DE3243309C2 - Faseroptische Verbinderanordnung - Google Patents

Faseroptische Verbinderanordnung

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Abstract

Eine Verbinderanordnung (10) zum Verbinden des Endes (16) einer optischen Faser (18) mit der optischen Linse (12) eines optoelektronischen Elements (14) oder aber dem Ende einer zweiten optischen Faser weist ein Verbindergehäuse (48) mit einem im wesentlichen zylindrischen, einen Kanal enthaltenden Gehäuseteil auf. Der Kanal nimmt die anzuschließende Faser (18) mitsamt einer darauf aufgequetschten Ummantelung (40) auf. Die Ummantelung hat einen Flansch (42), der hinter einer entsprechenden Schulter (20) im Inneren des Kanals einrastet. Trichterartige Führungsflächen (28, 30) beispielsweise an einem die Linse (12) eines optoelektronischen Elements (14) aufnehmenden Fenster (26), übernehmen die passende Ausrichtung des Faserendes (16). Ein Elastomerkörper-Einsatz (64) oder aber das in diesem Falle aus einem Elastomer bestehende Verbindergehäuse selbst stellt eine Abdichtung an der Faser her an einer Stelle zwischen der Ummantelung (40) und dem Faserende (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung zum Verbinden des Endes eines faseroptischen Lichtleiters mit der optischen Linse eines optoelektronischen Elements gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Verbinderanordnung ist aus der US-PS 37 90 791 in der Form bekannt, daß das optische Fenster von einem optisch klaren, elastischen Körper gebildet wird, der einerseits an der Linse, andererseits an der Stirnfläche des Lichtleiters satt anliegt Diese Maßnahme bezweckt, von den für den Lichtübertritt relevanten Flächen und dem dazwischenliegenden Raum Verunreinigungen auszuschließen. Da aber dauerhaft glasklare Materialien nur schwerlich gute Elastizitätseigenschaften aufweisen, setzt die betreffende Funktion eine recht genaue Fertigung voraus. Dies gilt umso mehr, wenn der elastische Körper, der ja in der Regel kaum kompressibel sein wird, auch noch, wie gezeigt, an der umgebenden Wandung anliegen soll.
In anderen Fällen (US-PS 41 86 995 und 42 73 413) finden von einer entsprechenden profilierten Gehäuseöffnung aufgenommene elastische bzw. plastischen Paßstücke Verwendung, um Verunreinigungen auszuschließen. Auch hier wieder ist naturgemäß eine recht genaue Fertigung erforderlich, um diesen Zweck wie auch eine hinreichend präzise Zentrierung des Lichtleiters in bezug auf die Linse des optoelektronischen Elements zu ereichen. Dessen ungeachtet kann aber durch eine etwa durch Abbiegen des Lichtleiters hervorgerufende seitliche Krafteinwirkung auf das entsprechende gefaßte Lichtleiterende diese Zentrierung verlorengehen.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbinderanordnung nach Gattungsbegriff so auszubilden, daß eine besonders zuverlässige Abkapselung der für den Lichtübertritt relevanten Flächen mitsamt des dazwischenliegenden Raumes unter Vermeidung zusätzlicher im Strahlengang liegender Körper auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln erreicht wird.
Diese Aufgabe ist durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Der betreffende sich einerseits an der Ummantelung,
andererseits an dem optischen Fenster abstützende und dabei den Lichtleiter umgebende Elastomerkörper kann aus einem billigen, allein nach Elastizitäts- und Haltbarkeitsgesichtspunkten auszuwählenden Material, wie z. B. Gummi, gefertigt werden, ohne daß die optischen Eigenschaften hierunter leiden können. Geringe Fertigungstoleranzen sind, jedenfalls was den Elastomerkörper und dessen Auflageflächen betrifft, nicht erforderlich, zumal die Zentrierung des Lichtleiters davon unabhängig, durch die betreffenden Führungsmittel erfolgt
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der betreffenden Verbinderanordnung an.
Nachfolgend werden entsprechende Ausführungsbeispiele anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Verbinderanordnung zum Verbinden einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Element in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung,
F i g. 2 die gleiche Verbinderanordnung in zusammengesetztem Zustand,
F i g. 3 einen Schnitt durch die gleiche Verbinderanordnung entlang der Linie 3-3 von F i g. 2 und
Fig.4 eine andere Ausführungsform einer Verbinderanordnung zum Verbinden einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Element in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung.
Die in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Verbinderanordnung 10 dient zum Verbinden der Linse 12 eines optoelektronischen Elements 14 mit dem Ende 16 eines Lichtleiters in Gestalt einer optischen Faser 18. Das optoelektronische Element 14 ist auf eine gedruckte Schaltungsplatte 20 aufsetzbar, wie nachfolgend noch genauer beschrieben wird.
Wie am besten aus F i g. 1 ersichtlich, hat das optoelektronische Element 14 ein Gehäuse 22, das auf zwei gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge 24 aufweist. Die Linse 12 befindet sich in einem optischen Fenster 26, wodurch sie mit der Umgebung kommunizieren kann. Zwei trichterförmige Abschnitte 28 und 30 des Fensters bilden Führungsmittel, mit denen sich das Faserende 16 genau auf die Linse 12 hin ausrichten läßt. Nach unten treten aus dem optoelektronischen Element 14 mehrere Zuleitungsstifte 32 hervor, die durch entsprechende Löeher 34 der Schaltungsplatte 20 hindurchführbar und mit der Schaltungsplatte verlötbar sind.
Die optische Faser 18 hat eine Seele 36 aus einem geeigneten lichtdurchlässigen Material wie z. B. Glas oder glasklarem Kunststoff. Die Seele 36 ist von einem Kabelmantel 38 umgeben, wie dies in der Faseroptik üblich ist.
Auf die so aufgebaute optische Faser 18 ist eine zylindrische Ummantelung 40 mit ringförmigen Flanschen 42 und 44 aufgequetscht derart, daß sich die Flansche 42 und 44 in jeweils einem vorbestimmten Abstand von dem Faserende 16 befinden.
Ein Verbindergehäuse 48 aus Kunststoff oder irgendeinem anderen geeigneten Material weist einen Hauptteil 50 zur Aufnahme des optoelektronischen Elements 14 auf, der auf gegenüberliegenden Seiten zwei Schlitze 52 enthält, um darin die Vorsprünge 24 aufzunehmen. Damit ist das optoelektronische Element 14 in dem Verbindergehäuse 48 derart positionierbar, daß sich die Linse 12 an einer vorgesehenen Stelle befindet.
Sodann weist das Verbindergehäuse 48 mehrere nach unten stehende Verankerungsfortsätze 54 auf, die in entsprechenden Löchern 56 der gedruckten Schaltungsplatte 20 einrastbar sind, um das Gehäuse 48 fest mit der Schaltungsplatte zu verbinden.
Drei von dem Gehäuseteil 50 abstehende flexible Finger 58 bilden zwischen sich einen langgestreckten Kanal, in den durch sein offenes Ende 60 das Ende 16 der optischen Faser 18 einführbar ist An den freien Enden der Finger 58 am offenen Ende 60 des Kanals sind Schultern 62 vorgesehen, hinter denen der Flansch 42 der Ummantelung 40 einzurasten vermag. Auf diese Weise wird das Faserende 16 an der Linse 12 gehalten und die Faser 18 daran gehindert, aus dem Kanal herausgezogen zu werden.
Um das Faserende 16 an dem optoelektronischen Element 14 abzudichten, ist ein ringförmiger Elastomerkörper 64 vorgesehen, der sich einerseits an dem zweiten Flansch 44, der Ummantelung 40, andererseits an dem trichterförmigen Fensterabschnitt 28 abzustützen vermag (F i g. 3) und dabei die optische Faser 16 eng umschließt
F i g. 4 zeigt eine abgewandelte Verbinderanordnung 68 zur Verbindung der optischen Faser 18 mit dem optoelektronischen Element 14, wobei diese beiden letzteren mit denen nach den F i g. 1 bis 3 identisch sind.
Die Verbinderanordnung 68 weist eine zylindrische Ummantelung 70 mit einem ringförmigen Flansch 72 auf, die wiederum auf die optische Faser 18 derart aufgequetscht ist, daß sich der Flansch in einem vorbestimmten Abstand von dem Faserende 16 befindet
Ein Verbindergehäuse 78, in diesem Falle aus einem Elastomer, hat einen Hauptteil 80 zur Aufnahme des optoelektronischen Elements 14 mit gegenüberliegenden Schlitzen 82, in welche wiederum die Vorsprünge 24 eintreten, um die Linse 12 des optoelektronischen Elements in einer geeigneten Lage zu halten. Nach unten treten aus dem Verbindergehäuse 78 Verankerungsfortsätze 84 hervor, die wiederum in entsprechenden Löchern 86 der gedruckten Schaltungsplatte 20 einzurasten vermögen, um das Verbindergehäuse 78 hierauf zu fixieren.
Im Inneren eines von dem Gehäuseteil 80 abstehenden, im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 88 befindet sich ein langgestreckter Kanal mit einem angefasten äußeren Ende 90, durch welches das Ende 16 der optischen Faser 18 einführbar ist. In der Nähe dieses äußeren Endes 90 ist in dem Kanal eine Ringnut 92 ausgebildet, die den Flansch 72 der Ummantelung 70 in sich aufzunehemen vermag. Auf diese Weise wird nicht nur das Faserende 16 an der Linse 12 gehalten, sondern wiederum auch die Faser 18 am Verlassen des Kanals gehindert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

  1. Patentansprüche:
    I. Verbinderanordnung zum Verbinden des Endes (16) eines faseroptischen Lichtleiters (18) mit der optischen Linse (12) eines optoelektronischen Elements (14) und enthaltend
    eine einen Flansch (42,72) aufweisende, im wesentlichen zylindrische Ummantelung (40,70), die auf dem betreffenden Lichtleiter (18) derart aufbringbar ist, daß sich der Flansch in einem vorbestimmten Abstand von dem Ende (16) des Lichtleiters (18) befindet,
    ein die Linse (12) und das Ende (16) des Lichtleiters (18) passend in sich aufnehmendes Verbindergehäuse (48, 78) mit einem vor der linse liegenden oder die Linse enthaltenden optischen Fenster (2S) und einem einen langgestreckten Kanal zur Aufnahme des Lichtleiters (18) mitsamt seiner Ummantelung (40, 70) bildenden Gehäuseteil (z. B. 88), der in der Nähe seines äußeren Endens auseinanderspreizbare Rastmittel (62,92) für den Flansch (42,72) der Ummantelung (40,70) aufweist und
    Führungsmittel (28,30) für das Ende (16) des Lichtleiters (18) zu dessen fluchtender Ausrichtung innerhalb des Verbindergehäuses (48,78) in bezug auf die Linse (12), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dem Ende (16) des Lichtleiters (18) zugewandten Stirnfläche der Ummantelung (40, 70) und dem optischen Fenster (26) ein das Ende (16) des Lichtleiters (18) umgebender, sich sowohl an der Ummantelung als auch dem optischen Fenster abdichtend abstützender Elastomerkörper (64) angeordnet ist
  2. 2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (40) an der betreffenden Stirnfläche einen zweiten Flansch (44) aufweist und der Elastomerkörper (64) sich an diesem zweiten Flansch abstützt.
  3. 3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindergehäuse (48, 78) zur Anbringung auf einer Schaltungsplatte (20) geeignete, durch entsprechende Löcher (56,86) der Schaltungsplatte hindurchführbare, vorzugsweise rastfähige Verankerungsfortsätze (54, 84) aufweist
  4. 4. Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kanal enthaltende Gehäuseteil (z. B. 88) hülsenförmig ausgebildet ist und — vorzugsweise einstückig — an den die Linse (12) in sich aufnehmenden Gehäuseteil (50,80) anschließt.
  5. 5. Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel für das Ende (16) des Lichtleiters (18) zumindest teilweise aus einem sich nach außen trichterförmig erweiternden Wandabschnitt (28, 30) des optischen Fensters (26) bestehen.
  6. 6. Verbinderanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Wandabschnitt (28,30) des optischen Fensters (26) Teil eines das optoelektronische Element (14) mitsamt der Linse (12) in sich aufnehmenden eigenen Gehäuses (22) ist.
  7. 7. Verbinderanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen ersten, das Ende (16) des Lichtleiters (18) passend in sich aufnehmenden trichterförmigen Wandabschnitts (28)
    des optischen Fensters (26) nach außen zu ein als Abstützung für den Elastomerkörper (64) dienender zweiter trichterförmiger Wandabschnitt (30) folgt
  8. 8. Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerkörper (64) im wesentlichen zylindrisch ist und einen Außendurchmesser besitzt, der größer ist als der Durchmesser des optischen Fensters (26).
  9. 9. Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerkörper (64) den Lichtleiter (18) abdichtend zu umschließen vermag.
  10. 10. Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auseinanderspreizbaren Rastmittel aus innenseitigen Schultern (62) an um den Kanal herum angeordneten flexiblen Fingern (58) bestehen.
  11. 11. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindergehäuse (78) aus einem Elastomer und die auseinanderspreizbaren Rastmittel aus einer innenseitigen Schulter oder Ringnut (92) des den Kanal enthaltenden Gehäuseteils (88) bestehen.
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