DE3106641A1

DE3106641A1 - Faseroptischer verbinder

Info

Publication number: DE3106641A1
Application number: DE3106641A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Fukunaga; Hitoshi Mooka Tochigi Masubuchi; Yukitake Ohta
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1980-02-23
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1982-04-15
Also published as: US4398793A; JPS5814327Y2; GB2080563A; FR2476858B1; GB2080563B; JPS56126606U; FR2476858A1; CA1161286A

Description

ΑΤΕ-4522

Faseroptischer Verbinder

Die Erfindung bezieht sich auf Verbinder für faseroptische Kabel, und zwar insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung des faseroptischen Kabels an einem faseroptischen Verbinder.

Derzeit werden optische Nachrichtenverbindungen unter Verwendung von faseroptischen Einrichtungen in zunehmendem Maße an Stelle der konventionellen elektrisch leitenden Verbindungen verwendet. Dies liegt an der überlegenen Bandbreite der optischen Verbindungen, was die Ausnutzung zahlreicher Verbindungskanäle für jede vorhandene optische Verbindung gestattet. Die bei den optischen Nachrichtenübertragungsleitungen verwendete Faseroptik verwendet transparente Fasern, die normalerweise aus Glas oder Kunststoff hergestellt sind. Diese transparenten Fasern sind tendenziell relativ dünn und brüchig, so daß mit ihnen nur unter größeren Schwierigkeiten als mit üblichen elektrischen Dränten gearbeitet werden kann. Da Verbinder von Natur aus durch Menschen gehandhabt werden, muß das faseroptische Kabel in angemessener Weise und ordnungsgemäß mit dem

Körper des Verbinders gekuppelt werden, so daß die darinnen befindliche transparente Faser gegenüber einer Beschädigung geschützt ist. Wenn zudem optische Fasern miteinander gekuppelt oder verbunden sind, so müssen sie beide in sowohl axialer als auch winkelmäßiger Ausrichtung bezüglich einander gehalten werden, und zwar mit ziemlich engen Toleranzen, wenn Lichtverluste am Verbxndungspunkt innerhalb annehmbarer Grenzen gehalten werden sollen.

Den oben genannten Zielen genügende Verbinder wären dann mit geringeren Schwierigkeiten zu konstruieren, wenn mit den genannten Problemen nur ausgebildete Physiker konfrontiert würden, die beispielsweise im Rahmen eines mit allen Hilfsmitteln ausgestatteten Labors arbeiten. Da optische Fasern jedoch wahrscheinlich die Grundlage großer Nachrichtennetzwerke in der Zukunft sein werden, müssen sie demgemäß relativ häufig durch das normale "im Feld", d.h. der üblichen Arbeitsumgebung arbeitende Personal verbunden und getrennt werden, ohne daß eine ausgeklügelte Laborausrüstung zur Verfügung steht; dabei sind die optischen Fasern ferner nicht der Laborumgebung ausgesetzt, sondern den üblichen "im Feld" auftretenden ümgebungsbedingungen.

Die große Anzahl der erforderlich werdenden Verbinder macht es erforderlich, daß die verwendeten Verbinder relativ preiswert sind, das Kabel in einer vorbestimmten Position im Verbinder stabilisieren, die Verschiebung der Position der transparenten Faser innerhalb des Verbinderkörpers verhindern und einen Schutz uer Faser gegenüber Schädigung dann vorsehen, wenn das Kabel vom "im Feld" arbeitenden Personal verdreht oder an ihm gezogen wird.

In Fig. 1 ist ein faseroptisches Kabel im Querschnitt dargestellt. Das Kabel umfaßt folgendes: Eine optische Faser 1, eine Isolierhülse oder Isolierlage 2, die beispielsweise aus Nylon hergestellt sein kann, eine Verstärkungsfaserhülse oder -lage 3, die dazu dient, der Streckung des faseroptischen Kabels dann Widerstand entgegenzusetzen, wenn daran gezogen

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wird, und einen Außenmantel 4, der beispielsweise aus Venylkunststoff hergestellt sein kann, um das Kabel zu schützen und einer unzulässigen Verdrehung und Verbiegung desselben Widerstand entgegenzusetzen.

Fig.2 ist eine Teilschnittansicht eines üblichen Verbinders. Der Verbinder gemäß Fig. 2 ist ein Steckverbinder. Der Fachmann erkennt jedoch, daß die Einzelheiten bezüglich der Art und Weise, wie das faseroptische Kabel am Verbinder befestigt ist, sich wenig für einen Aufnahmeverbinder unterscheiden würden. Der Verbinder weist einen ringförmigen Körper 5 auf mit einem an einem Ende angeordneten ringförmigen Einsatzglied 8. Das Einsatzglied 8 besitzt eine scharfe Kante 7, um das Einsetzen des Einsatzgliedes 8 in ein freiliegendes Ende des faseroptischen Kabels zu erleichtern. Der Körper 5 besitzt eine ringförmige öffnung 6 zur Aufnahme der optischen Faser 1 des Kabels und zur Verbindung dieser Faser mit der optischen Faser im zugehörigen (nicht gezeigten) Aufnahmeverbinder. Eine Kupplungsmutter ist drehbar am Körper 5 angeordnet, um die Kupplung des" Einsteckverbinders mit dem Aufnahmeverbinder zu erleichtern.

In Fig. 2 erkennt man, daß der Außenmantel 4 des Faserkabels teilweise vom Kabelende entfernt ist und eine kurze Länge der Verstärkungsfaserlage 3 freigelegt ist. Das Einsetzglied drückt allgemein den freiliegenden Teil der Faserlage 3 und ihre darunterliegende Isolationslage 2 radial nach aussen. Um eine Verminderung der Haltefähigkeit des Verbinders infolge des Aufwickeins der Gewebe (Geflecht) der Verstärkungsfaserlage 3 zu verhindern, ist die freigelegte Faser vorzugsweise mit beispielsweise Epoxyharz behandelt. Darauffolgend wird eine Befestigungshülse 9 aus einem biegsamen Metall über dem Kabel angeordnet, und zwar positioniert über dem freiliegenden Teil der Verstärkungsfaserlage 3, wie auch über dem benachbarten Endteil des Außenmantels 4, worauf dann die Hülse mechanisch durch Druck zur Stabilisierung des

Kabels befestigt, wird.

Dieser faseroptische Kabelverbinder hat beim Gebrauch den Nachteil, daß der Außenmantel 4 die Tendenz hat, sich aus der Hülse 9 herauszuziehen, wie dies durch den gestrichelt in Fig. 2 dargestellten Außenmantel 4' dargestellt ist, wobei dadurch der Innenaufbau des Kabels gegenüber der Umgebung freigelegt wird. Da eine der Funktionen des Außenmantels darin besteht, das Kabel gegenüber Verdrehungskräften zu schützen, wird darüber hinaus dieser Schutz an einem äußerst kritischen Punkt des faseroptischen Systems, nähmlich direkt benachbart zum Verbinder selbst, der vom Menschen manipuliert wird, verloren. Wenn somit der Verbinder gemäß Fig. 2 be~ nutzt wird/ so kann die optische Faser einer Beschädigung ausgesetzt werden. Dies ist besonders dann der Fall, wenn weniger biegsame Glasfasern als die transparente Faser des optischen Kabels verwendet werden.

Der Stand der Technik hat bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen, um das Problem des Herausziehens des Außenmantels 4 aus der Hülse 9 zu lösen. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, den Außenmantel 4 an der Hülse 9 durch Verwendung eines Klebers, wie beispielsweise durch Verwendung von Epoxyharz, zwischen der Hülse 9 und dem Außenmantel 4 zum Anhaften zu

zwischen dem Außenmantel 4 und dem Verstärkungsfasersystern verbessert werden sollte. Diese Verfahren haben sich jedoch alle als nicht praktikabel herausgestellt. Der aus Venylkunststoff bestehende äußere Mantel 4 wird bei steigender Umgebungstemperatur weich, was dessen Anhaftung an der Faserlage 3 vermindert. Die Verwendung von Epoxyharz zum Anhaften der Hülse 9 am Außenmantel 4 ist nicht nur ein komplizierter Arbeitsvorgang, es wurde darüber hinaus auch festgestellt, daß es sehr schwierig ist, eine ausreichende Anhaftung oder Klebung zwischen diesen beiden Gliedern zu erreichen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Verbindern auftretenden Probleme zu lösen.

Der gemäß Erfindung ausgebildete faseroptische Verbinder weist ein Einsatzglied mit ersten und zweiten ringförmigen Teilen auf, wobei der erste Teil eine größere Außenseitenabmessung als der zweite Teil besitzt. Wenn der Verbinder in das faseroptische Kabel eingesetzt ist, so liegt der erste Teil des Einsatzgliedes unter den Isolier- und Faser-Lagen, wohingegen der zweite Teil des Einsatzgliedes nicht nur unter den Isolations- und Faser-Lagen liegt, sondern auch unter dem Außenmantel des Kabels. Eine Hülse wird dabei zur mechanischen Stabilisierung des Kabels verwendet, und zwar um den ersten und zweiten Teilen des Einsatzgliedes des Verbinders. Das Kabel einschließlich seines Außenmantels wird fest in seiner Position gehalten. Vorzugsweise besitzt die Hülse eine oder mehrere öffnungen darinnen, um den Außenmantel in der Position sogar noch fester zu halten.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines faseroptischen Kabels;

Fig. 2 eine Teilschrittansicht eines üblichen faseroptischen Kabelverbinders;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten faseroptischen Verbinders;

Fig. 4 eine Teilschnittansicht eines Teils eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen faseroptischen Verbinders.

Fig. 3 zeigt als Teilschnitt eine.n gemäß der Erfindung ausgebildeten faseroptischen Verbinder. Der Verbinder gemäß Fig. 3 Lst turner ein Kinsteckverbindor, wobei hier ein Bezugszahlensystem verwendet wird, welches bereits zur Bezeichnung der Elemente des Verbinders gemäß Fig. 1 und 2 verwendet wurde.

Der Verbinder gemäß Fig. 3 weist ein Einsatzglied 8 auf, welches einen ersten Teil 11a und einen zweiten Teil 11b besitzt. Die Einsatzspitze (scharfe Kante) 7 ist am entfernt gelegenen Ende des Einsatzglieds 8 benachbart zum zweiten Teil 11b angeordnet. Der zweite Teile 11b besitzt einen kleineren Aussendurchmesser als der erste Teil 11a. Das Einsatzglied 8, 11a, 11b besitzt einen ringförmigen Aufbau zur Aufnahme der optischen Faser 1 des Kabels.

Der Außenmantel 4 des Kabels ist teilweise entfernt, um so eine kurze Länge der darunter gelegenen Faserlage 3 freizulegen. Der erste Teil 11a des Einsatzglieds 8 liegt unter der Isolationslage 2 und dem freiliegenden Teil der Faserlage 3 dann, wenn der Verbinder am Kabel befestigt ist, wohingegen der zweite Teil 11b des Einsatzglieds unter der Isolationslage 2, der Faserlage 3 und dem Mantel 4 des Kabels liegt, und zwar unmittelbar benachbart zur kurzen Länge des Kabels, wo die Faserlage 3 freigelegt ist. Eine Hülse 9 wird zur festen Halterung des Kabels in seiner Position verwendet, wobei die Hülse 9 radial nach außen gegenüber sowohl dem ersten Teil 11a als auch dem zweiten Teil 11b des Einsatzglieds angeordnet und an seinem Platz mechanisch befestigt ist. Natürlich befindet sich sandwichartig zwischen der Hülse 9 und dem ersten Teil 11a des Einsatzglieds die kurze Länge der zuvor freigelegten Faserlage 3 und deren darunter liegende Isolationslage 2, während sandwichartig zwischen dem zweiten Teil 11b des Einsatzglieds und der Hülse 9 die Isolationslage 2, die Faserlage 3 und der Außenmantel 4 des Kabels angeordnet sind, und zwar unmittelbar nach hinten gegenüber der kurzen Länge der zuvor freigelegten Faserlage liegend. Die Differenz der Radialdicken des ersten Teils 11a und des zweiten Teils 11b des Einsatzglieds ist vorzugsweise im wesentlichen

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gleich der Dicke des Außenitiantels. Die Axiallänge der kurzen Länge der freiliegenden Faserlage 3 ist vorzugsweise ungefähr die gleiche wie die Axiallänge des ersten Teils 11a des Einsatzglieds.

Der sich ergebende Verbinder besitzt im wesentlichen zwei Befestigungsvorrichtungen, wobei die erste durch den ersten Teil 11a des Einsatzglieds in Verbindung mit der Hülse 9 gebildet wird, während die zweite durch den zweiten Teil 11b des Einsatzglieds (ebenfalls) in Verbindung mit hülse 9 gebildet wird. Die dadurch erzeugte Befestigungskraft ist der beim üblichen Verbinder gemäß Fig. 2 überlegen.

Das Herausschlüpfen des Außenmantels 4 aus der Hülse 9 wird mittels der zweiten Befestigungsvorrichtung verhindert. Das komplizierte und nicht sichere Ankleben des Außenmantels 4 an der Hülse, wie dies oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnt wurde, ist nicht erforderlich und wird demgemäß vorzugsweise auch nicht verwendet. Der in Fig. 3 gezeigte Verbinder sieht eine stabile und genaue Verbindung der optischen Faser am Verbinder für die Übetragung optischer Signale vor und vermindert die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der optischen Faser infolge der Handhabung des Verbinders durch den Menschen.

Zur noch sichereren Befestigung des Außenmantels am Verbinder können eine oder mehrere Greiföffnungen 12 in der Hülse vorgesehen sein, und zwar auf dem Teil der Hülse, der radial außen gegenüber dem zweiten Teil 11b des Einsatzgliedes liegt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Bei der Konstruktion gemäß Fig. 4 dringt ein Teil des Außenmantels 4 in die Greiföffnung 12 dann vor, wenn die nachgiebige Hülse 9 mechanisch durch Druck am Kabel und dessen Verbinder befestigt wird. Die Verwendung von einer oder mehreren Greiföffnungen 12 in der Hülse 9 vermindert ferner nicht nur die Möglichkeit des Herausziehens des Außenmantels 4 aus der Hülse, sondern

auch die Möglichkeit, daß sich der Außenmantel 4 verdreht oder bezüglich des Verbinders dreht.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen der Erfindung sowie alternative Ausbildungen liegen im Rahmen der Erfindung. Die Materialien und der Aufbau des Faserkabels können entsprechend den Konstruktionserfordernissen geändert werden. Sämtliche vorstehend beschriebenen Merkmale einschließlich der konstruktiven Einzelheiten - auch solche, die in der Zeichnung gezeigt sind - sind sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:

Die Erfindung bezieht sich auf einen faseroptischen Verbinder, und zwar insbesondere auf das Befestigungssystem zur Kupplung des Verbinders mit einem faseroptischen Kabel. Faseroptische Kabel weisen typischerweise eine transparente Faser auf, die umschlossen ist in einer Isolationslage (Isolationsmantel), einer Faserlage (Fasermantel) und einem Außenmantel. Bekannte Verbinder haben den Nachteil, daß der Außenmantel nicht sicher am Verbinder befestigt ist, wodurch sich die Gefahr einer Beschädigung der transparenten Faser erhöht. Die Erfindung sieht einen Verbinder mit einem Kabeleinsatzglied vor, welches erste und zweite Ringteile besitzt, wobei der erste Teil einen größeren Außendurchmesser als der zweite Teil aufweist. Eine Hülse stabilisiert daa Kabel mechanisch am Verbinder und bringt die Lagen mit dem ersten Teil und die Lagen und den Mantel mit dem zweiten Teil sandwichartig zusammen. Das Kabel ist einschließlich seiner Lage sicher am Verbinder angekuppelt.

Claims

Patentansprüche

Verbinder für faseroptische Kabel mit einem Verbinderkörper, der ein Einsatzglied (8) aufweist zum Einsetzen in das Ende eines faseroptischen Kabels, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzglied (8) erste und zweite Teile (11a,11b) aufweist, wobei der erste Teil (11a) einen größeren Außendurchmesser als der zweite Teil (11b) besitzt, und wobei der erste Teil zum Einsetzen in das Kabel ausgebildet ist, wenn der Verbinder daran befestigt ist.
2. Verbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hülse (9) zur Befestigung des Kabels am Verbinder, wobei die Hülse (9) radial nach außen gegenüber sowohl den ersten als auch.zweiten Teilen (11a,11b) des Einsatzgliedes (8) angeordnet ist.
3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (11b) eine scharfe Einsetzspitze

(7) zur Unterstützung des Einsetzvorgangs des Einsatzglieds

(8) in das Kabel aufweist.
4. Verbinder nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel, an dem der Verbinder zu befestigen ist, einen Außenmantel (4) aufweist, der teilweise am Ende des Kabels entfernt ist, und wobei ferner die Differenz der Radialdicken der ersten und zweiten Teile (11a,11b) des Einsatzgliedes (8) im wesentlichen die gleiche ist wie die Dicke des Außenmantels (4) des Kabels.
5. Verbinder nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallänge des Teils des Kabels, von dem der Außenmantel entfernt ist, annähernd gleich der Axiallänge des ersten Teils (11a) des Einsatzglieds (8) ist.
6. Verbinder nach einem der-Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) mindestens eine öffnung (12) darinnen aufweist, um einen Teil des Außenmantels (4) des Kabels aufzunehmen und zu erfassen.
7. Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine öffnung (12) in der Hülse (9) derart angeordnet ist, daß dann, wenn die Hülse (9) radial außerhalb des Einsatzglieds (8) angeordnet ist, die öffnung (12) radial außerhalb des zweiten Teils (11b) des Einsatzgliedes liegt.