DE4307273C2 - Optisches Koppelteil - Google Patents
Optisches KoppelteilInfo
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
- G02B6/3846—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture with fibre stubs
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches Koppelteil gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US-PS 5,052,775 ist im Zusammenhang mit einem
Anschluß-Modul ein Koppelteil bekannt, das eine Spleiß-
Verbindung zwischen einem Leitungs-Wellenleiter und einem
kurzen Wellenleiterstück ermöglicht. Das Wellenleiterstück
durchzieht ein innerhalb des Moduls angeordnet es
Steckelement, das in eine sich in das Modul erstreckende
Kopplungsbuchse eines modulaußenseitig angeflanschten Kopp
lungskörpers eingeschraubt ist. Das Wellenleiterstück er
streckt sich in nicht näher dargestellter Weise von dem
vorderen Ende über das rückwärtige Ende des Steckelements
hinaus und ist mit dem Leitungs-Wellenleiter in einer
Metallhülse innerhalb eines separaten Spleißkörpers
verbunden. Der separate Spleißkörper ist verhältnismäßig
aufwendig in dem Modul fixiert und besteht aus einem
Grundkörper und einer Abdeckung, die zur Bildung der
Spleißstelle durch einen Hebelmechanismus in den Körper
eingepreßt wird. Die Spleißstelle ist daher von außen weder
sichtbar noch zugänglich und insoweit nicht überprüfbar;
die Güte der Spleißstelle kann daher nur durch aufwendige
optische Messungen beurteilt werden. Außerdem erfordert das
bekannte optische Koppelteil verhältnismäßig viele präzise
zu fertigender und zum montierender Einzelteile.
Aus der EP-A2-0 457 269 und WO 90/07136 sind op
tische Koppelteile zum optischen Ankoppeln eines optischen
Wellenleiters einer Anschlußleitung bekannt. Das z. B. in
einem Steckverbinder angeordnete Koppelteil enthält ein
Steckelement, dessen vorderes Ende eine Koppelstirnfläche
aufweist und dessen hinteres Ende von einem Gegenlager
aufgenommen ist. Das Steckelement kann aus einem Keramik
stift bestehen (WO 90/07136), in dessen zentraler Bohrung
der endseitig von Coating und Aderhülle befreite Leitungs-
Wellenleiter eingeklebt ist. Das aus der Koppelstirnfläche
austretende Ende des Wellenleiters muß zur Bildung einer
hochwertigen optischen Koppelfläche mehreren Bear
beitungsgängen, insbesondere Schleif- und Poliervorgängen,
unterzogen werden. Wird dabei das Kopplungsteil und/oder
der Wellenleiter beschädigt oder ein fehlerhaftes
Kopplungsteil verwendet, führt dies zum Ausschuß der gesam
ten bisher montierten Anschlußleitung. Eine Feldmontage
(Montage vor Ort bzw. in einem Kabelschacht) ist mit den
bekannten Kopplungsteilen kaum möglich.
Aus der DE-A1-38 38 429 ist ein Steckelement bekannt, das
ein ungefähr bis zu seiner Mitte reichendes erstes Wellen
leiterstück enthält, das im Steckelement mit einem
rückwärtig eingeführten Wellenleiter einer optischen
Anschlußleitung verklebt ist. Um eine hochwertige optische
Verbindung zwischen dem Wellenleiterstück und dem Leitungs-
Wellenleiter zu gewährleisten, muß eine Austrittsöffnung
für überschüssigen Klebstoff und eingeschlossene Luft
geschaffen werden. Dazu ist das Steckelement mit einer
Ausnehmung versehen. Diese Ausnehmung führt zu einer
Kerbwirkung und damit zu einer erheblichen Schwächung der
mechanischen Fertigkeit des Steckelements. Daher muß das
bekannte Steckelement von einer stabilisierenden Metall
hülse umgeben sein. Um bei dieser Konstruktion die bei
Steckelementen in geringsten Toleranzbereichen geforderte
Zentrizität des Wellenleiterstücks zu gewährleisten, ist
auch eine teure, hochpräzise Bearbeitung der zusätzlichen
Metallhülse nötig. Auch dieses bekannte Steckelement ist
wegen der nur schwer zugänglichen und unsichtbaren
Verbindungsstelle für eine Feldmontage mit einfachen
Mitteln ungeeignet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in
der Schaffung eines einfach und wirtschaftlich herstellba
ren optischen Koppelteils mit einer hohen mechanischen Fe
stigkeit.
Diese Aufgabe wird mit einem optischen Koppelteil mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung be
steht darin, daß die gegenüber äußeren mechanischen und
thermischen Belastungen hochempfindliche Spleißstelle aus
dem beim Einstecken und Trennen besonders belasteten Steck
element heraus in die Aufnahme verlagert ist. Der Schutz
der Spleißstelle vor äußeren Einflüssen gelingt ohne zu
sätzliche Bauelemente, da die Aufnahme in Doppelfunktion
zusätzlich als Schutz der Spleißstelle dient.
Das Steckelement ist wegen der frei zugänglichen, sichtbaren
Spleißstelle auch besonders gut für eine einfache
Feldmontage geeignet. Die Aufnahme kann integraler
Bestandteil eines Steckverbinder-Gehäuses sein.
Die Ausnehmung in der Aufnahme ermöglicht einen,
insbesondere bei der Feldmontage erwünschten, einfachen Zu
gang zu den Wellenleiterenden bzw. zu der Spleißstelle.
Mit der Durchgangsbohrung werden die zu verspleißenden Wel
lenleiterenden axial ausgerichtet. Die Spleißstelle kann in
der Ausnehmung beispielsweise durch Lichtbogenschweißen
oder durch einen geeigneten lichtleitenden Kleber gebildet
werden. Zum weiteren Schutz der gebildeten Spleißstelle ist
es vorteilhaft, die Ausnehmung unter Festlegung der
Spleißstelle zu vergießen.
Fertigungstechnisch hat sich ein im Bereich der Ausnehmung
angeordnetes Federelement als vorteilhaft erwiesen, das das
zu verbindende Ende des Leitungs-Wellenleiters und das
zweite Ende des Wellenleiterstücks zumindest vor Bildung
der Spleißstelle fixiert. Die zu verbindenden
Wellenleiterenden können dazu in der Aufnahme zumindest im
Bereich der Ausnehmung in einer von zwei prismatischen
Erhebungen gebildeten V-förmigen Nut ausgerichtet und ge
lagert sein.
Das Federelement ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestal
tung der Erfindung besonders kompakt und leicht zu lagern,
wenn es als Blattfeder mit einer Aussparung ausgebildet ist
und das zu verbindende Ende des Leitungs-Wellenleiters und
das zweite Ende des Wellenleiterstücks von gegenüberliegen
den Kanten der Aussparung federkraftbeaufschlagt sind.
Vorzugsweise können beidseitig und symmetrisch zur Ausneh
mung und zur Durchgangsbohrung im wesentlichen senkrechte
Zugangsbohrungen vorgesehen sein, die in die Durchgangsboh
rung münden und in die Stopfen einsetzbar sind. Die Stopfen
fixieren das zu verbindende Ende des Leitungs-Wellenleiters
und das zweite Ende des Wellenleiterstücks zumindest vor
Bildung der Spleißstelle.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer
Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes optisches Koppelteil,
Fig. 2 eine Aufnahme für ein Steckelement,
Fig. 3A, 3B, 3C ausschnittsweise eine Aufnahme mit einem
Federelement und
Fig. 4A, 4B, 4C ausschnittsweise eine weitere Aufnahme.
Das in Fig. 1 gezeigte optische Koppelteil 1 umfaßt ein
Steckelement 2 in Form eines Keramikstifts mit einer balli
gen Stirnfläche 3 und mit einer zentrischen Bohrung, in die
das erste Ende 4 eines einzelnen Wellenleiterstücks 5 ein
geführt ist. Die Endfläche des Endes 4 schließt mit der
Stirnfläche 3 ab. Das zweite Ende des Wellenleiterstückes 5
tritt rückwärtig (vgl. Fig. 2) aus dem Steckelement 2 aus
und ist mit einem optischen Leitungs-Wellenleiter 6 einer
Verbindungsleitung verschweißt, die rückwärtig in eine
Aufnahme 8 eintritt. In der Aufnahme 8 (Gegenlager) ist das
hintere Ende 9 des Steckelements 2 gelagert.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter, detaillierter Darstellung
die Aufnahme 8, die in ihrem steckelementnahen Bereich 10
eine auf die Außendurchmesser des Wellenleiterstücks 5 und
des Leitungs-Wellenleiters 6 abgestimmte Durchgangsbohrung
12a, 12b hat. Die Durchgangsbohrung 12a, 12b durchdringt
eine Ausnehmung 20. Das zweite Ende 21 des Wellenleiter
stücks 5 und ein Ende 22 des Wellenleiters 6 sind in der
Ausnehmung 20 unter Bildung einer Spleißstelle 23 ver
schweißt. Die Spleißstelle 23 ist in der Ausnehmung 20 mit
einer Vergußmasse 24 vergossen und dadurch fixiert. Die
Spleißstelle ist so gleichzeitig (durch Festlegung des
Endes 22) gegen Zugbelastungen geschützt.
Das andere (zweite) Ende des optischen Wellenleiters 6 kann
in einer der Fig. 2 entsprechenden Weise mit einem Steck
element verbunden sein, wobei selbstverständlich auch
Steckelemente in abgewandelter Form - z. B. in Form von
Buchsen - verwendet werden können.
Die Fig. 3A, 3B und 3C zeigen ausschnittsweise eine mög
liche Ausbildung einer in die Aufnahme 8 (Fig. 1 und 2)
eingeformten Ausnehmung 54, in der ein Federelement in Form
einer Blattfeder 60 in Hinterschneidungen 62, 63 gelagert
ist. Das Ende 22 des Wellenleiters 6 und das zweite Ende 21
des Wellenleiterstücks 5 sind im Bereich der Ausnehmung 54
in einer V-förmigen Nut 66 gelagert, deren Seiten von Sei
tenflächen prismatischer Erhebungen 67, 68 gebildet sind.
Die Wellenleiter 5, 6 sind endseitig jeweils einfach von
oben in die Nut 66 einlegbar, was insbesondere bei einer
Feldmontage von großem Vorteil ist.
Die Blattfeder 60 ist in Richtung auf die Nut 66 vorge
spannt und hat eine Aussparung 70. Das zweite Ende 21 ist
von einer Kante 71 der Aussparung 70 federbeaufschlagt;
eine gegenüberliegende Kante 72 beaufschlagt das Ende 22
mit einer entsprechenden Federkraft, so daß die Enden 21,
22 in der Nut 66 bestens zugänglich vorfixiert sind und in
dieser Lage z. B. durch Lichtbogenschweißung oder Klebung
miteinander unter Bildung einer Spleißstelle 88 verbunden
werden können.
Die Fig. 4A, 4B und 4C zeigen eine alternative Fixie
rungsmöglichkeit der Enden 21, 22. Beidseitig einer Ausneh
mung 79 sind Zugangsbohrungen 80, 81 vorgesehen, die im we
sentlichen senkrecht zu einer Durchgangsbohrung 83 verlau
fen und in diese münden. In die Zugangsbohrungen 80, 81
sind nicht gezeigte Elastomer-Stopfen einsetzbar, die die
Enden 21, 22 in eine Nut 85 pressen und fixieren. Die gut
zugängliche Spleißstelle 88 kann in beschriebener Weise
dann im Bereich der Ausnehmung 79 erzeugt werden.
Das erfindungsgemäße optische Koppelteil erlaubt eine sepa
rate Herstellung und Bearbeitung der Steckelemente mit den
Wellenleiterstücken, wobei die Spleißstellen ohne zusätzli
che Bauelemente in einfacher Weise durch die Aufnahmen be
stens geschützt sind.
Claims (5)
1. Optisches Koppelteil zum optischen Ankoppeln eines
Leitungs-Wellenleiters (6)
mit einem mit einer Aufnahme (8) verbundenen Steckelement
(2), das von einem optischen Wellenleiterstück (5)
durchzogen ist, dessen erstes Ende an einer Koppel
stirnfläche (3) am vorderen Ende des Steckelements (2)
endet und dessen zweites Ende (21) aus dem rückwärtigen
Ende (9) des Steckelements (2) austritt und mit einem Ende
(22) des Leitungs-Wellenleiters (6) an einer Spleißstelle
(23) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - nur das rückwärtige Ende (9) des Steckelements (2) in der als Gegenlager ausgebildeten Aufnahme (8) gelagert ist,
- - daß die Aufnahme (8) zumindest im steckelementnahen Bereich (10) eine auf die Außendurchmesser des Wellenleiterstücks (5) und des Leitungs-Wellenleiters (6) abgestimmte Durchgangsbohrung (12a, 12b) aufweist,
- - daß die Durchgangsbohrung (12a, 12b) eine von außen frei zugängliche Ausnehmung (20) durchdringt und
- - daß die Spleißstelle (23) in der Ausnehmung (20) liegt.
2. Optisches Koppelteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (20) unter Festlegung der Spleißstelle (23) ver gossen ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (20) unter Festlegung der Spleißstelle (23) ver gossen ist.
3. Optisches Koppelteil nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
ein im Bereich der Ausnehmung (54) angeordnetes
Federelement (60), das das zu verbindende Ende (22) des
Leitungs-Wellenleiters (6) und das zweite Ende (21) des
Wellenleiterstücks (5) zumindest vor Bildung der
Spleißstelle (78) fixiert.
4. Optisches Koppelteil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Federelement (60) eine Blattfeder mit einer Aussparung (70)
ist und daß das zu verbindende Ende (22) des Leitungs-
Wellenleiters (6) und das zweite Ende (21) des
Wellenleiterstücks (5) von gegenüberliegenden Kanten (71,
72) der Aussparung (70) federkraftbeaufschlagt sind.
5. Optisches Koppelteil nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch zur
Durchgangsbohrung (83) im wesentlichen senkrechte
Zugangsbohrungen (80, 81), die in die Durchgangsbohrung (83)
münden und in die Stopfen einsetzbar sind, die das zu
verbindende Ende (22) des Leitungs-Wellenleiters (6) und
das zweite Ende (21) des Wellenleiterstücks (5) zumindest
vor Bildung der Spleißstelle (88) fixieren.
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