DE3834394A1 - Kopplungsvorrichtung einer optischen faser mit einer lichtemittierenden diode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung einer optischen Faser mit einer lichtemittierenden Diode ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Kopplungsvorrichtung ist aus der DE-PS 29 22 249 bekannt, bei der ein die Diode tragendes Basis­ teil, das in einer zylindrischen Ausnehmung eines Steckergehäuses angesetzt ist, in seiner oberen Stirn­ fläche eine Aussparung aufweist, auf deren Boden die Diode ruht. Ferner stützt sich die vordere Stirnfläche eines die optischen Faser aufnehmendes Steckerteils mit einen die Anschlußfläche der optischen Faser umfassen­ den Flächenabschnitt auf der oberen Stirnfläche des Basisteils ab. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht in einem hohen Kopplungsverlust von 1-2/dB. Ferner ist diese bekannte Kopplungsvorrichtung so ausgeführt, daß die optische Faser mittels eines Schraubverschlusses leicht von der Kopplungsvorrichtung trennbar ist. Eine solche Vorrichtung ist nur mit großem Aufwand herzu­ stellen und daher sehr kostspielig und deshalb für eine Massenproduktion nicht brauchbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kopplungsvor­ richtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen hohen Kupplungswirkungsgrad aufweist und einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann den Merkmalen der Unteransprüche ent­ nommen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kopplungsvorrich­ tung nach Fig. 1 gemäß dem Schnitt .

In den Figuren sind jeweils sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Kopplungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 zeigt einen TO18-Sockel 5 eines Normgehäuses TO18, der auf seiner Sockelfläche 4 eine zentral angeordnete lichtemittie­ rende Diode 3 trägt. Die Diode 3 ist auf der Sockel­ fläche 4 mit einer Schmelze, beispielsweise aus einer Gold-, Zinn-Legierung aufgeschweißt oder mit einem leit­ fähigen Kleber befestigt, um einen elektrischen Kontakt mit einem Elektrodenanschluß 15 zu erhalten, der elek­ trisch leitend mit dem Sockel 5 verbunden ist.

Zur Aufnahme dieses TO18-Sockels 5 enthält ein zylind­ risch ausgebildeter Faseranschlußteil 6 auf einer Stirnseite eine erste, zentrale, zylindrische Bohrung 7 mit einem inneren Durchmesser, der dem Außendurchmesser des TO18-Sockels 5 entspricht. Eine zweite, von der ersten Bohrung 7 abgesetzte, zentrale, zylindrische Bohrung 8 mit einem Durchmesser von ca. 2 mm dient zur Aufnahme der optischen Faser 2, wobei die Anschlußfläche 18 der optischen Faser 2 mit der Bodenebene 10 der ersten Bohrung 7 zusammenfällt. Ferner liegt ein zylin­ drisch geformter Abstandsteil 9, mit gleichem Außendurch­ messer wie der TO18-Sockel 5 zwischen der Sockelfläche 4 und der Faseranschlußfläche 18. Der Abstandsteil 9 kann auch mit dem Faseranschlußteil 6 zusammen aus einem Stück bestehen. Dieser Abstandsteil 9 weist eine erste, zentrale, zur Sockelfläche 4 hin sich verjüngende Öffnung 11 auf, deren Durchmesser demjenigen der Kern­ schicht 2 a der optischen Faser 2 entspricht. Der TO18- Sockel 5 und der Abstandsteil 9 sind in die erste Bohrung 7 des Faseranschlußteiles 6 so angesetzt, daß die lichtemittierende Diodenfläche sich innerhalb der ersten Bohrung 11 in zentraler Lage befindet. Hierbei dient die Verjüngung der ersten Bohrung 11 des Abstands­ teiles 9 als Reflektor 12 der Diode 3, um einen hohen Kopplungsgrad zu erreichen. Der scheibenförmige Ab­ standsteil 9 ist in der Schnittdarstellung der Fig. 2 in einer Draufsicht dargestellt. Dieses Abstandsteil 9 weist neben der ersten Bohrung 11 mit dem Reflektor 12 eine zweite, zylindrische Bohrung 13 auf, die zwischen der ersten Öffnung 11 und dem Rand des Abstandsteiles 9 liegt. Um den anderen Elektrodenanschluß 16 mit der Diode 3 elektrisch über einen Kontaktierungsdraht 17 zu verbinden, weist das Abstandsteil 9 einen die beiden Öffnungen verbindenden Schlitz 14 auf, der so angelegt ist, daß er vom Mittelpunkt des Abstandsteiles 9 aus­ gehend, zentral die zweite Bohrung 13 treffend, bis zum Rand hin das Abstandsteil 9 durchtrennt, vergleiche hierzu Fig. 2. Gemäß Fig. 2 kann der Kontaktierungs­ draht 17 in diesem Schlitz 14 geführt werden. Die Dicke des Abstandsteiles 9 muß so bemessen sein, daß weder die Diode 3 noch der Kontaktierungsdraht 17 die Faseran­ schlußfläche 18 bzw. die Bodenebene 10 der ersten Boh­ rung 7 des Faseranschlußteiles 6 berührt. Die Tiefe dieser ersten Bohrung 7 setzt sich daher aus der Höhe des Sockels 5 ohne dessen Flansch 19 und der Dicke des Abstandsteiles 9 zusammen. Der Flansch 19 dient als Anschlag für das Faseranschlußteil 6. Der Durchmesser des Faseranschlußteils 6 ist gemäß Fig. 1 so gewählt, daß er etwas größer als der Durchmesser des Flansches 19 ist.

Der Faseranschlußteil 6 und das Abstandsteil 9 kann sowohl aus Aluminium als auch aus einem metallisierten, temperaturbeständigen Kunststoff hergestellt werden. Der TO18-Sockel 5, das Abstandsteil 9 und die optische Faser 2 werden mittels eines hochtemperaturfesten Kle­ bers mit dem Faseranschlußteil 6 zusammengefügt, wo­ durch die ganze Kopplungsvorrichtung 1 hermetisch dicht ist.

Eine solche Kopplungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist bei einer hohen Arbeitstemperatur einsetzbar und weist eine hohe Temperaturzyklenfestigkeit auf, wie sie bei­ spielsweise für den Einsatz im Kfz-Bereich erforderlich ist. Dort ist sie beispielsweise für eine Realisierung eines optischen Buses mit Vorteil einsetzbar, unter anderem auch wegen der geringen Kupplungsverluste und deren kostengünstige und einfache Her­ stellung.

Claims (11)

1. Kopplungsvorrichtung (1) einer optischen Faser (2 a, 2 b) mit einer lichtemittierenden Diode (3) , wobei die Diode (3) auf der Sockelfläche (4) eines zylindrischen Sockels (5) angeordnet ist, und die optische Faser (2 a, 2 b) von einem Faseranschlußteil (6) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Faseranschlußteil (6) eine erste, zentrale Öffnung (7) zur Aufnahme des Sockels (5) sowie eine zweite, abgesetzte, zentrale Öffnung (8) zur Aufnahme der optischen Faser (2 a, 2 b) aufweist, daß ein Abstandsteil (9) zwischen der Sockel­ fläche (4) des Sockels (5) und der Bodenfläche (10) der ersten Öffnung (7) des Faseranschlußteils (6) angeordnet ist, daß der Abstandsteil (9) eine erste, zentrale, zylindrische, mit zur Sockelfläche (4) hin sich ver­ jüngende Öffnung (11) aufweist, daß eine zweite Öffnung (13) zur Aufnahme eines ersten Elektrodenanschlusses (16) zwischen der ersten Öffnung (11) des Abstandsteiles (9) und dessen Rand vorgesehen ist, und daß durch einen Schlitz (14) die erste mit der zweiten Öffnung (11, 13) des Abstandsteiles (9) zur Aufnahme eines Kontaktierungs­ drahtes (17) verbunden ist.

2. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Faseranschlußteil (6) und der Abstandsteil (9) aus einem Stück gefertigt sind.

3. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung der ersten Öffnung (11) des Abstandsteiles (9) ab Reflektor (12) ausge­ bildet ist.

4. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Elek­ trodenanschluß (16), der gegenüber dem Sockel (5) elek­ trisch isoliert ist, in die zweite Öffnung (13) des Abstandsteiles (9) eingeführt ist, und daß ein zweiter Elektrodenanschluß (15) mit dem Sockel (5) elektrisch leitend verbunden ist.

5. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Abstandsteiles (9) so zu bemessen ist, daß die Anschluß­ fläche (18) der optischen Faser (2 a, 2 b) weder die Diode (3) noch den Kontaktierungsdraht (17) berührt.

6. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faseranschluß­ teil (6) aus Aluminium besteht.

7. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faseranschlußteil (6) aus einem metallisierten, temperaturbeständigen Kunst­ stoff besteht.

8. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsteil (9) aus Aluminium besteht.

9. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsteil (9) aus metallisiertem, temperaturbeständigem Kunststoff be­ steht.

10. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (5), der Abstandsteil (9) und die optische Faser (2 a, 2 b) mit dem Faseranschlußteil (6) mittels eines hochtempe­ raturbeständigen Klebers verbunden sind.

11. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Sockel (5) der Sockel eines Normgehäuses TO18 verwendbar ist.