DE2901918C2

DE2901918C2 - Kupplung zum Verbinden von mit den Enden aneinanderliegenden optischen Fasern

Info

Publication number: DE2901918C2
Application number: DE2901918A
Authority: DE
Inventors: Tore Rudolph Harrisburg Pa. Johnson; Emerson Marshall Palmyra Pa. Reyner II; Roman Stephan Hershey Pa. Slysh
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1978-01-19
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1986-08-21
Also published as: FR2415316A1; GB2013923B; IT1109930B; GB2013923A; JPH034881B2; US4178067A; ES476960A1; DE2901918A1; CA1108453A; IT7919058A0; JPS54113349A; FR2415316B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Verbinden von mit den Enden aneinanderliegenden optischen Fasern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf ein Verfahren zum Kuppeln der Enden von optischen Fasern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Eine bekannte Kupplung dieser Art (US-PS 37 58 916, DE-AS 25 34 756) besitzt die aus bei Wärmebeaufschlagüng in die Ausgangsform rückführbarem Werkstoff bestehende Hülse in Form eines Schrumpfschlauchs, welcher auf die aneinanderstoßenden Faserenden aufgeschrumpft wird, um die Faserenden ausgerichtet zu halten. Hierzu wird die Hülse vorab in den nichtwärmeformbeständigen Zustand gebracht und später geschrumpft.

Durch Wärmebeaufschlagung zieht sich die Hülse radial um die Faser zusammen. Bei der Kupplung nach der DE-AS 25 34 756 werden die Faserenden in die Bohrung einer Hülse eingeführt, die aus einem bei Erwärmung erweichenden, thermoplastischen Werkstoff besteht Außerhalb der Hülse wird eine Schlauchhülse angeordnet, die sich bei Wärmezufuhr radial zusammenzieht ίο und dadurch die erwärmte Innenhülse gegen die Fasern drückt

Aus der FR-OS 23 34 121 ist eine Kupplung zum Verbinden der Enden optischer Fasern bekannt, bei dem zunächst auf die mit ihren Stirnseiten aneinanderliegenden Faserenden ein Glasröhrchen aufgeschrumpft wird, bevor über die gesamte Verbindungsstelle eine Schlauchhülse aufgeschrumpft wird.

Die bekannten Kupplungen eignen sich jedoch nur bedingt zum Ausrichten einzelner sehr dünner Fasern, und zwar sowohl wegen der Schwierigkeiten bei der Fertigung der Hülse, in die die Faserenden eingescho- s ben werden müssen, als auch wegen der zum Festlegen der einzelnen Fasern in genauer axialer Ausrichtung erforderlichen hohen Greifkräfte. Bei der Kupplung nach der erwähnten DE-AS muß die Bohrung zur Aufnahme der Faserenden groß genug bemessen sein, um die Faserenden bruchfrei einführen zu können. Andererseits muli durch die Schrumpfhülse so viel Kraft auf das erweichte Material der Innenhülse aufgebracht werden, daß letztere die Faserenden fest umschließt. Da sich die Schrumpfhülse nicht nur axial sondern auch radial nach außen ungehindert zu bewegen vermag, müssen die Abmessungen der Innenhülse und der Schrumpfhülse in so engen Grenzen gewählt werden, daß eine exakte axiale Ausrichtung der Faserenden durch festes Angreifen der Innenhülse gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein bequemes und dennoch sicheres Halten der Faserenden bei guter axialer Ausrichtung gewährleistet. Außerdem soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Kuppeln von Enden optischer Fasern geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 bzw. die im Anspruch 5 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die in dem Hülsenelement durch die es umschließende Außenhülse erzeugten, relativ hohen radialen Kompressionskräfte halten die Fasern in genauer axialer Ausrichtung miteinander.

Anhand der Zeichnung werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Explosionsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Kupplung nach der Erfindung;

Fig.2 eine Querschnittsansicht der Kupplung nach Fig. 1, in die vor der Wärmebeaufschlagung zwei optische Fasern eingesetzt sind;

F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Ansicht nach der Wärmebeaufschlagung;

Fig.4 eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kupplung, in die vor der Wärmebeaufschlagung zwei optische Fasern eingesetzt sind; und

«5 F i g. 5 eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht nach der Wärmebeaufschlagung. :

Die Kupplung 11 nach den Fig. 1—3 umfaßt eine zylindrische Außenhülse 12 aus einem unelastischen

29 Ol

Werkstoff, in der ein zylindrisches Element 13 aus einem bei Wärmebeaufschlagung in einen Ausgangszustand rückführbaren Werkstoff aufnehmbar ist Das Element 13 ist durch axiales Strecken eines Vollzylinders des genannten Werkstoffes mit dadurch bedingter radialer Kontraktion von einer dimensionsmäßig wärmeformbeständigen in eine nichtwärmeformbenändige Form überführt worden. Anschließend wird in dem Element eine axial verlaufende Bohrung 14 zur Aufnahme von Fasern ausgebildet, und das Element wird im Fests.'tz bzw. in Feinpissung in die Außenhülse eingesetzt Dann werden in die Enden der Bohrung optische Fasern eingeführt, und es erfolgt eine ausreichende Wärmebeaufschlagung des Elements, so daß dieses in seine Ausgangsform zurückstrebt, wobei es sich radial ausdehnt und in axialer Richtung zusammenzieht. Eine vollständige Rückführung in die Ausgangsform des Elements wird durch die es radial eng umschließende Außenhülse verhindert, wodurch sich eine Verkleinerung des Bohrungsdurchmessers und ein Zusammendrücken aer Fasern •ergibt, so daß diese in genaue axiale Ausrichtung miteinander gedrängt und festgeklemmt werden. Durch die !axiale Kontraktion des Elements besteht die Tendenz, daß die Enden der Fasern aufeinander zu gezogen werden, was in manchen Fällen zur Verminderung von Dämpfungseffekten an den Zwischenflächen der Fasern vorteilhaft sein kann.

Der Außenhülsen-Werkstoff ist vorzugsweise ein geeignetes Metall, ein Glas oder ein Polymer. Erwünschterweise ist der Werkstoff ein Feststoffschmiermittel wie Polytetrafluoräthylen, dessen Schmierwirkung dli Reibung vermindert, die ein axiales Schrumpfen des Elements verringert.

Der Werkstoff des Elements kann ein nicht vernetztes oder ein vernetztes Polymer oder ein Mischpolymerisat wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Polyolefin sein (vgl. z.B. die US-Patentschriften 33 59 193, 33 70 112 und 36 16 363). Amorphe Polymere wie Polystyrol, schwach vernetzte kristalline Polymere und Mischpolymerisate mit hohem Kristallisationsgrad sind ebenfalls geeignet. Mehrere Elemente können durch Abschneiden von Stücken von einem axial gestreckten Vollzylinder aus einem bei Wärmebeaufschlagung in die Ausgangsform rückführbaren Werkstoff hergestellt werden.

Vor dem Einsetzen der optischen Fasern in die Bohrung werden deren Enden durch Entfernen des Mantels zugerichtet, und es wird ein Element mit einer der Brechzahl des Mantels ähnlichen Brechzahl gewählt, oder die Bohrung wird mit einem solchen Werkstoff beschichtet.

Es kann erwünscht sein, die zum Rückführen des Elements in seinen Ausgangszustand erforderliche Temperatur zu vermindern, um dadurch die Ausweitung der Außenhülse während der Endphase der Rückführung klein zu halten und ein Nachlassen der auf die Fasern wirkenden Kompressionskräfte zu vermeiden, indem das Element mit Metall- oder Kohlenstoffteilchen getränkt wird. Dadurch werden auch die Erwärmungszeit und die Endtemperatur der Außenhülse vermindert.

Die Außenhülse braucht nicht vollständig unbiegsam zu sein; eine begrenzte Ausdehnung kann erlaubt sein unter der Voraussetzung, daß das Element hinreichend umschlossen bleibt. Eine solche begrenzte Ausdehnung der Außenhülse kann die axiale Schrumpfung des EIemems infolge einer Verminderung der Reibung unterstützen.
Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig.4 und 5 besteht die Außenhülse 18 aus Messing, und das Element 19 ist mit einer ringförmigen Außenrippe 22 ausgebildet, indem die Außenfläche an Endabschnitten des Elements abgetragen wurde, so daß ein Spielraum zwischen Element und Außenhülse entsteht, durch den der Reibwiderstand gegen ein Schrumpfen des Elements vermindert oder beseitigt wird und eine größere radiale Ausweitung des Elements während der Rückführung möglich ist, die in einer hinreichenden axialen Bewegung des Elements resultiert, wie aus den ebenen Endflächen 25 (vgl. F i g. 5) ersichtlich ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

29 Ol 918 Patentansprüche:

1. Kupplung zum Verbinden von mit den Enden aneinanderliegenden optischen Fasern, mit einer aus bei Wärmebeaufschlagung in einen Ausgangszustand rückführbarem Werkstoff bestehenden Hülse, die als Element gebildet ist, das zwecks Aufnahme der Fasern in seinem Innern von einer bezüglich seiner Abmessungen wärmeformbeständigen in eine nichtwärmeformbeständige Form gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13; 21) durch axiales Strecken und radiale Kontraktion aus der formbeständigen in die nichtformbeständige Form gebracht und anschließend mit einer Bohrung (14) zur Faseraufnahme ausgebildet und in einer es fest umschließenden Außenhüise (12; 19) festgelegt ist, die eine vollständige radiale Ausdehnung des Elements (13; 21) in seine wärmeformbeständige Ausgangsform verhindert, wodurch die Fasern (15) in der Bohrung (14) festlegbar sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13; 21) in der umschließenden Außenhülse (12; 19) im Festsitz aufgenommen ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13; 21) zwischen seinen Enden mit einer ringförmigen Außenrippe (22) ausgebildet ist.

4. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umschließende Außenhülse (12; 19) aus einem Feststoffschmiermittel wie Polytetrafluorethylen besteht

5. Verfahren zum Kuppeln der Enden von optischen Fasern, bei dem die Faserenden in einer aus bei Wärmebeaufschlagung in einen Ausgangszustand rückführbaren Werkstoff bestehenden Hülse aneinander gelegt werden, nachdem die Hülse aus einem Element gebildet wurde, das zur Aufnahme der Fasern aus einer wärmeformbeständigen in eine nichtwärmeformbeständige Form gebracht wurde, dadurch gekennzeichnet, daß das Element axial gestreckt und radial kontrahiert wird, so daß es seine nichtformbeständige Form einnimmt, daß in dem Element eine Axialbohrung zur Aufnahme der Faserenden ausgebildet wird, daß das Element mit den Faserenden in einer festen Außenhülse angeordnet wird, und daß dann das Element in der Außenhülse in seinen formbeständigen Zustand zurückgeführt wird, so daß es axial schrumpft und sich gegen die Innenfläche der Außenhülse auszudehnen trachtet.