DE2824507A1 - CONNECTOR FOR COUPLING OPTICAL FIBER CONDUCTORS - Google Patents
CONNECTOR FOR COUPLING OPTICAL FIBER CONDUCTORSInfo
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Description
Anmelderin: Stuttgart, den 31« Mai 1978 Applicant: Stuttgart, May 31, 1978
Hughes Aircraft Company P 3539 S/kg Centinela Avenue andHughes Aircraft Company P 3539 S / kg Centinela Avenue and
l'eale Streetl'eale Street
Culver City, Calif., V.St.A»Culver City, Calif., V.St.A »
Vertreter:Representative:
Kohler - Schwindling - Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1Kohler - Schwindling - Späth patent attorneys
Hohentwielstrasse 41
7000 Stuttgart 1
Steckvorrichtung zur Kopplung von optischen FaserleiternConnector for coupling optical fiber conductors
Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung zur elektromagnetischen Kopplung von optischen Faserleitern mit zwei miteinander mechanisch verbindbaren Kupplungsteilen, in denen die Faaerleiter mit einander gegenüberstehenden Enden gehalten sind.The invention relates to a connector for electromagnetic Coupling of optical fiber conductors with two coupling parts that can be mechanically connected to one another, in those of the Faaerleiter standing opposite each other Ends are held.
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Das fundamentale Problem bei der Verbindung optischer Faserleiter besteht in der Notwendigkeit, die Fasern zweier Leiter genau aufeinander auszurichten Eine weitere Schwierigkeit besteht in der Forderung, diese Ausrichtung während wiederholter Trennung und Herstellung der Verbindung aufrechtzuerhalten« Dabei ist es erwünscht, daß die genaue Kopplung ohne die Anwendung von Materialien zur Anpassung des Brechungsindex erfolgt, weil solche Materialien leicht Verunreinigungen ausgesetzt sind und daher nach mehreren Trennungs- und Kopplung azykleη dm. Kopplungswirkungsgrad bedeutend beeinträchtigen können. Da typische optische Fasern ei^en Durchmesser von etwa 0,12 mm aufweisen, haben schon kleinste Ausrichtungsfehler zwischen zu koppelnden Faserleitern einen beträchtlichen Übertragungsverlust zur Folge, so daß eine äußerst genaue Ausrichtung eine zwingende Forderung ist. Es ist offensichtlich, daß dieae Forderung schon bei aus einzelnen Fasern bestehenden Leitern eine sehr schwierige Aufgabe darstellen· Eine Ausrichtung zwischen Leitern, die a,us Faserbündeln be-· stehen, ist sogar noch schwieriger.The fundamental problem in connecting optical Fiber conductors require the fibers of two conductors to be precisely aligned with one another Another difficulty is the requirement to maintain this alignment during repeated separation and manufacture to maintain the connection «It is desirable that the exact coupling without the application of materials to adjust the refractive index is done because such materials are easily exposed to impurities are and therefore after several separation and coupling azykleη dm. Significantly affect coupling efficiency can. As typical optical fibers ei ^ en Have a diameter of about 0.12 mm, have even the smallest alignment errors between to be coupled Fiber conductors result in considerable transmission loss, so that extremely precise alignment is a mandatory requirement. It is evident that the requirement already exists in the case of individual fibers Ladders represent a very difficult task Alignment between ladders that are made of fiber bundles standing is even more difficult.
Es sind Verbindungen für optische Fasern bekannt, Es wird angegeben, daß ihre Verluste zwischen 0,5 und 3»5 db liegen· Eine solche Schwankung des Verlustfaktors bedeutet, daß es nicht möglich ist, eine effektiv reproduzierbare Ausrichtung zu erzielen.There are known connections for optical fibers, It will stated that their losses are between 0.5 and 3 »5 db · Such a fluctuation in the loss factor means that it is not possible to achieve effectively reproducible alignment to achieve.
ist ferner erwünscht, daß eine Berührung zwischen den Enden der miteinander zu koppelnden Faserleiter vermiedenIt is also desirable that contact between the ends of the fiber conductors to be coupled to one another is avoided
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wird, damit nicht ihre Endflächen zerkratzt werden. Kratzer -und andere Schaden bewirken eine Streuung des übertragenen Lichtes und infolgedessen Verluste bei der Lichtübertragung.so as not to scratch their end faces. Scratches and other damage cause dispersion of the transmitted light and, as a result, losses in light transmission.
Es kann weiterhin erwünscht sein, daß die Kupplungsteile, welche die optischen Paserleiter aufnehmen, auch in der Lage sind, gleichzeitig übliche elektrische Leiter und deren Kontakte aufzunehmen, so daß eine Mischung der beiden Einrichtungen zur Übertragung elektromagnetischer Signale möglich ist« Hieraus würde sich der Vorteil ergeben,- daß eine Spezialisierung bezüglich der Teile vermieden und infolgedessen der Aufwand für Herstellung und Vorratshaltung vermindert werden kann, wenn die gleichen Kupplungsteile und andere Kontakteinrichtungen sowohl für die Kopplung elektrischer als auch optischer Leiter benutzt werden kann.It can furthermore be desirable that the coupling parts, which receive the optical Paserleiter, also in the Are able to simultaneously accommodate common electrical conductors and their contacts, so that a mixture of two devices for the transmission of electromagnetic signals is possible «This would be the advantage - That specialization with regard to the parts is avoided and, as a result, the cost of production and stocks can be reduced if the same coupling parts and other contact devices can be used for the coupling of electrical as well as optical conductors.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine einwandfreie Ausrichtung der optischen Faserleiter gewährleistet und dadurch die Kopplung der Paserleiter mit nur geringer Dämpfung auch bei häufigem Trennen und Wiederherstellen der Kopplung ermöglicht. Weiterhin soll die Steckvorrichtung eine solche Weiterbildung gestatten, daß sie neben Paserleitern auch elektrische Leiter verbinden kann·Accordingly, the invention is based on the object of providing a plug-in device of the type described at the outset create that ensures proper alignment of the optical fiber conductors and thereby the coupling the fiber conductor with only low attenuation even with frequent disconnection and reconnection enables. Furthermore, the plug-in device should allow such a development that it is next to Paserleitern can also connect electrical conductors
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Muffe beide Faserleiter umfaßt und aufeinander ausrichtet»This object is achieved according to the invention in that a sleeve comprises both fiber conductors and one on top of the other aligns »
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Muffe die Form einer geschlitzten Hülse, die Buchsen aufnimmt, die an den Enden der optischen Faserleiter angebracht sind«, Die optischen Fasern werden von Löchern in den Buchsen aufgenommen, welche genau konzentrisch zur Mantelfläche der Buchsen angeordnet sind. Daher müssen sowohl die Buchsen als auch die Muffe sehr genau dimensioniert sein, unabhängig davon, ob diese Bauteile einen kreisrunden oder polygonalen Querschnitt haben» Dabei hat die Kontur der Buchsen und der Innenfläche der Muffe genau die gleiche Form wie der Querschnitt der Bohrungen oder öffnungen in den Buchsen, um die bestmögliche konzentrische Anordnung und damit Ausrichtung zwischen den zu koppelnden optischen Fasern zu gewährleisten Um die Buchsen aufeinander auszurichten, werden sie in die geschlitzte Muffe eingeschoben, die als Federhülse wirkt«, Auf diese V/eise wird durch eine Ausrichtung der Buchsen automatisch eine genaue Ausrichtung der optischen Fasern erzielt, die auch beim Wiederherstellen der Kopplung nach wiederholten Trennungen erhalten bleibt. Um eine Berührung der Leiter an den Grenzflächen zwischen den Buchsen zu verhindern, kann in der Muffe eine Abstandascheibe oder ein sonstiger Abstandshalter angeordnet sein, der nur mit den BuchsenIn a preferred embodiment of the invention the sleeve is in the form of a slotted sleeve that receives sockets on the ends of the optical fiber conductors are attached «, the optical fibers are received by holes in the sockets, which are exactly concentric are arranged to the outer surface of the sockets. Therefore, both the bushings and the socket be very precisely dimensioned, regardless of whether these components have a circular or polygonal cross-section have »The contour of the sockets and the inner surface of the sleeve has exactly the same shape as the Cross-section of the bores or openings in the bushes, the best possible concentric arrangement and thus alignment between the optical fibers to be coupled To ensure that the sockets are aligned with one another, they are pushed into the slotted sleeve, which acts as a spring sleeve « Alignment of the sockets automatically achieves precise alignment of the optical fibers, which is also achieved when restoring the coupling is retained after repeated disconnections. To get a touch of the ladder to the To prevent interfaces between the sockets, can be arranged in the sleeve a spacer washer or some other spacer that only connects to the sockets
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in Berührung kommt. Die optischen /'"aserleiter können dabei von Kontakthülsen aufgenommen werden, die so ausgebildet sind, daß sie in übliche Körper elektrischer Stecker eingesetzt werden können. Auf diese Weise ist dann eine Mischung optischer und elektrischer Leiter in dem gleichen Steckerkörper und damit in der gleichen Steckvorrichtung möglichecomes into contact. The optical / '"aserleiter can while being received by contact sleeves which are designed so that they are in common electrical bodies Plug can be used. In this way there is a mixture of optical and electrical Head in the same connector body and thus in the same connector possible
Demgemäß wird durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen, die eine zuverlässige elektromagnetische Kopplung zwischen optischen Faserleitern ermöglicht, indem sie auf einfache Weise eine sehr genaue Ausrichtung zwischen solchen optischen !Faserleitern gewährleistet· Die Anordnung ist so getroffen, daß wiederholte Trennung und Wiederherstellung der Kopplung die Qualität der Ausrichtung nicht beeinträchtigt. Die Vorrichtung ist unabhängig von der Anwendung eines zur Indexanpassung dienenden Materials. Weiterhin wird eine körperliche Berührung zwischen den gekoppelten optischen Faserleitern verhindert. Endlich ist auch die Mischung von optischen FaserIeitem und elektrischen Leitern möglich, so daß die gleiche Steckvorrichtung zur Übertragung elektromagnetischer Signale verschiedener Art dienen kann.Accordingly, the invention provides an apparatus that has a reliable electromagnetic Coupling between optical fiber conductors is made possible by providing very precise alignment in a simple manner between such optical! fiber conductors guaranteed · The arrangement is such that repeated disconnection and re-coupling does not affect the quality of the alignment. The device is independent of the application of a material used for index adjustment. Furthermore, there is physical contact between the paired optical fiber conductors prevented. Finally, the mixture of optical fiber conductors and electrical cables Ladders possible, so that the same plug-in device for the transmission of electromagnetic signals of different Kind of serve.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert« Die der Beschreibung und der Zeichnung zuThe invention is described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained «The description and the drawing too
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entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung findene Es zeigengather ligand features may individually or in arbitrary combination be used in other embodiments of the invention find FIG e
Fig. 1a und 1b Längsschnitte durch zwei ein Paar bildende1a and 1b are longitudinal sections through two forming a pair
Steckerkörper, die miteinander gekoppelte Kontaktteile mit je einem einfaserigen optischen Faserleiter enthalten, von denen der eine einen größeren Durchmesser aufweist als der andere,Connector body, the interconnected contact parts each with a single-fiber optical fiber conductors included, one of which has a larger diameter exhibits than the other,
Fig, 2 eine perspektivische Ansicht eines derFig. 2 is a perspective view of one of the
beiden Kontaktteile nach Pig. 1, in dem der zugeordnete optische Faserleiter endet,both contact parts according to Pig. 1, in which the assigned optical fiber conductor ends,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der geschlitztenFig. 3 is a perspective view of the slotted
Muffe der Steckvorricl tung nach Fig. 1, die eine genaue Ausrichtung zwischen den gekoppelten optischen Faserleitern herstellt,Sleeve of the Steckvorricl device according to Fig. 1, the Establishes precise alignment between the coupled optical fiber conductors,
Figo 4- die Ansicht einer Distanzscheibe, die eineFigo 4- the view of a spacer, the one
Berührung zwischen den gekoppelten optischen Faserleitern der Steckvorx'ichtung nach Fig. 1 verhindert,Contact between the coupled optical fiber conductors of the connector prevents according to Fig. 1,
Fig. 5 die Endansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die eine hexagonal geformte Buchse am Ende eines optischen Faserleiters aufweist, der aus einem Faserbündel besteht,Figure 5 di s end comprised. A second embodiment of the invention having a hexagonal shaped socket at the end of an optical fiber conductor from a fiber bundle,
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Tig« 6 die Ansicht zweier Buchsen nach Fig. 5 in Verbindung mit einer ebenfalls hexagonal geformten, geschlitzten Muffe zur Ausrichtung der Faserenden undTig «6 the view of two sockets according to FIG. 5 in Connection with a hexagonally shaped, slotted sleeve for alignment the fiber ends and
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine weitere Steckvorrichtung, die sowohl elektrische Leitungen als auch optische Faserleiter in einem gemeinsamen üteckerkörper umfaßt.7 shows a cross section through a further plug-in device which has both electrical lines as well as optical fiber conductors in a common connector body.
Obwohl bei den nachstehend beschriebenen, bevorzugten Ausfiihrungsbeiüpielen die Verbindung optischer Faserleiter weitgehend in der gleichen V/eise erfolgt wie die Verbindung von elektrischen Leitungen in üblichen elektrischen Steckvorrichtungen, können spezielle Anwendungen davon völlig verschiedene Lösungen erfordern. Daher versteht es sich, daß andere Gestaltungen, die im Rahmen der Erfindung liegen, auch erfaßt sein sollen.Although in the preferred embodiments described below, the connection of optical fiber conductors largely in the same way as the connection of electrical lines in conventional electrical Plug and socket devices, special applications can require completely different solutions. Therefore it goes without saying that other configurations which are within the scope of the invention should also be covered.
Bei der in den Fig. 1 bis 4- dargestellten Ausführungaform sind zwei Kontaktteile 10 und 12 in entsprechenden Steckerkörpern 14- und 16 in beliebiger V/eise gehalten, beispielsweise mittels Halteclips 18 und 20. Diese Halteclips befinden sich innerhalb von Aussparungen 22 und der entsprechenden Kontaktteile und stehen mit ringförmigen Abschnitten 26 und 28 der Steckerkörper in Eingriff.In the embodiment shown in Figs two contact parts 10 and 12 are held in corresponding plug bodies 14 and 16 in any V / eise, for example by means of retaining clips 18 and 20. These retaining clips are located within recesses 22 and of the corresponding contact parts and are in engagement with annular sections 26 and 28 of the plug body.
Die beiden Kontaktteile 10 und 12 umfassen «jeweils eine Kontakthülse 30 bzw, 32 mit einer druckempfindlichen Drahtdichtung, wie beispielsweise der Dichtung 34-,The two contact parts 10 and 12 each comprise one Contact sleeve 30 or 32 with a pressure-sensitive Wire seal, such as seal 34-,
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sich am hinteren Ende 36 der Kontakthülse 30 befindet. Solch eine druckempfindliche Drahtdichtung ist in der US-PS 3 792 416 beschrieben, die auch die Anwendung von Halteclips 18 offenbart,, Am entgegengesetzten oder vorderen Ende 38 trägt die Kontakthülse 30 eine Buchse 40, die an dem Ende 38 in beliebiger Weise befestigt ist» Die Buchse 4-0 ist mit einer genau bemessenen Bohrung versehen, welche das Ende einer optischen Faser 42 aufnimmt. Der Durchmesser der Bohrung 41 ist möglichst genau gleich dem Durchmesser der Faser 42·is located at the rear end 36 of the contact sleeve 30. Such a pressure sensitive wire seal is described in U.S. Patent 3,792,416 which also has application of retaining clips 18 disclosed, On the opposite or front end 38, the contact sleeve 30 carries a socket 40, which is attached to the end 38 in any way. The socket 4-0 has a precisely dimensioned bore which the end of an optical fiber 42 receives. The diameter of the bore 41 is as possible exactly equal to the diameter of the fiber 42
An der Buchse 40 stützt sich ein gefedertes Abstandsrohr 43 ab, das an seinem von der Buchse abgewandten Ende einen Flansch 44 als Anschlag für eine Feder aufweist. Im Abstand vom Flansch 44 befindet sich ein zweiter Abstandsring 46, der an einer Fläche 48 der Kontakthülse 30 anliegt. Zwischen dem Abstandsrohr 43 und dem Ring 46 befindet sich eine Anzahl Federscheiben, beispielsweise vier Tellerfedern 50· Der Zweck dieser Federscheiben wird später erläutert.A spring-loaded spacer tube 43 is supported on the socket 40, the spacer tube 43 facing away from the socket Has end a flange 44 as a stop for a spring. At a distance from the flange 44 is a second spacer ring 46 which rests on a surface 48 of the contact sleeve 30. Between the spacer tube 43 and the ring 46 is a number of spring washers, for example four Belleville washers 50 · The purpose of this Spring washers will be explained later.
Die Bohrung 52 der Kontakthülse 30 weist bei der dargestellten, bevorzugten Ausfuhrungsform mehrere Abschnitte auf, deren Durchmesser vom hinteren Ende 36 aus abnehmen und die durch kegelförmige öffnungen 5^ und -56 miteinander in Verbindung stehen» Die Bohrung endet am vorderen Ende 38 der Kontakthülse in einem Loch 58. Daher kann gesagt werden, daß die Bohrung 52 ein kleines Loch 58,The bore 52 of the contact sleeve 30 has in the illustrated, preferred embodiment several sections on, the diameter of which decrease from the rear end 36 and by conical openings 5 ^ and -56 with each other are connected »The bore ends at the front end 38 of the contact sleeve in a hole 58. Therefore, be said that the bore 52 is a small hole 58,
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einen vorderen Bohrungsabschnitt 60 und einen Befestigungs-Bohrungsabschnitt 62 umfaßt» Eine öffnung 64 erstreckt sich quer durch die Wand der Kontakthülse 30 und mündet in dem Befestigungs-Bohrungsabschnitt 62, In dem Befestigungs-B ohrurigs ab schnitt 62 sind ferner zwei Führungsstücke 66 und 68 angeordnet, deren Bohrungen kegelförmig erweiterte Eingänge 70 und 72 aufweisen.a front bore portion 60 and an attachment bore portion 62 includes an opening 64 extending extends across the wall of the contact sleeve 30 and opens into the fastening bore section 62, in the fastening B Earlier from section 62 two guide pieces 66 and 68 are also arranged, the bores of which are conical have extended inputs 70 and 72.
Zur Befestigung eines optischen Faserleiters in einer Koiitakthülse 30 wird ein solcher Faserleiter 78 zunächst vorbereitet« Gewöhnlich weist ein solcher Faserleiter 78 eine Schutzhülle und eine Kinar-Hülle auf. Beide Hüllen werden auf einer angemessenen Strecke entfernt, so daß die optische Faser 42 selbst frei liegt. Die Entfernung der Schutzhülle kann mittels einer beheizten Schneide und die Entfernung des Kinar-Material3 durch chemische Mittel, wie beispielsweise Aceton, erfolgen. Danach wird die blanke Faser 42 unter Verwendung eines Faser-Schneidwerkzeuges abgeschnitten, wie es beispielsweise in "The Bell System Technical Journal1,' Vol. 52, Nr. 9, November 1973» Seiten 1579 "bis 1588, beschrieben ist.To fasten an optical fiber conductor in a coitakt sleeve 30, such a fiber conductor 78 is first prepared. Such a fiber conductor 78 usually has a protective sheath and a kinar sheath. Both sleeves are removed a reasonable distance so that the optical fiber 42 itself is exposed. The protective cover can be removed using a heated blade and the Kinar material3 can be removed using chemical means such as acetone. Thereafter, the bare fiber 42 is cut using a fiber cutting tool such as is described in "The Bell System Technical Journal 1 , 'Vol. 52, No. 9, November 1973" pages 1579 "to 1588.
Nachdem die Faser sauber abgeschnitten ist, wird sie in die Kontakthülse 30 eingeführt, wobei sie zunächst durch die druckempfindliche Dichtung 34 hindurchgeführt wird, dann die Führungsstücke 66 und 68 sowie die Bohrung 58 durchdringt und endlich in die Präzisionsbohrung 41 der Buchse 40 eindringt. Indem die Stirnfläche 40a der Buchse 40 an einen Anschlag einer Vorrichtung angelegt wird,After the fiber has been cut cleanly, it is inserted into the contact sleeve 30, whereby it is initially through the pressure sensitive seal 34 is passed through, then the guide pieces 66 and 68 and the bore 58 penetrates and finally penetrates into the precision bore 41 of the socket 40. By the end face 40a of the socket 40 is applied to a stop of a device,
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wird dafür Sorge getragen, daß das Ende 80 der optischen Faser 42 genau mit der Stirnfläche 40a der Buchse fluchtet. Danach wird ein Bindemittel durch die öffnung 64 in den Befestigungs-Bohrungsabschnitt 62 eingebracht, der sich zwischen den Führungsstücken 66 und 68 befindet» Solch ein Bindemittel kann beispielsweise ein Epoxydharz oder ein anderer Kleber sein. Bei Bedarf kann auch ein Metallkörper, beispielsweise aus Blei, verwendet werden, der gleichförmig auf die optische Faser 42 aufgepreßt wird» Der Kontaktteil 10 wird dann in den Steckerkörper 14 eingesetzt, so daß eine Verrieglung zwischen dem Halteclip 18 und dem ringförmigen Abschnitt 26 stattfindet.it is ensured that the end 80 of the optical fiber 42 is precisely aligned with the end face 40a of the socket. A binding agent is then applied through the opening 64 into the Fastening bore section 62 introduced, which is located between the guide pieces 66 and 68 »Such a binding agent can be, for example, an epoxy resin or another adhesive. If necessary, a metal body, made of lead, for example, which is uniformly pressed onto the optical fiber 42 » The contact part 10 is then inserted into the plug body 14, so that a locking between the retaining clip 18 and the annular section 26 takes place.
Eine Übergangsdichtung 82 wird dann über die Buchse 40 geschoben, so daß sie zwischen der Buchse 40 und dem Flansch 44 am Abstandsrohr 42 gehalten ist. Solch eine Übergangsdichtung 82 ist ebenfalls in der bereits oben erwähnten US-PS 3 792 416 beschrieben.A transition seal 82 is then slid over the sleeve 40 so that it is between the sleeve 40 and the Flange 44 is held on spacer tube 42. Such a transition seal 82 is also in the above U.S. Patent No. 3,792,416 mentioned above.
Das Kontaktteil 12 kann in gleicher Weise ausgebildet sein wie das Kontaktteil 10. Es ist jedoch bei dieser Ausführungaform anders dargestellt, um zu veranschaulichen, wie ein Faserleiter 90 mit einem anderen, nämlich größerem Durchmesser mit dem optischen Faserleiter gekoppelt werden kann« In diesem Fall ist der optische Faserleiter 90 in der Kontakthülse 32 an deren hinterem Ende mittels einer Hülse 94 gehalten, die auf Verstärkungsfaden 96 aufgequetscht ist, welche gewöhnlich inThe contact part 12 can be designed in the same way as the contact part 10. However, it is in this case Design shown differently to illustrate like one fiber guide 90 with another, viz larger diameter can be coupled with the optical fiber guide «In this case the optical Fiber conductor 90 in the contact sleeve 32 at the rear End held by means of a sleeve 94, which is on reinforcement thread 96, which is usually in
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optischen Faserleitern vorhanden sind. Eine seitlich angeordnete öffnung 98, die der öffnung 54 in der Kontakthülse 30 entspricht, erlaubt das Einbringen eines Bindemittels zum genauen Festhalten der Faserleiters 90 an seinem Platz.optical fiber conductors are present. One on the side arranged opening 98, which corresponds to the opening 54 in the Contact sleeve 30 corresponds to, allows the introduction of a binding agent to hold the fiber conductor precisely 90 in its place.
Das Kontaktteil 12 ist mit einer Buchse 100 versehen, die der Buchse 40 gleicht, abgesehen davon, daß die Buchse 100 eine innere Bohrung 102 aufweist, die ao gestaltet ist, daß sie den vorderen Abochnitt 104 des optischen Faserleiters 90 aufnimmt. Im übrigen ist die Buchse 100 ebenso wie die Buchse 40 mit einer Präzisionsbohrung 106 versehen, deren Durchmesser genau dem Durchmesser der optischen Faser gleich ist. Das Faserende schneidet wiederum mit der Stirnfläche 100a der Buchse ab.The contact part 12 is provided with a socket 100 which is similar to the socket 40, except that the Bushing 100 has an inner bore 102 which is designed ao that it has the front cutout 104 of the optical fiber guide 90 receives. Otherwise, the socket 100 is just like the socket 40 with a Precision bore 106 provided, the diameter of which is exactly the same as the diameter of the optical fiber. That The fiber end in turn cuts off with the end face 100a of the socket.
Eine Muffe 110 dient zur Ausrichtung der Buchsen 40 und 100 aufeinander. Sie ist mit dem Kontaktteil 12 auf beliebige Weise verbunden, beispielsweise durch eine Einbuchtung 112, die an der Buchse 110 anliegt, und durch ihr Ende 114, die am Abstandsring 116 anliegt. Der Abstandsring 116 liegt seinerseits an einer Schulter 118 der Kontakthülse 32 und am Halteclip 20 an. Wenn erwünscht, können der Abstandsring 1i6 und die Kontakthülse 32 auch als gemeinsames Teil ausgebildet sein.A sleeve 110 is used to align the sockets 40 and 100 with one another. It is connected to the contact part 12 in any desired manner, for example by means of an indentation 112, which rests against the socket 110, and its end 114, which rests against the spacer ring 116. The spacer ring 116 in turn rests on a shoulder 118 of the contact sleeve 32 and on the retaining clip 20. If desired, the spacer ring 1i6 and the contact sleeve 32 can also be designed as a common part.
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Wie am besten aus Pig. 3 ersichtlich, ist die Muffe 110 mit einem sich über ihre ganze Länge erstreckenden Schlitz 120 und mit einer Anzahl öffnungen 122 versehen. Diese öffnungen 122 sind dazu bestimmt, eine Distanzscheibe 124 lose aufzunehmen. Wie besonders aus Pig. 4 ersichtlich, weiat die Distanzscheibe 124 eine zentrale öffnung 125 und Nasen 126 auf, die dazu bestimmt sind, in die öffnungen 122 einzugreifen. Die Muffe 110 besteht aus einem Federwerkstoff und weist einen Innendurchmesser auf, der bei entspanntem Zustand der Muffe etwas geringer ist als der Durchmesser der Mantelflächen 40b und 100b der Buchsen 40 und 100e Da die Mantelflächen der Buchsen 40 und 100 mit hoher Genauigkeit so dimensioniert sind, daß sie so genau wie möglich zu den Bohxumgen 41 und 106 konzentrisch sind, sind die Bohrungen 41 und 106 der Buchsen genau aufeinander ausgerichtet, wenn die Buchsen in die Muffe 110 eingeschoben sind, und bewirken ihrerseits eine genaue Ausrichtung der Fasex^enden.How best from Pig. 3 , the sleeve 110 is provided with a slot 120 extending over its entire length and with a number of openings 122. These openings 122 are intended to loosely receive a spacer washer 124. How special from Pig. 4, the spacer disk 124 has a central opening 125 and lugs 126 which are intended to engage in the openings 122. The sleeve 110 consists of a spring material and has an inner diameter which, when the sleeve is relaxed, is slightly smaller than the diameter of the outer surfaces 40b and 100b of the sockets 40 and 100e, since the outer surfaces of the sockets 40 and 100 are dimensioned with high accuracy so that they are as precisely as possible concentric to the Bohxumgen 41 and 106, the bores 41 and 106 of the sockets are precisely aligned when the sockets are inserted into the sleeve 110, and in turn cause a precise alignment of the Fasex ^ ends.
Um eine Berührung und dadurch eine schädliche Markierung oder sonstige Abnutzung der Enden der optischen Pasern zu verhindern, liegt die Distanzscheibe 124 an den Stirnflächen 40a und 100a der Buchsen 40 und 100 an. Die zentrale öffnung 125 gestattet die optische Übertragung zwischen den Pasern.A touch and thereby a harmful marking or other wear and tear on the ends of the optical fibers To prevent this, the spacer washer 124 rests against the end faces 40a and 100a of the sockets 40 and 100. the central opening 125 allows optical transmission between the pasers.
Wenn die Buchsen 40 und 100 beim Zusammenfügen der Steckerkörper 14 und 16 zusammengebracht werden, bleibt ein kleiner zusätzlicher Weg von etwa 0,4 mm übx'ig, bevorIf the sockets 40 and 100 when joining the Plug bodies 14 and 16 are brought together, a small additional path of about 0.4 mm remains before
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die Stirnflächen der Steckerkörper aneinander zur Anlage kommen. Zu Beginn dieses Weges beginnen die Tellerfedern 50 nachzugeben und eine Druckkraft auszuüben, welche die Buchsen 40 und 100 ständig gegen die Distanzscheibe 124 pressen, so daß keinerlei Schwankungen des Koppelabstandes zwischen den Enden der optischen Fasern möglich ist.the end faces of the connector bodies come to rest against one another. At the beginning of this path the To yield disc springs 50 and exert a compressive force, which the sockets 40 and 100 constantly press against the spacer 124, so that no Variations in the coupling distance between the ends of the optical fibers is possible.
Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß die Erfindung.die Anwendung eines Materials zur Indexanpassung unnötig machte Wenn jedoch die Anwendung eines solchen Materials erwünscht ist, kann es in der öffnung 125 der Distanzscheibe 124 angeordnet werden. Wenn dieses Material verunreinigt oder beschädigt wird, kann die aus der Muffe 110 mit der Distanzscheibe 124 bestehende Baugruppe durch eine andere, gleiche Baugruppe ausgewechselt werden, die einwandfreies Material zur Indexanpassung enthält.The foregoing description makes it clear that the invention. The use of an index matching material made unnecessary However, if the use of such a material is desired, it can be used in the opening 125 of the spacer washer 124 will. If this material becomes contaminated or damaged, the sleeve 110 can be removed from the Spacer 124 existing assembly can be replaced by another, same assembly that Contains proper index adjustment material.
Die Kopplung zweier mehrfaseriger optischer Faserleiter 130 und 132 wird min anhand der Pig. 5 und erläutert. Obwohl die Kopplungseinrichtungen bei dieser Ausfuhrungsform die gleichen sind, wie sie anhand der Fig. 1 bis 4 zur Kopplung einfaseriger Faserleiter beschrieben worden sind, besteht eine zusätzliche Forderung darin, daß alle Faserenden eines Leiters genau jeweils einem Faserende des anderen Faserleiters gegenüberstehen, um Übertragungs verluste so klein wie möglich zu halten, wenn nicht gar völlig zu vermeiden.The coupling of two multi-fiber optical fiber conductors 130 and 132 is min based on the Pig. 5 and explained. Although the coupling devices at this embodiment are the same as them have been described with reference to FIGS. 1 to 4 for coupling single-fiber fiber conductors, there is one additional requirement that all fiber ends of a conductor exactly one fiber end of the face other fiber conductors in order to keep transmission losses as small as possible, if not to be avoided altogether.
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Es wurde vorgeschlagen, daß die Umhüllung für mehrfaserige optische Faserleiter eine innere öffnung in Form eines Sechseckes aufweist, weil ein Sechseck eine einfache geometrische Form ist und weniger ungenutzten Raum umschließt als ein Kreis. Es wurde weiter vorgeschlagen, daß solche Faserleiter neunzehn Fasern umfassen sollen, weil sie am besten in eine sechseckige Umhüllung hineinpassen. Die Verwendung von Faserbündeln gewährleistet die Signalübertragung auch dann, wenn ein oder mehr Fasern brechen* Die Ausfuhrungsform nach den Fig. 5 und 6 folgt diesen Vorschlägen, obwohl es sich versteht, daß die vorliegende Erfindung auch bei optischen Faserleitungen verwendet werden kann, die aus Faserbündeln mit einer anderen Anzahl an Fasern bestehen und die von Umhüllungen Gebrauch machen, deren Bohrungen einen beliebigen anderen, polygonalen oder von Kurven begrenzten Querschnitt haben.It has been proposed that the sheathing for multi-fiber optical fiber conductors have an inner opening in the form of a hexagon, because a hexagon is a simple geometric shape and encloses less unused space than a circle. It has also been suggested that such fiber conductors should comprise nineteen fibers because they would best fit within a hexagonal enclosure. The use of fiber bundles ensures signal transmission even if one or more fibers break exist with a different number of fibers and which make use of sheaths, the bores of which have any other, polygonal or curved cross-section.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 enden die Faserleiter 130 und 132 Jeweils in Bündeln von neunzehn Fasern, deren Stirnflächen 134· und 136 dargestellt sind und von denen ein oder mehrere übliche Schutzschichten entfernt worden sind·. Die Stirnflächen 134- und 136 sind mit hoher Genauigkeit in den Buchsen 138 und 140 gehalten, Die Buchsen 138 und 140 entsprechen den Buchsen 40 und 100 der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4, jedoch haben ihre Durchgangslöcher 142 und 144 einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, und zwar bei der dargestellten AusführungsformIn the embodiment according to FIGS. 5 and 6 end the fiber conductors 130 and 132 each in bundles of nineteen fibers, the end faces 134 and 136 of which are shown and from which one or more of the usual protective layers have been removed ·. The end faces 134- and 136 are in the sockets with high accuracy 138 and 140 held, the sockets 138 and 140 correspond the sockets 40 and 100 of the device FIGS. 1 to 4, however, their through holes 142 and 144 have a cross section deviating from the circular shape, in the illustrated embodiment
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SOSO
einen Standard-Sechseck-Querschnitt. Die sechseckigen Löcher 142 und 144 sind sehr genau gearbeitet, so daß die Faserenden 134 und 136 genau hineinpassen, um jede feststellbare Verschiebung der Stirnflächen zu verhindern. Die Buchsen 138 und 140 weichen ferner von den vorher beschriebenen Buchsen darin ab, daß auch ihre Mantelflächen 146 und 148 genau die gleiche vom Kreisquerschnitt abweichende ϊοπη haben wie die Löcher 142 und 144. Bei der dargestellten ßechaeckform sind alle Seiten der sechseckigen Mantelflächen 146 und 148 zu den sechseckigen Flächen der Durchgangslöcher 142 bzw. 144 genau parallel und mit gleichem Abstand angeordnet, so daß die Löcher zu den Mantelflächen der Buchsen genau konzentrisch angeordnet sind und diese konzentrische Beziehung auch zu den Stirnflächen 134 und 136 der Fasern besteht,, Demgemäß ist beispielsweise eine aus fünf einzelnen Fasern 130a bi3 130e gebildete Reihe genau auf die entsprechende Mittelreihe, die aus den fünf Fasern 132a bis 132e besteht, ausgerichtet.a standard hexagonal cross-section. The hexagonal Holes 142 and 144 are very precisely machined so that fiber ends 134 and 136 fit snugly around each to prevent detectable displacement of the end faces. The sockets 138 and 140 also differ from the previously described sockets from the fact that their outer surfaces 146 and 148 are exactly the same from the circular cross-section οπη have different οπη like the holes 142 and 144. In the ßechaeckform shown are all Sides of the hexagonal lateral surfaces 146 and 148 to the hexagonal surfaces of the through holes 142 and 144 arranged exactly parallel and equally spaced, so that the holes to the outer surfaces of the sockets exactly are arranged concentrically and this concentric relationship also to the end faces 134 and 136 of the Fibers consists ,, Accordingly, for example, one is made of five individual fibers 130a bi3 130e exactly to the corresponding middle row, which consists of the five fibers 132a to 132e are aligned.
Um die Fasern genau ausgerichtet miteinander zu koppeln, ist eine Muffe 150 aus einem federnden Werkstoff vorgesehen, welche genau der Form der sechseckigen Mantelflächen 146 und 148 der Buchsen entspricht. Wie auch bei der Buchse 110 der Vorx'ichtung nach den Fig. 1 bis 4 sind die Innenabiaessungeri der Buchse 150 etwas geringer als die Abmessungen der Mantelflächen 146 und 148 der Buchsen. Weiterhin ist die Muffe 150 auch mitIn order to couple the fibers with one another in a precisely aligned manner, a sleeve 150 made of a resilient material is provided, which exactly corresponds to the shape of the hexagonal outer surfaces 146 and 148 of the sockets. As well as In the case of the bush 110 of the pre-assembly according to FIGS. 1 to 4, the inner dimensions of the bush 150 are somewhat less than the dimensions of the lateral surfaces 146 and 148 of the sockets. Furthermore, the sleeve 150 is also with
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einem Längsschlitz 154 versehen, so daß die. Buchsen 146 und 148 in die Muffe 152 eingeschoben werden können, die sich mit ihrer Innenfläche 152 dicht an die Mantelflächen der Buchsen anlegt. Um bei den von der Kreisform abweichenden Umfangsflächen ein Verklemmen zwischen den Buchsen und der Muffe zu vermeiden, wenn ein Ausrichtungsfehler besteht, sind die zunächst in Berührung kommenden Flächenabschnitte der Buchsen und der Muffe mit Abrundungen 156 und 158 unter einem kleinen Winkel von 7 bis 8° versehen, so daß eine leichte Drehbewegung von etwa 15° um die Längsachsen zwischen den Buchsen und der Muffe beim Zusammenfügen ermöglicht wird.a longitudinal slot 154 provided so that the. Sockets 146 and 148 are inserted into the sleeve 152 can, which are tight with their inner surface 152 applied to the jacket surfaces of the sockets. To with the circumferential surfaces deviating from the circular shape Avoid jamming between the sockets and the sleeve if there is a misalignment the surface sections of the bushings and the sleeve which first come into contact with rounded portions 156 and 158 provided at a small angle of 7 to 8 °, so that a slight rotary movement of about 15 ° around the longitudinal axes between the sockets and the sleeve when Joining is made possible.
Um zu vermeiden, daß übermäßige Kräfte erforderlich sind, um eine Mehrzahl von Kontakten zu drehen, wenn die einander zugeordneten Buchsen und Muffen nicht von vornherein richtig ausgerichtet sind, kann eg zweckmäßig sein, daß zusätzlich zu den vorgesehenen Abrundungen 156 und 158 für eine verhältnismäßig genaue Ausrichtung der Buchsen mit ihren Kontakten innerhalb des Steckerkörpers Sorge getragen wird. Eine solche Ausrichtung kann erzielt werden, indem der Steckerkörper mit unrunden öffnungen versehen wird oder indem am Kontakt ein Vorsprung angebracht wird, der in eine benachbarte Kontaktbohrung des Steckerkörpers eingreift, um die Winkelstellung der Kontakte und Buchsen in bezug auf ihre Bohrungen festzulegen·To avoid excessive forces being required to rotate a plurality of contacts when the mutually associated sockets and sleeves are not correctly aligned from the outset, eg appropriate be that in addition to the provided fillets 156 and 158 for a relatively accurate Alignment of the sockets with their contacts within the plug body is taken care of. Such Alignment can be achieved by providing the plug body with non-circular openings or by a projection is attached to the contact which engages in an adjacent contact hole in the connector body, to determine the angular position of the contacts and sockets in relation to their holes
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ebenso wie bei der Ausführungsform nuch den Fig. 1 bis 4 ist auch hier in der Muffe I50 eine Distanzscheibe mit unrunder Kontur angeordnet, welche eine körperliche Berührung zwischen den zu koppelnden Fasern der Faserleiter I30 und 132 verhindert.just as in the embodiment shown in FIG. 1 up to 4 there is also a spacer washer in the I50 socket arranged with non-circular contour, which a physical contact between the to be coupled Prevents fibers of the fiber conductors I30 and 132.
Obwohl die beiden vorstehend anhand der Fig. 1 bis 4 und 5 tois 6 beschriebenen Ausführungsformen die Kopplung optischer Faserleiter behandeln, ist es besonders vorteilhaft, daß die Steckerkörper eine Standard-Ausbildung haben, die es ermöglicht, sowohl optische als auch elektrische oder andere elektromagnetische Signale zu koppeln. Solch eine Standard-Ausbildung ermöglicht nicht nur die Anwendung des gleichen Steckerkörpers für alle Formen der Kopplung von elektromagnetische Signale führenden Leitern, sondern gestattet auch ein Mischen solcher Leiter und ihrer Kontakte im gleichen Steckerkörper« Eine solche Ausbildung ist in Fig. 7 dargestellt, bei der ein optischer Faserleiter 160 mit seinem Kontakt 162 sowie ein elektrischer Leiter mit seinem Kontakt 166 in entsprechenden Bohrungen eines gemeinsamen Steckerkörpers 168 angeordnet sind. Der optische Faserleiter 160 und sein Kontakt 162 können in einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorliegen, während der elektrische Leiter 164 und sein Kontakt 166 die in der oben erwähnten US-PS 3 792 416 beschriebene Ausbildung haben können. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung jede beliebige Form von Kontakten und Leiterkopplungen umfaßt, unabhängig davon, ob esAlthough the two embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 4 and 5 tois 6, the coupling Treat optical fiber conductors, it is particularly advantageous that the connector body has a standard design that make it possible to receive both optical and electrical or other electromagnetic signals to pair. Such a standard design not only enables the same plug body to be used for all forms of coupling of conductors carrying electromagnetic signals, but also permits a Mixing such conductors and their contacts in the same connector body. Such a design is shown in FIG. 7 shown, in which an optical fiber conductor 160 with its contact 162 and an electrical conductor are arranged with its contact 166 in corresponding bores of a common plug body 168. The optical fiber guide 160 and its contact 162 can be in any of the embodiments described above while the electrical conductor 164 and its contact 166 are those described in U.S. Patent No. 3,792,416 mentioned above can have the training described. It goes without saying however, that the invention uses any form of contact and conductor couplings, regardless of whether it
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sich dabei genau um die hier beschriebenen optischen Faserleiter und elektrischen Leiter mit ihren Eontakten handelt oder aber um andere Leiter und Kontakte, die statt dessen zu einer gemischten Aufnahme in einem Steckerkörper geeignet sind.is precisely about the optical fiber conductors and electrical conductors described here with their contacts or other leaders and contacts that instead lead to a mixed reception in one Plug bodies are suitable.
Obwohl die Erfindung unter Bezug auf spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, daß diese Ausführungsformen in vielfältiger Hinsicht modifiziert und abgewandelt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.While the invention has been described with reference to specific embodiments, it should be understood that these embodiments can be modified and modified in many ways, without departing from the scope of the invention.
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