DE3838429A1 - Optisches steckerelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Stecker­ element mit einem an einer Koppelstirnfläche endenden, am Steckerelement fixierten Lichtwellenleiter (LWL).

Ein derartiges Steckerelement ist beispielsweise in Electronics Letters 1974, Seite 280, beschrieben. Das Ende eines LWL einer optischen Leitung wird dabei in eine Glas­ kapillare eingeklebt. Die Koppelstirnfläche des Stecker­ elements muß eine gute optische Qualität aufweisen. Sie wird deshalb geschliffen und poliert. Dabei wird eine konvex ballige Kontur bevorzugt, damit korrespondierende zu koppelnde Steckerelemente zur Vermeidung von Fresnel­ verlusten in der optischen Achse der zu koppelnden LWL aneinander anliegen.

Die Stirnfläche des im Steckerelement fixierten LWL kann auch durch thermische Erweichung geformt werden (EP-A 1 04 513).

Eine riefenfreie, orthogonal zur LWL-Achse verlaufende ebene Stirnfläche wird auch bei Steckerelementen benötigt, welche über Linsenelemente gekoppelt werden (DE-OS 30 12 118).

In jedem Fall bereitet es Schwierigkeiten, die Koppel­ stirnflächen eines an einer optischen Leitung angebrachten Steckerelements zu bearbeiten. Dafür sind aufwendige Spezialwerkzeuge erforderlich, welche bei der Verlegung und beim Anschluß eines optischen Kabels sowie bei der Reparatur einer defekten Steckverbindung vor Ort oft nicht verfügbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Anbringung eines optischen Steckerelements der eingangs genannten Art an einer optischen Leitung zu verringern.

Die Lösung gelingt dadurch, daß im Steckerelement eine zum fixierten LWL ausgerichtete Aufnahme für einen mit dem fixierten LWL zu verbindenden LWL einer optischen Leitung angeordnet ist.

Ein erfindungsgemäßes Steckerelement kann im Hersteller­ werk einschließlich aller aufwendigen Bearbeitungsvorgänge vorgefertigt werden. Dabei besteht auch dort der Vorteil, daß bei der Bearbeitung der Koppelstirnflächen noch keine optische Leitung mit den Steckerelementen verbunden ist.

Nach Beendigung der Bearbeitungsvorgänge kann eine optische Leitung nachträglich mit dem Steckerelement durch einen auch vor Ort einfach herstellbaren Klebespleiß ver­ bunden werden. Dabei kann das Steckerelement in einem Stecker bereits fertig montiert sein.

Im Falle einer Beschädigung der Koppelstirnfläche eines Steckerelements oder bei einem Bruch einer angeschlossenen optischen Leitung ist eine Reparatur durch Auswechseln des Steckerelements und erneuten Anschluß der optischen Lei­ tung mittels Klebespleiß auf einfache Weise möglich.

Gegenüber Steckerelementen, aus welchen der fixierte LWL in Form eines sogenannten "pigtails" herausgeführt ist, an welchen dann die zu verbindenden optischen Leitungen ange­ spleißt werden müssen, besteht der Vorteil, daß außerhalb des Steckers keine zu schützende Spleißstelle vorhanden ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Klebespleiß­ stelle Bestandteil des Steckerelements. Sie ist optimal geschützt und äußerlich nicht erkennbar, da sie im allge­ meinen innerhalb eines das Steckerelement umgebenden Steckergehäuses untergebracht ist.

Für den Klebespleiß können Halte- und Ausrichtelemente eingesetzt werden, wie sie dem Fachmann für die Herstel­ lung von Klebespleißen allgemein bekannt sind. Dabei müssen das rückwärtige Ende des im Steckerelement fixierten LWL und der zu verbindende LWL möglichst mit orthogonalen Trennflächen koaxial aneinander gelegt sein. Zur Vermeidung von zwischenliegenden Luftschichten sollte ein aushärtbares optisch leitendes Medium zwischengefügt sein, dessen Brechungsindex demjenigen der LWL entspricht. Dieses Medium kann der Kleber sein, mittels welchen der zu verbindende LWL an das Steckerelement geklebt wird.

Bei einer besonders einfach handhabbaren Lösung ist vorgesehen, daß die Aufnahme eine Bohrung ist, deren Durchmesser dem zu verbindenden LWL angepaßt ist, wobei die Einführung des zu verbindenden LWL dadurch erleichtert werden kann, daß das Ende der Aufnahmebohrung eine Erweiterung zur Einführung eines mit dem Steckerelement zu verbindenden LWL aufweist. Zum Anschluß des Steckerelements an den LWL einer optischen Leitung wird der zu verbindende LWL in die Aufnahmebohrung bis an den im Steckerelement fixierten LWL geschoben und in dieser Lage mit dem Steckerelement verklebt.

Damit überschüssiger Kleber an der Verbindungsstelle der LWL ebenso wie die eingeschlossene Luft ausweichen konnen, ist vorgesehen, daß in die Bohrung im Bereich der Verbindungsstelle ein Ausgleichshohlraum ragt. Eine bevorzugte Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichshohlraum eine in die Bohrung eines Röhrchens ragende nach außen offene Sacklochbohrung ist.

Dabei sind vorzugsweise der fixierte LWL, zumindest dessen rückwärtiges Ende, und der zu verbindende LWL in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet.

Die Erfindung wird anhand der Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen optischen Steckerstift mit einem erfindungsgemäßen Steckerelement.

Fig. 2 zeigt ein in einen Linsenstecker integriertes erfindungsgemäßes Steckerelement.

Fig. 3 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführung eines Steckerelements.

Eine Metallhülse 1 des in Fig. 1 dargestellten Stecker­ stifts umgibt ein erfindungsgemäß gestaltetes Stecker­ element. In der Mittelbohrung eines Glasröhrchens 2 ist ein kurzer Längenabschnitt 3 eines LWL 3 insbesondere durch Kleben fixiert. Die Koppelstirnfläche 4 des aus dem fixierten LWL 3 und dem Glasröhrchen 2 bestehenden Steckerelements ist konvex ballig geschliffen und poliert. Nach den erforderlichen Bearbeitungsvorgängen ist der LWL 5 einer optischen Leitung in das rückwärtige Ende der Mittelbohrung des Glasröhrchens 2 bis an den fixierten LWL 3 eingeschoben. In dieser Lage ist der LWL 5 mittels eines optisch leitenden Klebers, dessen Brechungsindex demjenigen der gleichartigen LWL 3 und 5 entspricht, im Glasröhrchen 2 verklebt.

An der Verbindungsstelle 6 sind eventuell vorhandene Abstandsspalte zwischen den Stirnflächen der LWL 3 und 5 durch den Kleber ausgefüllt, so daß dort keine Fresnel­ reflexionen entstehen können.

Damit eingeschlossene Luft und überflüssiger Kleber beim Einführen des LWL 5 ausweichen können, ist ein Sackloch 15 vorgesehen. Es ist im allgemeinen ausreichend, wenn durch das Sackloch 15 ein genügend großes Freivolumen gebildet wird. In besonderen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Sackloch 15 oder einen sonstigen Ausgleichshohlraum zur Umgebungsluft offen zu gestalten.

Gemäß Fig. 2 ist ein erfindungsgemäß gestaltetes Stecker­ element mit eben geschliffener und polierter Koppelstirn­ fläche 7 in die Hülse 8 eines Linsensteckerstifts einge­ setzt. Das vom fixierten LWL 3 geführte Licht wird über eine Kugellinse 9 auf einen korrespondierenden nicht dar­ gestellten Gegensteckerstift übertragen.

Bei dieser Ausführung stoßen die Koppelflächen 7 der Steckerelemente zweier korrespondierender Steckerstifte im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1 nicht aneinander.

Bei der alternativen Ausführung eines zur berührenden Kopplung dienenden Steckerelements gemäß Fig. 3 ist der LWL-Abschnitt 10 in eine V-Nut einer Halterung 11 geklebt, wie es im einzelnen beispielsweise gemäß der DE-OS 37 11 966 ausgeführt werden kann. Das rückwärtige Ende des fixierten LWL 10 ragt in die Mittelbohrung 14 eines Glasröhrchens 12, welches in Ausrichtung zur V-Nut an der Halterung 11 befestigt und mit dieser integriert ist. In den offenen Teil der Mittelbohrung 14 des Glas­ röhrchens 12 kann ein LWL einer optischen Leitung gemäß Fig. 1 eingeführt und nach Art eines Klebespleißes mit dem fixierten LWL 10 verbunden werden. Die kegelige Erweite­ rung 13 der Mittelbohrung des Glasröhrchens erleichtert die Einführung eines LWL.

Claims (10)

1. Optisches Steckerelement mit einem an einer Koppelstirnfläche (4, 7) endenden, am Steckerelement fixierten Lichtwellenleiter (LWL 3, 10), dadurch gekennzeichnet, daß im Steckerelement eine zum fixierten LWL (3, 10) ausgerichtete Aufnahme für einen mit dem fixierten LWL (3, 10) zu verbindenden LWL (5) einer optischen Leitung angeordnet ist.

2. Steckerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme eine Bohrung (14) ist, deren Durchmesser dem zu verbindenen LWL (5) angepaßt ist.

3. Steckerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Aufnahmebohrung (14) eine Erweiterung (13) zur Erleichterung der Einführung eines mit dem Steckerelement zu verbindenden LWL (5) aufweist.

4. Steckerelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmebohrung (14) ein mit dem fixierten LWL (3, 10) zu verbindender LWL (5) einer optischen Leitung bis an den fixierten LWL (3, 10) geschoben und in dieser Lage mit dem Steckerelement verklebt ist.

5. Steckerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbereich (6) zwischen dem fixierten LWL (3, 10) und den zu verbindenden LWL (5) mit einem optisch leitenden Medium ausgefüllt ist, dessen Brechungsindex demjenigen der LWL (3, 5, 10) entspricht.

6. Steckerelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber für den zu verklebenden LWL (5) optisch leitend ist und einen Brechungsindex aufweist, welcher demjenigen der LWL (3, 5, 10) entspricht.

7. Steckerelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der fixierte LWL (3, 10) in einer zur Aufnahmebohrung (14) für den zu verbindenden LWL (5) koaxialen Bohrung angeordnet ist.

8. Steckerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der fixierte LWL (3, 10) in die Aufnahmebohrung (14) hineinragt.

9. Steckerelement nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (14) im Bereich der Verbindungsstelle (6) ein Ausgleichshohlraum (15) ragt.

10. Steckerelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichshohlraum eine in die Bohrung (14) eines Röhrchens (2) ragende nach außen offene Sacklochbohrung (15) ist.