DE3701421A1 - Optische steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Steckverbindung für Lichtwellenleiter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Ausführung. Solche Steckverbindungen werden in Systemen der optischen Nachrichten-Übermittlungstechnik verwendet.

Eine Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits aus der DE-PS 31 09 996 bekannt. Diese Steckverbindung ist so konzipiert, daß ihre Einzelteile besonders kostengünstig gefertigt und einfach montiert werden können. Wegen der präzisen Zentrierung und Austauschbarkeit der Faserendhülsen ist nur im Konusbereich eine hohe Fertigungsgenauigkeit erforderlich. Alle anderen Einzelteile können mit in den Feinwerktechnik üblichen Toleranzen hergestellt werden oder sind teilweise als Handelsware erhältlich.

Derartige Steckverbindungen sind in der optischen Nachrichten-Übermittlungstechnik insbesondere für Teilnehmersysteme geeignet. In dieser Systemebene sind die Leitungswege erheblich kürzer als bei der Fernübertragung. Deshalb brauchen keine so extrem niedrigen Dämpfungswerte an den Trennstellen eingehalten zu werden wie in der letztgenannten Systemebene. Da bei den Teilnehmersystemen die unterschiedlich langen Leitungswege ohnehin mittels zusätzlich eingefügter Dämpfungsglieder einander angepaßt werden müssen, ist es unwirtschaftlich, hierfür hochpräzise und daher sehr teure Steckverbindungen zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Steckverbindung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter zu entwickeln, daß sie zugleich die Funktion eines optischen Filters mit vorgegebener Dämpfung erfüllt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Aus der DE-OS 34 16 025 ist noch eine LWL-Steckverbindung bekannt, bei der die Stirnflächen der Faserendhülsen und damit auch der Fasern unter einem bestimmten Winkel schräg in bezug auf die Faserachse angeschliffen sind. Zweck dieses Anschliffs ist es hier jedoch sicherzustellen, daß sich die Faserendflächen einerseits nicht berühren und andererseits niemals planparallel zueinander ausgerichtet sein können. Diese Maßnahme führt eine zusätzliche unbeabsichtigte Dämpfung ein, beseitigt aber bei bestimmten konstruktiven Gegebenheiten die Gefahr, daß die Faserstirnflächen bei direktem Kontakt beschädigt werden und Einfügungsdämpfung und Reflexionsdämpfung durch Interferenzeffekte temperaturabhängig schwanken.

Im Gegensatz dazu sind bei der erfindungsgemäßen Ausführung die Faserstirnflächen planparallel, sie können direkten Flächenkontakt haben und der Schräganschliff dient als Konstruktionsmittel, um eine bestimmte Filterfunktion bei gleichzeitig vorgegebenem Reflexionsverfahren zu erreichen.

Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Steckverbindung mit zwei gekoppelten, in je einer Faserendhülse fixierten Glasfasern, teilweise längsgeschnitten;

Fig. 2 eine Faserendhülse der Fig. 1, teilweise längsgeschnitten;

Fig. 3 die Faserendhülse der Fig. 2, in der Vorderansicht.

In Fig. 1 ist die Steckverbindung allgemein mit 1 bezeichnet. Sie besteht aus einem aus zwei Teilen fest zusammengefügten Steckerkörper 2, den axial eine Aufnahmebohrung 3 für zwei Faserendhülsen 4 durchsetzt. Die Enden des Steckerkörpers 2 sind als Gewindestutzen 5 ausgebildet, welche je eine Überwurfmutter 6 tragen. Im Innern des Steckerkörpers 2 ist außerdem eine radial umlaufende Nut 7 vorgesehen. Die Nut 7 dient zur Aufnahme eines radial federnden Ringes 8, der das Zentrierelement bildet, welches vor dem Zusammenfügen des Steckerkörpers 2 lose eingelegt wird. Der Ring 8 besteht aus einem elastischen O-Ring oder einer entsprechend ringförmig gestalteten Formfeder. Um die Federkraft radialsymmetrisch wirksam werden zu lassen, ist der Innendurchmesser des Ringes 8 kleiner als die am kopplungsseitigen Ende je einen Konus 9 aufweisenden Faserendhülsen 4.

Jede der beiden Faserendhülsen enthält ein Ende einer Lichtleitader 10 mit an der Stirnfläche 11 zentrisch zur Konusachse fixierter Glasfaser 12. Die Stirnflächen 11 beider Faserendhülsen 4 einschließlich der Glasfasern 12 sind jeweils senkrecht oder schräg zur Faserachse angeschliffen und poliert. Wenigstens eine der Stirnflächen 11 ist zumindest im optisch wirksamen Bereich mit einer beispielsweise durch Aufdampfen aufgebrachten Filterschicht 13 versehen. Die Filterschicht 13 kann aus einer aufgebrachten Metallschicht, einer dielektrischen Einfach- oder Mehrfachfilterschicht oder aus einer metallenen und dielektrischen Schichtenkombination bestehen.

Der Anschliffwinkel der Stirnflächen 11 beider Faserendhülsen 4 ist identisch, so daß eine um 180° zur anderen um die Längsachse gedrehte Faserendhülse beim Stecken mit der Stirnfläche planparallel an der anderen Stirnfläche 11 zur Anlage kommt. Um dies zu gewährleisten, ist eine verdrehsichere Führung vorgesehen, die ein funktionsgerechtes Stecken der Faserendhülsen 4 sicherstellt. Da letztere ohnehin einen Bund 14 zur Anlage eines zwischen diesem und der Überwurfmutter 6 eingefügten elastischen Ringes 15 aufweisen, ist der Bund 14 zugleich als Codierelement ausgebildet.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, besteht die als Verdrehschutz wirkende Codierung beispielsweise aus einer an der Vorderseite des Bundes 14 vorstehenden Nase 16 und/oder einem Schlitz 17, die mit komplementären Ausnehmungen 18 und/oder Vorsprüngen des Steckerkörpers 2 zusammmenwirken. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Ausnehmungen 18 um 180° zueinander versetzt an den Stirnseiten des Steckerkörpers 2 angeordnet. Nach dem Einstecken von zwei Faserendhülsen 4 in den Steckerkörper 2 gelangen diese durch Eindrehen der Überwurfmuttern 6 unter Federwirkung der elastischen Ringe 15 zur gegenseitigen Anlage. Hierbei wird der in der Nut 7 des Steckerkörpers 2 lagernde Ring 8 geweitet, wodurch eine Zentrierkraft entsteht, welche die Faserendhülsen 4 mit den Enden der Glasfasern 12 auf eine gemeinsame mechanische und optische Achse ausrichtet.

Mit der Steckverbindung 1 sind verschiedene Vorteile erzielbar. Durch Aufbringen einer geeigneten Filterschicht 13 auf die geschliffenen und polierten Stirnflächen der Glasfasern 12 erhält die Steckverbindung 1 eine bestimmte wellenlängenabhängige Übertragungsfunktion. Diese ist veränderbar durch Wahl eines anderen Schliffwinkels der Faserendhülsen-Stirnfläche 11 gegenüber der Glasfaserachse. Außerdem auch durch die Beschaffenheit der Filterschicht 13 auf einer oder beiden Faserstirnflächen. Je nach gewünschter optischer Dichte kann die Dicke der Filterschicht 13 in Abhängigkeit von Anzahl und Material der einzelnen Schichten im Bereich von einigen Nanometern bis zu einigen Mikrometern betragen. Bei Verwendung der Steckverbindung 1 als wellenlängenselektives Filter wird beispielsweise eine oder eine Folge von vorzugsweise λ/4-dicken Schichten dielektrischen Materials aufgetragen.

Die Steckverbindung gestattet es, in einem hochwertigen optischen Nachrichten-Übermittlungssystem die Funktionen der lösbaren Verbindung von Glasfaserenden, der wellenselektiven Leistungsaufteilung und der Pegelanpassung zu erfüllen. Auf diese Weise können drei separate Baueinheiten, wie Steckverbinder, Multiplexer/Demultiplexer und Dämpfungsglied durch das eine vorliegende Bauelement ersetzt werden.

Die Vereinigung mehrerer Funktionen in der Steckverbindung 1 bietet Kosten- und Qualitätsvorteile. Sie kann weitgehend vollautomatisch gefertigt werden, gegenüber einer Anzahl von einzelnen Bauelementen, die für sich allein geprüft, dann zusammengeschaltet und als Baugruppe wieder geprüft werden müssen. Qualitätsvorteile ergeben sich im Übermittlungssystem durch eine geringere Anzahl von Einzelbauteilen, wodurch die Betriebszuverlässigkeit erhöht wird. Außerdem wird eine Erhöhung der Nebensprechdämpfung und der Datensicherheit durch eine genauere Bestimmung der Kanallage mittels entsprechender Filterfunktion erreicht, wenn die Steckverbindung als Zusatz zu einer bestehenden Vorselektion verwendet wird. Schließlich ist durch Montage von vorbestimmten Steckverbindungen eine gezielte Zuordnung von ausgewählten Endgeräten zu bestimmten Diensten des Übermittlungssystems möglich.

Claims (6)

1. Optische Steckverbindung für in Faserendhülsen gefaßte Lichtwellenleiter mit einem Steckerkörper, der eine Aufnahme enthält, in die zwei von entgegengesetzten Seiten vorn konische Faserendhülsen bis zur gegenseitigen planparallelen Anlage ihrer Stirnflächen eingesteckt und axial fluchtend aufeinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserendhülsen (4) in der Aufnahme (3) verdrehsicher geführt sind und je eine zur Faserachse senkrecht oder schräg angeschliffene Stirnfläche (11) aufweisen, von denen wenigstens eine im optisch wirksamen Bereich mit einer Filterschicht (13) versehen ist.

2. Optische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (13) aus einer auf die Stirnfläche der Glasfaser (12) aufgebrachten Metallschicht besteht.

3. Optische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (13) eine auf wenigstens eine Stirnfläche der Glasfasern (12) aufgebrachte dielektrische Einfach- oder Mehrfachfilterschicht ist.

4. Optische Steckverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (13) aus wenigstens einer metallischen und wenigstens einer dielektrischen Schicht besteht.

5. Optische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrehsichere Führung der Faserendhülsen (4) jeweils aus einer an einem Bund (14) der Faserendhülse (4) vorstehenden Nase (16) und einer im Steckerkörper (2) an jeder Stirnseite vorgesehenen Ausnehmung (18) besteht.

6. Optische Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (18) im Steckerkörper (2) um 180° zueinander versetzt angeordnet sind.