfünrungsbexspiele:- naher er/läutert.. Es zeigen:
Fig;.= 1,- 2 ein erstes Äusführungsbeispiel einer Verbin dung; m>r- bzw.- nac±i- Herstellen, dler Verbindung,..
Fxg. 3;j. 4- ein zweites bzw. ein drittes Äusführungsbei spiel- der: erfindungsgemäiSen Verbindung nach Er c Verbindung-,.
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Pig. 5j 6 schematisch den wirksamen Teil eines vierten Ausfuhrungsbexspxels der erfindungsgemäßen Verbind ung, die die Abführung von Moden ermöglicht vor bzw. nachdem die Abzweigung eines Teils des übertragenen Lichtes durchgeführt worden ist.
Pig. 73 8 mögliche Verformungen eines aus zwei symmetrischen Hälften gebildeten Puffers, die durch Haftung aneinander kleben, wobei der Puffer bei einem anderen Ausfuhrungsbexspxel gemäß der Erfindung verwendbar ist,
Fig. 9 bis 12 vier mögliche Ausführungsbeisρiele des Puffers, wobei entsprechende Elemente in den verschiedenen Figuren gleich bezeichnet sind.
Gemäß den. Figuren l· und- 2 weist eine erfindungsgemäße Verbindung oder eine Steckverbindung: ein Gehäuse auf, das aus zwei zusammenwirkenden Körpern 1,: 1' gebildet ist, die aneinander: angenähert werden können durch jede übliche und bekannte, nicht dar gestellte Einrichtung,- beispielsweise durch Verschrauben,, wobei diese Einrichtung eine Axialkraft zum Versperren oder Verriegeln des einen deir Körper 1, 1T gegen den anderen, einführt.,
Jeder der Körper 1, lf enthält eine Buchse 2:,-. 2iK x die durch einen Ansatz 33 3' und einen Schaft hx. 4' gebildet ist. Jede Buchse 2, 2' ist im: entsprechenden Körper- 1, l·' mittels eines elastischen oder nachgiebigen Glieds 5„ 5' gehalten, das gleichzeitig die axiale und radiale Positionierung des Ansatzes 3, 3f durch Anlage gegen einen Ring 6, 6' des Ansatzes 3S 3' sicherstellt, der zum Anschlag ge—
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gen eine Schulter 7, 7' im Inneren der Körper I3 I1 kommt. Die Buchsen 2, 2f erhalten jeweils das Ende der beiden zu verbindenden optischen oder Lichtwellenleiter 8, 8', wobei die Lichtwellenleiter 8, 8' vor der Positionierung der Buchsen 2, 21 in den Körpern 1, 1' über die Ansätze 3, 3' eingeführt worden sind, bis sie die in jedem der Schafte 4, 4' vorgesehene Mittelöffnung oder Mittelbohrung durchtreten haben, danach in den Buchsen 2, 2' unbeweglich befestigt worden sind und in Höhe der Enden der Schafte 4, 4' abgeschnitten worden sind und schließlich sorgfältig poliert oder geglättet worden sind, derart, daß ihre entsprechenden Enden in der Ebene derjenigen der Schafte 4, 4' entsprechen.
Die Buchse 2 ist derart befestigt, daß deren Schaft 4 aus dem Körper 1 herausragt und zum Schaft 4' der Buchse 2f gerichtet ist, die in die Zentral- oder Mittelbohrung einer Hülse 9 eindringt, die in dem Körper 1' angeordnet ist. Ein innerer ringförmiger Raum der Hülse 9, die in der Hauptoder Mittelbohrung der letzteren mündet, bildet einen Raum oder' eine Aufnahme 10, die durch den Mittelteil eines Puffers 11 aus einem lichtdurchlässigen Elastomer aus Silikon durchsetzt ist, dessen Brechzahl nahe der der Lichtwellenleiter ist, wobei der Puffer 11 über seine Enden in der Mittelbohrung der Hülse 9 aufgenommen ist und wobei der Schaft 4' zum leichten Zusammendrücken des Puffers 11 angeordnet ist. Wenn die Körper 1, 1' miteinander gekoppelt sind (vgl. Fig. 2), wird der Schaft 4 zum gleitenden Eindringen in die Bohrung der Hülse 9 geführt, bis er den Puffer 11 zusammendrücken kann, der sich in den Raum in der Aufnahme 10 verformen kann, der so als Expansions- oder' Ausdehnungsraum wirkt. Die Verformung des Puffers 11 durch das
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Stoßen der Schafte 4, 4' stellt über die miteinander gekoppelte Anordnung eine Lichtübertragung in einer Umgebung sicher, die nahezu identisch zu der der Lichtwellenleiter ist, wobei die Berührungen mit dem Puffer 11 unabhängig vom relativen Spiel der Schafte 4 in Längsrichtung vor der Kopplung mit ausreichendem Druck aufrechterhalten wird, ohne daß dieser Druck ausreichend hoch wird, um in den Puffer wie in die Lichtwellenleiter Einschnürungen einzuführen, die Ausgangspunkt von Verschlechterungen der Lichtübertragung sind.
Die in Fig. 3 dargestellte Verbindung unterscheidet sich im wesentlichen von der zuvor beschriebenen durch den Puffer 11, der bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ein Monoblock-Puffer ist j der aus zwei zylindrischen Endteilen 12, 12' gebildet ist, die über zwei kegelstumpfförmige Elemente 14, 14' mit einem Mittelteil 13 verbunden oder vereinigt sind, das im Ruhezustand zylindrisch oder leicht gewölbt oder ausgebaucht ausgebildet ist. Der Puffer 11 ist gleitend befestigt über seine Endteile 12, 12' in der Hülse 9, die in Form eines mit der Buchse 2' einstückigen Rohrs ausgebildet ist über dessen Ende 15,das in eine am Fuß des Schafts 4' angebrachte Rille oder Nut 16 eingebördelt oder eingefaßt ist. Der Puffer 11 ist in der Hülse 9 durch einen ringförmigen Anschlag 17 gehalten, der in deren Inneres vorspringt zwischen den Endteilen 12, 12» des Puffers 11. -
Der Ausdehnungsraum oder die Aufnahme 10, in die sich der Puffer 11 durch sein Mittelteil 13 verformen kann, das nun eine deutliche Auswölbung besitzt, ist durch den Raum gebildet, der zwischen der Hülse 9 und den beiden Endteilen 12, 12' begrenzt ist.
Bei einem dritten in Figur 4 dargestellten Ausführungs-
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beispiel besteht der Monoblock-Puffer 11 aus zwei benachbarten zylindrischen Teilen 18, 19 unterschiedlichen Durchmessers , wobei der Teil 18 kleineren Durchmessers gleitend in der Mittelbohrung der Hülse 9 aufgenommen ist, und wobei der Teil 19 größeren Durchmessers in einer Gegenbohrung der Hülse 9 angeordnet ist, die die Aufnahme 11 bzw. den Ausdehnungsraum bildet j in die sich der Puffer 11 über seinen Teil 19 verformt, der eine gewölbte oder ausgebauchte Form einnimmt, wenn der Puffer 11 gegen den Schaft 41 anliegt, auf dem das Ende 15 der Hülse 9 aufgebördelt ist, durch das Stoßen des Schafts 4, der zum Eindringen in die Mittelbohrung der Hülse 9 durch Wirkung der axialen Verriegelungseinrichtungder Körper 1, 1T gegeneinander geführt ist.
Die Erfindung betrifft auch Verbindungen mit Elastomer-Puffer, der sich in einem Ausdehnungsraum verformen kann, um eine Mehrmoden-Übertragung sicherzustellen und·um gegebenenfalls das Ausführen oder Auskoppeln -von Moden zu ermöglichen. Bekanntlich hat es sich bei der kürzlichen Entwicklung von Mehrmoden-Lichtwellenleitern geringen Verlustes als interessant gezeigt, Lichtwellenleiter herzustellen, die die Abzweigung oder Abführung bzw. Auskopplung eines Teils des in einem Lichtwellenleiter geführten Lichtes zu einem anderen Lichtwellenleiter oder zu einem Fotodetektor ermöglichen. Bekanntlich erfüllen die Ausbreitungskonstanten β der von einem Mehrmoden-Lichtwellenleiter geführten Moden, wobei der Lichtwellenleiter durch einen Kern mit Brechzahl nl gebildet ist, der von einem Mantel mit Brechzahl n2 umhüllt ist, die doppelte Ungleichung
(2 Tf /- Λ ) n2 < ß < (2 T / λ ) nl,
wobei X die Ausbreitungswellenlänge des betrachteten Modus
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im Vakuum ist und alle Moden, für die gilt
ß <(2 TT/ λ ) n2
werden abgegeben oder gehen verloren mit der Folge, daß in den beiden Fällen ein bedeutender Teil der Energie, die sie transportieren, den Mantel durchsetzen kann, um zu einem umgebenden Empfänger zu gelangen mit höherer Brechzahl. Es wurde auch schon gezeigt, daß eine periodische Verformung der Achse des Lichtwellenleiters eine Leistungsübertragung zwischen geführten Moden erreicht, die Ausbreitungskonstanten ß und ß' so besitzen, daß
ß-ß1 = + 2 TT / d,
mit d = Wellenlänge der mechanischen Verformung (vgl. Jeunhomme, Pocholle, in "Applied Physics Letters", Bd. 29, Nr. 8 vom 15. Oktober 1976).
Die erfindungsgemäße Verbindung, deren wirksame Elemente in Figur 5 und 6 dargestellt sind, wendet diese Prinzipien an, um eine Kopplung zwischen geführten Moden und den abgegebenen Moden zu erreichen. Zu diesem Zweck besteht der Puffer 11 aus einem Kern 20 mit Brechzahl nl nahe derjenigen des sendenden Lichtwellenleiters 8 und empfangenden Lichtwellenleiters 8', die von den Schäften 4, 4' getragen sind, wobei der Kern von einem Überzug oder einem Mantel 21 mit Brechzahl n2 umgeben ist, wobei die Brechzahl kleiner als die Brechzahl nl ist. Der Puffer 11 ist an seinem zylindrischen Ende 22 in der Zentralbohrung oder Mittelbohrung der Hülse 9 aufgenommen und befindet sich stets über dieses Ende 22 mit dem empfangenden Lichtwellenleiter 8' in
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Berührung. Der andere Teil 23 des Puffers 11 durchsetzt die Aufnahme oder den Raum 10 im Inneren der Hülse 9 und ist derart gestaltet, daß die Außenerzeugende des Mantels 21 eine bestimmte Anzahl von Rillen oder eine wendeiförmige Rille aufweist j während der Kern 20 im Ruhezustand oder unter dem leichten Druck, der durch den Schaft 4 ausgeübt wird, im wesentlichen nicht verformt ist, wenn eine Übertragung ohne Abzweigung oder Auskopplung zwischen den Lichtwellenleitern 8 und 8' erwünscht ist, wie das durch die den Verlauf des Lichtes wiedergebende Pfeile in Figur 5 dargestellt ist.
Wenn ein Teil des den Puffer 1 durchsetzenden Lichts zu einem zusätzlichen oder Hilfs-Lichtwellenempfänger 24 abgezweigt oder ausgekoppelt werden soll, der entweder ein Fotodetektor oder ein anderer Lichtwellenleiter sein kann, nahe dem zylindrischen Teil 22 des Puffers 11, genügt es während der Zeit, während der diese Abzweigung oder Auskopplung erforderlich ist, auf den Teil 23 des Puffers 11 einen stetigen Druck auszuüben, der durch eine Axialverschiebung des Schafts 4 gegen den Schaft 4' erhalten wird, wodurch eine sinusförmige Verformung mit einer Wellenlänge d des Kerns 20 des Puffers 11 hervorgerufen wird und damit folglich die Abführung bestimmter Moden, die von dem zusätzlichen Empfänger 24 empfangen werden (vgl. Fig. 6).
Die Erfindung betrifft auch Verbinder mit Elastomer-Puffer, bei denen der Puffer nicht als Monoblock ausgeführt ist.
Die Figuren 7 und 8 zeigen einen Puffer 11, der aus zwei symmetrischen Hälften 25, 26 gebildet ist, deren jede in der Mittelöffnung in einem der Schafte 4, 4f gehalten
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ist und die in Berührung mit dem Ende eines der Lichtwellenleiter 83 8! sind. Wenn die Schafte 4, 4' axial aufeinander zu bewegt worden sind, befinden sich die Hälften 25, 26 miteinander in Berührung, nachdem Luft zwischen den Vorderflächen der beiden Halb-Puffer entfernt worden ist, derart, daß die letzteren untereinander eine relativ große Adhäsion zeigen. Diese Saugerscheinung ermöglicht eine Relativverschiebung eines Schafts gegenüber dem anderen in allen Raumrichtungen, ohne daß die optische oder Lichtwellenübertragung gestört werden würde. Jedoch sind vorteilhaft die Schafte 4, 4T und damit die Halb-Puffer 25, 26 axial in einer Hülse geführt., die von einem der Körper des Gehäuses getragen ist. Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Relativverschiebung in Längsrichtung der Schafte 4, 4" mit Zusammendrücken bzw. mit Verlängerung des Puffers 11 ohne Unterbrechung der Verbindung.
Die lichtdurchlässigen Elastomer-Puffer können gemäß verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet sein, wobei die Figuren 9 bis 12 vier bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Grenzflächen-Puffers zeigen, der hier zur Vereinfachung zylindrisch dargestellt ist. Figur 9 zeigt einen Puffer 11 mit einem Kern 20 aus einem lichtdurchlässigen Elastomer, der von einem Hohlzylinder oder einer Hülle oder einem Mantel 21 umgeben ist, dessen Grundwerkstoff das gleiche Elastomer ist, wobei vor der Polymerisation eine Metalladung, beispielsweise Silber oder Aluminium, hinzugefügt worden ist.
Der Mantel 21 verhält sich daher wie ein Außenspiegel des Kerns 20 und stellt die Übertragung des Lichtes im Kern 20 ohne Verlust nach außen sicher.
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Pig. 10 zeigt einen Puffer 11, der zur Übertragung des Lichts das Prinzip des"Brechzahlsprungs"verwendet. Der Kern 20 besteht aus einem lichtdurchlässigen Elastomer einer Brechzahl nahe derjenigen der Lichtwellenleiter 8 und 8' und ist von einem Mantel 21 umgeben, der aus dem gleichen Anfangswerkstoff besteht, dessen Brechzahl durch Zufügung eines geeigneten Lösungsmittels vor der Polymerisation des Elastomers viel geringer gemacht worden ist. Dieses Lösungsmittel kann beispielsweise Zyklohexan sein. Die Übertragung von Licht wird im Puffer 11 durch eine Aufeinanderfolge von Totalreflexionen an der Zwischenfläche zwischen dem Kern 20 und dem Mantel 21 sichergestellt.
Fig. 11 zeigt einen Puffer 11, der das gleiche Prinzip des Brechzahlsprungs verwendet und bei dem die Verformung beim Zusammenkoppeln verwendet wird, um ihm eine geeignete optische Form zu geben, um das Licht unter einem numerisch viel, kleineren Öffnungswinkel zu fokussieren, als der des Aufnahmekonus des empfangenden Lichtwellenleiters. Zu diesem Zweck ist der Kern 20 mit linsenförmigen Enden 27, 28 versehen, die den Lichtwellenleitern 8 und 8' gegenüberliegend angeordnet werden. Dieser Puffer 11 ermöglicht eine Ankopplung mit viel größerem radialen Spiel, weshalb die mechanischen Toleranzen- in dieser Richtung erhöht werden können.
Fig. 12 zeigt einen Puffer 11, der zur Übertragung des Lichtes das sogenannte Brechzahl_gradienten-Prinzip verwendet. Er enthält einen Kern 20 aus lichtdurchlässigem Elastomer einer Brechzahl nahe derjenigen der Lichtwellenleiter 8, '8' und ist von konzentrischen Schichten 29 s 30
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umgeben, die aus dem gleichen Werkstoff bestehen, wobei deren Brechzahl vom Kern 20 aus mit jeder Schicht abnimmt. Die Schichten 29, 30 sind durch Rohre gebildet, deren Brechzahlen durch zunehmende Hinzufügungen von Lösungsmittel verringert worden sind. Das Licht wird durch aufeinanderfolgende Winkeländerungen übertragen, wodurch dem Port schreiten der Lichtstrahlen eine Sinusform gegeben wird.
Es ist anzumerken, daß die Metalldotierungen oder unterschiedliche Brechzahlen aufweisenden Elastomere, wenn sie im Inneren des gleichen Puffers angeordnet oder zusammengefügt sind, die gleiche oder eine sehr ähnliche Festigkeit haben müssen, damit Verformungen sehr gleichförmig verteilt werden, wenn der Puffer 11 zusammengedrückt wird.
Beispielsweise können die für die Herstellung derartiger Puffer verwendeten Elastomere Silikonelastomere sein, die bezüglich ihrer Biegsamkeit und ihrer Lichtdurchlässigkeit bekannt sind, und deren Brechzahl zwischen 1,45 und 1,5 liegt.
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Claims (11)

  1. Ansprüche
    ilJ Verbindung mit Grenzflächen-Elastomerpuffer für Lichtwellenleiter,
    mit einem aus zwei zusammengehörigen Körpern gebildeten Gehäuse, das komplementäre Einrichtungen zur Befestigung mit axialer Verriegelung des 'einen Körpers gegenüber dem anderen aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jeder Körper (1, 1') eine Buchse (2, 2') aufnimmt, die durch einen Ansatz (3, 3') gehalten ist und deren Schaft (4, 41) gegen den Schaft (4», 4) der Buchse (21, 2) gerichtet ist, die im damit zusammenwirkenden Körper (I', I) aufgenommen ist,
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    daß jede Buchse (2, 2') einen der zu verbindenden Lichtwellenleiter (8, 81) aufnimmt, die an ihren Enden in dem Schaft (4, 4') der Buchse (2, 21) unbeweglich sind, und
    daß die Verbindung weiter eine Hülse (9) aufweist, in deren Innerem ein Puffer (11) aus lichtdurchlässigem Elastomer angeordnet ist mit einer Brechzahl nahe derjenigen der Lichtwellenleiter (8, 8')t gegen den der Schaft einer der Buchsen anliegt und der sich in eine innere Ausnehmung (10) der Hülse (9) ausdehnen kann, die von einem Teil des Puffers durchsetzt ist unter Wirkung des Kontaktdrucks, der durch den Schaft der anderen Buchse ausgeübt wird, die zum Eindringen in die Hülse (9)durch Wirkung der komplementären Befestigungseinrichtung der beiden Körper (1, 1') geführt ist.
  2. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von jeder Buchse (2, 21) aufgenommene Lichtwellenleiter (8, 8') an seinem Ende unbeweglich ist in einer am Ende des Schafts (4, 4!) vorgesehenen mittigen Öffnung, derart, daß das Ende des Lichtwellenleiters (8, 81) in der Ebene des Endes des Schafts (4, 41) der Buchse (2, 2') angeordnet ist, wobei die Hülse (9) in einem der Körper (1, 1') derart aufgenommen ist, daß der Puffer (11) ständig in Berührung mit dem Schaft (41) der Buchse (2T) ist, die von diesem Körper (I1) gehalten ist, und daß der Schaft (4) der anderen Buchse (2) gleitend in die Hülse (9) bewegbar ist.
  3. 3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Puffer (11) an seinen Enden in der Mittelbohrung der Hülse (9) gehalten ist, die
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    eine innere Ringau.snehmu.ng aufweist, die von dem Mittelteil des Puffers (11) durchsetzt ist und die die Aufnahme (10) bildet, in die sich der Puffer (11) verformen kann.
  4. 4. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse an einem ihrer Enden an dem Schaft (4') der Buchse (21) aufgebördelt ist, die von dem Körper (lf) getragen ist, in der sie aufgenommen ist, und daß der Puffer (11) aus zwei zylindrischen Endteilen (12, 12'), die gleitend in der Hülse (9) aufgenommen sind und die mit einem zylindrischen Mittelteil (13) geringeren Durchmessers durch zwei kegelstumpfförmige Elemente (14, 14') vereinigt sind, in der Hülse durch einen ringförmigen Anschlag (17) gehalten ist, der in das Innere des letzteren vorspringt zwischen den Endteilen (12, 12') des Puffers (11) (Fig. 3).
  5. 5- Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) an einem ihrer Enden auf dem Schaft (4') der Buchse (2) aufgebördelt ist, die von dem Körper ("I1) getragen ist, in der sie aufgenommen ist, und daß der Puffer (11) aus zwei zylindrischen benachbarten Teilen (18, 19) unterschiedlichen Durchmessers besteht, wobei der Teil (l8) kleineren Durchmessers gleitend in der Mittelbohrung der Hülse (9) aufgenommen ist und wobei der Teil (19) größeren Durchmessers in Berührung mit dem Schaft (41) der Buchse (2T) ist, an der die Hülse (9) aufgebördelt ist in einer Gegenbohrung der Hülse (9), die die Aufnahme (10) bildet, in die sich der Puffer (11) verformen kann (Fig. 4).
  6. 6. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2,
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    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Sicherstellen einer Mehrmodenübertragung mit möglicher Auskopplung von Moden zwischen einem sendenden Licht wellenleiter und einem empfangenden Lichtwellenleiter
    der Puffer (11) aus einem Kern (20) gebildet ist, der von einer Hülle oder einem Mantel (21) umgeben ist und in der Mittelbohrung der Hülse (9) aufgenommen ist, die im Körper aufgenommen ist, die die Buchse trägt, an der der empfangende Lichtwellenleiter unbeweglich ist über einen zylindrischen Teil (22), der ständig in Berührung mit dem Schaft der Buchse ist, wobei der Puffer (11) über diesen zylindrischen Teil (22) einem zusätzlichen Lichtwellenempfänger (24) benachbart ist, während der andere Teil des Puffers (11), dessen Erzeugende eine bestimmte Anzahl von Rillen oder eine wendeiförmige Rille besitzt, in einer inneren Aufnahme (10) der Hülse (9) angeordnet ist, in der sich der Puffer verformen kann, derart, daß unter einem Kontaktdruck des Schafts der Buchse, die den sendenden Lichtwellenleiter (8) aufnimmt, der größer als derjenige ist, der die Übertragung des Lichtes zwischen den beiden Lichtwellenleitern (8, 81) sicherstellt, der Puffer (11) in Höhe des Kerns (20) einer sinusförmigen Verformung unterliegt, die eine Auskopplung von Moden durch Abzweigen eines Teils des Lichtes zum zusätzlichen Lichtwellenempfänger (24) ermöglicht (Fig. 5, 6).
  7. 7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer (11) aus zwei symmetrischen Hälften (25, 26) gebildet ist, deren je eine im Schaft (4, 41) einer der Buchsen (2, 2f) aufgenommen ist und in Berüh-
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    rung mit dem in dem Schaft (4, 4') unbeweglichen Lichtwellenleiter (8, 8') ist, derart, daß durch axiale Aneinanderannäherung der Schafte (4, 4')3die durch die Hülse (9) gegeneinander geführt werden unter Wirkung der komplementären Befestigungseinrichtungen, die Puffer-Hälften (25, 26) über ihre Vorderflächen miteinander in Berührung kommen und aneinander anhaften unter Bildung eines verformbaren Puffers (11) (Fig. 7, 8).
  8. 8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer (11) einen Kern (20) aus lichtdurchlässigem Elastomer einer Brechzahl nahe derjenigen der zu verbindenden Lichtwellenleiter (8, 8') besitzt, der von einer Hülle oder einem Mantel (21) umgeben ist, der aus dem gleichen Elastomer besteht, dem eine metallische Ladung vor der Polymerisation hinzugefügt worden ist (Fig.9)·
  9. 9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer (11) einen Kern (20) aus lichtdurchlässigem Elastomer einer Brechzahl nahe derjenigen der zu verbindenden Lichtwellenleiter (8, 8') besitzt; der von einer Hülle oder einem Mantel (21) umgeben ist, der aus dem gleichen Elastomer gebildet ist, wobei die Brechzahl viel kleiner ist als diejenige des Kerns (20), beispielsweise durch Zufügen eines geeigneten Lösungsmittels vor der Polymerisation de.s Elastomers (Fig. 10).
  10. 10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (20) mit linsenförmigen Enden (27, 28) versehen
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    ist, die gegenüber den zu verbindenden Lichtwellenleitern (8, 8') zu liegen kommen, derart, daß die Verformung des Puffers (11) eine Fokussierung des Lichtes in einem numerisch kleineren Öffnungswinkel erreicht als derjenige des empfangenden Lichtwellenleiters (8'), wodurch die Übertragung begünstigt ist (Fig. 11).
  11. 11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer (11) einen Kern (20) aus lichtdurchlässigem Elastomer einer Brechzahl nahe derjenigen der zu verbindenden Lichtwellenleiter (8, 8') besitzt, der von konzentrischen Schichten (29, 30) umgeben ist, die aus dem gleichen Elastomer gebildet sind, wobei die Brechzahl sich vom Kern (20) ausgehend von Schicht zu Schicht verringert.
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