DE4105986A1 - Zentriereinrichtung fuer einen lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentriereinrichtung mit einem sich verengenden Tunnel zum Einführen eines Lichtwellenleiters.

Es ist bekannt, in optischen Steckverbindern zur Zentrierung eines Lichtwellenleiters in einer hülsenförmigen Halterung Lagersteine mit zentrischer Öffnung vorzusehen, die dem Durchmesser des Lichtwellenleiters genau angepaßt ist. Um das Einführen des Lichtwellenleiters in die Lagersteine zu erleichtern, können deren Öffnungen eingangsseitig trichterförmig gestaltet sein (deutsche Patentschrift 36 27 803).

Wegen Durchmessertoleranzen von Lichtwellenleitern führt die bekannte Anordnung nicht immer zu einer ausreichenden Zentrierung.

Im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Herstellung eines Linsenelementes ist es bekannt, ein einziges Zentrierelement mit einer Bohrung zu verwenden, die an dem Ende, das dem Linsenelement zugewandt ist, konisch oder abgestuft ausgeführt ist; dadurch ist es möglich, Durchmessertoleranzen von Lichtwellenleiterenden zu berücksichtigen (DE 39 24 703 A1, Spalten 2 und 3).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine leicht herstellbare und zuverlässige Zentriereinrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Zentriereinrichtung mit den Merkmalöen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. In einer kreiszylindrischen Hülse 1, die als Teil eines Lichtwellenleitersteckers gedacht ist, steckt eine Linse 2 und eine Scheibenpackung, die aus Scheiben 31 bis 50 gebildet ist. Diese Scheiben weisen zentrische Öffnungen auf, deren Durchmesser in einer Einführungsrichtung 4 abnehmen. In dieser Richtung ist ein Ende eines Lichtwellenleiters 5 eingeführt, dessen Durchmesser innerhalb zulässiger Toleranzgrenzen etwas kleiner ist als der Nennwert des entsprechenden Lichtwellenleiter-Typs.

Die Scheiben 31 bis 33 haben jeweils Öffnungen mit demselben Durchmesser. Im Teilbereich von der Scheibe 33 bis zur Scheibe 50 verringern sich die lichten Weiten der Öffnungen von Scheibe zu Scheibe, so daß sich der Lichtwellenleiter 5 je nach seiner Dicke in Einführungsrichtung 4 unterschiedlich tief in den Tunnel einschieben läßt, der durch die Öffnungen in den Scheiben gebildet ist.

Jede Öffnung besteht aus einem kreiszylindrischen Teil 6 und einem vorgelagerten, sich verjüngenden Teil 7, der das Einführen des Lichtwellenleiters 5 erleichtert.

Ein Lichtwellenleiter, dessen Durchmesser an der oberen Toleranzgrenze liegt, läßt sich lediglich bis zur Scheibe 34 in den Tunnel einschieben, während sich ein Lichtwellenleiter 5 an der unteren Grenze des Toleranzbereiches bis zur Scheibe 50 oder sogar bis zur Linse 2 einschieben läßt, deren optische Achse koaxial zur Tunnelachse 8 ausgerichtet ist.

An die Stelle der Linse 2 kann auch ein anderes optisches Bauelement treten.

Die Anordnung hat den Vorteil, daß trotz der Toleranzen der Durchmesser von Lichtwellenleitern auf einfache Weise eine Zentrierung ermöglicht wird. Die Scheiben können preiswert und in großen Stückzahlen aus Materialien hergestellt werden, die in der Halbleitertechnik für die Substrate verwendet werden. Toleranzen des Innen- und des Außendurchmessers sowie der Konzentrizität liegen im Submikrometerbereich. Die stufenförmige Abnahme der Innendurchmesser der Scheiben richtet sich nach der Anzahl der verwendeten Scheiben und dem abzudeckenden Innendurchmesserbereich entsprechend dem Toleranzbereich des Durchmessers des Lichtwellenleiters. Verändert man den Innendurchmesser der Scheiben z. B. in Stufen von 0,3 Mikrometer, so erhält man eine quasi kegelförmig sich verjüngende Bohrung von 123 bis 129 µm Durchmesser unter Verwendung von 20 Scheiben für denjenigen Teilbereich des Tunnels, in welchem sich dieser verjüngt. In diesem abgestuften Tunnel zentriert sich der Lichtwellenleiter 5 beim Einführen von selbst, so daß sich ein sehr geringer radialer Versatz gegenüber der Achse 8 ergibt. In axialer Richtung erhält man zwar einen Abstand zwischen der Linse 2 und dem freien Ende des Lichtwellenleiters 5, der vom jeweiligen Durchmesser des Lichtwellenleiters 5 abhängt. Dieser Fehler beeinflußt die Dämpfung eines (z. B. in einem Stecker angeordneten) Linsenelementes, wie in der Zeichnung dargestellt, aber sehr viel weniger als ein radialer Versatz.

Claims (5)

1. Zentriereinrichtung mit einem sich stufenförmig verengenden Tunnel zum Einführen eines Lichtwellenleiters (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel durch hintereinander angeordnete Öffnungen (6) in Scheiben (31 bis 50) einer Scheibenpackung gebildet ist, wobei die lichte Weite der Öffnungen in Einführungsrichtung zumindest in einem Teilbereich der Scheibenpackung von Scheibe zu Scheibe abnimmt ausgehend von einer lichten Weite, die das Einführen eines typgleichen Lichtwellenleiters mit einem Durchmesser an seiner oberen Toleranzgrenze mit geringem Spiel gestattet, bis zu einer lichten Weite, die das Einführen eines typgleichen Lichtwellenleiters mit einem Durchmesser an seiner unteren Toleranzgrenze gerade noch oder gerade nicht mehr erlaubt.

2. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (33 bis 50) in dem genannten Teilbereich entgegen der Einführungsrichtung aufgeweitet sind.

3. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenpackung in eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Öffnung einer Halterung (1) spielfrei eingepaßt ist.

4. Zentriereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1) Teil eines Lichtwellenleiter-Verbindungselementes, insbesondere eines -Steckers ist.

5. Zentriereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich mit der Seite, wo die engste Öffnung liegt, an eine Linse (2) anschließt, wobei die Tunnelachse (8) koaxial zur optischen Achse der Linse ausgerichtet ist.