DE3107553A1

DE3107553A1 - "verfahren und vorrichtung zum verbinden optischer elemente"

Info

Publication number: DE3107553A1
Application number: DE19813107553
Authority: DE
Inventors: Peter Flemington Hunterdon N.J. Garner; Kevin Scott Sergantsville Hunterdon N.J. Gordon; Nicholas Mountainide Union N.J. Stancati
Original assignee: Thomas and Betts Corp
Current assignee: ABB Installation Products Inc
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1981-11-19
Also published as: AU6798181A; DE3107553C2; IT8147901A0; US4378145A; FR2477290B1; IT1170761B; CA1149654A; SE8101331L; DE8105665U1; GB2070799A; FR2477290A1; JPS56135813A; AU524578B2; GB2070799B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden optischer Elemente

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anschließen optischer Elemente und betrifft insbesondere den Anschluß bzw. die Verbindung optischer Fasern.

Beim Koppeln getrennter optischer Fasern in einem optischen Faserkabel zur Lichtübertragung, wird die Koppelwirksamkeit in einem Maße erreicht, welches dem Stand der dreidimensionalen Ausrichtung der Fasern entspricht. Die Fasern sind langgestreckt und besitzen lichtübertragende Kerne und eine Umhüllung mit einem Brechungsindex, welcher geringer ist als derjenige des Kerns. Die Faser im Kabel ist von einem Puffermaterial aus Kunststoff und einem äußeren Mantel aus Kunststoff umgeben. Bei einer typischen Vorbereitung zum Verbinden, werden Mantel und Puffer von jeder Faser abgestreift, sodaß ausgewählte Faserlängen freiliegen. Die Fasern werden dann in feste

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Stellung in einzelne Verbinderteile gebracht, um in solch dreidimensionaler Aufeinanderpassung verbunden zu werden zur Verleihung der gewünschten Ausrichtung der Pasern.

Sine falsche Aufeinanderpassung kann in jeder der drei Ausrichtungsachsen erfolgen, basierend auf Toleranzen, welche auf jeden der zueinanderpassenden Verbinderteile anwendbar sind. Irgendeine falsche Ausrichtung der X- oder Y-Achse ergibt wesentlich geringeren Kopplungswirkungsgrad als" ein weiterer geometrischer Kopplungsverlustkennwert, nämlich Bndabstand längs der Z-Achse zwischen ausgerichteten Fasern. Verschiedene solche Verbindungsstücke, welche zueinanderpassende Teile anwenden, die Fasern in Ausrichtung halten, sind bekannt.

Über die oben beschriebenen Anstrengungen hinaus, kennt man auf dem Gebiet des Verkoppeins optischer Elemente eine andere Konstruktion, bei der das Koppeln von Faseran-Faser-Zwischenflächen über einen gemeinsamen Einheitskörper erreicht \vird, wie in der USA-Patentschrift 4 119 362 mit dem Titel "Optical Fiber Connector Using Opposed Lenses" beschrieben. In der genannten Patentschrift wird ein transparenter Koppelblock innerhalb eines Verbindungsstückes befestigt und definiert an seinen entgegengesetzten Seiten Hohlräume mit Drehungsoberflächen, welche im Hohlrauminneren halbkugelförmig sind. Tangential zu den halbkugeligen Oberflächen befinden sich kegelstumpfförmige Oberflächen, welche sich zu den offenen Enden der Hohlräume hin erstrecken. Ein voller Linienkontakt mit der Faserendseite wird herbeigeführt entweder durch Anstoßen der Faser an die halbkugelige Oberfläche oder an die kegelstumpfförmige Oberfläche. Es heißt, daß eine sich selbst zentrierende Wirkung erzielt wird.

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Nach Ansicht des Anmelders, kann das Anschließen eines optischen Elementes nach jedem der vorstehenden beiden beschriebenen Vorgehungsarten ein Ausrichten und Koppeln liefern, welches zu einer geringeren Wirksamkeit führt, als dies gegenwärtig erwünscht ist. Es wird bemerkt, daß ohne genaues maschinelles Bearbeiten und Steuerung von Teilen und Toleranzen, somit Fehlausrichtungen bei dem zuerst beschriebenen Verbindungsvorgehen üblich sind. Bei dem zweiten Vorgehen betrachtet man das Auftreten einer Fehl ausrichtung, v/o die Gesamtheit der Endfläche der Faser keine Endfläche mit vollkommen rundem Umfang bzw. runder Peripherie definiert.

Erfindungsgemäß soll daher ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Verkoppeln und Anschließen optischer Elemente geschaffen werden. Insbesondere soll erfindungsgemäß ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Koppeln optischer Fasern aneinander geschaffen werden.

Zum wirksamen Erreichen der vorstehenden und anderer Ziele, richtet sich die Erfindung auf die Schaffung einer zusammenstoßenden Oberflächenbeziehung mit einer optischen Faser an Oberflächenbezirken, welche um'die Längsachse der Faser herum beiderseits im Abstand voneinander befindlich sind, und wobei solche nicht fortlaufenden Oberflächen sich in einem kreisförmigen Ort im Abstand voneinander befinden, welcher einen Durchmesser besitzt, der nicht größer ist als der Durchmesser der anzuschließenden Faser. Gegenüber der ersterwähnten bisherigen Vorrichtung, zielt die Erfindung ab auf einen einheitlichen Aufbau für das Aneinanderpassen beispielsweise mehrerer miteinander zu verbindender optischer Fasern, wodurch die genaue Aufeinanderpassung von zueinanderpassenden Trägern für die Fasern nicht erforderlich ist. Gegenüber der letzteren

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beschriebenen Art der bekannten Vorrichtung, zielt die Erfindung ab auf umfangsmäßig anexnanderliegenden Kontakt mit einer Faser im Abstand, wodurch eine Unregelmäßigkeit der Faserend fläche von reiner Rundheit eine veniger wahrscheinliche Wirkung hinsichtlich des Schaffens einer Fehlausrichtung von miteinander zu verbindenden Fasern hat.

Bei einer besonderen angewendeten Ausführungsform schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Anschließen optischer Fasern, bei welcher ein erster und zweiter Satz von Oberfl ächen, welche diskontinuierlich um eine gemeinsame Achse liegen, in einem kreisförmigen Ort in gegenüberstehender Beziehung in gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen eines Gehäuses angeordnet werden, ivobei zumindest ein einheitlicher Körper eine Oberfläche in jeder dieser Oberflächensätze definiert. Vorzugsweise werden mehrere Körper, beispielsweise drei Kugeln, mit ihren Zentren in einer gemeinsamen Ebene quer zur Längsachse angeordnet, von welcher beabsichtigt ist, daß sie den Achsen eines Faserpaares gemeinsam ist. Eine jede dieser Kugeln definiert eine Oberfläche in jedem der beiden Sätze diskontinuierlicher Oberflächen, welche zum Aneinanderlegen an miteinander zu verbindenden Fasern vorgesehen sind. Eine Selbstzentrierung wird zwischen den zu verbindenden Fasern bei ihrem Eintreten in das Gehäuse und beim Aneinanderlegen mit den Sätzen der Oberflächen erreicht.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung, welche eine Anordnung mit angeschlossenen Elementen optischer Fasern beinhaltet, wird, der Durchmesser des kreisförmigen Ortes, welcher jede Oberfläche in anliegender Beziehung zu den Fasern enthält, so gewählt, daß er geringer ist als die Durchmesser der optischen Fasern, wodurch die Fasern nicht über die entsprechenden Anstoßebenen mit der Anschlußeinheit innerhalb des Gehäuses hinausgehen können. Dies führt zu einer Ausrichtung,

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welche in AuPeinanderpassung in den drei betreffenden Achsen liegt, wobei der Abstand zwischen den Fasern längs der Ausrichtungsachse nur der Kopplungsverlustkennwert ist. Wie oben bemerkt, betrifft dieser Kennwert zumindest das Verkoppeln optischer Fasern.

Andere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden eingehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und Praktiken der Erfindung, sowie aus den anliegenden Zeichnungen, wobei ähnliche Bezugszahlen durchgehend ähnliche Teile bezeichnen.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines optischen Faserkabels, welche eine freiliegende optische Faser sowie Teile zeigt, welche beim Vorbereiten der Faser zum Anschließen gebraucht werden;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Teile von Fig. 1, zusammengestellt mit anderen Teilen zu einer Teilmontage zur Verwendung bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform zum Verkoppeln optischer Fasern;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht von Teilen einer Faserverkopplungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Paares von in Fig. 2 gezeigten Teilmontagen;·'

Fig. 4 ist eine schematische Endansicht einer optischen Faser in anliegender Beziehung mit einer erfindungsgemäßen Faseranschlußvorrichtung;

Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 4 längs Linie V-V von Fig. 4;

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Fig. 6 ist eine schematische Endansicht einer anderen Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Anschlußvorrichtung;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 6 längs Linie VII-VII von Fig. 6;

Fig. 8 ist eine schematische Endansicht einer weiteren Ausf Uhrungsform der er f indungs gemäßen Anschliißvor richtung; und

Fig. 9 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 8, gesehen von Linie IX-IX von Fig. 8, wobei selektiv verbundene Fasern der Klarheit wegen fortgelassen sind.

Die Fig. 1 zeigt ein optisches Fasericabel 1o herkömmlicher Konstruktion mit einer Faser 12, bestehend aus einem normalen optischen Kern .und einer (nicht gezeigten) Umhüllung für die Übertragung von Licht. Zu dem Kabel 1o zählt ein Puffermaterial 14, typischerweise aus Kunststoff, eine Anzahl Verstärkungen 16 wie etwa Stränge aus Glas oder Kunststoff, welche sich in Längsrichtung des Kabels 1o erstrecken, und ein äußerer Mantel 2o aus Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen. Bei der Vormontage des Kabels 1 ο zum Anschließen mit einer Kreiskomponenten oder zum Verbinden mit einer anderen, ähnlich vorbereiteten Faser, wird der Kabelmantel 2o zum Freilegen der Verstärkungen 16 abgezogen, eine biegsame Hülse 17 wird über das Puffermaterial 14 gebracht und auf diesem fest auf gekröpft, und dann v/erden die freiliegenden Teile der Verstärkungen 16 entfernt. Eine gespaltene Mantelzwinge 18, vorzugsweise mit abgeschrägten Kanten 15, und eine Druckmutter 24 mit Außengewinde 24a, werden zum Montieren des Kabels 1o zu dem in Fig. 2 gezeigten Stadium auf den Kabelmantel 2o geschoben.

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In Fig. 2 ist eine Kabelteilmontage 21, vorzugsweise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anschlußverbindungsvorrichtung gezeigt. Das verkröpfte Puffermaterial 14 und die Faser 12 werden in eine Eingangsöffnung eines langgestreckten Gehäuses 28 und in einen Rockhaltering 22 eingesetzt, welcher axial innerhalb des Gehäuses fest montiert ist, beispielsweise durch Presseinpassung. Der Rückhaltering 22 besitzt eine zentrale Öffnung, durch welche die Faser 12 hindurchgeht, und ein Loch 23, welches im wesentlichen konzentrisch zur Öffnung ist, für die Aufnahme der gekröpften Hülse 17. Eine abgeschrägte Oberfläche 19 gegenüber der Zwinge 18 ist vorzugsweise am Rückhaltering 22 vorgesehen. Das Gehäuse 28 besitzt ein Innengewinde 28a zum schraubmäßigen Eingriff mit dem Gewinde 24a der Druckmutter 24. Das Gehäuse 28 trägt eine Faserführung 44 mit einer verjüngten Endoberfläche 43 und einem zentral gelagerten Loch 45, durch welches hindurch die Faser 12 anfangs eingesetzt wird. Die Faserführung 44 ist so angeordnet, daß sie im Gehäuse unter dem Einfluß einer Vorspanneinrichtung in Form einer Feder 46 axial bewegbar ist. Ein Kuppelelement 34 zum Anschließen der Teilmontage 21 an eine Verbindungsanschlußvorrichtung, wie sie zu beschreiben ist, ist mittels eines Ringes 38 am Gehäuse 28 zur drehbaren Halterung fest montiert. Das Kuppelelement 34 ist mit Innengewinde 34a versehen.

Beim Einschrauben der Druckmutter 24 in das Gehäuse 28, wird die gespaltene Zwinge durch die Mutter 24 in die abgeschrägte Oberfläche 19 des Rückhalteringes 22 gedruckt, was die gespaltene Zwinge veranlasst, festziehend rings um den Kabelmantel 2o zu drücken, wodurch das Kabel 1o fest innerhalb des Gehäuses 28 gehalten wird, wobei die Faser 12 sich durch die Öffnung 45 hindurch erstreckt. Es werden geeignete Maßnahmen angewandt, um die Faserführung 44 auf der Feder 46 nach links, wie in Fig. 2 gezeigt,

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drückend zurückzuziehen und dann die Faser 12 zu spalten bzw. zu spleißen. Die Faser wird dann freigelassen, sodaß das freie Ende 47 der Faser 12 innerhalb der Faserführuna 44 in vor be stimm tem Abstand von dem freien Ende der Fü)rrung verbleibt, wie dies veranschaulicht ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der in Fig. 3 gezeigten erfindimgs gemäßen Verbindungsanschlußvorrichtung, besteht aus einem langgestreckten Gehäuse 26 mit einem zentralen Gehäuseabschnitt 32, der in Fig. 2 beschriebenen Kabelteilmontage 21, welche den linken Gehäuseabschnitt bildet, und einer ähnlich gebauten Teilmontage 31, welche den rechten Gehäuseabschnitt bildet. In der gleichen Weise wie bei der Teilmontage 21, ist das gemäß Fig. 1 vorbereitete Kabel 1 ο in ein langgestrecktes Gehäuse 3o eingesetzt, welches Innengewinde trägt zum Eingriff mit dem Außengewinde der Mutter 24. Eine Faserführung 18 ist zur fortschreitenden Bewegung unter dem Einfluß einer Feder 5o gehaltert. Ein Ring 4o befestigt ein Kuppelelement 36 zur drehbaren Bewegung, wobei das Kuppelelement 36 mit Innengewinde versehen ist zum Schraubeingriff mit dem Abschnitt 32, wie dies beschrieben werden soll.

Beim Zusammenstellen der Vorrichtung 26 wird die linke Faserführung 44 in ein Eingangsloch 33 links im Abschnitt 32 eingesetzt, und die rechte Faserführung 48 wird in ein Eingangsloch 35 rechts im Gehäuseabschnitt 32 eingesetzt. Der Abschnitt 32 ist mit Außengewinde versehen zum Eingriff mit den Innengewinden der Kuppelelemente 34 und 36. Venn die Kuppelelemente 34 und 36 eingeschraubt v/erden, so werden die Gehäuse 28 und 3o nach einwärts auf den zentralen Abschnitt 32 zu gezogen und die Faserführungen 44 und 48 werden nach einwärts auf eine Faserberührungs-/anstoßeinheit 52 zu gezogen, welche in einer zentralen Bohrung im Abschnitt 32 in Aufeinanderpassung mit den Faserführungen

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44, 48 getragen wird. Es ist ein Sitz 58 vorgesehen zur Aufnahme des abgeschrägten Endes der Faserführung 48, und es ist ein Sitz definiert für die Faserführung 44 durch einen innen abgeschrägten Teil 32a des zentralen Gehäuseabschnittes 32. Beim Sitzen der Faserführungen 44, 48 auf ihren entsprechenden Sitzen und beim fortdauernden Einschrauben der Kuppelelemente 34, 36, erstrecken sich die Fasern 12 innerhalb der zugehörigen Führungen durch die Führungslöcher hindurch, wenn die Federn 46 und 5ο zusammengedrückt werden. Die Vorrichtung ist so gebaut, daß beim Eingriff der Gehäuse 28, 3o mit dem zentralen Abschnitt 32, die entsprechenden Fasern 12 von beiden Seiten an die Berührungs- bzw. Anstoßeinheit 52 anstoßen.

Die Berührungs- bzw. Anstoßeinheit 52 ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform in Fig. 3 gezeigt und besteht aus einem äußeren Lauf, drei Kugeln, von denen eine mit 54 bezeichnet ist, und einem Haltering 56, welcher dazu ausgebildet ist, die Kugeln innerhalb des Latifs festzuhalten. Die Arbeitsweise der Berührungs- bzw. Anstoßeinheit 52 wird klarer verständlich bei Betrachtung der Fig. 4 und 5.

Die Fig. 4 ist eine Ansicht der Berührungs- bzw. Anstoßeinheit 52 von Fig. 3, unmittelbar von links gesehen, wobei der Haltering 56 fortgelassen ist. Der Lauf der Einheit 52 besitzt kreisförmige Gestalt und steht tangential in Berührung mit den äußeren Oberflächen der Kugeln 54a, 54b und 54c Die Faser 12 steht in anstoßender Beziehimg mit im wesentlichen punktförmigen Oberflächengebieten 6o 62 und 64 der entsprechenden Kugeln 54a, 54c bzw. 54b. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, fallen solche punktförmigen Oberflächengebiete zusammen mit der Ebene der Endseite 12b der Faser 12. Eine solche .anstoßende bzw. anliegende Be-

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ziehung der Anschlußeinheit für das Faserende, bietet eine Selbstzentrierung der Faser, wodurch die Längsachse der Faser mit dem Zentrum der verwendeten Verbundkugeln 'zusammenfällt. Bin Anstoßen wird gewährleistet durch Vorwahl des Zwischenabstandes zwischen den Kugeln in einem Ausmaß, welches geringer ist als der Außendurchmesser der Faser, sodaß die.Faser an einem Hindurchgehen gehindert wird. Anders gesehen, besitzt die Faseranschlußeinheit Angreifmittel, welche gegenseitige diskontinuierliche Oberflächen in anstoßender Beziehung an die Endseite der Faser definieren, wobei die Oberflächen sich im Abstand voneinander in einem kreisförmigen Ort befinden, welcher einen Durchmesser besitzt, der nicht größer ist als der Durchmesser der Faser. Wie oben bemerkt, sind die Oberflächen der Anschlußmittel, welche an die Endseite der Faser anstoßen, in einem gegenseitigen Abstand voneinander in einer Ebene, welche mit der Faserendseite zusammenfällt, und sie befinden sich erwünscht ermaß en in gegenseitigem Abstand im kreisförmigen Ort in einer solchen Ebene. Der Ausdruck "anstoßend", wie er hier gebraucht wird, bezieht sich auf die Berührung der Faser an ihrer Endseite bzw. Umfangskantenoberfläche, mit den Oberflächen der Anschlußmittel in einem kreisförmigen Ort.. Bei der bevorzugten Aus führungs form wurde Zweckmäßigkeit gefunden in dem Sinne, daß jeder der Körper eine bestimmte Oberfläche der anstoßenden Oberflächen definiert. Kugeln sind erwünschte Formen für solche Anstoßkörper wegen der Bequemlichkeit der Herstellung und Zusammenstellung, und die Kugeln besitzen vorzugsweise gemeinsamen Durchmesser mit ihrer Mitte in einer gemeinsamen Ebene, wobei die Kugeln sich in tangentialem Kontakt miteinander befinden. Bei einer solchen Gestaltung kann das Anstoßen dadurch gewährleistet werden, daß der Kugeldurchmesser weniger ist als (\^r3/{2- i3))-mal des Durchmessers der Faser. Eine andere Gestaltung der Anschlußmittel, welche hier nicht gezeigt ist, umfaßt die Bildung solcher gegen-

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seitig diskontinuierlicher Oberflächen durch maschinelles Bearbeiten eines Einheitskörpers, jedoch mit ersichtl»- ·. Nachteil in Bezug auf die Herstellung.

Bei dem besonderen in Fig. 5 gezeigten Anschlußbeispiel, soll eine zweite optische Faser 12' optisch gekoppelt werden mit der Faser 12, wobei die Achsen 12a und 12·a zusammenfallen und eine entsprechende Ausrichtung geschaffen wird. Die Oberflächengebiete 66 und 68 befinden sich nun zwischen der Endfläche 12^fb der Faser 12· und den Kugeln 54a bzw. 54b. Die Oberflächen 66 und 68 sind erkennbar ausgerichtet mit den Oberflächen 6o und 64 der Kugeln 54a und 54b, und ein weiteres Oberflächenanstoßgebiet (nicht gezeigt) befindet sich zwischen Faser 12· und der Kugel 54c, welche mit dem Oberflächengebiet 62 ausgerichtet ist.

Zu einigen einzigartigen geometrischen Eigenschaften der Anschlußmittel der Fig. 4 und 5 zählt, daß die Ausrichtung zwischen getrennten optischen Fasern geschaffen wird durch eine einzige anstoßende Anschlußeinrichtung, bestehend aus drei Kugeln, im Gegensatz zu üblichen Einrichtungen aufeinanderfolgender Sätze von drei Kugeln, welche sich in Längsrichtung im Abstand längs einer Achse befinden, zur Ausrichtung von Fasern vorgesehen sind und Lücken aufweisen, welche einen nicht anstoßenden Durchgang der Fasern gestatten. Auch ist zu bemerken, daß jeder Einheitskörper, welcher bei der Anschlußvorrichtung verwendet wird, d.h. jede Kugel bei der veranschaulichten bevorzugten Ausfuhr ungs form, ein Paar anstoßender Oberflächengebiete definiert und zwar eines für jede der getrennten, zu verbindenden Fasern. Längs der Ausrichtungsachse gesehen, definiert die Anschlußeinrichtung einen ersten und einen zweiten Satz an Oberflächen, diskontinuierlich rings um

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die Längsachse eines Gehäuses und entsprechend in gegenüberstehender Beziehung zu einem ersten und zweiten Eintritts loch in Gehäuse, wobei die Anschlußvorrichtung mindestens eine, einheitlichen Körper aufweist, der eine Oberfläche je des ersten und zweiten Oberflächensatzes definiert.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlußstückes mit abgeschrägten Kegeln 72, 74 und 76. Die Kegel lcönnen zweiseitig gegenüberliegend längs der Achse 78 abgeschrägt sein zur Definierung der Endseiten 72a und 72b, 74a und 74b, sowie 76 a und 76b. In der Mitte jeder Endfläche besitzen die Kegel zylindrische Mittelteile in tangential er Berührung miteinander, wie int Falle der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit Kugeln, und sie stehen auch in tangentialer Beziehung zu dem Lauf 7o, welcher die Kegel in Ausrichtung hält. Wie ersichtlich, trifft eine Paser, welche in die abgeschrägten inneren Oberflächen der Kegel eintritt, auf Oberflächen, welche sich gegenseitig diskontinuierlich um die Achse herum befinden und zur Dreipunktberührung ausgebildet sind, wobei die Endseite der Faser in einem kreisförmigen Ort anstößt. Wiederum sind die Kegeloberflächen um die Achse 78 so gewählt, daß der Durchmesser des kreisförmigen Ortes nicht größer ist als der Durchmesser der Faser, um zu gewährleisten, daß die Faser nicht durch den Lückenabstand zwischen den Kegeloberflächen hindurchgeht.

Wenn auch die in diesem Zusammenhang erörterte Anschlußvorrichtung für optische Elemente zur Aneinanderpassung eines Paares optischer Elemente längs einer zylindrischen Ausrichtungsachse vorgesehen ist, so geht doch die Erfindimg darüberhinaus zur Ausrichtung einer Anzahl von Sätzen optischer Fasern, wobei eine zu diesem Zwecke geeignete Vorrichtung in den Fig. 8 und 9 angegeben ist. In diesen

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Figuren enthält der Lauf 80 eine mittlere Kugel 81 in tangentialem Kontakt mit sechs anderen Kugeln 82 bis 92. Sechs Lückendurchgänge werden gemeinsam durch diese Kugeln gebildet und optische Pasern 94 bis 1o4 sind getrennt in Aneinanderpassung mit einem jeden solchen Zwischenloch gezeigt. Zur bequemen Darstellung zeigt die Fig. 9 nur einige dieser optischen Fasern, nämlich die Fasern 94, 98 und I00. Wie ersichtlich, befindet sich die Faser 94 in Ausrichtung mit der zweiten Faser 94' und zwar 'durch Anstoßen an die Kugeln 81, 82 und Die Faser I00 ist mit größerem Durchmesser gezeigt als die Faser 94 und befindet sich in Aneinanderpassung mit der zv/eiten Faser I00' mittels der Kugeln 81, 88 und 9o. Die Faser 98 ist mit geringerer Querschnittsabmessung ausgewählt als die Fasern 94 und I00 und befindet sich in Aufeinanderpassung mit der zweiten Faser 98' größerer QuerSchnittsdimension als Faser 98,mittels der Kugeln 81, 86 und 88. Bei der Anordnung der Fig. 8 und 9 ist besonders zu bemerken die Fähigkeit des anstoßenden Aneinanderpassens eines ersten Satzes optischer Fasern, d.h. links in Fig. 9 und eines zweiten Satzes von Fasern, welche rechts in Fig. 9 gezeigt sind, wobei jeder Fasersatz Fasern unterschiedlicher Querschnittsabmessung besitzt, jedoch jeweils größer als die Lückenabmessung zwischen den Kugeln, und wobei solche Fasern in Aneinanderpassung mit einem zweiten Fasersatz gebracht werden kann, wiederum jeder mit einer ausgewählten Querschnittsabmessung, welche die Lückenabmessung übersteigt.

Bei allen vorstehenden Ausführungsformen erreicht man eine Ausrichtung in den X-, Y- und Z-Achsen, und, wie früher erwähnt, begegnet man dem am wenigsten widrigen Kopplungswirkungskennwert, nämlich dem Abstehen ausgerichteter Faserendflächen längs der Ausrichtungsachse. Die Wirkungen des Abstandes zwischen Faserendflachen können jedoch weiterhin axifgehoben v/erden dtirch Füllen des Abstandes

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mit einem bekannten indexanpassenden Fließmittel zur Herabsetzung des optischen Verlustes zwischen den Fasern auf ein Mindestmaß, wobei das Fließmittel im wesentlichen den gleichen Brechungsindex besitzt wie derjenige der Fasern.

Mit den oben beschriebenen Praktiken gemeinsam ist eine Methode, bei welcher ein langgestrecktes optisches Element längs einer gegebenen Achse angeschlossen wird, wobei die Methode die folgenden Schritte beinhaltet: (1) Definieren einer Anzahl von Oberflächen in gegenseitigem Abstand rings um eine solche gegebene Achse und in gegenseitigem Abstand in einen kreisförmigen Ort eines Durchmessers, welcher geringer ist als die maximale Dimension der Endfläche des optischen Elementes, quer zur Längsachse des optischen Elementes; und (2) Bringen der Endfläche des optischen Elementes und der Oberflächen in gegenseitig aneinander anstoßende Beziehung.

Mannigfaltige Änderungen und Modifizierungen können bei den vorstehenden Ausführungsformen eingeführt werden, ohne damit den Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verlassen. Zusätzlich zum Ankoppeln getrennter optischer Fasern, kann auch die Erfindung angewendet werden zum Anschließen von Einzelfasern, wobei sich ein solcher Anschluß beispielsweise auf das Ankoppeln der Faser an eine'aktive Vorrichtung oder an eine"tot-endende" Vorrichtung bezieht, welche Rückreflektionen des Lichtes verhindert. Zur Veranschaulichung sei erwähnt, daß die Erfindung auch das Anschließen einer einzelnen optischen Faser an einen Umformer, wie etwa eine Lichtquelle oder ein Nachweisgerät, ins Auge fasst. In einem solchen Falle stößt der oben besprochene zweite Satz diskontinuierlicher Oberflächen der Berührungseinrichtung mit aufeinanderpassenden Oberflächen des Umformers

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zusammen. Die besonders bevorzugten beschriebenen Ausführungsformen und Praktiken sollen demgemäß lediglich der Beschreibung dienen und über den Rahmen der Erfindung nichts aussagen.

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Claims

Patentansprüche

1. Anschlußanordnung für optische Fasern, gekennzeichnet durch eine optische Paser (12) mit einer Endfläche (12b) und einer die Faser anschließenden Einrichtung mit Berührungseinrichtungen, die gegenseitig diskontinuierliche Oberflächen in anstoßender Beziehung zu der Faserendflache (12b) definieren, wobei diese Oberflächen im Abstand voneinander in einem kreisförmigen Ort liegen, welcher einen Durchmesser hat, der nicht größer ist als der Durchmesser der Faser.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen so gestaltet sind, daß sie der Faser anstoßende Oberflächenbereiche bieten, wobei die Oberflächenbereiche in dem kreisförmigen Ort im Abstand voneinander in einer Ebene liegen, welche mit der Faserendseite zusammenfällt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbereiche in gleichmäßig gegenseitigem Abstand in einer solchen Ebene liegen.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungseinrichtung aus einer Anzahl Körper besteht, von denen jeder eine festgelegte Oberfläche von diesen Oberflächen definiert.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper Kugeln sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln gleichen Durchmesser besitzen und ihre Mittel-

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punkte in einer gemeinsamen Ebene haben,

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faseranschlußeinrichtung ferner eine Faserführungseinrichtung in Aufeinanderpassung mit den Berührungseinrichtungen aufweist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Gehäuse, welches die Faseranschlußeinrichtung und die Faserführungseinrichtung in Aneinanderpassung längs der Fasermittelachse trägt.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser eine Fassung aufweist, welche an ihr befestigt ist, wobei das Gehäuse ein Eintrittsloch für die Faser und für die freilegbare Verbindungsstelle mit der Fassung definiert.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse getragene Einrichtung zum Vorspannen der Faserführungen längs im Gehäuse auf die Berührungseinrichtung zu.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere optische Faser mit einer Endseite, wobei die Berührungseinrichtung zusätzliche gegenseitige · diskontinuierliche Oberflächen in anstoßender Beziehung zu der Endseite der weiteren optischen Faser definiert, und wobei die zusätzlichen Oberflächen sich voneinander im Abstand in einem kreisförmigen Ort eines Durchmessers befinden, welcher nicht größer ist als der Durchmesser der weiteren optischen Faser.

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12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Gehäuse mit einem ersten Eintrittsloch und einem zweiten längs gegenüberliegenden Eintrittsloch für die entsprechenden optischen Fasern, wobei die ersterwähnten Oberflächen und die zusätzlichen Oberflächen diskontinuierlich rings um die Längsachse des Gehäuses angeordnet sind und entsprechend in gegenüberstehender Beziehung zu erstem und zweitem Eintrittsloch liegen.

13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungseinrichtung aus mindestens einem einheitlichen Körper besteht, welcher eine Oberfläche jedes der ersterwähnten Oberflächen und der zusätzlichen Oberflächen definiert.

14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungseinrichtung aus einer Anzahl von Körpern besteht, von denen jeder sowohl eine bestimmte Oberfläche der ersterwähnten Oberflächen, als auch eine bestimmte Oberfläche der zusätzlichen Oberflächen definiert.

15· Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper Kugeln sind.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln gleichen Durchmesser besitzen und ihre Mittelpunkte in einer gemeinsamen Ebene liegen.

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