DE4421531C1 - Verfahren zur Herstellung einer Faser-Ferrule-Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faser-Ferrule- Verbindung, bei dem eine Lichtleiterfaser aus Kunststoff, die bei ihrer Erzeugung in Längsrichtung gestreckt ist, in eine Bohrung einer Ferrule gesteckt wird und darin festgelegt wird, wobei bei Erhitzung der Lichtleiterfaser auf eine Aufquelltemperatur die Streckung zurückgeht und die Lichtleiterfaser durchmessermäßig aufquillt.

Die Lichtleiterfaser aus Kunststoff ist eine polymere optische Faser, d. h. eine Faser aus einem transparenten Kunststoffglas. Die Ferrule besteht aus Metall oder einem wärmebeständigen Kunststoff und ist ein rohr­ förmiges Steckteil, das zwecks optischer Verbindung zweier Lichtleiter­ fasern in eine Zentrierhülse gesteckt wird. Die im Zuge ihrer Erzeugung gestreckte Lichtleiterfaser hat die Eigenschaft, diese Streckung bei rela­ tiv starker Erhitzung, z. B. über 85°C, wieder zu verlieren, d. h. in der Länge zu schrumpfen, wobei sie sich im Durchmesser beachtlich ver­ größert bzw. erweitert.

Bei einem durch die Praxis bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird der in der Ferrule unterzubringende Bereich der Lichtleiterfaser mit einem Klebemittel bestrichen und in die Bohrung der Ferrule ge­ bracht, wo er an die Wandung der Bohrung anklebt, wobei das Klebe­ mittel trocknet. Das Einbringen des Klebemittels und das Trocknen las­ sen sind relativ umständlich und zeitaufwendig.

Es ist bekannt (US-PS 4261644) zwei in eine Hülse gesteckte Lichtleiterfasern in der Hülse festzulegen, indem die Hülse aus einer Memory-Legierung besteht und sich bei Erhitzung im Durchmesser zusammenzieht allerdings ist hier für die Hülse die spezielle Memory-Legierung nötig. Bekannt (US-PS 4135781) ist es weiterhin, eine die Lichtleiterfaser aufnehmende Bohrung einer Ferrule sich einerends erweitern zu lassen und zwecks Endflächenbearbeitung ein Faserendstück in die Bohrungserweiterung zu drücken.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das weniger umständlich und zeitaufwendig ist. Die Erfindung sieht, diese Aufgabe lösend, ein Verfahren vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die die Lichtleiterfaser aufnehmende Ferrule bis zur Aufquelltemperatur an der Lichtleiterfaser erhitzt wird.

Da der in der Ferrule befindliche Bereich der Lichtleiterfaser sich bei Er­ hitzung auf Aufquelltemperatur in nicht reversibler Weise im Durchmes­ ser ganz erheblich vergrößern kann, schmiegt bzw. paßt es sich sehr eng an die Innenwandung der Bohrung. Die Bohrung ist in der Regel im Durchmesser um ein Spiel größer als die Lichtleiterfaser, damit diese bequem in die Bohrung geschoben werden kann. Es hat z. B. die Boh­ rung einen Durchmesser von 1,05 mm für einen Faserdurchmesser von 1 mm. Der durch das Aufquellen des in der Ferrule befindlichen Faserbe­ reichs bedingte Sitz der Lichtleiterfaser in der Ferrule ist gegen axiale Zugkräfte ausreichend fest. Für diesen zugfesten Sitz ist es nur erfor­ derlich, die Ferrule mit der eingesteckten Lichtleiterfaser zu erwärmen, z. B. in eine ringförmige Heizvorrichtung einzubringen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn eine Ferrule ver­ wendet wird, deren Bohrung radiale Durchmesservergrößerungen auf­ weist. Das Material der aufquellenden Lichtleiterfaser dringt in die Durchmesservergrößerung. Hierdurch wird die axiale Zugfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Verbindung weiter verbessert. Die radiale Durchmesservergrößerung ist z. B. eine umfangsmäßig umlaufende Nut in der Wandung der Bohrung.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn eine Ferrule verwendet wird, deren Bohrung sich einerends erweitert. Diese an sich bekannte Gestaltung der Bohrung der Ferrule dient der Endflächenbear­ beitung der Faser dahin, daß das Faserende bündig mit dem Ferrulen­ ende ist und von optisch guter Qualität, d. h. glatt und sauber ist. Es wird hierzu ein Faserendstück mit einer Heizplatte ausgeschmolzen und in die Bohrungserweiterung gedrückt. Die zum Erhitzen der zum Andrücken verwendeten Heizplatte vorgesehene Heizvorrichtung läßt sich auch zum Erhitzen der Ferrule einsetzen, so daß der für das erfindungsgemäße Verfahren nötige Aufwand relativ gering ist.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 im Schnitt eine Ferrule und eine Lichtleiterfaser im gestreckten Zustand,

Fig. 2 im Schnitt die Ferrule und die Leichtleiterfaser gemäß Fig. 1, je­ doch mit einem aufgequollenen Bereich der Lichtleiterfaser, und

Fig. 3 im Schnitt die Ferrule und die Lichtleiterfaser gemäß Fig. 2, je­ doch mit einem endflächenbearbeiteten Ende der Lichtleiterfaser.

Gemäß Zeichnung ist eine Lichtleiterfaser 1 aus Kunststoff in eine Fer­ rule 2 aus Metall gesteckt, die eine durchgehende Bohrung 3 aufweist, deren Querschnitt über den wesentlichen Teil der axialen Länge hin gleichbleibend und rund ist und sich zum einen Ende hin konisch erwei­ tert 4. Zwischen der im Querschnitt gleichbleibend runden gestreckten Lichtleiterfaser 1 und der Wand der Bohrung 3 ist ein Spalt 5 vorgese­ hen, wie Fig. 1 zeigt. Gemäß Fig. 2 ist die Ferrule 2 auf die Aufquell­ temperatur der Lichtleiterfaser erhitzt worden, so daß diese um eine Stufe 6 aufgequollen ist, und zwar überall dort, wo die erhitzte Ferrule der Lichtleiterfaser ausreichend nahekommt. Somit ist das Spiel 5 aus Fig. 1 gemäß Fig. 2 mit Fasermaterial aufgefüllt. Die konische Erweite­ rung 4 ist noch frei von Fasermaterial. Gemäß Fig. 3 ist ein Reststück der Lichtleiterfaser 1 mittels einer nicht gezeigten Heizplatte in die Er­ weiterung hineingedrückt bzw. eingebügelt, so daß eine glatte und saubere Endfläche 7 entstanden ist.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Faser-Ferrule-Verbindung, bei dem eine Lichtleiterfaser aus Kunststoff, die bei ihrer Erzeugung in Längsrichtung gestreckt ist, in eine Bohrung einer Ferrule gesteckt wird und darin festgelegt wird, wobei bei Erhitzung der Lichtleiterfaser auf eine Aufquelltemperatur die Streckung zurückgeht und die Lichtleiterfaser durchmessermäßig auf­ quillt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lichtleiterfaser aufnehmende Ferrule bis zur Aufquelltempe­ ratur an der Lichtleiterfaser erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ferrule verwendet wird, deren Bohrung radiale Durchmesservergrößerungen aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ferrule verwendet wird, deren Bohrung sich einerends erweitert.