DE3112423A1

DE3112423A1 - Steckkupplung

Info

Publication number: DE3112423A1
Application number: DE19813112423
Authority: DE
Inventors: Wolf Dieter Dipl.-Phys. 6000 Frankfurt Bargmann; Artur 6453 Seligenstadt Lorenz; Horst Dipl.-Phys. 6072 Dreieich Winterhoff
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1981-03-28
Filing date: 1981-03-28
Publication date: 1982-10-14

Description

Steckkupplung
Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckkupplung für die lösbare Verbindung zweier sich gegenüberstehender Enden von Monomode-Lichtwellenleitern.
Stand der Technik Lösbare Steckverbindungen für Lichtwellenleiter, nachstehend LWL genannt, sind bereits bekannt (Electron.Pack.
Prod. 19, 1979, 7, 231). Diese Lösungen des Steckerproblems beziehen sich auf Multimode-LWL, die durch relativ große LWL-Kerndurchmesser (typisch 80 ijm bis 200 Fm) und durch Öffnungswinkel von typisch 200 bis 600 gekennzeichnet sind. Demgegenüber zeichnen sich Monomode-LWL durch kleine LWL-Kerndurchmesser (typisch 1 Fm bis 10 m) und kleine Öffnungswinkel (um 20) aus. Diese geringen Dimensionen erzwingen für Monomode-LWL-Stecker extrem geringe Fertigungstoleranzen, um große Verluste an Lichtleistung im Stecker zu verhindern, die durch Lateralversatz, Abstand und Verkippung der beiden untereinander zu verbindenden Monomode-LWL entstehen.
Es sind auch bereits Monomode-LWL-Stecker bekannt, bei denen die beiden Monomode-LWL über Exzenter gegeneinander justiert werden und die von der ersten Monomode-LWL in die zweite Monomode-LWL eingekoppelte Lichtleistung als Meßsignal für die Qualität des Steckers genutzt wird (AEü, 29, 1975, 1, 50). Der Nachteil der Exzenteranordnung besteht darin, daß die beiden Steckerteile nach der Justierung fest einander zugeordnet sind, so daß nicht ohne neuen Justieraufwand irgendeine Monomode-LWL an die erste (oder zweite) Monomode-LWL angekoppelt werden kann.
Die Exzenterstecker sind nicht kompatibel. Eine andere Lösung besteht darin, die geforderten extremen Fertigungstoleranzen einzuhalten, beispielsweise durch Verwendung von speziellen Keramik-Kapillaren (Electron.Lett. 15, 1979, 25, 809). Ein derartiges Verfahren ist sehr aufwendig und teuer, die Kompatibilität der Stecker ist nur durch gezieltes Auswählen der Steckereinzelteile in jedem Fall zu erreichen.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare Monomode-LWL-Steckverbindung zu schaffen, die erstens die Kompatibilität mehrerer Stecker untereinander gewährleistet und die zweitens den extrem niedrigen Fertigungstoleranzbereich erweitert.
Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Merkmale gelöst: a) jedes der Enden der Monomode-Lichtwellenleiter ist in einer Zentrierhülse (4, 4') konzentrisch zu deren Achse gelagert, b) die beiden Zentrierhülsen (4, 4') sind von einem Rohr (14) aufgenommen, welches im Innern mit der Oberfläche der Zentrierhülsen (4, 4') in Kontakt stehende Elemente (6, 6') sowie für diese mindestens ein Festlager (7, 7') und ein auf die Elemente (6, 6') eine Kraft ausübendes, derart gestaltetes Lager (8, 8'; 9, 9') aufweist, daß die Elemente (6, 6') einen radialen Druck auf die Zentrierhülsen (4, 4') ausüben.
Vorteile Die Zentrierhülsen werden automatisch axial ausgerichtet.
Damit ergibt sich eine Selbstjustierung der Zentrierhülsen, welche durch diese Selbst justierung gegen ein Verkippen ihrer Achsen gesichert sind und ein lateraler Achsversatz der beiden Zentrierhülsen gegeneinander bleibt innerhalb der erforderlichen Toleranzen von <1 m.
Die Monomode-LWL brauchen nicht gegeneinander justiert zu werden, die Kompatibilität mehrerer Steckverbindungen untereinander ist auf diese Weise gewährleistet. Da die axiale Lage der Zentrierhülsen durch die Druckelemente bestimmt wird, führen geringe Durchmesserschwankungen des Steckerrohres und der Zentrierhülsen sowie unterschiedliche Durchmesser der beiden Zentrierhülsen nicht mehr zu einem Lateralversatz der LWL-Kerne. Wesentlich größere Fertigungstoleranzen werden dadurch ermöglicht.
Darstellung der Erfindung Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den Aufbau der Steckkupplung, Fig. 2 die Schnittansicht einer Vorrichtung zur Fixierung und Einbettung der LWL in die bei der Steckkupplung verwendeten Faserhalterung, Fig. 3 eine Rückansicht der Vorrichtung nach Fig. 2.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, befinden sich die zu verbindenden Monomode-LWL-Enden 1, 1' axial gelagert und fixiert in Zentrierhülsen 4, 4'. Die beiden Zentrierhülsen 4, 4' werden gegeneinander in einem Steckerrohr 14 zusammengeführt, in dessen Mitte sich eine Nut mit einem Anschlagring 10 befindet, der die Position von eingeschrumpften Zentrierlagern 7, 7' festlegt. Zwischen einer abgeschrägten Fläche 7a, 7b der Zentrierlager 7,7' und im Steckerrohr 14 befindlichen gleitenden Druckzylindern 8, 8' sind als Zentrierelemente für die Zentrierhülsen 4, 4' beispielsweise Spannringe 6 gelagert.
Am anderen Ende der Druckzylinder 8, 8' folgen weitere Spannringe 6", 6"', die an abgeschrägten Flächen 9a, 9b von gleitenden Zentrierlagern 9, 9' gelagert sind. Die Zentrierhülsen 4, 4' werden in diese Halterung von den Steckerrohrenden aus hineingeschoben. Mit Klemmschrauben 11, 11' wird über die gleitenden Zentrierlager 7, 7' und Druckzylinder 8, 8' eine Kraft auf die Spannringe 6 bis 6"' ausgeübt, die damit einen Druck auf die Zentrierhülsen 4, 4' ausüben und diese automatisch axial ausrichten.
Anstelle von Spannringen können auch andere Zentrierelemente, wie beispielsweise Kugelringe, Kugeln odgl., verwendet werden.
Die Zentrierhülsen 4, 4' umfassen Faserhalterungen 2, 2', in denen Führungsrollen 3, 3' für die abgemantelten Fasern 12, 12' der Monomode-LWL 1, 1' angeordnet sind. Zur Verfestigung der Verbindung Führungsrolle 3, 3 und Faser 12, 12' ist eine Vergußmasse 13, 13' vorgesehen; auch die Zentrierhülsen 4, 4' sind auf den Faserhalterungen mittels einer Vergußmasse 5 befestigt.
Um zu gewährleisten, daß der Monomode-LWL-Kern exakt in der Achse der Zentrierhülse 4, 4' liegt und die Achse der Monomode-LWL nicht gegen die Achse der Zentrierhülsen 4, 4t verkippt sind, können die Fasern mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2 nach der bekannten 'Drei-Zylinder-Methode" (Appl. Opt. 18, 1979, 3, 400) in der Faserhalterung 2 eingebettet und fixiert werden. Die Vorrichtung besteht aus einem Zylinder 15 mit festem Zentrierlager 7a, gleitendem Druckzylinder 8a, gleitendem Zentrierlager 9a und ringförmigen Elementen 6a; am Zylinder ist an einem Ende eine arretierbare Klemmschraube 11a und eine auf die Faserhalterung 2 einwirkende Justiereinrichtung 16 vorgesehen, während am anderen Ende eine Lochblende 17 und ein Mikroskop t8 vorgesehen sind.
Die Faserhalterung 2 wird mittels der Justiereinrichtung 16, der Lochblende 17 und des Mikroskopes 18 so in die Zentrierhülse 4 eingeführt und fixiert, daß die Abweichungen des Monomode-LWL-Kernmittelpunktes von der Achse der Zentrierhülse 4 in jedem Fall <1 m Cim ist. Dadurch sind auch beim Innendurchmesser der Zentrierhülse 4 und bei der Faserhalterung 2 größere Fertigungstoleranzen möglich. Der maximale Verkippwinkel der Zentrierachse gegen die Achse der Monomode-LWL wird im wesentlichen durch die Länge der Zentrierhülse 4 und durch die Länge der Faserhalterung 2 bestimmt. Der Verkippwinkel kann auf diese Weise in jedem Fall <10 gehalten werden. Da die Justierung in der Zentrierhülse 4 und nicht im eigentlichen Stecker erfolgt, ist die Kompatibilität gewährleistet.
Leerseite

Claims

Patent anspruch Steckkupplung für die lösbare Verbindung zweier sich gegenüberstehender Enden von Monomode-Lichtwellenleitern, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) jedes der Enden der Monomode-Lichtwellenleiter ist in einer Zentrierhülse (4, 4') konzentrisch zu deren Achse gelagert, b) die beiden Zentrierhülsen (4, 4') sind von einem Rohr (14) aufgenommen, welches im Innern mit der Oberfläche der Zentrierhülsen (4, 4') in Kontakt stehende Elemente (6, 6') sowie für diese mindestens ein Festlager (7, 7') und ein auf die Elemente (6, 6') eine Kraft ausübendes, derart gestaltetes Lager (8, 8'; 9, 9') aufweist, daß die Elemente (6, 6') einen radialen Druck auf die Zentrierhülsen (4, 4') ausüben.