DE60210982T2

DE60210982T2 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden einer optischen faser

Info

Publication number: DE60210982T2
Application number: DE60210982T
Authority: DE
Inventors: Giacomo Rossi; Guido Oliveti
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: ATE324605T1; EP1415184B8; WO2003014791A2; EP1415184A2; WO2003014791A3; DE60210982D1; AU2002336951A1; EP1415184B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser. Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Verbinder für optische Fasern und eine Vorrichtung zum Verbinden einer oder mehrerer optischer Fasern mit einer entsprechenden Verbindungskomponente. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Verbinders für eine optische Faser, ein Verfahren zum Abschließen eines faseroptischen Kabels, eine faseroptische Kommunikationsleitung und ein Verteilernetz, umfassend wenigstens zwei faseroptische Kommunikationsleitungen. In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den folgenden Patentansprüchen wird der Begriff "Verbindungskomponente" dazu verwendet, allgemein eine optische Komponente zu kennzeichnen wie beispielsweise eine optische Faser oder eine Linse oder eine opto-elektronische Komponente wie beispielsweise eine optische Quelle (Laser) oder einen Photodetektor (oder einen Photoempfänger oder eine Photodiode). Aus Einfachheitsgründen wird daher ausdrücklich Bezug genommen auf die optische Verbindung zwischen einer optischen Faser und einer optoelektronischen Komponente, d.h. einer Vorrichtung, die eine optisch-elektrische und/oder eine elektrisch-optische Umwandlung durchführt wie beispielsweise eine optische Quelle bzw. ein Photodetektor; die gleichen Prinzipien können jedoch auch auf den Fall einer Verbindung zwischen zwei optischen Fasern oder zwischen einer optischen Faser und einer Linse angewendet werden.
Auf dem Gebiet der Telekommunikation wird die optische Technologie derzeit meistens für die Übertragung optischer Signale über einen langen Weg verwendet, wobei die bekannten Eigenschaften des breiten Bandes, das durch optische Fasern bereitgestellt wird, genutzt werden. Um Signale zu mehreren Verwendern zu verteilen (wie z.B. Fernseh- und/oder analoge und/oder digitale Telefonsignale) und um digitale Daten zwischen elektronischen Geräten (wie z.B. Personalcomputern eines LAN Netzwerker) zu übertragen, wird hingegen hauptsächlich eine Technologie verwendet, die elektrische Kabel, wie z.B. Koaxial- oder Kupferduplexkabel verwendet. Jedoch weisen elektrische Kabel ein relativ schmales Band auf und werden zu einem Engpass in Bezug auf das Signalband, das zu übertragen ist. Darüber hinaus weisen sie Probleme hinsichtlich elektromagnetischer Störungen und der Impedanzanpassung auf und sie sind schwierig in geeignete Kabelkanäle eines Gebäudes einzufügen, da sie steif sind. Zusätzlich reduzieren sie aufgrund dessen, dass sie voluminös sind, die Anzahl der Kabel, die in einen Kabelkanal eingeführt werden können, signifikant. Aufgrund elektrischer Sicherheitsbestimmungen erfordern sie darüber hinaus die Anordnung von Kabelkanälen, die von solchen getrennt sind, die zur Verteilung elektrischer Energie genutzt werden.
Somit bewegt sich die Forschung in Richtung der Möglichkeit, Optiken nicht nur für die Übertragung von Signalen über einen langen Weg, sondern auch in Signalverteilungsnetzwerken von einem gemeinsamen Verzweigungspunkt zu mehreren Benutzervorrichtungen zu verwenden. Tatsächlich sind faseroptische Kabel dazu geeignet, in entsprechende Kabelkanäle eines Gebäudes eingeführt zu werden, da sie nicht zu voluminös sind, flexibel, leicht und frei von elektromagnetischen Störungen sind und weil sie geringe Biegeverluste aufweisen. Zusätzlich sind sie dazu geeignet, in die gleichen Kabelkanäle eingeführt zu werden, die zur Verteilung elektrischer Energie genutzt werden. Darüber hinaus weisen optische Fasern potentiell ein sehr großes Band auf, geringe Dämpfungswerte und sie sind bezüglich der Bit-Geschwindigkeit, des Formats und der Übertragungscodierung transparent.
Unter verschiedenartigen Typen optischer Fasern sind optische Einzelmodefasern bevorzugt, da sie viel weniger anfällig für Biegeverluste sind, kostengünstiger sind, robuster sind, niedrigere Absorptionsverluste aufweisen, geeignet sind für ein Wellenlängenmultiplex- (oder WDM) Übertragungsverfahren verwendet zu werden und weil sie ein breiteres Band aufweisen, wodurch ein Signalverteilernetz leicht erweitert werden kann.
Zur Verbindung mit elektronischen Vorrichtungen erfordern faseroptische Kabel jedoch die Verwendung von optoelektronischen Komponenten, um die elektrischen Signale in entsprechende optische Signale umzuwandeln und umgekehrt.
Die Umwandlung eines elektrischen Signals in ein entsprechendes optisches Signal wird üblicherweise durch Modulieren der Intensität von Licht, das durch eine optische Quelle ausgesendet wird, durchgeführt. Die Modulation hängt mit der durch das elektrische Signal transportierten Information zusammen und die Umwandlung eines optischen Signals in ein entsprechendes elektrisches Signal wird üblicherweise mittels eines Photodetektors durchgeführt.
Die Verbindung eines optischen Kabels mit einer optischen Quelle und/oder einem Photodetektor wird üblicherweise mittels einer optischen Verbindungsvorrichtung durchgeführt. Üblicherweise ist eine optische Verbindungsvorrichtung eine Vorrichtung, die zwei Teile, die im Folgenden als Verbinder und Aufnahme bezeichnet werden, umfasst, die wiederholt miteinander verbunden und voneinander gelöst werden müssen und die an einem Ende des optischen Kabels bzw. der optischen Quelle oder dem Photoempfänger angebracht sein müssen.
In speziellen Fällen einer gegenseitigen Verbindung zwischen zwei optischen Fasern ist jede der zwei Fasern einem entsprechenden Verbinder zugeordnet und die optische Kopplung wird durch miteinander Verbinden der zwei Verbinder mittels einem zwischenliegenden Verbindungselement erzielt. In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den nachfolgenden Patentansprüchen ist der Begriff "Aufnahme" derart zu verstehen, dass er auch ein solches zwischenliegendes Element umfasst.
Zum Beispiel erfordert die Installation eines optischen Kabels, das zum Verbinden einer Benutzervorrichtung mit einer zentralen Verteilervorrichtung (die z.B. in einem Büro oder einem Apartment bzw. entsprechend im Keller oder im Dachboden angeordnet ist) innerhalb eines Gebäudes, die Durchführung der folgenden Schritte: Führen des optischen Kabels entlang eines geeigneten Kabelkanals im Gebäude; Beschneiden des optischen Kabels auf die gewünschte Länge; Anklemmen zweier Verbinder an den zwei Enden des Kabels in der Nähe der Benutzervorrichtung bzw. der zentralen Vorrichtung; optionales Anklemmen der optischen Quelle und/oder des Photodetektors (wenn die optische Quelle und der Photodetektor nicht bereits in geeigneten Aufnahmen vorgesehen sind) mit zwei Aufnahmen in der Nähe der Benutzervorrichtung bzw. der zentralen Vorrichtung; und schließlich Verbinden jedes optischen Verbinders mit der entsprechenden Aufnahme, um die optische Faser lösbar mit der Quelle und/oder dem Photodetektor in der Nähe der zentralen Vorrichtung bzw. der Benutzervorrichtung zu verbinden.
Herkömmliche optische Verbindungsvorrichtungen sind jedoch nachteilig, da eine extrem präzise Ausrichtung (im Mikrometerbereich) zwischen der optischen Faser und der optischen Quelle und/oder dem Photodetektor erforderlich ist: ein derartiger Ausrichtvorgang muss abgesehen davon, dass er lange dauert und sehr schwierig direkt am Ort auszuführen ist, durch hochspezialisiertes Personal ausgeführt werden, wodurch hohe Installationskosten anfallen. Um eine extrem präzise Ausrichtung zu erzielen, muss darüber hinaus zuvor ein hochpräziser Faserschnitt durchgeführt werden. Ein derartiger Schnitt muss tatsächlich derart erfolgen, das er ein freies Ende der Faser mit einer Stirnfläche definiert, die so flach und gleichmäßig wie möglich ist. Um die Präzision der optischen Ausrichtung zu erhöhen, wird eine solche Fläche üblicherweise einem Läppvorgang unter Verwendung spezieller Vorrichtungen, die zu diesem Zweck geeignet sind, unterzogen.
Diese Aspekte sind bei faseroptischen Kabeln des Einzelmodus noch relevanter, da eine optische Einzelmodefaser, die einen Kern mit einem sehr kleinen Durchmesser (üblicherweise 7–10 μm verglichen mit dem von z.B. 50–70 mm einer Multimode-Glasfaser oder verglichen mit dem von größer als 100 μm einer Multimode-Polymerfaser), eine Ausrichtung zur opto-elektronischen Komponente mit einer Präzision in der Größenordnung von einem oder wenigen Mikrometern erfordert.
In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den nachfolgenden Patenansprüchen wird oftmals der Begriff "unisolierter Abschnitt der Faser" verwendet. Dieser Begriff wird verwendet, um einen Abschnitt der optischen Faser zu bezeichnen, von dem die Acrylatmantelschicht entfernt wurde, um die Glasoberfläche des Mantels (cladding) freizulegen.
Vorrichtungen, um eine lösbare optische Verbindung zwischen einer optischen Faser und einer opto-elektronischen Komponente (oder einer anderen optischen Faser) zu realisieren, sind bekannt. Die Anmelderin hat derartige Vorrichtungen studiert und eine Vielzahl von Nachteilen festgestellt.
Die WO 97/23979 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser und einer opto-elektronischen Komponente oder einer anderen optischen Faser, umfassend einen Verbinder, der einem Ende eines faseroptischen Kabels zugeordnet ist und einer Aufnahme, die dazu gedacht ist, den Verbinder aufzunehmen, um die optische Kopplung zwischen den zwei optischen Fasern (oder zwischen der optischen Faser und der opto-elektronischen Komponente) zu realisieren. Der Verbinder umfasst ein äußeres Gehäuse, in dem eine Faserhalteeinrichtung vorgesehen ist, welche mit einer Nut zum Aufnehmen der Faser versehen ist. Das Gehäuse weist ein Öffnung und eine Klappe zum Verschließen der Öffnung auf: die Klappe ist dazu gedacht, bewegt zu werden, wenn der Verbinder der Aufnahme zugeordnet wird, um es zu gestatten, die optische Kopplung zwischen der Faser und der opto-elektronischen Komponente oder der anderen Faser zu erzielen. Die Aufnahme umfasst eine Ausrichteinrichtung, die dazu gedacht ist, durch die vorgenannte Öffnung in den Verbinder eingeführt zu werden, um das freie Ende der unisolierten Faser aufzunehmen und so die optische Kopplung zu realisieren. Die Ausrichteinrichtung umfasst insbesondere eine V-Nut, die in einem Winkel von ungefähr 42 Grad in Bezug auf die Längsachse der Faser des Verbinders geneigt ist. Ist der Verbinder vollständig in die Aufnahme eingeführt, ist das freie Ende der Faser in der V-Nut aufgenommen und steht in Kontakt mit der Stirnseite der anderen Faser (oder mit der aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente, die in der Aufnahme aufgenommen ist), wodurch die optische Kopplung realisiert wird. Die Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass sich die Fasern des Verbinders wenn die Faser des Verbinders in Kontakt mit der Aufnahme (oder mit der aktiven Fläche der opto-elektronischen Komponente, die in der Aufnahme aufgenommen ist) gelangt, biegt und einen Krümmungsradius von weniger als 7,6 mm definiert. Bevor ein derartiger Kopplungsvorgang ausgeführt wird, wird die unisolierte Faser mit einer geeigneten Vorrichtung, die in der gleichen Anmeldung beschrieben und dargestellt ist, geläppt. Eine derartige Vorrichtung weist eine Öffnung auf, die das Einführen der Verbinders gestattet, wobei wenn der Verbinder eingeführt ist, ein Hebel die unisolierte Faser aus dem äußeren Gehäuse des Verbinders so herausdrückt, dass sie in Kontakt mit einem Streifen gelangen kann, der dazu gedacht ist, den Läpp-Vorgang durchzuführen. Die Anmelderin hat festgestellt, dass bei einer Einrichtung der vorgenannten Art die Faser aufgrund des großen Krümmungswinkels (des kleinen Krümmungsradius) der Faser selbst hohen Spannungen ausgesetzt wird, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingeführt wird; wobei die Spannungen der Art sein können, dass sie das Brechen der Faser verursachen, in jedem Fall aber die Betriebszuverlässigkeit reduzieren (dies wird durch die Tatsache verschlimmert, dass die Faser auch Zugspannungen ausgesetzt wird, weil der Verbinder dazu gedacht ist, wiederholt in die Aufnahme eingesetzt und aus dieser entfernt zu werden). Die Anmelderin hat darüber hinaus beobachtet, dass bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art die Notwendigkeit besteht, die Länge der unisolierten Faser mit besonderer Aufmerksamkeit festzulegen, bevor der Läpp-Vorgang ausgeführt wird: tatsächlich muss die Länge derart gewählt sein, dass sie den Kontakt der Stirnseite mit dem Läpp-Streifen gestattet, wenn der Verbinder in die Läpp-Vorrichtung eingesetzt wird. Es ist daher notwendig, die unisolierte Faser gemäß einem speziellen verwendeten Läpp-Geräte auf eine vorbestimmte Länge zu schneiden, bevor der Läpp-Vorgang durchgeführt wird.
Die US 4,756,591 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser und einer opto-elektronischen Komponente, umfassend eine Halterung, in der eine Hochpräzisions-V-Nut ausgebildet ist, wobei die Nut dazu gedacht ist, einen Abschnitt des unisolierten Endes einer optischen Faser aufzunehmen. Die opto-elektronische Einrichtung ist an einem Ende der V-Nut auf der Halterung befestigt, wobei ihre aktive Fläche in Richtung der Nut gewandt ist. Diese Nut ist derart dimensioniert, dass wenn der Abschnitt des unisolierten Endes der Faser in ihr positioniert ist, die Stirnseite des freien Endes eines solchen Abschnitts der Faser zur aktiven Fläche der opto-elektronischen Einrichtung ausgerichtet ist. Die optische Kopplung zwischen der optischen Faser und der opto-elektronischen Einrichtung wird durch Positionieren des Endabschnitts der Faser in der Nut und in Kontakt bringen der Stirnseite des freien Endes eines derartigen Faserabschnitts mit der aktiven Fläche der opto-elektronischen Einrichtung bewirkt. Der zuvor genannte Endabschnitt der Faser wird mittels eines geeigneten Faserverriegelungselements, das über der Halterung angeordnet ist und auf das eine vertikale Federkraft wirkt, in der Nut in Stellung gehalten; derartige Elemente werden aktiviert, nachdem die optische Kopplung zwischen der Faser und der optoelektronischen Einrichtung durchgeführt wurde. Die Anmelderin hat beobachtet, dass bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art besondere Aufmerksamkeit auf sowohl die Dimensionierung als auch die Herstellung der V-Nut und auf die Befestigung der opto-elektronischen Einrichtung auf der Halterung zu richten ist, um eine sehr präzise optische Ausrichtung zwischen der Faser und der opto-elektronischen Komponente zu erzielen; es ist daher notwendig, dass die Halterung aus einem Material hergestellt wird, das geeignet ist, um die Durchführung präziser Vorgänge zu gestatten (wie beispielsweise Silizium, das durch Ätzen behandelt ist). Darüber hinaus ist es notwendig, besondere Vorsicht hinsichtlich der Positionierung des Abschnitts der unisolierten Faser in der V-Nut walten zu lassen: ein derartiger Abschnitt der Faser weist tatsächlich keine schützende Acrylatschicht auf und liegt für mögliche Schläge oder Verschmutzungen frei, die eine Beschädigung und/oder ein Brechen der Faser verursachen können.
Die US 4,767,180 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden zweier optischer Fasern, wobei jede Faser einem entsprechenden Verbinder zugeordnet ist und dazu gedacht ist, in einer geeigneten Kopplungsbuchse optisch mit der anderen Faser gekoppelt zu werden. Jeder Verbinder nimmt ein Faserhalteelement auf, aus dem ein Endabschnitt der unisolierten Faser vorragt. Der Abschnitt tritt durch einen geeigneten perforierten Kanal und gelangt bis zum freien Ende des Verbinders, soweit er aus dem Verbinder um eine vorbestimmte Länge vorragt. Jeder Verbinder ist dazu gedacht, in einem entsprechenden Sitz aufgenommen zu werden, der in der Kopplungsbuchse vorgesehen ist. Zwischen den Sitzen ist ein Führungselement zwischengeschaltet, in dem eine Hochpräzisions-V-Nut ausgebildet ist; die Nut ist dazu gedacht, die unisolierten Abschnitte der zwei Fasern aufzunehmen und auszurichten, wenn die zwei Verbinder in die entsprechenden Sitze eingeführt werden. Die optische Kopplung zwischen den zwei Fasern in der V-Nut wird durch Einsetzen der zwei Verbinder in die entsprechenden Sitze und aneinander Anlegen realisiert. Die Anlageflächen jedes Verbinders sind an den Enden zweier Erstreckungen definiert, die in Bezug auf den Endabschnitt der Faser seitlich vorgesehen sind; jede dieser seitlichen Erstreckungen ist dazu gedacht, in einen entsprechenden Sitz eingeführt zu werden, der in der Buchse auf einer Seite der V-Nut vorgesehen ist. Ein Verriegelungselement, das in der Buchse angeordnet ist, hält wenn es aktiviert ist, die zwei Enden der Fasern, die in der V-Nut gekoppelt sind. Bei einer derartigen Vorrichtung steht der Endabschnitt der Faser, die in der V-Nut aufzunehmen ist, um die optische Kopplung zu realisieren, mit einer vorbestimmten Länge aus dem Behälter vor, auch wenn der Verbinder keiner Kopplungsbuchse zugeordnet ist. Die Anmelderin hat festgestellt, dass, insbesondere während Wartungsvorgängen und während der anfänglichen Schritte zum Verbinden des Verbinders mit der Buchse, besonders ein solcher Abschnitt der unisolierten Faser möglichen Schlägen oder Verschmutzungen ausgesetzt ist, die eine Beschädigung und/oder ein Brechen der Faser verursachen können.
Die US 4,218,113 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden zweier oder mehrerer optischer Fasern, umfassend einen Verbinder, der einem Ende eines faseroptischen Kabels zugeordnet ist, so dass ein Endabschnitt der unisolierten Faser um eine vorbestimmte Länge vorragt. Die Faser ist in dem Verbinder in einem geeigneten Sitz, der in einer zylindrischen Halterung vorgesehen ist, die innerhalb eines äußeren Schutzzylinders verschiebbar ist, in dem Verbinder aufgenommen. Der Verbinder ist dazu gedacht, einer Hülse zugeordnet zu sein, die mit einem kalibrierten Loch vorgesehen ist, das dazu gedacht ist, den Endabschnitt der Faser aufzunehmen, der vom Verbinder vorragt, um die optische Verbindung mit einem anderen Endabschnitt einer Faser zu realisieren, die auch dazu gedacht ist, in dem kalibrierten Loch auf der gegenüberliegenden Seite der vorgenannten Hülse aufgenommen zu werden. Das Loch weist einen Durchmesser auf, der derart kalibriert ist, dass eine optische Ausrichtung zwischen den Fasern realisiert wird. Die optische Verbindung wird durch Zuordnen des Verbinders zur Hülse realisiert: die Hülse weist eine zylindrische Fläche auf, die über eine vorbestimmte Länge nach außen vorragt und die wenn sie in den Schutzzylinder des Verbinders eindringt, die Halterung nach hinten (entgegengesetzt der Federkraft einer Feder) drückt; der Endabschnitt der Faser wird somit in das kalibrierte Loch der Hülse geführt und in diesem aufgenommen, so dass die optische Kopplung mit der anderen Faser erfolgt. Bei einer derartigen Vorrichtung ragt der Endabschnitt der Faser, der dazu gedacht ist, in dem kalibrierten Loch aufgenommen zu werden, um die optische Kopplung zu realisieren, mit einer kurzen Länge aus dem Verbinder vor, die während der Montage des Kabels mit dem Verbinder mit hoher Präzision überwacht werden muss. Die Anmelderin hat festgestellt, dass dies das Ausführen eines präzisen Beschneidens und eines möglichen Läpp-Vorgangs verhindert; darüber hinaus erfordern derartige Vorgänge die Verwendung eines Geräts, das für einen solchen Verbinder geeignet und speziell für diesen vorgesehen ist.
Die US 5,348,487 offenbart einen Verbinder für optische Fasern, umfassend an einem seiner freien Enden einen wegklappbaren Deckel, der dazu gedacht ist, das Ende des Verbinders zu bedecken, wenn der Verbinder nicht in die Aufnahme eingeführt ist, um das freie Ende der unisolierten Faser, die in ihm aufgenommen ist, zu stützen. Ist der Verbinder in die Aufnahme eingeführt, ist der Deckel in die offene Position geklappt, um das vollständige Einführen des Verbinders in die Aufnahme zu gestatten und somit die optische Kopplung zu realisieren. Bei einer derartigen Vorrichtung ragt die Faser nie aus dem Verbinder vor und liegt daher niemals frei, wenn der Verbinder nicht in die Aufnahme eingesetzt ist. Die Anmelderin hat jedoch beobachtet, dass bei der Verwendung einer solchen Vorrichtung das Beschneiden und ein möglicher Läpp-Vorgang der Faser ausgeführt werden müssen, bevor die Faser dem Verbinder zugeordnet wird: in einem solchen Fall ist es notwendig, die unisolierte Faser mit extremer Vorsicht zu handhaben, um eine Beschädigung oder ein Brechen der Faser zu vermeiden.
Die US 5,732,174 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden zweier oder mehrerer optischer Fasern. Jede Faser ist einem Verbinder zugeordnet, der dazu gedacht ist, in eine Aufnahme eingesetzt zu werden. Jeder Verbinder umfasst ein äußeres Gehäuse, eine Faserschutzabdeckung, die innerhalb des äußeren Gehäuses verschiebbar angebracht ist, eine innerhalb der Schutzabdeckung verschiebbar angebrachte Buchse und eine Faserhalteeinrichtung, die innerhalb der Buchse aufgenommen und integral mit dieser ausgebildet ist. Die Abdeckung ist zwischen einer ersten Arbeitsposition (Verbinder ist von der Aufnahme gelöst), in der sie den Endabschnitt der Faser, die optisch zu koppeln ist, aufnimmt und einer zweiten Arbeitsposition (der Verbinder ist in die Aufnahme eingesetzt), in der sie einen Endteil eines solche Endabschnitts der Faser vollständig frei gibt, bewegbar. Die Abdeckung umfasst eine Stirnfläche, die mit einem kalibrierten Loch versehen ist, das einen Durchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der unisolierten Faser (0,05 mm größer als der Durchmesser der Faser): während dem Einsetzen des Verbinders in die Aufnahme wird die Abdeckung in die zweite Arbeitsposition gedrückt und der Endteil des Endabschnitts der Faser ragt durch das vorgenannte Loch aus der Abdeckung vor und positioniert sich selbst in einer Präzisions-V-Nut, die in der Aufnahme vorgesehen ist, in der die optische Kopplung mit der anderen Faser stattfindet. Beim Verbindungsvorgang führt das Loch in der Abdeckung die Faser in Richtung der V-Nut. Die Anmelderin hat festgestellt, dass bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art die Notwendigkeit besteht, besondere Aufmerksamkeit auf sowohl die Dimensionierung eines derartigen Lochs (um die Funktion des Führens der Faser und gleichzeitig das Vermeiden einer Beschädigung der unisolierten Faser während der wiederholten Bewegung der Abdeckung außer der ersten in die zweite Arbeitsposition und umgekehrt zu vermeiden) und die Montage und Wartung des Verbinders (um eine präzise Ausrichtung zwischen Faser und Loch zu realisieren) zu richten ist. Die EP 0546936 in Verbindung mit der FR 2586304 beschreibt eine Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser mit einer anderen optischen Faser, umfassend einen Verbinder mit einer verschiebbaren Schutzabdeckung und einen Adapter, der den Verbinder aufnimmt.
Die Anmelderin hat Erwägungen bezüglich des Problems der Herstellung einer Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser angestellt, wobei die Faser des Verbinders keinen hohen Spannungen ausgesetzt wird und wobei der Verbinder, noch immer zur Realisierung einer hochpräzisen optischen Ausrichtung, wenn er in eine geeignete Aufnahme eingeführt wird, beiträgt, nicht teuer ist, strukturell einfach aufgebaut ist, so dass er direkt am Ort montiert werden kann und gleichzeitig derart ausgebildet ist, dass er es gestattet, das Risiko einer Beschädigung und/oder des Brechens der Fasern während der Wartungsvorgänge und beim Arbeiten zu reduzieren.
Die Anmelderin hat ein derartiges Problem behoben, indem eine Verbindungsvorrichtung hergestellt wurde, bei der die optische Verbindungsachse in Bezug auf die Einführrichtung des Verbinders in die Aufnahme in einem Winkel von weniger als 20° geneigt ist und wobei der Verbinder keine Präzisionssitze oder Nuten aufweist und mit einer Schutzabdeckung ausgestattet ist, die dazu geeignet ist, ohne jemals mit der unisolierten Faser in Kontakt zu kommen zwischen einer ersten Position, in der die Faser innerhalb der Abdeckung aufgenommen ist und einer zweiten Position, in der ein Endabschnitt der unisolierten Faser vollständig freiliegt und somit bereitsteht, um optisch gekoppelt zu werden, verschoben zu werden.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt davon eine Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist.
In der gesamten vorliegenden Beschreibung und der nachfolgenden Patentansprüche wird der Begriff "vollständig unbedeckt" in Bezug auf den Endabschnitt der Faser verwendet und um einen Abschnitt der Faser zu bezeichnen, der aus einer beliebigen Richtung direkt zugänglich ist.
Der Begriff "viel größer", der in der vorliegenden Beschreibung und den nachfolgenden Patentansprüchen in Bezug auf die Größe der Öffnung in Querrichtung, die in der Abdeckung vorgesehen ist, verwendet wird, fasst das Konzept zusammen, dass die Abdeckung eine solche Größe aufweist, dass sie während des Verschiebens der Abdeckung nie in Kontakt mit dem Abschnitt der unisolierten Faser kommt.
Bei einer ersten Ausführungsform des Verbinders der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die wenigstens eine Öffnung in der Abdeckung entlang der gesamten Stirnseite der Abdeckung (die somit an dieser Stirnseite keine Wand aufweist). Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Öffnung auf einem Abschnitt der Stirnseite der Abdeckung vorgesehen, so dass in Bezug auf die Außenseite ein größerer Schutz der vorragenden Faser gesichert wird.
Eine derartige Öffnung kann eine beliebige Form aufweisen: rechteckig, kreisförmig, schlitzförmig, etc..
Vorzugsweise weist sie eine Größe auf, die nicht geringer ist als 1 mm; weiter ist es besonders bevorzugt, dass die Öffnung, wenn die Öffnung dazu gedacht ist, mit einer Hülse (die im Folgenden beschrieben werden wird) zusammenzuwirken, eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist und einen Durchmesser aufweist, der wenigstens 10–15% größer ist als der Außendurchmesser der Hülse.
Vorteilhafter Weise wird der Neigungswinkel zwischen dem Verbinder und der Faserausrichteinrichtung der Aufnahme bei der vorliegenden Erfindung derart gewählt, dass die Faser keinen hohen mechanischen Spannungen ausgesetzt wird, die genauso wie sie das Risiko beinhalten, dass die Faser bricht, deren Zuverlässigkeit reduzieren.
Weiter bevorzugt führt der Hauptkörper des Verbinders der vorliegenden Erfindung einfach die Funktion aus, die Faser zu haltern und in Richtung geeigneter Sitze, die in der Aufnahme vorgesehen sind, zu führen, wo andererseits die optische Ausrichtung mit hoher Präzision und die optische Kopplung zwischen der Faser und dem opto-elektronischen Element erzielt wird. Die Anmelderin lehrt daher die Übertragung der kritischen optischen Ausrichtung auf die Aufnahme, so dass der Verbinder mit der einzigen Funktion die optische Faser zu halten und zu führen verbleibt. Da es nicht notwendig ist, im Verbinder Hochpräzisionselemente oder Komponenten zu realisieren, kann dieser folglich aus günstigen Materialien und mit günstigen Technologien hergestellt werden wie z.B. denen, die beim Kunststoffspritzguss verwendet werden. Auch die auszuführenden Vorgänge, um das Kabel dem Verbinder zuzuordnen, sind extrem vereinfacht mit den klaren Vorteilen hinsichtlich der Kosten und Installationszeit und mit der Möglichkeit, die Verbindung direkt am Ort durchzuführen und ohne die Notwendigkeit, hochspezialisiertes Personal einzusetzen.
Vorteilhafterweise schützt das Vorsehen der verschiebbaren Abdeckung die unisolierte Faser vor möglichen Schlägen oder Verschmutzungen, die eine Beschädigung oder ein Brechen einer derartigen Faser während des Verbindungsschritts des Verbinders mit dem Verteilernetz verursachen können. Weiter bevorzugt gestattet es das Vorsehen einer Öffnung in der Abdeckung, die eine solche Größe aufweist, dass sie viel größer ist als die Größe der optischen Faser in Querrichtung, das Risiko einer Beschädigung oder des Brechens der Faser sowohl während der wiederholten Bewegung der Abdeckung zwischen der ersten und der zweiten Betriebsposition als auch während der Verbindermontage und Wartungsvorgängen drastisch zu reduzieren. Noch vorteilhafter vereinfacht das Vorsehen einer Abdeckung, die außerhalb des Hauptkörpers des Verbinders verschiebbar ist, das Ausführen der Schneidvorgänge der unisolierten Faser wesentlich; es ist tatsächlich ausreichend, dass die Abdeckung aus der ersten in die zweite Betriebsposition verschoben wird, um die unisolierte zu beschneidende Faser freizulegen: ein derartiger Schnitt kann mit einer Schneidvorrichtung eines herkömmlichen Typs durchgeführt werden, d.h. keine Verwendung von Vorrichtungen, die speziell für den Verbinder der Erfindung ausgestaltet wurden, ist notwendig.
Vorteilhafterweise ist die Abdeckung parallel zur Längsachse des Hauptkörpers beweglich.
Vorzugsweise ist die vorbestimmte Länge des wenigstens einen unisolierten Endabschnitts der optischen Faser größer oder gleich 0,5 mm. Dies wird als ein akzeptabler Minimalwert angesehen, um eine extrem präzise Ausrichtung zwischen der Faser und der optischen Verbindungskomponente, die in der Aufnahme aufgenommen ist, zu erzielen.
Vorzugsweise ist die vorbestimmte Länge des wenigstens einen unisolierten Endabschnitts der optischen Faser kürzer als 3 mm. Vorteilhafterweise ist die Faser somit für nahezu ihre gesamte Länge mit der Acrylat-Schutzschicht bedeckt, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung oder eines Brechens der Faser reduziert wird.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ferner einen Deckel, der der Abdeckung zugeordnet ist und zwischen einer ersten Betriebsposition, in der die wenigstens eine Öffnung durch den Schlitz verschlossen ist und einer zweiten Betriebsposition, in der die wenigstens eine Öffnung nach außen frei liegt (d.h. durch den Deckel nicht abgedeckt ist) bewegbar ist. Weiter bevorzugt befindet sich der Deckel in seiner ersten Betriebsposition, wenn sich die Abdeckung in ihrer ersten Betriebsposition befindet und er befindet sich in seiner zweiten Betriebsposition, wenn sich die Abdeckung in ihrer zweiten Betriebsposition befindet, d.h. wenn sich die Abdeckung aus ihrer ersten Betriebsposition in die zweite Betriebsposition bewegt, bewegt sich der Deckel aus seiner ersten Betriebsposition in seine zweite Betriebsposition. Dies gestattet eine Vermeidung, dass die Faser versehentlich an einem Objekt anschlägt, beschädigt oder schmutzig oder staubig wird, wenn sich die Abdeckung in ihrer Ruheposition (ersten Betriebsposition) befindet.
Vorzugsweise ist der Deckel aus einem elastischen Material, z.B. Stahl, vorzugsweise Edelstahl oder Kohlenstoffstahl, gebildet. Weiter bevorzugt weist der Deckel einen ersten Abschnitt auf, der einer oberen Fläche der Abdeckung fest zugeordnet ist und er weist einen zweiten Abschnitt auf, der dem ersten Abschnitt an einer Klapplinie davon zugeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt aus der ersten Betriebsposition nach oben in die zweite Betriebsposition angehoben werden kann. Die Verwendung von Stahl, wie beispielsweise Edelstahl oder Kohlenstoffstahl als Material für den Deckel, gestattet es, die erforderliche Elastizität des Deckels bereitzustellen, so dass sich der Deckel in seiner Ruhestellung aufgrund der Elastizität des Materials in seiner ersten Betriebsposition befindet, während der Deckel in der Arbeitsposition in die zweite Position angehoben wird und es somit gestattet, die Öffnung nach außen hin freizulegen und dass die Faser durch die Öffnung vorragt.
Vorteilhafterweise findet das Anheben des Deckels aus der ersten Betriebsposition nach oben in die zweite Betriebsposition automatisch statt, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingeführt wird, d.h. ohne dass eine automatische oder manuelle Antriebseinrichtung notwendig wäre. Die Aufnahme umfasst somit vorzugsweise ein Anlageelement, das während des Einsetzens des Verbinders in die Aufnahme mit dem Deckel in Kontakt kommt und den Deckel nach oben bewegt.
Vorzugsweise umfasst der Verbinder ferner ein Verriegelungselement, das die Bewegung der Abdeckung aus der ersten Betriebsposition in die zweite Betriebsposition verhindert, wenn der Verbinder nicht in die Aufnahme eingesetzt ist, wodurch das Risiko reduziert wird, die Faser versehentlich nach außen hin freizulegen. Vorzugsweise umfasst das Verriegelungselement ein vorragendes Element, das dem Deckel zugeordnet ist, wobei sich das vorragende Element in einem am Hauptkörper des Verbinders anliegenden Zustand befindet, wenn sich der Deckel in seiner ersten Betriebsposition befindet, wodurch verhindert wird, dass sich die Abdeckung in Bezug auf den Hauptkörper des Verbinders verschiebt und dass sie über den Hauptkörper bewegt wird, wenn der Deckel nach oben in seine zweite Betriebsposition bewegt wird, wodurch es gestattet wird, dass sich die Abdeckung in Bezug auf den Hauptkörper des Verbinders verschiebt.
Vorzugsweise umfasst der Hauptkörper wenigstens ein Führungselement für den zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung der Erfindung eine Feder, die zwischen der Abdeckung und dem Hauptkörper zwischengeschaltet ist und dazu geeignet ist, in einem Ruhezustand die Abdeckung in der ersten Betriebsposition zu halten.
Vorzugsweise umfasst der Hauptkörper:

– einen Grundkörper, der mit wenigstens einem ersten Sitz versehen ist, der dazu geeignet ist, den ersten Abschnitt des Endteils der wenigstens einen optischen Faser aufzunehmen und der das wenigstens eine Führungselement definiert;
– einen ersten oberen Körper, der dazu geeignet ist, über dem Grundkörper angeordnet und diesem zugeordnet zu werden, um so in dem ersten Sitz einen Kanal zum Aufnehmen des ersten Abschnitts des Endteils der wenigstens einen optischen Faser zu definieren;
– wenigstens ein Element zum Verklemmen wenigstens eines Anfangsteils des ersten Abschnitts des Endteils der optischen Faser an dem Grundkörper.

Vorzugsweise weist der Kanal zum Aufnehmen der Faser eine im Wesentlichen rechteckige Form (parallel zur Längsachse des Hauptkörpers) auf. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, insbesondere in einem Fall, in dem der Verbinder der Erfindung dazu gedacht ist, einem Dualfaser- oder Multifaserkabel zugeordnet zu werden und indem die optische Kopplung erfordert, dass die einzelnen Fasern in einem gewissen Abstand zueinander positioniert werden, Faseraufnahmekanäle zu realisieren, die nicht rechteckig sind und insbesondere, so dass die entsprechenden Einlassabschnitte nahe beieinander liegen, um so die während der Positionierung in den Gehäusekanälen während der Montage oder Wartung des Verbinders auf die Fasern aufgebrachten mechanischen Spannungen auf ein Minimum zu reduzieren.
Vorzugsweise ist der erste obere Körper mit wenigstens einem zweiten Sitz (vorzugsweise mit einer spiegelbildlichen Form in Bezug auf den ersten Sitz) versehen, der dazu gedacht ist, über dem wenigstens einen ersten Sitz platziert zu werden, um den Faseraufnahmekanal zu bilden.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Klemmelement aus einem weichen Material wie beispielsweise einem Material gebildet, das aus der Gruppe gewählt wird, umfassend: Gummi, Silikon, etc.. Die Verwendung eines der oben erwähnten Materialien gestattet es, dass die Faser nicht beschädigt wird, während gleichzeitig eine hohe Reibung mit der Faser gesichert wird. Vorzugsweise ist das gewählte Material derart, dass seine chemischen und physikalischen Eigenschaften über die Zeit unverändert bleiben.
Alternativ kann das Klemmelement ein Element sein, das durch Gießen erzielt wird und mit einer Fläche versehen ist, die eine gewellte oder wenigstens ein unebenes Profil aufweist, um so eine gute Reibung mit der Faser zu erzielen, ohne diese zu beschädigen.
Vorzugsweise weist der Grundkörper wenigstens einen Hohlraum auf, der dem wenigstens einen Sitz vorgeschaltet ausgebildet ist und dazu gedacht ist, das wenigstens eine Klemmelement aufzunehmen. Vorteilhafterweise wird die optische Faser somit ausschließlich in dem Hohlraum und mittels des zuvor genannten Klemmelements im Verbinder verklemmt.
Vorzugsweise umfasst der Grundkörper ferner ein erstes Ausrichtelement, das dazu gedacht ist, mit einem zweiten Ausrichtelement, das in dem ersten oberen Körper vorgesehen ist, derart zusammenzuwirken, dass die präzise Positionierung des ersten oberen Körpers auf dem Grundkörper garantiert ist. Weiter bevorzugt umfasst das erste Ausrichtelement eine Vertiefung und das zweite Ausrichtelement umfasst einen Vorsprung, der dazu gedacht ist, in der Vertiefung aufgenommen zu werden, wenn der erste obere Körper auf dem Grundkörper positioniert wird. Alternativ kann die Vertiefung im ersten oberen Körper und der Vorsprung im Grundkörper ausgebildet sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Grundkörper einen (in Bezug auf den aufnehmenden Abschnitt der unisolierten optischen Faser) vorgeschalteten Abschnitt bzw. stromaufwärtigen Abschnitt, der mit einem ersten Sitz zum Aufnehmen eines faseroptischen Kabels umfassend die wenigstens eine optische Faser versehen ist. Vorteilhafterweise umfasst der erste Sitz mehrere Zähne, die dazu gedacht sind, den äußeren Kunststoffmantel des Kabels zu greifen.
Vorzugsweise umfasst der Hauptkörper einen zweiten oberen Körper, der dazu geeignet ist, an dem besagten vorgeschalteten Abschnitt des Grundkörpers dem Grundkörper zugeordnet zu werden und der mit einem zweiten Sitz zum Aufnehmen eines Kabels versehen ist, wobei der zweite Sitz dazu gedacht ist, mit dem ersten Kabelaufnahmesitz zusammenzuwirken, wenn der zweite obere Körper auf dem vorgeschalteten Abschnitt des Grundkörpers positioniert ist, um das optische Faserkabel in im Wesentlichen stabiler Art und Weise in Stellung zu halten. Vorteilhafterweise umfasst auch der zweite Sitz mehrere Zähne, die dazu gedacht sind, in den äußeren Kunststoffmantel des Kabels zu greifen.
Bei einer ersten Ausführungsform des Verbinders der vorliegenden Erfindung ist der zweite obere Körper an dem vorgeschalteten Abschnitt des Grundkörpers mittels eines seitlichen Gelenks angelenkt: auf diese Art und Weise werden die Vorgänge zum Anbringen des zweiten oberen Körpers am Grundkörper vorteilhaft vereinfacht.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Verbinders der vorliegenden Erfindung ist das oben erwähnte Faserklemmelement integral mit dem zweiten oberen Körper ausgebildet; auch in diesem Fall ist ein solches Element aus einem Material gebildet, das in der Lage ist, seine chemischen und physikalischen Eigenschaften über die Zeitdauer unverändert beizubehalten und das eine Verformbarkeit aufweist, um einen hohen Widerstand auf Längsspannungen der Faser zu garantieren, ohne diese zu beschädigen.
Der Verbinder der vorliegenden Erfindung besteht vorteilhafter Weise aus vier Hauptteilen: Dem Grundkörper, dem ersten oberen Körper, dem zweiten oberen Körper und der Abdeckung. Während des Anbringens des Kabels im Verbinder muss nur der zweite obere Körper auf dem Grundkörper des Hauptkörpers angebracht werden; der erste obere Körper und die Abdeckung sind andererseits einander und dem Grundkörper des Hauptkörpers direkt durch den Hersteller zugeordnet. Der Montagevorgang an Ort und Stelle reduziert sich damit vorteilhafter Weise auf die folgenden Schritte:

– Entfernen des Außenmantels des Kabels über eine vorbestimmte Kabellänge;
– Entfernen (Abschneiden oder Zurückschlagen) der Verstärkungsfasern (die z.B. aus Kevlar^TM gebildet sind);
– Entfernen eines möglichen Kunststoffschutzrohres für einen Endteil der Faser von der Faser über eine vorbestimmte Länge;
– Entfernen der äußeren Acrylatbeschichtung der Faser, um so einen unisolierten Abschnitt der Faser mit einer vorbestimmten Länge zu erzielen;
– Einführen des unisolierten Faserabschnitts mit vorbestimmter Länge in den geeigneten Faseraufnahmekanal, der durch den Grundkörper und den ersten oberen Körper definiert ist;
– Positionieren des Kabels in dem entsprechenden Sitz, der in dem vorgeschalteten Abschnitt des Grundkörpers des Hauptkörpers vorgesehen ist;
– optionales Positionieren des Faserklemmelements in dem entsprechenden Hohlraum (in einem Fall, in dem ein solches Element nicht integral mit dem zweiten oberen Körper ausgebildet ist);
– Anbringen des zweiten oberen Körpers auf dem vorgeschalteten Abschnitt des Grundkörpers, um so das Kabel mit dem Hauptkörper zu verriegeln.

Keiner dieser Vorgänge erfordert eine hohe Präzision; es besteht daher ein wesentlicher Vorteil im Sinne der Montagezeit und Montagekosten.
Vorteilhafterweise sind der Grundkörper, der erste obere Körper, der zweite obere Körper und die Abdeckung alle aus einem Kunststoff und durch Spritzgießen gebildet; amorphe Kunststoffe können z.B. verwendet werden wie beispielsweise glasverstärkte Polycarbonate (PC) mit zwischen 0 und 40% Glas, oder Acrylonitril-Butadien-Styren (ABS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), etc., die mit zwischen 0 und 30% Glas verstärkt sind. Die Verwendung der Kunststoff-Gießtechnologie zum Herstellen des Hauptkörpers und der Abdeckung wird vorteilhafter Weise durch die Tatsache ermöglicht, dass Hochpräzisionssitze und Öffnungen zum Positionieren, optischen Führen und/oder Ausrichten der Faser bei dem Verbinder nicht realisiert werden müssen.
Noch vorteilhafter kann das für die Herstellung des Hauptkörpers und der Abdeckung verwendete Material derart gewählt werden, dass es andere mögliche spezielle Erfordernisse erfüllt, wie beispielsweise das, dass es selbstlöschend ist.
Eine weitere wichtige Eigenschaft der Materialwahl, aus dem der Hauptkörper und die Abdeckung des Verbinders der Erfindung hergestellt werden, ist die Dimensionsstabilität und Elastizität eines derartigen Materials: dies sichert die Wiederholbarkeit der mechanischen Kupplung zwischen dem Grundkörper und den oberen Körpern und zwischen dem Hauptkörper und der Abdeckung. Vorteilhafterweise kann ein beliebiger Kunststoff verwendet werden, der eine Formschrumpfung von weniger als 0,7%, vorzugsweise weniger als 0,5% und noch weiter bevorzugt noch weniger als 0,4% aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbinder der vorliegenden Erfindung derart dimensioniert, dass er seine stabile und präzise Aufnahme in einer Schneidmaschine mit Schubmessern zum Beschneiden optischer Fasern gestattet (wie beispielsweise der Schneidvorrichtung CT-07 der Firma Fujikura, die oftmals von Herstellern und Monteuren verwendet wird, oder einer anderen beliebigen Schneidvorrichtung, die zu dieser Schneidvorrichtung kompatibel ist), um so einen präzisen und sauberen Schnitt (dies ist eine sehr wichtige Eigenschaft, um eine hohe optische Kopplungseffizienz zu garantieren) zu realisieren, ohne nachfolgend Läpp-Vorrichtungen einsetzen zu müssen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Verbinder einem optischen Dualfaserkabel oder allgemeiner gesagt einer optischen Faser mit einer Anzahl im Wesentlichen coplanarer Fasern zugeordnet wird: auf eine solche Art ist es möglich, die verschiedenartigen Fasern durch einen einzelnen Schneidvorgang zu beschneiden, wodurch Fasern der gleichen Länge in extrem kurzer Zeit erzielt werden und wodurch gleichzeitig konstante und wiederholbare Schneidbedingungen gesichert werden.
Vorteilhafterweise sind die Dimensionen und Positionen der Fasern im Hauptkörper somit gemäß den Beschränkungen der herkömmlichen Schneidvorrichtungen definiert; die Hauptbeschränkung ist die minimale Länge der Faser, die während des Schneidens aus dem Verbinder vorragen muss und die dann erforderlich ist, um die optische Kopplung zu realisieren. Damit das Messer in der Lage ist, die Fasern zu beschneiden und um einen Schnitt zu garantieren, der exakt senkrecht zur optischen Achse der Fasern verläuft, muss das Messer senkrecht zur Ebene gehalten werden, in der die Fasern und der Verbinder liegen; die Stärke des Messers und die Dimensionen der Messerführungen bestimmen einen Minimalabstand zwischen dem Schneidabschnitt und dem Ende des Verbinders. Aus diesem Grund müssen die Fasern über eine vorbestimmte Länge abisoliert werden (bei der Schneidvorrichtung CT-07 der Firma Fujikura z.B. über eine Länge von wenigstens 10 mm) und somit muss die Abdeckung in der Lage sein, sich auf dem Hauptkörper über einen Abstand gleich wenigstens der vorbestimmten Länge zu verschieben. Um den Schutz der Fasern zu erhöhen, wenn sich die Abdeckung in ihrer zweiten Betriebsposition befindet, ist der Verbinder vorteilhafter Weise derart aufgebaut, dass die Abdeckung, wenn sie in ihre zweite Betriebsposition gebracht wird, für einige wenige Millimeter den Anfangsteil des Endabschnitts der optischen Faser bedeckt und den verbleibenden Endabschnitt eines solchen Endabschnitts vollständig unbedeckt belässt: ein derartiger Endabschnitt ragt aus dem Hauptkörper und der Abdeckung vor, um die optische Kopplung mit der opto-elektronischen Komponente zu gestatten.
Herkömmliche Schneidvorrichtungen sind jedoch in der Lage, auch solche Fasern zu beschneiden, die eine Acrylat-Schutzschicht aufweisen, d.h. bei denen die Länge des unisolierten Endabschnitts der Faser sehr kurz ist, z.B. weniger als 3 mm.
Im Falle von optischen Dualfaser- und Multifaserkabeln ist es von besonderer Wichtigkeit, Fasern mit gleicher Länge zu erzielen, da die Länge der Faser das Vorspannungsniveau in der optischen Kopplung zwischen der Faser und der optoelektronischen Komponente bestimmt: indem Fasern mit gleicher Länge realisiert werden, wird ein gleiches Vorspannungsniveau für alle Fasern im Kabel garantiert. Eine derartige Vorspannung trägt dazu bei, die Beständigkeit der optischen Kopplung zwischen der Faser und der opto-elektronischen Kopplung zu garantieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Länge der Faser tatsächlich derart bestimmt, dass sie in Bezug auf die Länge, die unbedingt notwendig ist, um die optische Verbindung zu realisieren, einen Faserüberschuss bereitstellt; ein derartiger Faserüberschuss verursacht, dass sich die Faser geringfügig biegt, wenn sie in Kontakt mit der aktiven Fläche der opto-elektronischen Komponente gelangt, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die die Faser gegen eine solche aktive Fläche gedrückt hält. Vorzugsweise beträgt der Faserüberschuss zwischen 0,1 und 0,5 mm.
Vorzugsweise umfasst die Aufnahme:

– einen Verbinderaufnahmesitz, der sich entlang der Kopplungsrichtung erstreckt;
– ein Element zum Führen des Verbinders in den Aufnahmesitz;
– eine Einrichtung zum lösbaren Verriegeln des Verbinders in dem Aufnahmesitz;
– eine Einrichtung zum Ausrichten des wenigstens einen zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser zu der wenigstens einen Verbindungskomponente entlang der optischen Verbindungsachse.

Vorteilhafterweise wird die optische Ausrichtung damit in der Aufnahme mittels einer geeigneten Ausrichteinrichtung realisiert. Vorzugsweise wird eine derartige Ausrichteinrichtung mittels herkömmlicher günstiger Technologien, wie sie unten aufgezeigt werden, hergestellt.
Vorzugsweise umfasst der Gehäusesitz eine Anlagefläche, die auch auf die Abdeckung wirkt, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingeführt wird, um die Abdeckung aus der ersten Betriebsposition in die zweite Betriebsposition zu bewegen. Vorteilhafterweise findet das Verschieben der Abdeckung somit automatisch statt, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesetzt wird, ohne dass eine automatische oder manuelle Antriebseinrichtung notwendig wäre.
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung der Einrichtung zum Führen des Verbinders elastisch zugeordnet und umfasst einen Zahn, der dazu gedacht ist, in einem Schlitz, der auf der Abdeckung oder in einem anderen geeignet ausgebildeten Sitz oder Vorsprung ausgebildet ist, aufgenommen zu werden, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesetzt ist.
Vorzugsweise umfasst die Verriegelungseinrichtung einen Hebel, der dazu gedacht ist, das Entriegeln des Verbinders von der Verriegelungseinrichtung zu steuern, um das Entfernen des Verbinders aus dem Aufnahmesitz zu gestatten. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, eine optische Verbindung zu realisieren, die gelöst werden kann und die gleichzeitig wiederholbar ist.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ausrichteinrichtung eine Grundaufbau, wobei die wenigstens eine Verbindungskomponente dem Grundaufbau integral zugeordnet ist und wenigstens eine Hochpräzisionsnut umfasst, die sich parallel zur optischen Verbindungsachse erstreckt und dazu gedacht ist, in einem Zustand optischer Ausrichtung mit der wenigstens einen Verbindungskomponente entlang der optischen Verbindungsachse den besagten Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser aufzunehmen.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ausrichteinrichtung wenigstens eine Hülse, die der Verbindungskomponente integral zugeordnet ist und die mit einem kalibrierten Loch versehen ist, das sich parallel zur optischen Verbindungsachse erstreckt und dazu geeignet ist, in Endabschnitte vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der Faser aufzunehmen, so dass sich die Faser im Wesentlichen stabil in einem Zustand optischer Ausrichtung zu der Verbindungskomponente entlang der optischen Verbindungsachse befindet.
Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Hülse dazu geeignet, wenigstens teilweise in der wenigstens einen Öffnung der Abdeckung aufgenommen zu werden, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesetzt ist. Die Präzision der Ausrichtung wird daher durch die Tatsache erreicht, dass die Verbindungskomponente (optische oder opto-elektronische Komponente) der Hochpräzisionsnut zugeordnet ist oder der Hülse, so dass sie optisch zu dem ausgerichtet ist, was der optischen Achse der Faser entspricht, wenn die Faser in der Nut oder in dem kalibrierten Loch der Hülse aufgenommen ist. Die Vorrichtung der Erfindung ist daher vorteilhafter Weise ausgestaltet, um den Zustand einer Selbstausrichtung der Faser zur optischen oder opto-elektronischen Komponente zu realisieren, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesetzt wird. Daher muss der Betreiber, der die optische Verbindung ausführen muss, keinen hochpräzisen Vorgang durchführen mit dem deutlichen Vorteil im Sinne der Montagezeit und -kosten.
Bei der Ausführungsform der Vorrichtung mit der Hochpräzisionsnut wird die Präzision der optischen Ausrichtung dadurch erzielt, dass der Grundaufbau einen Einsatz aufweist, der aus einem Material ausgebildet ist, das die Ausführung von Mikrovorgängen gestattet. Vorzugsweise ist ein derartiges Material Silizium. Vorteilhafterweise gestattet Silizium eine Präzision in der Größenordnung von Mikrometern oder mehr und kann gut in optischen, opto-elektronischen und elektronischen Komponenten integriert werden.
Bei der Ausführungsform mit der Hülse wird die Präzision der optischen Ausrichtung durch Verwendung üblicher kostengünstiger Standardhülsen mit einem Innendurchmesser ungefähr gleich dem Durchmesser der unisolierten Faser erzielt.
Da die Verwendung sowohl einer Präzisions-Siliziumnut als auch einer Hülse mit einem kalibrierten Loch auf dem Gebiet der optischen Kommunikation bekannt ist, ist es vorteilhafter Weise möglich, weit verbreitet hergestellte kostengünstige Vorrichtungen zu nutzen.
Da sowohl die Präzisions-Siliziumnut als auch die Hülse eine Ausrichtungspräzision selbst in der Größenordnung von 1 μm gestatten, kann die optische Faser vorteilhafter Weise eine Faser des Einzelmodus bzw. eine Einzelmode-Faser sein.
Dies ist ein sehr vorteilhafter Aspekt der Erfindung, da obwohl die optische Einzelmode-Faser eine Vielzahl von Vorteilen in Bezug auf eine optische Multimode-Faser aufweist (sie ist weniger anfällig für Biegeverluste, sie ist per se weniger teuer, robuster, sie weist geringere Absorptionsverluste auf, sie ist zur Verwendung in einem Wellenlängen-Multiplex-Übertragungsverfahren oder WDM geeignet und weist ein breiteres Band auf), ist ihre Verwendung in Systemen zur Verteilung von Signalen zu mehreren Benutzern bisher aufgrund der hohen Kosten und der langen Durchführungszeit, die erforderlich ist für die Ausrichtung mit einer optischen oder einer opto-elektronischen Komponente, stark beschränkt. Ein derartiges Problem wird durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorteilhafter Weise behoben, da die optische Ausrichtung automatisch erzielt wird (Selbstausrichtung), wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesetzt wird; in einer solchen Situation ist die Faser tatsächlich in der Präzisionsnut des Halterungsaufbaus so aufgenommen, dass sie optisch zur optischen oder optoelektronischen Verbindungskomponente ausgerichtet ist.
Wie es gut bekannt ist, erfordert eine optische Einzelmode-Faser mit einem Kern mit einem sehr kleinen Durchmesser (üblicherweise 7–10 μm verglichen mit 50–70 μm einer optischen Glas-Multimode-Faser oder mehr als 100 μm einer optischen Multimode-Polymerfaser) eine optische Ausrichtung mit einer Präzision in der Größenordnung von einem oder wenigen Mikrometern. Dies trifft insbesondere in speziellen Fällen einer optischen Einzelmode-Faser und einer optischen Quelle (üblicherweise einem Laser) zu, da die optische Quelle üblicherweise auch eine Dimension in der Größenordnung von einigen wenigen Mikrometern aufweist und das Licht, das durch die optische Einzelmode-Faser wandert, eine unterschiedliche Punktgröße zu dem durch die optische Quelle emittierten Licht aufweist.
Bei der Ausführungsform der Vorrichtung mit der Hochpräzisionsnut ist eine derartige Nut vorteilhafter Weise in einem vorbestimmten Winkel (vorzugsweise von 1°–3°) in Bezug auf die besagte optische Verbindungsachsse in Richtung der Verbindungskomponente geneigt; dies garantiert eine perfekte Stabilität der optischen Ausrichtung zwischen der Faser und der optischen oder opto-elektronischen Komponente, da die Faser gegen die Präzisionsnut gedrückt wird.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bei der Ausführungsform mit der Hochpräzisionsnut ferner ein Faserverriegelungselement, das der Verriegelungseinrichtung integral zugeordnet ist und dazu gedacht ist, mit dem Grundaufbau der Ausrichteinrichtung zusammenzuwirken, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingeführt ist, um in einer im Wesentlichen stabilen Art und Weise den Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser in der wenigstens einen Hochpräzisionsnut zu halten. Vorteilhafterweise wird ein derartiges Faserverriegelungselement automatisch am Ende des Einsetzens des Verbinders in die Aufnahme aktiviert; auf diese Art und Weise ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zu betätigen, um die Faser in der Hochpräzisionsnut zu befestigen.
Vorzugsweise umfasst das Faserverriegelungselement ein Element, das aus einem weichen Material gebildet ist und dazu gedacht ist, in Kontakt mit dem Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser, die in der wenigstens einen Hochpräzisionsnut aufgenommen ist, in Kontakt zu kommen, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesetzt wird. Die Verwendung eines weichen Materials wie beispielsweise Gummi oder Silikon gestattet es, dass die Faser nicht beschädigt wird und gleichzeitig eine hohe Reibung mit der Faser gesichert wird.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dazu gedacht, in einem Appartement angebracht zu werden; die Aufnahme ist daher vorzugsweise derart dimensioniert, dass sie in einem herkömmlichen Haushalts-Energieversorgungssystem aufgenommen werden kann. Vorzugsweise ist die Aufnahme dazu gedacht, in einem Behälter aufgenommen zu werden, der die gleiche Standardgröße verschiedenartiger elektrischer Verbraucher bzw. elektrischer Früchte (Engl.: electric fruits) herkömmlicher Haushaltsversorgungssysteme aufweist. Vorteilhafterweise weist die Aufnahme daher eine Standardgröße auf, wohingegen der Behälter gemäß der elektrischen Früchte eine unterschiedliche Größe aufweisen kann. Der Behälter nimmt nur die elektronischen Komponenten auf, die für den Betrieb der opto-elektronischen Komponente, die der Aufnahme zugeordnet ist, erforderlich sind sowie ein Bus-System, das es gestattet, die unterschiedlichen Früchte, die nebeneinander platziert sind, miteinander zu verbinden. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die elektronischen Funktionen (Aufbereitung der Signale, Trennung der Dienste, etc.), die den unterschiedlichen Früchten zugeordnet sind, aufzuteilen, wodurch ein stark polierter Aufbau erzielt werden kann.
Bei einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Verbinder für optische Fasern, wie er in Patentanspruch 20 definiert ist.
Soweit der Aufbau und die Funktionseigenschaften des Verbinders betroffen sind, wird auf die obige Beschreibung Bezug genommen.
Bei einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verbinders für optische Fasern, wie es in Patenanspruch 21 definiert ist.
Soweit der Aufbau und die funktionellen Eigenschaften des Verbinders betroffen sind, wird auf das oben bereits Erläuterte Bezug genommen.
Beim vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abschließen eines faseroptischen Kabels, umfassend wenigstens eine optische Faser mit einem Mittelabschnitt aus einem Glasmaterial und einem Außenmantel aus Acrylat, wobei das Kabel ferner wenigstens ein Kunststoffrohr umfasst, das die wenigstens eine optische Faser aufnimmt, mehrere längs laufende Verstärkungsfasern, die um das wenigstens eine Kunststoffrohr angeordnet sind und ein Kunststoffaußenmantel, wobei das Verfahren in Patentanspruch 22 definiert ist.
Soweit der Aufbau und die funktionellen Eigenschaften des Verbinders betroffen sind, wird auf das oben bereits Beschriebene Bezug genommen.
Bei einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung eine faseroptische Kommunikationsleitung, umfassend wenigstens ein Kabel, umfassend wenigstens eine optische Faser, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kabel an wenigstens einem seiner freien Enden mit einem Verbinder der oben beschriebenen Art abgeschlossen ist.
Soweit der Aufbau und die funktionellen Eigenschaften des Verbinders betroffen sind, wird auf das oben bereits Beschriebene Bezug genommen.
Bei einem sechsten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verteilernetz, umfassend wenigstens zwei Verteilerleitungen der oben erwähnten Art und eine Verteilungseinheit, die den zwei Verteilerleitungen zugeordnet ist.
Weiter Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung einer ihrer bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt. In diesen Zeichnungen zeigt,
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Strukturelements des Verbinders aus 1;
3 eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Strukturelements des Verbinders aus 1 von oben, wobei ein derartiges Element dazu gedacht ist, mit dem Strukturelement aus 2 zusammenzuwirken;
4 eine schematische perspektivische Ansicht des Strukturelements aus 2 von unten;
5 eine schematische perspektivische Ansicht der Strukturelemente aus den 1 und 2 oder 3, wobei diese zusammengesetzt sind;
6 eine schematische perspektivische Ansicht eines dritten Strukturelements des Verbinders aus 1 von oben, wobei ein derartiges Element dazu gedacht ist, mit dem Strukturelement aus 2 zusammenzuwirken;
7 eine schematische perspektivische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Arbeitszustand, wobei der Verbinder aus 1 einer Aufnahme zugeordnet ist;
10 eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Strukturelements der Aufnahme der Vorrichtung aus 9;
11 eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Strukturelements der Aufnahme der Vorrichtung aus 9, wobei ein derartiges Element dazu gedacht ist, mit dem Strukturelement aus 10 zusammenzuwirken;
12 eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines fünften Strukturelements der Aufnahme der Vorrichtung aus 9, wobei ein derartiges Element dazu gedacht ist, mit den Strukturelementen aus den 10 und 11 zusammenzuwirken;
13 eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines fünften Strukturelements der Aufnahme der Vorrichtung aus 9, wobei ein derartiges Element dazu gedacht ist, mit den Strukturelementen aus den 10 und 11 zusammenzuwirken;
14 eine schematische perspektivische Teilansicht der Strukturelemente aus den 11 und 13 im zusammengesetzten Zustand;
15 eine schematisch perspektivische Ansicht eines sechsten Strukturelements der Aufnahme der Vorrichtung aus 9, wobei ein derartiges Element dazu gedacht ist, mit dem Strukturelement aus 13 zusammenzuwirken;
16 eine schematische Teil- und Seitenansicht der Strukturelemente aus den 11, 13 und 15, die mit dem Verbinder aus 1 zusammengesetzt sind;
17 eine schematische perspektivische Ansicht eines siebten Strukturelements der Aufnahme der Vorrichtung aus 9;
18 eine schematische Teil- und Seitenansicht der Strukturelemente aus den 11, 13 und 15, zusammengesetzt mit dem Verbinder aus 1;
19 eine schematische perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung mit einem Schubmesser, die den Verbinder aus 1 aufnimmt;
20 eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung aus 19;
21 eine teilweise aufgebrochene schematische perspektivische Ansicht einer elektrischen Frucht, die die Verbindungsvorrichtung aus 9 enthält;
22 eine schematische perspektivische Ansicht eines gemeinsamen Fruchthalters für die elektrische Verteilung, der die Frucht aus 22 enthält;
23 eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung in einem ersten Betriebszustand;
24 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A des Verbinders aus 23;
25 eine schematische perspektivische Ansicht des Verbinders aus 23 in einem zweiten Betriebszustand;
26 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B des Verbinders aus 25;
27 eine perspektivische Ansicht einer ersten Strukturkomponente des Verbinders aus 23.
In 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Verbinder für eine optische Faser gemäß der vorliegenden Erfindung bezeichnet. Der Verbinder 1 ist einem faseroptischen Kabel 2 zugeordnet und umfasst im Wesentlichen einen Hauptkörper 3 zum Aufnehmen und Halten des Kabels 2 und einer Abdeckung 4, die verschiebbar an dem Hauptkörper 3 angebracht ist, so dass sie parallel zur Längsachse X-X des Hauptkörpers zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsposition, die im Folgenden definiert werden, beweglich ist.
Bei der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist das optische Kabel 2 ein Dualfaserkabel, umfassend zwei optische Fasern, die vorzugsweise Einzelmode-Fasern sind, ein Kunststoffschutzrohr, um beide Fasern abzudecken und einen Kunststoffaußenmantel. Jede optische Faser umfasst einen Glaskern, eine Glasummantelung (cladding) und eine Acrylat-Außenbeschichtung.
Das optische Kabel 2 umfasst darüber hinaus mehrere längs laufende Verstärkungsfasern (nicht dargestellt), die flexibe und gegen Überzug beständig sind. Derartige Verstärkungsfasern die vorteilhafter Weise aus Kevlar^TM gebildet sind, sind zwischen dem Kunststoffrohr und dem Kunststoffaußenmantel angeordnet.
Das optische Kabel 9 ist z.B. von der Art, wie sie in der Patentanmeldung EP 0 829 742 beschrieben ist, die von der Anmelderin eingereicht wurde.
Das Kabel 2 weist einen Endteil auf, von dem der Kunststoffaußenmantel, die Kevlar^TM Fasern, das Kunststoffrohr, das die zwei Fasern enthält und jeweils die Acrylatschichten der Fasern mittels herkömmlicher Vorgänge entfernt wurden, um so die Glasfläche der Ummantelung des zwei optischen Fasern freizulegen. Das Kabel 2 umfasst daher in seinem Verarbeitungszustand, bevor es dem Verbinder 1 zugeordnet wird, einen Endabschnitt, der mit zwei unisolierten Endabschnitten 100 der optischen Fasern versehen ist.
Wie es in 2 dargestellt ist, umfasst der Hauptkörper 3 einen Grundkörper 5, wobei ein vorgeschalteter bzw. stromaufwärtiger Abschnitt 5a zum Aufnehmen des Kabels und ein nachgeschalteter bzw. stromabwärtiger Abschnitt 5b zum Aufnehmen der unisolierten Endabschnitte der optischen Fasern definiert sind.
Der Hauptkörper umfasst darüber hinaus einen ersten oberen Körper 6 (siehe 3 und 4) und einen zweiten oberen Körper 7 (siehe 6 und 7). Der erste obere Körper 6 ist dazu geeignet, an dem nachgeschalteten Abschnitt des Grundkörpers (siehe 5) mit dem Grundkörper 5 verschnappt zu werden; der zweite obere Körper 7 ist dazu geeignet, an dem vorgeschalteten Abschnitt 5a des Grundkörpers mit dem Grundkörper verschnappt zu werden (siehe 1). Der zweite obere Körper 7 kann vorteilhafter Weise über ein seitliches Gelenk auf den vorgeschalteten Abschnitt 5a des Grundkörpers 5 verschwenkt werden, um die Montagevorgänge des zweiten oberen Körpers auf dem Grundkörper zu vereinfachen.
Auf einer oberen Fläche 500 des Grundkörpers 5 an dem vorgeschalteten Abschnitt 5a und auf einer gegenüberliegenden unteren Fläche des zweiten oberen Körpers 7 sind entsprechend längs laufende Vertiefungen 10 und 11 ausgebildet; die Vertiefungen sind dazu geeignet, zusammenzuwirken, wenn der zweite obere Körper 7 dem Grundkörper 5 zugeordnet wird, um so einen Sitz zum Aufnehmen des Kabels 2 zu definieren. In den Vertiefungen 10 und 11 sind mehrere Zähne 12 ausgebildet, die dazu gedacht sind, den Kunststoffaußenmantel des Kabels 2 zu greifen, um diesen fest am Hauptkörper 3 anzubringen.
Auf der oberen Fläche 500 des Grundkörpers 5 (2) an dem nachgeschalteten Abschnitt 5b sind zwei im Wesentlichen parallele Sitze oder Nuten 13 (vorzugsweise V-Nuten) ausgebildet: die Nuten dienen geeigneter Weise dem Zusammenwirken mit entsprechenden zwei Sitzen oder Nuten (ebenfalls im Wesentlichen parallel und vorzugsweise V-Nuten), die auf der entsprechenden unteren Fläche 600 des ersten oberen Körpers 6 (4) ausgebildet sind, wenn der erste obere Körper 6 dem Grundkörper 5 zugeordnet ist, um so zwei Kanäle zum Aufnehmen und Führen eines Anfangsabschnitts der unisolierten Abschnitte 100 der optischen Fasern zu definieren.
Die Nuten 13 und 14 sind im Wesentlichen rechteckig und erstrecken sich parallel zur Längsachse X-X des Verbinders 1: sie weisen eine solche Dimension auf, dass sie die unisolierte optische Faser in dem durch sie definierten Aufnahmekanal aufnehmen und führen. Bei einer unisolierten Faser mit einem Außendurchmesser von ungefähr 125 μm weisen die Nuten 13 und 14 beispielsweise vorzugsweise eine Tiefe gleich 0,09 ± 0,05 mm und eine halbe Breite gleich 0,1 ± 0,05 mm auf. Die Größe der Nuten kann jedoch anders ausgestaltet sein und zwar z.B. derart, dass sie auch einen Abschnitt der Faser aufnehmen, der mit der Acrylatbeschichtung versehen ist. Alternativ ist es möglich, die Nuten nur im Grundkörper vorzusehen (d.h. ohne sich auch in dem ersten oberen Körper vorzusehen): in einem solchen Fall werden sie eine Tiefe haben, so dass sie die unisolierten optischen Fasern vollständig aufnehmen (möglicherweise auch ein Abschnitt der Fasern, der mit der Acrylatbeschichtung versehen ist).
Vorteilhafterweise weist der obere Körper eine Vertiefung 140 auf, die auf der Fläche 600 den Nuten 14 nachgeschaltet ausgebildet ist (4). Eine derartige Vertiefung weist eine Tiefe auf, die größer ist als die Tiefe der Nuten 14, um es den in den Nuten 14 aufgenommenen Fasern zu gestatten, sich zu biegen, wenn sie in Kontakt mit der aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente gelangen (wie es im Folgenden besser beschrieben wird). Alternativ kann eine derartige Vertiefung auf dem nachgeschalteten Abschnitt 5b des Grundkörpers 5 des Behälters 1 den Nuten 13 nachgeschaltet ausgebildet sein; gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine derartige Vertiefung sowohl auf dem ersten oberen Körper 6 als auch dem Grundkörper 5 ausgebildet sein.
Bei einem Beispiel erstrecken sich die Nuten 13 14 mm in Längsrichtung, die Nuten 14 ungefähr 8 mm und die Vertiefung 140 ungefähr 6 mm. Die Faser ragt für wenigstens 4 mm, vorzugsweise für ungefähr 11–12 mm aus dem Hauptkörper 3 vor und ist bei ungefähr 5 mm von einer hypothetischen Stützebene des Verbinders 1, wenn dieser montiert ist, entfernt angeordnet (d.h. wenn die Abdeckung 4 auf dem Hauptkörper 3 angebracht ist).
Die Vertiefung 140 muss jedoch nicht ausgebildet werden, wenn die Länge des Abschnitts der Faser, die aus dem Hauptkörper 3 vorragt, derart ist, dass es einem ausreichenden Abschnitt der freien Faser gestattet wird, sich während des Verbindungsvorgangs zu biegen. Die Länge der Vertiefung 140 kann jedoch abhängen von der Länge des Abschnitts der Faser, der zur Biegung innerhalb des Hauptkörpers 3 nach dem Verbinden gebogen werden soll, anders sein.
Das Kabel 2 weist in seinem Betriebszustand, wie er in 1 dargestellt ist, d.h. nachdem es dem Verbinder 1 zugeordnet wurde, somit Folgendes auf:

– einen Abschnitt, der mit einem Kunststoff-Außenmantel versehen ist, der in dem Sitz des Hauptkörpers 3, der durch die Vertiefung 10 und 11, die in dem nachgeschalteten Abschnitt 5a des Grundkörpers 5 und in dem zweiten oberen Körper 7 entsprechend ausgebildet sind, definiert ist (siehe 1);
– einen Endabschnitt mit zwei unisolierten Fasern, wobei jede unisolierte Faser aufweist:
– einen ersten Abschnitt der unisolierten Faser, der in einem der Faseraufnahmekanäle, die durch die Nuten, die in dem nachgeschalteten Abschnitt 5b des Grundkörpers und in dem ersten oberen Körper 6 entsprechend ausgebildet sind, aufgenommen ist, und
– einen zweiten Abschnitt der unisolierten Faser, der aus dem Hauptkörper 3 vorragt (siehe 5).

Auf der Stirnseite 500 des Grundkörpers 5 zwischen der Vertiefung 10 und den Nuten 13 ist ein Hohlraum ausgebildet, wobei der Hohlraum zum Aufnehmen eines Anfangsabschnitts 110 der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern geeignet ist, die aus der Vertiefung 10 herauskommen und in Richtungen der Nuten 13 geführt werden. Ein entsprechender Hohlraum 21 ist auf der Stirnseite 700 des zweiten oberen Körpers 7 zwischen der Vertiefung 11 und den Nuten 14 ausgebildet. Die Hohlräume 20 und 21 definieren einen Bereich, der dazu geeignet ist, ein Klemmelement (nicht dargestellt) aufzunehmen, das zum Verriegeln der Anfangsabschnitte 110 der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern mit dem Grundkörper 5 geeignet ist, wenn sie übereinander liegen. Vorzugsweise umfasst das Klemmelement zwei Elemente (z.B. Gummihöcker), die dazu gedacht sind, in den Hohlraum 20 bzw. 21 aufgenommen zu werden; wenn sie übereinander liegen, klemmen die Teile 110 die unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern, um so eine gute Reibung mit den Glasflächen der unisolierten Fasern zu erzielen, ohne diese jedoch zu beschädigen. Derartige Elemente sind vorzugsweise aus einem weichen Material gebildet, wie beispielsweise einem Material, das aus der Gruppe besteht, umfassend: Gummi, Silikon, etc., um so die unisolierte Faser nicht zu beschädigen und gleichzeitig eine hohe Reibung mit der Faser zu sichern. Vorzugsweise wird das Material derart gewählt, dass es über die Zeit seine chemischen und physikalischen Eigenschaften unverändert beibehält.
Bei einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) ist das Faserklemmelement integral mit dem zweiten oberen Körper 7 ausgebildet. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform (ebenfalls nicht dargestellt) kann das Faserklemmelement ein Element sein, das durch Gießen und Versehen mit einer Oberfläche, die ein welliges oder wenigstens unebenes Profil aufweist, erzielt werden, um so eine gute Reibung mit der unisolierten Faser zu erzielen, ohne diese zu beschädigen.
Der Hohlraum 20 des Grundkörpers 5 ist im Wesentlichen quaderförmig in seiner Form und fungiert als Verbindung zwischen der Vertiefung 10 und den Nuten 13. Der Hohlraum 21 des zweiten oberen Körpers 7 weist eine Form auf, die der des Hohlraums 20 entspricht. Der Hohlraum 20 verbindet dann die zwei Nuten 13 über entsprechende Ansenkungen bzw. Senkungen 22 mit einer Tiefe, die in Richtung der Nuten 13 abnimmt. Entsprechende Ansenkungen bzw. Senkungen 23 mit sich ändernder Tiefe sind auf der Stirnseite 600 des ersten oberen Körpers 6 ausgebildet.
Aus der obigen Beschreibung kann entnommen werden, dass das System zum Aufnehmen und Halten des Kabels 2 im vorgeschalteten Abschnitt 5a des Grundkörpers 5 aus struktureller Sicht im Wesentlichen ein Spiegelbild des zweiten oberen Körpers 7 ist. Auf die gleiche Art und Weise entspricht das System zum Aufnehmen und Führen der unisolierten optischen Fasern im nachgeschalteten Abschnitt 5b des Grundkörpers 5 im Wesentlichen dem Spiegelbild des ersten oberen Körpers.
Der Grundkörper 5 umfasst ein erstes Sitzpaar 24a, 24b, die dazu gedacht sind, mit entsprechenden Rippen 25a, 25b, die auf der Seite des zweiten oberen Körpers 7 ausgebildet sind, zusammenzuwirken, um ein Einschnappen des zweiten oberen Körpers 7 auf dem Grundkörper 5 zu garantieren und er umfasst ein zweites Sitzpaar 26a, 26b, die dazu gedacht sind, mit entsprechenden Stiften 27a, 27b zusammenzuwirken, die auf der Seite des ersten oberen Körpers 6 ausgebildet sind, um ein Einschnappen des ersten oberen Körpers 7 auf dem Grundkörper 5 zu garantieren.
Der Grundkörper 5 umfasst darüber hinaus auf seiner oberen Fläche 500 eine Vertiefung 28, die dazu geeignet ist, einen entsprechenden Vorsprung 29, der auf der unteren Fläche des ersten oberen Körpers 7 ausgebildet ist, aufzunehmen; die Vertiefung 28 und der Vorsprung 29 sind dazu gedacht, durch Zusammenwirken den ersten oberen Körper 6 präzise zum Grundkörper 5 auszurichten.
Der erste obere Körper 6 umfasst auf einer seiner oberen Flächen 650 einen Sitz 32, der wie es unten beschrieben wird, dazu geeignet ist, das Verriegeln des Verbinders 1 in einer Aufnahme einer Verbindungsvorrichtung für optische Fasern zu gestatten.
Die Abdeckung 4 ist im Wesentlichen quaderförmig in ihrer Form und zwischen einer ersten Betriebsposition (dargestellt in 1), in der die Abdeckung die unisolierten Abschnitte 100 der optischen Fasern, die aus dem Hauptkörper 3 des Verbinders 1 vorragen, in sich aufnimmt und einer zweiten Betriebsposition (nicht dargestellt), in der die Abdeckung auf den Hauptkörper 3 bewegt wird und einen Endabschnitt vorbestimmter Länge der vorgenannten unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern, die aus dem Hauptkörper 3 vorragen, vollständig unbedeckt belässt, beweglich. Vorteilhafterweise ist der Verbinder 1 derart aufgebaut, dass wenn die Abdeckung 4 in die zweite Betriebsposition versetzt wird, diese jedoch einen Anfangsabschnitt vorbestimmter Länge der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern, die aus dem Hauptkörper 3 vorragen, bedeckt; vorzugsweise beträgt der Anfangsabschnitt vorbestimmter Länge ungefähr 1–2 mm in seiner Länge.
Bei einer Ausführungsform des Verbinders der Erfindung lässt die Abdeckung 4, wenn sie in die zweite Betriebsposition gebracht wird, einen Abschnitt der Faser von wenigstens 3 mm und vorzugsweise ungefähr 10–11 mm vollständig unbedeckt. Die Abdeckung 4 versetzt sich bei ihrer Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Betriebsposition folglich um wenigstens 3 mm und vorzugsweise um ungefähr 10 mm. Die Gesamtlänge des Verbinders mit der Abdeckung 4 im zweiten Betriebszustand (d.h. des Hauptkörpers 3, der der Abdeckung 4 in ihrer zweiten Betriebsposition zugeordnet ist), beträgt z.B. 29 mm und die Höhe der Abdeckung 4 beträgt z.B. ungefähr 8 mm.
Darüber hinaus weist die Abdeckung eine solche Größe auf, dass die Entfernung des zweiten oberen Körpers 7 möglich ist, wenn sie sich in ihrer ersten Betriebsposition befindet.
Auf der unteren Fläche des Grundkörpers 5 sind zwei längslaufende Nuten 30 ausgebildet; die Nuten sind dazu geeignet, als Gleitführungen für die Abdeckung 4 zu fungieren. Jede der Nuten 30 umfasst entgegengesetzte Anschlagelemente (nicht dargestellt), die geeignet sind, um die Anschlagposition der Abdeckung 4 in der ersten und zweiten Betriebsposition zu definieren.
Darüber hinaus ist ein längs laufender Sitz 31 für eine Gegenfeder (nicht dargestellt) auf der unteren Fläche des Grundkörpers 5 ausgebildet; die Feder ist dazu geeignet, in einem Ruhezustand die Abdeckung 4 in der zweiten Betriebsposition zu halten. Bei einem Beispiel ist die Feder derart dimensioniert, dass sie im Ruhezustand eine Länge von ungefähr 14 mm aufweist.
Auf einer Vorderseite 40 der Abdeckung 4 ist ein Paar vorzugsweise kreisförmiger Öffnungen 41 ausgebildet; die Öffnungen sind dazu geeignet, den Durchgang der Anschlussabschnitte der unisolierten Abschnitte 100 der optischen Fasern zu gestatten, wenn die Abdeckung 4 aus der ersten in die zweite Betriebsposition bewegt wird. Die Öffnungen 40 weisen vorteilhafter Weise eine Größe auf, die viel größer ist als die Größe der unisolierten Fasern 100 in Querrichtung, so dass sie während der Bewegung der Abdeckung zwischen der ersten und zweiten Betriebsposition nicht störend mit den Fasern 100 in Eingriff kommen. Vorzugsweise ist die Größe der Öffnungen 40 nicht weniger als 1 mm; wenn sie für das Zusammenwirken mit entsprechenden Hülsen (wie sie unten beschrieben werden) geeignet sind, weisen derartige Öffnungen einen Durchmesser auf, der wenigstens 10–15% größer ist als der Außendurchmesser der Hülse.
Auf der oberen Fläche 400 der Abdeckung 4 ist eine Durchgangsöffnung 42 ausgebildet, die wie es im Folgenden beschrieben wird, geeignet ist, um mit dem Sitz 32, der auf dem ersten oberen Körper 6 ausgestaltet ist, zusammenzuwirken, um das Verriegeln des Verbinders 1 in einer Verbindungsvorrichtung für optische Fasern zu gestatten. Darüber hinaus ist auf der oberen Fläche 400 der Abdeckung 4 ein Schlitz 43 ausgebildet, der dazu gedacht ist, ein Verstärkungselement 44, das auf der oberen Fläche 750 des zweiten oberen Körpers 7 vorgesehen ist, aufzunehmen, wenn sich die Abdeckung 4 in der zweiten Betriebsposition befindet.
Der Grundkörper 5, die oberen Körper 6 und 7 und die Abdeckung 4 sind vorteilhafter Weise aus Kunststoff gebildet und durch Spritzgießen. Es ist möglich, z.B. amorphe Kunststoffe, wie beispielsweise verstärkte Polycarbonate (PC) mit zwischen 0 und 40% Glas, oder Acrylonitril-Butadien-Styren (ABS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) etc., die mit zwischen 0 und 30% Glas verstärkt sind, zu verwenden. Vorteilhafterweise kann das gewählte Material selbstlöschendes Material mit vorbestimmten Eigenschaften bezüglich der Dimensionsstabilität und Elastizität sein. Vorzugsweise ist das gewählte Material ein Kunststoff mit einer Gießschrumpfung von weniger als 0,7%, weiter bevorzugt weniger als 0,5% und am meisten bevorzugt weniger als 0,4%.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verbinders der Erfindung sind der Grundkörper 5 und die oberen Körper 6 und 7 und die Abdeckung 4 alle aus dem gleichen Material gebildet: es ist jedoch möglich, für die einzelnen oben erwähnten Elemente unterschiedliche Materialien zu verwenden.
Der Verbinder 1 der vorliegenden Erfindung ist daher vorteilhafter Weise aus vier Hauptteilen aufgebaut: dem Grundkörper 5, dem ersten oberen Körper 6, dem zweiten oberen Körper 7 und einer Abdeckung 4. Der erste obere Körper 6 ist dazu geeignet, dem Grundkörper 5 direkt durch den Hersteller zugeordnet zu werden; der Hersteller ordnet dann die Abdeckung 4 dem Grundkörper 5 zu, der mit dem ersten oberen Körper 6 zusammengesetzt ist (dargestellt in 5). Die Vorgänge, die der Betreiber an Ort und Stelle ausführen muss, um das Kabel 2 dem Verbinder 1 zuzuordnen, werden somit vorteilhaft auf die folgenden Schritte reduziert: Entfernen des Außenmantels des Kabels über eine vorbestimmte Länge des Kabels, Entfernen (Abschneiden oder Zurückschlagen) der Verstärkungsfasern, optional Entfernen des Kunststoffinnenrohrs, das die Fasern aufnimmt, über einen Endabschnitt der Faser vorbestimmter Länge, Entfernen der Acrylat-Außenbeschichtung der Faser, um so bei jeder Faser einen Abschnitt vorbestimmter Länge einer unisolierten Faser zu erzielen, Einführen der unisolierten Faser in die Faseraufnahmekanäle, die durch die Nuten 13 und 14 definiert sind (ein solches Einführen wird durch das Vorsehen der Ansenkungen 22 und 23 erleichtert), Positionieren des Kabels 2 in dem entsprechenden Sitz, der in dem vorgeschalteten Abschnitt 5a des Grundkörpers auf dem Hauptkörper 3 vorgesehen ist, Positionieren des Faserklemmelements in dem entsprechenden Hohlraum 20 und 21 und Anbringen des zweiten oberen Körpers 7 auf dem vorgeschalteten Abschnitt 5a des Grundkörpers 5. Dadurch wird das Kabel 2 auf stabile Art und Weise dem Hauptkörper 1 zugeordnet, die Anfangsabschnitte 110 der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern auf dem Hauptkörper durch die klemmende Wirkung der Faserklemmelemente verklemmt, wohingegen die unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern in den Aufnahmekanälen, die durch die Nuten 13 und 14 definiert sind, aufgenommen werden, wobei ein Endabschnitt der unisolierten Faser mit vorbestimmter Länge aus dem Hauptkörper 3 vorragt. Die Abdeckung 4 befindet sich in ihrer ersten Betriebsposition und nimmt daher die unisolierten Fasern, die aus dem Hauptkörper 3 vorragen, vollständig in sich auf.
Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Verbinder 1 derart ausgestaltet, dass er ein stabiles und präzises Aufnehmen in einer herkömmlichen Schneidvorrichtung mit einer Schubschneide zum Beschneiden optischer Fasern gestattet (z.B. der Schneidvorrichtung CT-07 der Firma Fujikura, die oftmals von Herstellern und Installateuren verwendet wird, oder einer beliebigen anderen Schneidvorrichtung, die zu dieser kompatibel ist); die 19 und 20 stellen eine solche Vorrichtung schematisch dar, die mit 50 gekennzeichnet ist, wobei der Verbinder 1 darin aufgenommen ist.
Wie es bereits erwähnt wurde, ist die Schneidvorrichtung 50 von herkömmlicher Art und wird daher nicht im Detail erläutert. Sie umfasst jedoch eine Basis 51, die mit einem Ständer 52 ausgestattet ist, auf dem ein Sitz 53 zum Aufnehmen des Verbinders 1 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 50 umfasst darüber hinaus eine Schubschneide 54 und eine Einrichtung 55 zum Verriegeln der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern während des Schnittvorgangs.
Die Schneide 54 wird senkrecht zur Ebene gehalten, in der die zwei Fasern und der Verbinder 1 liegen, um in der Lage zu sein, durch die unisolierten Fasern zu schneiden und einen Schnitt zu garantieren, der perfekt senkrecht zur optischen Achse der Fasern verläuft.
Die Faserverriegelungseinrichtung 55 umfasst insbesondere ein erstes Paar an Gummihöckern 56, die dazu gedacht sind, die unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern der Schneide 54 vorgeschaltet bzw. stromaufwärts der Schneide 54 einzuklemmen und ein zweites Paar Gummihöcker 57, die dazu gedacht sind, die unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern der Schneide 54 nachgeschaltet bzw. stromabwärts der Schneide 54 einzuklemmen.
Um eine genaue Verriegelung der Faser in der Schneidvorrichtung zu gestatten und zwar vorzugsweise auf beiden Seiten des Schneidabschnitts, hat die Anmelderin festgestellt, dass die Faser aus der Abdeckung wenigstens 3 mm vorragen muss, wenn sich die Abdeckung in der zweiten Betriebsposition befindet.
Der oben beschriebene Verbinder 1 ist dazu geeignet, einer Aufnahme zugeordnet zu werden, um die optische Verbindung der unisolierten Fasern mit entsprechenden opto-elektronischen Komponenten entlang entsprechender optischer Achsen zu gestatten.
9 zeigt eine Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der der Verbinder 1 einer Aufnahme 60 zugeordnet ist. Während des Einführens des Verbinders 1 in die Aufnahme 60 bewegt sich die Abdeckung 4 aus der ersten in die zweite Betriebsposition; auf diese Art und Weise ergibt die Abdeckung die unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern vollständig frei, um so die optische Verbindung zwischen den Fasern und den entsprechenden opto-elektronischen Verbindungskomponenten, die in der Aufnahme 60 aufgenommen sind, zu gestatten. Im speziellen Fall eines optischen Dualfaserkabels kann eine Faser insbesondere optisch mit einer Laserquelle, z.B. einem VCSEL-Laser, der im ersten optischen Telekommunikationsfenster (800–900 nm) z.B. bei ungefähr 850 nm emittiert, gekoppelt sein, wohingegen die andere Faser optisch mit einer Photodiode gekoppelt sein kann.
Die Aufnahme 60 (9 und 10) umfasst einen im Wesentlichen quaderförmigen Behälter, in dem ein Sitz 61 zum Aufnehmen des Verbinders 1 definiert ist; insbesondere ist ein derartiger Sitz 61 zwischen einer Verbinderstütztfläche 62 und einem Verbinderführungselement 63 definiert.
Die Fläche 62 ist in Bezug auf die Halterungsebene der Aufnahme geneigt (in dem dargestellten Beispiel in einem Winkel von 45°, obwohl auch ein anderer beliebiger Winkel verwendet werden kann) und definiert in der Aufnahme 60, die Einführrichtung des Verbinders 1. Die Fläche 62 weist eine Kante 64 auf, die in Bezug auf die Fläche 62 in einem Winkel von 135° und somit im Wesentlichen vertikal angeordnet ist und dazu gedacht ist, als ein Anschlag und eine Längsausrichtungsfläche des Verbinders 1 innerhalb der Aufnahme 1 zu fungieren. Ist der Verbinder 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 eingesetzt, wirkt eine solche Kante 64 auf die Abdeckung 4 und drückt diese aus der ersten in die zweite Betriebsposition.
Das Verbinderführungselement (11) ist über der Stützfläche 62 in der Aufnahme 60 angebracht. Es weist zwei untere Flächen 65 auf, die ebenfalls in einem Winkel von 45° geneigt sind; sie wirken mit der Fläche 62 zusammen und definieren somit den Sitz zum Aufnehmen des Verbinders 1 und führen den Verbinder 1 in die Aufnahme 6. Das Element 63 weist darüber hinaus auf den entgegengesetzten Außenseitenfläche 630 Zähne 66 auf, die dazu geeignet sind, in die entsprechenden Sitze 67 einzuschnappen, die auf den gegenüberliegenden Innenseitenflächen 640 der Aufnahme 60 vorgesehen sind, um so die stabile Positionierung des Führungselements 63 in der Aufnahme 60 zu garantieren.
Die Aufnahme 60 umfasst ferner eine Einrichtung zum Verriegeln/Lösen des Verbinders 1 an/von der Aufnahme 60. Die Einrichtung 70 ist dem Verbinderführungselement 63 elastisch zugeordnet und zwar durch das Zwischenschalten einer Feder 71 (siehe insbesondere 14).
Die 12 und 13 stellen zwei alternative Ausführungsformen der Einrichtung 70 zum Verriegeln/Lösen des Verbinders 1 dar. In beiden Ausführungsformen weist die Einrichtung 70 auf der oberen Fläche einen Sitz 72 für die Feder 71 und auf den entgegengesetzten Seitenflächen 700 Zähne 73, die dazu geeignet sind, in entsprechende Schlitze 74, die auf den gegenüberliegenden Innenseitenflächen 630 des Elements 63 zum Führen des Verbinders ausgebildet sind, geeignet sind, auf. Die Schlitze 74 sind derart dimensioniert, dass die das Versetzen der Einrichtung 70 in Richtung der Fläche 62 zum Stützen des Verbinders während des Einführens des Verbinders 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 und von dieser weg gestatten.
Auf der unteren Fläche beider Ausführungsformen der Einrichtung 70 ist ein Zahn 75 vorgesehen, der dazu geeignet ist, in der Durchgangsöffnung 42 der Abdeckung 4 und dem Sitz 32 des ersten oberen Körpers 7 aufgenommen zu werden, um den Verbinder 1 im Sitz 61 der Aufnahme 60 zu verriegeln. Der Zahn 73 weist eine untere Fläche auf, die abgeschrägt ist, um das Aufnehmen des Zahns 73 in der Öffnung 42 und im Sitz 32 während seines Einführens in den Sitz 61 der Aufnahme 60 zu erleichtern, um so das automatische Koppeln des Verbinders 1 zu gestatten.
Die Einrichtung 70 umfasst in beiden Ausführungsformen darüber hinaus einen Hebel 76, der dazu gedacht ist, das Entkoppeln der Einrichtung 70 vom Verbinder 1 und daher vom Sitz 61 der Aufnahme 60 zu gestatten. Um ein derartiges Entkoppeln bzw. Lösen auszuführen, ist es ausreichend, dass der Betreiber die Einrichtung 70 durch den Hebel 76 entgegen der elastischen Kraft der Feder 71 anhebt, wodurch der Zahn 75 aus dem Sitz 32 des ersten oberen Körpers 6 und der Öffnung 42 der Abdeckung 4 gelangt und somit den Verbinder 1 frei gibt.
Die optische Ausrichtung zwischen den unisolierten Endabschnitten 100 der optischen Fasern und entsprechenden opto-elektronischen Verbindungskomponenten mit hoher Präzision wird durch Bereitstellen einer geeigneten optischen Ausrichteinrichtung 80 in der Aufnahme 60 realisiert. Die 15 und 17 zeigen zwei alternative Ausführungsformen der optischen Ausrichteinrichtung 80: die in 15 dargestellte Ausführungsform ist dazu geeignet, mit der Ausführungsform der Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70, die in 13 dargestellt ist (siehe insbesondere 16) zusammenzuwirken, wohingegen die Ausführungsform der optischen Ausrichteinrichtung 80, die in 17 dargestellt ist, dazu geeignet ist, mit der Ausführungsform der Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70, die in 12 dargestellt ist (siehe insbesondere 18) zusammenzuwirken.
Die optische Ausrichteinrichtung 80 ist in der Aufnahme 60 hinter dem Sitz 61 zum Aufnehmen des Verbinders 1 angeordnet und kann in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Einsetzrichtung des Verbinders 1 in die Aufnahme 60 geneigt sein. Um es zu verhindern, dass die Fasern ungewünschten Spannungen ausgesetzt werden, wird ein solcher Winkel jedoch derart gewählt, dass er weniger als ungefähr 20° beträgt. Wie es in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, ist die Ausrichteinrichtung 80 vorzugsweise derart angebracht, dass sie im Wesentlichen coplanar zur Einsetzrichtung des Verbinders 1 in die Aufnahme 60 vorgesehen ist (einem Neigungswinkel gleich Null).
Unter Bezugnahme auf die Ausführungsform der optischen Ausrichteinrichtung 80, die in den 15 und 16 dargestellt ist, umfasst eine solche Einrichtung einen Grundaufbau 81, der einen Einsatz 82 aufnimmt, der vorzugsweise aus Silizium gebildet ist und auf dem zwei längs laufende Nuten 83, vorzugsweise V-Nuten ausgebildet sind; die Nuten weisen eine hohe Präzision auf (d.h. sie haben eine Präzision bzw. Genauigkeit in der Größenordnung von μm).
Auf dem Einsatz 32 an einem freien Ende jeder Nut 83 ist ein Sitz 84 ausgebildet, der dazu gedacht ist, eine optoelektronische Komponente 85 aufzunehmen. Wie es in 16 dargestellt ist, ist eine derartige Komponente in dem entsprechenden Sitz 84 verklemmt, so dass seine aktive Fläche in Richtung der Nut 83 weist.
Auf dem Einsatz 82 ist an dem anderen freien Ende jeder Nut 83 eine Ansenkung oder Senkung 86 ausgebildet, die dazu geeignet ist, das Aufnehmen und das Ausrichten der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern in den Nuten 83 zu erleichtern, wenn der Verbinder 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 eingesetzt wird.
Die Nuten 83 sind derart dimensioniert, dass wenn die unisolierten Endabschnitte 100 der Faser darin positioniert sind, die Steifigkeit des freien Endes derartiger Faserabschnitte perfekt zur aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente 85 entlang einer optischen Verbindungsachse ausgerichtet ist.
Die Ausrichtgenauigkeit wird somit aufgrund der Tatsache erzielt, dass die opto-elektronische Komponente 85 dem Einsatz 82 zugeordnet ist, so dass sie zu dem optisch ausgerichtet ist, was der optischen Achse der unisolierten Faser entspricht, wenn die Fasern in den Nuten 83 aufgenommen sind. Dadurch wird ein Zustand einer Selbstausrichtung jeder Faser in Bezug auf die opto-elektronische Komponente 85 vorteilhafter Weise realisiert, wenn der Verbinder 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 eingeführt wird.
Um eine perfekte Stabilität der optischen Ausrichtung zwischen der Faser und der opto-elektronischen Komponente 85 zu garantieren, sind die Nuten 83 vorzugsweise in einem vorbestimmten Winkel vorzugsweise von 1°–3° in Bezug auf die optischen Achse der Faser und in Richtung der optoelektronischen Komponente 85 geneigt. Dies wird entweder dadurch realisiert, dass einige Nuten eine unterschiedliche Tiefe haben oder vorzugsweise dadurch, dass eine geneigte Ebene zum Stützen des Einsatzes 82 in der Grundaufbau 81 (alternativ kann der gesamte Grundaufbau 81 in einem gewünschten Winkel geneigt werden) vorgesehen wird. Auf diese Art und Weise wird die Faser durch ihre Elastizität gegen die Nuten 83 gedrückt.
Vorzugsweise weisen die Nuten 83 eine Tiefe zwischen 0,0625 mm und 0,126 mm auf.
Auf den entgegengesetzten Seitenflächen des Grundaufbaus 81 sind Führungen 87 ausgebildet, die dazu geeignet sind, mit entsprechenden Gegenführungen 88, die auf den inneren Seitenflächen 640 der Aufnahme 60 ausgebildet sind, zusammenzuwirken, um den Grundaufbau 81 zum Sitz 61 der Aufnahme 60 auszurichten.
Wie es in 13 dargestellt ist, ist die Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70 in einer Ausführungsform davon integral mit einem Faserverriegelungselement 90 ausgebildet; ein derartiges Element ist dazu geeignet, mit dem Grundaufbau 81 zusammenzuwirken, wenn der Verbinder 1 in die Aufnahme 60 eingesetzt wird, um die unisolierten Fasern in im Wesentlichen stabiler Art und Weise in den Nuten 83 zu halten.
Vorzugsweise umfasst das Faserverriegelungselement 90 an einem seiner freien Enden ein Element 91, das aus einem weichen Material (z.B. Gummi oder Silikon) gebildet ist; ein solches Element ist dazu geeignet, in Kontakt mit den unisolierten Fasern, die in den Nuten 83 aufgenommen sind, zu kommen, wenn der Verbinder 1 in der Aufnahme 60 eingesetzt ist.
Vorteilhafterweise wird das Faserverriegelungselement 90 automatisch am Ende des Einsetzens des Verbinders 1 in die Aufnahme 60 aktiviert; tatsächlich senkt sich ein derartiges Element, um die unisolierten Fasern in den Nuten 83 zu verriegeln, nur dann, wenn die Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70, die durch die Feder 71 beaufschlagt ist, abgesenkt wird, um den Verbinder in dem Sitz 61 der Aufnahme 60 zu verriegeln.
Es wird nun Bezug genommen auf die alternative Ausführungsform der optischen Ausrichteinrichtung 80, die in den 17 und 18 dargestellt ist. Bei einer solche Ausführungsform umfasst die Einrichtung 80 einen im Wesentlichen quaderförmigen Körper 110, der zwei Hülsen 111 aufnimmt, die jeweils mit einem kalibrierten Innenloch versehen sind.
Eine opto-elektronische Komponente 85 ist an einem freien Ende der jeweiligen Hülse 111 mit dieser so verklemmt, dass die aktive Fläche zur Hülse 111 weist. Eine solche Komponente 85 ist perfekt zum kalibrierten Loch der Hülse 111 ausgerichtet. Die Hülse 111 weist an ihrem anderen freien Ende jeweils eine Ansenkung oder Senkung 86 auf, die dazu geeignet ist, das Aufnehmen und das Ausrichten der unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern in den Löchern der Hülsen 111 zu erleichtern, wenn der Verbinder 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 eingesetzt wird.
Die Hülsen 111 sind in der Aufnahme 60 derart positioniert, dass sie perfekt zum Sitz 61 zum Aufnehmen des Verbinders 1 ausgerichtet sind.
Die Ausrichtgenauigkeit wird somit aufgrund der Tatsache erzielt, dass die Hülsen 111 derart in der Aufnahme positioniert sind, dass die kalibrierten Löcher perfekt dazu ausgerichtet sind, was der optischen Achse jeder unisolierten Faser entspricht, wenn der Verbinder 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 eingesetzt ist. Dadurch wird der Zustand der Selbstausrichtung der Faser mit der opto-elektronischen Komponente 85 vorteilhafter Weise realisiert, wenn der Verbinder 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 eingesetzt wird.
Bei einem Beispiel werden 10,5 mm Hülse mit einem Außendurchmesser von 2,5 mm oder 1,25 mm verwendet. Der Innendurchmesser wird abhängig vom Typ der optischen Fasern, die zur Verwendung bereitgestellt werden, gewählt. Zum Beispiel werden Hülsen mit einem Innendurchmesser von 127 μm vorteilhafter Weise für Fasern mit einem Durchmesser von 125 μm verwendet, um ein Einführen der Faser in die Hülse ohne Reibung zu gestatten.
Vorteilhafterweise sind die Hülsen 111 dazu geeignet, teilweise in den Öffnungen 41 der Abdeckung 40 aufgenommen zu werden, wenn der Verbinder 1 in der Aufnahme 60 eingesetzt ist (siehe 18).
Auf die gleiche Art und Weise, wie es oben unter Bezugnahme auf die andere Ausführungsform der Faserausrichteinrichtung 80 beschrieben wurde, sind Führungen 87 auf den entgegengesetzten Seitenflächen des Körpers 110 ausgebildet; die Führungen sind dazu geeignet, mit den Gegenführungen 88, die auf den inneren Seitenflächen 640 der Aufnahme 60 ausgebildet sind, zusammenzuwirken, um den Körper 110 zum Sitz 61 der Aufnahme 60 auszurichten.
Vorteilhafterweise sind die Schlitze 74 des Elements 63 zum Führen des Verbinders vorzugsweise in einem Winkel zwischen 2° und 4° in Bezug auf die Normale zur Einsetzrichtung des Verbinders geneigt, um dadurch. einen Druck vom Zahn 75 der Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70 nicht nur in der Richtung der Schubkraft der Feder 71 zu produzieren, sondern auch in der Einsetzrichtung des Verbinders, um so einen stabileren Kontakt zwischen dem Verbinder 1 und der Ausrichteinrichtung 80 (in beiden oben beschriebenen Ausführungsformen) zu garantieren.
Bei beiden Ausführungsformen der Ausrichteinrichtung 80 wird die Längsausrichtung dadurch gesichert, dass die unisolierten Fasern gegen die aktiven F1ächen der opto-elektronischen Komponenten 85 gedrückt werden. Vorteilhafterweise wird die Länge der unisolierten Faser, die aus dem Hauptkörper 3 vorragt, derart bestimmt, dass ein Faserüberschuss in Bezug auf die Länge bereitgestellt wird, die unbedingt notwendig ist, um die optische Verbindung zu realisieren; ein derartiger Faserüberschuss verursacht eine geringe Biegung der Faser, wenn diese in Kontakt mit der aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente 85 gelangt, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die die Faser gegen eine solche aktive Fläche der Komponente 85 gedrückt hält. Die Fasern sind tatsächlich ausschließlich durch das Paar Gummihöcker 22 und 23, die die Anfangsabschnitte 110 der Faser in dem durch die Hohlräume 20 und 21 definierten Bereich einklemmen, am Hauptkörper 3 festgelegt. Eine dem derartigen Bereich nachgeschaltet bzw. stromabwärts eines solchen Bereichs können sich die Fasern frei verschieben und damit biegen (16 zeigt schematisch den Betriebszustand der Einrichtung der Erfindung mit gebogener Faser). Vorzugsweise beträgt die Überschusslänge der Faser zwischen 0,2 und 1 mm, z.B. 0,3 mm; ein derartiger Faserüberschuss sichert es, dass wenn die Kopplung durchgeführt wurde, die Faser um einen vorbestimmten Krümmungswinkel abhängig von der Länge des Abschnitts der Faser, der sich biegen kann, gekrümmt ist. Es ist jedoch vorteilhaft, einen Krümmungswinkel in der Fasern vorzusehen, die größer als 20° sind, um es zu vermeiden, dass die Faser unerwünschten Spannungen ausgesetzt wird, die ein Brechen oder wenigstens eine reduzierte Beständigkeit verursachen könnten.
Die Anmelderin hat herausgefunden, dass ein maximaler Krümmungswinkel, den die Faser annehmen kann, ohne unerwünschten Spannungen ausgesetzt zu werden, jedoch von der Länge der Faser abhängt, die sich vollständig frei bewegen kann. Die Tabelle 1 zeigt im Folgenden die maximal zulässigen Krümmungswinkel für Abschnittslängen der Faser, die sich frei biegen können, zwischen 4 und 15 mm. Tabelle 1
Die Tabelle 1 zeigt, dass bei einer Länge eines Abschnitts der Faser, der sich frei biegen kann, von 15 mm der maximal zulässige Krümmungswinkel 20° beträgt, so dass die Faser keinen unerwünschten Spannungen ausgesetzt wird; ein derartiger Winkel nimmt jedoch ab, wenn die Länge des Abschnitts der Faser, der sich frei biegen kann, abnimmt. Längere Abschnitte, in denen sich die Faser frei biegen kann als 15 mm, sind nicht zu empfehlen, da sie Verbinderlängen erfordern würden, die mit den Anforderungen einer Miniaturisierung, die durch die spezielle Anwendung dieser Art an optischem Verbinder vorgegeben werden, nicht sehr kompatibel sind.
Der Abschnitt der Faser, der sich frei biegen kann, umfasst den Bereich, der in der Vertiefung 140 aufgenommen ist (wenn es eine Vertiefung gibt) und den Teil der Faser außerhalb des Hauptkörpers 3 bis zum Kontaktpunkt zwischen der Faser und der Nut 83 oder der Hülse 111.
Vorteilhafterweise ist die Aufnahme 60 dazu geeignet, in einem Appartement montiert zu werden; sie ist daher derart dimensioniert, in einem herkömmlichen Haushaltselektrizitäts- Verteilersystem aufgenommen zu werden. Insbesondere (21) umfasst die Aufnahme 60 zwei Stifte 60a, die dazu geeignet sind, in geeigneten Löchern 60b aufgenommen zu werden, die in einem Behälter 660 vorgesehen sind, der die gleiche standardisierte Größe aufweist als verschiedenartige elektrische Früchte eines herkömmlichen Haushaltsverteilersystems. Vorteilhafterweise weist die Aufnahme 60 daher eine standardisierte Größe auf, wohingegen der Behälter 660 abhängig von den elektrischen Früchten unterschiedliche Größen aufweisen kann. Der Behälter 660 nimmt nur die für den Betrieb der opto-elektronischen Komponenten 85, die der Aufnahme zugeordnet sind, notwendige Elektronik und ein Bus-System 610, das es unterschiedlichen Früchten, die nebeneinander angeordnet sind, gestattet, miteinander zu kommunizieren, auf. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die elektronischen Funktionen (Aufbereitung des Signals, Trennen der Dienste, etc.), die den unterschiedlichen Früchten zugeordnet sind, zu unterteilen und somit eine hohe Modularität zu erzielen.
Der Behälter 660 ist dann dazu geeignet (siehe 22), in einem Fruchtträger 620 aufgenommen zu werden, der wiederum dazu geeignet ist, in einem üblichen Haushaltselektrizitätsverteilergehäuse aufgenommen zu werden.
Ein Verteilersystem für optische Signale umfasst z.B. wenigstens zwei optische Kabel, die dazu geeignet sind, innerhalb eines Gebäudes einen zentralen optischen Signalverteiler (der z.B. im Keller oder im Dachgeschoss angeordnet ist) mit mehreren Benutzervorrichtungen (die entsprechend in Büros oder Appartements angeordnet sind) zu verbinden. Jedes optische Kabel wird wenigstens am Ende der Benutzervorrichtung mittels eines Verbinders der oben erwähnten Typs abgeschlossen. Vorteilhafterweise werden eines oder mehrere optische Kabel an beiden Enden mittels eines optischen Verbinders des oben beschriebenen Typs abgeschlossen.
In seiner Betriebskonfiguration ist der Verbinder 1, wie es oben beschrieben wurde, dem Kabel 2 zugeordnet, wohingegen die Aufnahme 60, das Führungselement 60, die die Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70 und die Faserausrichteinrichtung 80 in sich aufnimmt. Die optische Kopplung zwischen der unisolierten Faser und den optoelektronischen Komponenten 85 wird durch Einsetzen des Verbinders 1 in die Aufnahme 60 erzielt. Während eines derartigen Vorgangs stößt die verschiebbare Abdeckung 4 an der Kante 64 der Verbinderstütztfläche 62, die in dem Behälter 60 vorgesehen ist, an und bewegt sich aus der ersten in die zweite Betriebsposition, wodurch die unisolierten Endabschnitte 100 der optischen Fasern vorstehen. Diese Abschnitte werden durch die Ansenkungen 86 in den Präzisionsnuten 83 oder in den kalibrierten Löchern der Hülse 111 geführt und kommen in Kontakt mit den opto-elektronischen Komponenten 85. Der Faserüberschuss verursacht, dass sich die gleichen Fasern in den Faseraufnahmekanälen, die in dem Hauptkörper 3 zwischen dem Grundkörper 5 und dem ersten oberen Körper 6 vorgesehen sind, biegen; auf diese Art und Weise werden die unisolierten Fasern stets gegen die aktiven Flächen der opto-elektronischen Komponenten 35 gedrückt gehalten. Sobald das Einsetzen des Verbinders 1 in den Sitz 61 der Aufnahme 60 abgeschlossen ist, wird der Verbinder 1 in der Aufnahme 60 gehalten, indem der Zahn 75 der Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70 in dem Schlitz 42 der Abdeckung 4 und dem Sitz 32 des ersten oberen Körpers aufgenommen ist. Die Verriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70 drückt gegen den Verbinder 1 und in der in den 13 und 16 dargestellten Ausführungsform drückt das Faserverriegelungselement die unisolierte Faser gegen die Präzisionsnuten 83.
Um den Verbinder 1 aus dem Behälter 60 zu entfernen, bewegt der Betreiber den Hebel 76 der Verbinderverriegelungs-/Entriegelungseinrichtung 70. Der Zahn 75 gelangt aus dem Schlitz 43 der Abdeckung 4 und aus dem Sitz 32 des ersten oberen Körpers 1 und der Verbinder kann somit aus dem Sitz 61 der Aufnahme 60 entfernt werden. Während des Entfernens bewegt sich die Abdeckung 4 aus der zweiten Betriebsposition in die erste Betriebsposition, wodurch die unisolierten Endabschnitte der optischen Fasern 100 vollständig bedeckt werden.
Die vorstehende Beschreibung wurde unter ausdrücklicher Bezugnahme auf ein optisches Dualfaserkabel beschrieben; es ist dem Fachmann jedoch klar, dass das Beschriebene gleichermaßen auf Einzelfaser- oder Multifaserkabel angewendet werden kann.
Die 23-27 offenbaren eine zweite Ausführungsform des Verbinders der vorliegenden Erfindung. Dieser Verbinder ist im Wesentlichen gleich dem Verbinder 1, wie er in den 1–22 dargestellt ist und wird daher im Folgenden der vorliegenden Beschreibung nicht im Detail erläutert. In den 1–22 und 23–27 entsprechende Elemente wurden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut im Detail erläutert. Nur solche Strukturelemente, die in den 23–27 dargestellt sind und nicht in den 1–22, werden detailliert beschrieben. Der Fachmann wird feststellen, dass das in Bezug auf den Verbinder der 1–22 Gesagte auf den Verbinder in den 23–27 und umgekehrt zutrifft.
Wie es in den 23 bis 27 dargestellt ist, umfasst der Verbinder 1 einen Deckel 201, der der Abdeckung 4 an deren oberen Fläche 400 zugeordnet ist. Genauer gesagt, weist der Deckel 201 einen ersten Abschnitt 202 auf, der der oberen Fläche 400 der Abdeckung 4 fest zugeordnet ist und einen zweiten Abschnitt 203, der dem ersten Abschnitt 202 an einer Faltlinie 204 davon zugeordnet ist. Der zweite Abschnitt 203 weist eine Endwand 205 auf, die im Wesentlichen benachbart der vorderen Fläche 40 der Abdeckung 4 liegt. Die Endwand 205 (und somit der zweite Abschnitt 203 des Deckels 201) können aus einer ersten Betriebsposition, in der die Endwand 205 die Öffnungen 41 verschließt (siehe 23 und 24) in eine zweite Betriebsposition, in der die Endwand 205 die Öffnungen 41 frei gibt (siehe 25 und 26) bewegt werden.
Der Deckel 201 ist aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Stahl, vorzugsweise Edelstahl oder Kohlenstoffstahl, durch Gießen oder Pressen gebildet. Der Deckel 201 befindet sich aufgrund der Elastizität des Materials im Ruhezustand in seiner ersten Betriebsposition, während der Deckel in der Arbeitsposition in die zweite Betriebsposition angehoben wird und somit die Öffnungen 41 frei gibt und es gestattet, dass die Faser 100 durch diese Öffnungen vorragt.
Das Anheben des Deckels 201 aus der ersten Betriebsposition in die zweite Betriebsposition erfolgt automatisch, wenn der Verbinder 1 in die Aufnahme (oder die Schneidvorrichtung) eingesetzt wird, d.h. ohne dass eine automatische oder manuelle Antriebseinrichtung notwendig wären.
Die Aufnahme umfasst ein Anschlagselement (nicht dargestellt) an ihrer unteren Fläche, die während des Einführens des Verbinders 1 in die Aufnahme einen vorragenden Endabschnitt 205a der Endwand 205 des Deckels 201 berührt und somit den Deckel nach oben bewegt.
Wie es in 27 dargestellt ist, umfasst der Hauptkörper 3 des Verbinders 1, wie er in den 23–27 dargestellt ist, einen Grundkörper 5, einen ersten oberen Körper 6 und einen zweiten oberen Körper 7 (letzterer ist in den 23-26 sichtbar), und zwar gleichermaßen wie der Verbinder 1, der in den 1–22 dargestellt ist. Auch in dem vorliegenden Fall umfasst der Grundkörper 5 eine längs laufende Vertiefung 10, die einen Sitz für das Kabel definiert. Der Deckel 201 umfasst ferner zwei Verriegelungselemente 206, die vom Deckel 201 nach unten vorragen und die es verhindern, dass sich die Abdeckung 4 aus der ersten Betriebsposition in ihre zweite Betriebsposition bewegt, wenn der Verbinder 1 nicht in der Aufnahme eingesetzt ist. Wie es in 24 dargestellt ist, befinden sich die Verriegelungselemente 206 jeweils in Anlage an einem entsprechenden Element 206 des oberen Körpers 6 des Hauptkörpers 3 des Verbinders, wenn sich der Deckel 201 in seiner ersten Betriebsposition befindet. Wie es in 26 dargestellt ist, werde die Verriegelungselemente 206 über den oberen Körper 6 des Hauptkörpers 3 bewegt, wenn der Deckel 201 nach oben in seine zweite Betriebsposition bewegt wird, wodurch zugelassen wird, dass sich die Abdeckung 4 in Bezug auf den Hauptkörper 3 des Verbinders verschiebt.
Der zweite obere Körper 7 des Verbinders, wie er in den 23–27 dargestellt ist, wird über ein Quergelenk zum Grundkörper 5 verschwenkt und ist aus einer ersten Position, die in den 23 und 24 dargestellt ist, in eine zweite Position, wie sie in den 25 und 26 dargestellt ist, beweglich. In der zweiten Position ist der obere Körper 7 in Richtung des Grundkörpers 5 abgesenkt und klemmt somit das dazwischen angeordnete Kabel ein. Der obere Körper 7 umfasst ferner zwei entgegengesetzte vorragende Rippen 208, die dazu geeignet sind, mit entsprechend gegenüberliegenden Wänden 209, die in der Vertiefung 10 ausgebildet sind, zusammenzuwirken. Wird der obere Körper 7 in die zweite Position bewegt, drücken die Wände 209 die Rippen eine zur anderen und klemmen somit das Kabel dazwischen ein.
Der obere Körper 7 umfasst ferner ein oberes Element 210, das mit einem Zahn 211 versehen ist, der dazu gedacht ist, in ein geeignetes Loch, das in der Aufnahme ausgebildet ist, einzuschnappen, um den Verbinder innerhalb der Aufnahme zu verriegeln.
Vorzugsweise ist der Verbinder 1 aus den 23–27 kompatibel mit einem Standard SFF (Small Form Factor) Transceiver.
Während die vorstehende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf eine Faser mit einem unisolierten Endabschnitt mit vorbestimmter Länge erfolgt ist, hat die Anmelderin bestätigt, dass das oben Gesagte auch auf Fasern mit einem sehr kurzen unisolierten Endabschnitt (vorzugsweise Einzelmode-Fasern) und auf Fasern, die vollständig mit einer Acrylat-Schutzschicht bedeckt sind (d.h. bei denen die Länge des unisolierten Endabschnitts Null ist (vorzugsweise Multimode-Fasern) anwendbar ist. Das oben Gesagte trifft insbesondere auf Einzelmode-Fasern zu, bei denen der unisolierte Endabschnitt größer oder gleich 0,5 mm in seiner Länge ist (und vorzugsweise kürzer als 3 mm) und auf Multimode-Fasern, die vollständig bedeckt sind und lediglich eine unisolierte Stirnfläche aufweisen. Durch den Begriff "Multimode-Faser" möchte die Anmelderin eine beliebige Faser bezeichnen, die einen Kern mit einem Durchmesser größer als ungefähr 10 μm aufweist, die die Fortpflanzung von mehr als einem Modus gestattet und eine bessere Toleranz in Bezug auf die optische Ausrichtung mit der Verbindungskomponente bereitstellt:

Claims

Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser umfassend einen Verbinder (1), der dazu geeignet ist, wenigstens einer optischen Faser zugeordnet zu werden, und eine Aufnahme (60), die dazu geeignet ist, den Verbinder (1) entlang einer vorbestimmten Einsteckrichtung aufzunehmen, um so zwischen der wenigstens einen optischen Faser und wenigstens einer Verbindungskomponente (85), die in der Aufnahme (60) aufgenommen ist, eine optische Verbindung entlang einer optischen Verbindungsachse zu realisieren, wobei die optische Verbindungsachse in einem Winkel von weniger als 20° in Bezug auf die vorbestimmte Einsteckrichtung geneigt ist, und wobei der Verbinder (1) umfasst: – einen Hauptkörper (3), der dazu geeignet ist, einen ersten Abschnitt eines Endteils wenigstens einer optischen Faser zu halten, und einen zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser vorragen zu lassen; – eine Abdeckung (4), die dem Hauptkörper (3) verschiebbar zugeordnet ist und zwischen einer ersten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) den zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser in sich aufnimmt und einer zweiten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) wenigstens einen unisolierten Endabschnitt (100) vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser vollständig unbedeckt belässt, so dass der gesamte Abschnitt der Faser der von der Abdeckung (4) vorragt, aus einer beliebigen Richtung direkt zugänglich ist, beweglich ist, wobei der Abdeckung (4) ferner wenigstens eine Öffnung (41) zum Durchgang des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser umfasst; – wobei die wenigstens eine Öffnung (41) eine Größe aufweist, die in Querrichtung viel größer ist als die Größe des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser, um so die Faser während der Bewegung der Abdeckung (4) zwischen der ersten und zweiten Betriebsstellung nicht zu beeinträchtigen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Länge des Abschnitts der Faser, der vollständig unbedeckt ist, größer als 3 mm ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die vorbestimmte Länge des wenigstens einen unisolierten Endabschnitts der optischen Faser ≥ 0,5 mm ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die vorbestimmte Länge des wenigstens einen unisolierten Endabschnitts der optischen Faser kürzer als 3 mm ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Deckel (201), der der Abdeckung zugeordnet ist und zwischen einer ersten Betriebsstellung, in der die wenigstens eine Öffnung durch den Deckel (201) verschlossen ist, und einer zweiten Betriebsstellung, in der die wenigstens eine Öffnung freigegeben ist, beweglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der wenn sich die Abdeckung in ihrer ersten Betriebsstellung befindet, der Deckel in seiner ersten Betriebsstellung ist, und wenn sich die Abdeckung in ihrer zweiten Betriebsstellung befindet, der Deckel in seiner zweiten Betriebsstellung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Hauptkörper wenigstens ein Führungselement (13, 14) für den ersten Abschnitt des Endteils der optischen Faser umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Hauptkörper umfasst: – einen Grundkörper (5) der mit wenigstens einem ersten Sitz versehen ist, der dazu geeignet ist, den ersten Abschnitt des Endteils der wenigstens einen optischen Faser aufzunehmen, und der das wenigstens eine Führungselement definiert; – einen ersten oberen Körper (6) der dazu geeignet ist, über dem Grundkörper (5) angeordnet und diesem zugeordnet zu werden, um so in dem ersten Sitz einen Kanal zum Aufnehmen des Abschnitts des Endteils der wenigstens einen optischen Faser zu definieren; – wenigstens ein Element zum Verklemmen wenigstens eines Eingangsteils des ersten Abschnitts des Endteils der optischen Faser an dem Grundkörper (5).
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Grundkörper und der erste obere Körper aus einem gegossenen Kunststoff bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der Grundkörper einen stromaufwärtigen Abschnitt (5a) umfasst, der mit einem ersten Sitz zum Aufnehmen eines faseroptischen Kabels (2), umfassend die wenigstens eine optische Faser, versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Hauptkörper einen zweiten oberen Körper (7) umfasst, der dazu geeignet ist, dem Grundkörper an dem besagten stromaufwärtigen Abschnitt des Grundkörpers zugeordnet zu werden, und der mit einem zweiten Kabelaufnahmesitz versehen ist, der dazu gedacht ist, mit dem ersten Kabelaufnahmesitz zusammenzuwirken, wenn der zweite obere Körper (7) auf dem stromaufwärtigen Abschnitt des Grundkörpers positioniert ist, um das faseroptische Kabel in im Wesentlichen stabiler Art und Weise in Stellung zu halten.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart dimensioniert ist, dass sie eine stabile und präzise Aufnahme in einer Schneidvorrichtung mit einer Schubschneide zum Beschneiden optischer Fasern gestattet.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Aufnahme umfasst: – einen Verbinderaufnahmesitz (61), der sich entlang der besagten vorbestimmten Einsteckrichtung erstreckt; – ein Element (63) zum Führen des Verbinders in den Aufnahmesitz (61); – eine Einrichtung (70) zum lösbaren Verriegeln des Verbinders in dem Aufnahmesitz (61); – eine Vorrichtung (70) zum Ausrichten des wenigstens einen zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser zu der wenigstens einen Verbindungskomponente (85) entlang der optischen Verbindungsachse.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Verbinderaufnahmesitz eine Anschlagfläche umfasst, die auf die Abdeckung wirkt, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesteckt wird, um die Abdeckung aus der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Ausrichteinrichtung einen Grundaufbau (81) umfasst, wobei die wenigstens eine Verbindungskomponente dieser integral zugeordnet ist, und umfassend wenigstens eine Hochpräzisionsnut (63), die sich parallel zur optischen Verbindungsachse erstreckt und dazu geeignet ist, in einem Zustand optischer Ausrichtung mit der wenigstens einen Verbindungskomponente entlang der optischen Verbindungsachse den besagten Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die wenigstens eine Hochpräzisionsnut in Bezug auf die optische Verbindungsachse um einen Winkel von 1° bis 3° geneigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, ferner umfassend ein Faserverriegelungselement (90), das der Vorrichtung zum lösbaren Verriegeln des Verbinders integral zugeordnet ist und dazu gedacht ist, mit dem Grundaufbau der Ausrichteinrichtung zusammenzuwirken, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesteckt wird um den Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser in im Wesentlichen stabiler Art und Weise in der wenigstens einen Hochpräzisionsnut zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das Faserverriegelungselement ein Element aus weichem Material umfasst, das dazu geeignet ist, mit dem Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser, der in der wenigstens einen Hochpräzisionsnut aufgenommen ist, in Kontakt zu kommen, wenn der Verbinder in die Aufnahme eingesteckt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Ausrichtvorrichtung wenigstens eine Hülse (111) umfasst, die der Verbindungskomponente integral zugeordnet ist, und ein vermessenes Loch aufweist, das sich parallel zur optischen Verbindungsachse erstreckt und dazu geeignet ist, den Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser aufzunehmen, so dass die Faser im Wesentlichen stabil ist und einen Zustand optischer Ausrichtung zu der Verbindungskomponente entlang der besagten optischen Verbindungsachse aufweist.
Verbinder (1) für optische Fasern, umfassend: – einen Hauptkörper (3) der dazu geeignet ist, einen ersten Abschnitt eines Endteils wenigstens einer optischen Faser zu halten, und einen zweiten Abschnitt des besagten Endteils der optischen Faser vorragen zu lassen; – eine Abdeckung (4) die dem Hauptkörper (3) verschiebbar zugeordnet ist, und zwischen einer ersten Betriebsstellung in der die die Abdeckung (4) den zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser in sich aufnimmt, und einer zweiten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) wenigstens einen Abschnitt einer Länge größer als 3 mm des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser vollständig unbedeckt, so dass der gesamte Abschnitt der Faser, der von der Abdeckung (4) vorragt, aus jeder beliebigen Richtung direkt zugänglich ist verschiebbar ist, wobei der wenigstens eine Abschnitt des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser mit einem unisolierten Endabschnitt (100) versehen ist, und die Abdeckung (4) ferner wenigstens eine Öffnung (41) für den Durchgang des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser umfasst; – ein elastisches Element, das zwischen dem Hauptkörper (3) und der Abdeckung (4) angeordnet ist, und derart um in einem Ruhezustand die Abdeckung (4) in der ersten Betriebsstellung zu halten; – wobei die wenigstens eine Öffnung (41) eine Größe aufweist, die in Querrichtung viel größer ist als die Größe des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser um so die Faser während der Bewegung der Abdeckung (41) zwischen der ersten und zweiten Betriebsstellung nicht zu beeinträchtigen.
Verfahren zum Herstellen eines Verbinders (1) für optische Fasern umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Hauptkörpers (3) der dazu geeignet ist, einen ersten Abschnitt eines Endteils wenigstens einer optischen Faser zu halten und einen zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser vorragen zu lassen; – Bereitstellen einer Abdeckung (4) die dazu geeignet ist, sich auf dem Hauptkörper (3) zwischen einer ersten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) den zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser in sich aufnimmt, und einer zweiten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) wenigstens einen Abschnitt einer Länge größer als 3 mm des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser vollständig unbedeckt lässt, so dass der gesamte Abschnitt der Faser der von der Abdeckung (4) vorragt, aus einer beliebigen Richtung direkt zugänglich ist, zu bewegen, wobei der wenigstens eine Abschnitt des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser mit einem unisolierten Endabschnitt (100) versehen ist; – Bereitstellen eines elastischen Elements zwischen dem Hauptkörper (3) und der Abdeckung (4), wobei das elastische Element derart ausgestaltet ist, dass es die Abdeckung (4) in einem Ruhezustand in der ersten Betriebsstellung hält; – Bereitstellen wenigstens einer Öffnung (41) in der Abdeckung (4) für den Durchgang der Faser, wobei die Öffnung (41) eine Größe aufweist, die viel größer ist als die Größe des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser um die Faser während der Bewegung der Abdeckung (4) zwischen der ersten und zweiten Betriebsstellung nicht zu beeinträchtigen.
Verfahren zum Abschließen eines faseroptischen Kabels (2), umfassend wenigstens eine optische Faser mit einem Mittelabschnitt aus Glas und einem Außenmantel aus Akrylat, wobei das Kabel (2) ferner wenigstens ein Kunststoffrohr umfasst, das die wenigstens eine optische Faser aufnimmt, mehrere längslaufende Kevlar^TM-Fasern, die um das wenigstens eine Kunststoffrohr angeordnet sind und eine Kunststoffaußenummantelung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Bereitstellen wenigstens eines Teils der Faser mit vorbestimmter Länge durch sukzessives Entfernen der Kunststoffaußenummantelung, der längslaufenden Kevlar^TM-Fasern und des wenigstens einen Kunststoff-Rohres von einem freien Ende vorbestimmter Länge des Kabels; – Einführen des wenigstens einen Teils der Faser mit vorbestimmter Länge in wenigstens einen Faseraufnahmekanal, der in einem Hauptkörper (3) eines Verbinders (1) für optische Fasern ausgebildet ist, um so einen ersten Abschnitt des Teils der Faser vorbestimmter Länge in dem Aufnahmekanal aufzunehmen, und um einen zweiten Abschnitt des Teils der Faser vorbestimmter Länge vorragen zu lassen, wobei der Verbinder (1) für optische Fasern ferner eine Abdeckung (4) umfasst, die dem Hauptkörper (4) zugeordnet verschiebbar ist und zwischen einer ersten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) den zweiten Abschnitt des Endteils der optischen Faser in sich aufnimmt, und einer zweiten Betriebsstellung, in der die Abdeckung (4) wenigstens einen Abschnitt einer Länge größer als 3 mm des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser vollständig unbedeckt lässt, so dass der gesamte Abschnitt der Faser, der von der Abdeckung vorragt, aus einer beliebigen Richtung direkt zugänglich ist, bewegbar ist, wobei der wenigstens eine Abschnitt des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser mit einem unisolierten Endabschnitt (100) versehen ist, die Abdeckung (4) wenigstens eine Öffnung (41) für den Durchgang der Faser umfasst, die eine Größe aufweist, die viel größer ist als die Größe des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser, um so die Faser während der Bewegung der Abdeckung (4) zwischen der ersten und zweiten Betriebsstellung nicht zu beeinträchtigen, und wobei der Verbinder (1) für optische Fasern ferner ein elastisches Element umfasst, das betrieblich zwischen dem Hauptkörper (3) und der Abdeckung (4) und derart angeordnet ist, dass es die Abdeckung (4) in einem Ruhezustand in der besagten ersten Betriebsstellung hält; – Positionieren eines Kabelteils (2) in einem geeigneten Sitz der in dem Hauptkörper (3) stromaufwärts des Faseraufnahmekanals vorgesehen ist; – Verklemmen des Teils der Faser vorbestimmter Länge in Bezug auf den Hauptkörper (3); – Verriegeln des Kabelteils (2) in Bezug auf den Hauptkörper (3); – bewegen der Abdeckung (4) aus der ersten in die zweite Betriebsstellung um so den Endabschnitt vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser freizulegen; – Beschneiden des Endabschnitts vorbestimmter Länge des zweiten Abschnitts des Endteils der optischen Faser an einem seiner Schnittabschnitte.
Faseroptische Kommunikationsleitung umfassend wenigstens ein Kabel umfassend wenigstens eine optische Faser, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kabel an wenigstens einem seiner freien Enden mit einem Verbinder gemäß Anspruch 20 abgeschlossen ist.
Verteilernetz umfassend wenigstens zwei Verteilerleitungen gemäß Anspruch 23 und eine Verzweigungseinheit, die den zwei Verteilerleitungen zugeordnet ist.