DE60313008T2 - Optische faserverbinderbaugruppe - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Optikfaserverbinder, insbesondere einen Verbinderzusammenbau, welcher für die Verwendung auf den „letzten Metern" geeignet ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Im Bereich der Photonik werden für die Übertragung optischer Signale als auch für die Verknüpfung von optischen Schaltern, Wellenleitergittervorrichtungen, optischen Verstärkern, Modulen und dergleichen optische Fasern verwendet. Auf Grundlage der Photonik arbeitende optische Nachrichtenübertragungssysteme gewinnen immer mehr an Bedeutung, da optische Signale in der Lage sind, im Vergleich zu typischen Kupferdraht-Nachrichtennetzen viel größere Informationsmengen zu übertragen. Beispielsweise ist es mit Hilfe der Technik der dichten Wellenlängen-Multiplexierung (DWDM, „Dense Wavelength Division Multiplexing") und -Demultiplexierung möglich, mehrere Wellenlängen in einer einzigen Faser zu übertragen und Datenkapazitäten von 40 Gigabits pro Sekunde und mehr zur Verfügung zu stellen.
  • Für optische Netzwerke, die DWDM-Geräte und weitere derartige Vorrichtungen benötigen, sind zahlreiche Mengen an Spleißgeräten und Verbindern erforderlich. Spleißen und Verbinden spielen für die Kosten und die Leistung eines Netzwerks eine bedeutende Rolle. Mechanisches Spleißen von optischen Fasern mag ausreichen, wenn kein Bedarf an häufigem Verbinden und Trennen besteht, aber bei Anwendungen, für die eine flexible Leitungsführung oder Rekonfiguration oder ein flexibler Anschluss von Endanwendungsgeräten, wie Rechnern oder anderen elektronischen Vorrichtungen, an eine Faser oder andere derartige Vorrichtungen notwendig ist, werden Verbinder verwendet. Die gegenwärtigen Technologien für Verbinder oder Spleißgeräte sind zeitaufwändig und teuer, da ihre Miniaturisierung und Bedienung schwierig ist.
  • Da eine schlechte Verbindung zwischen den Enden zweier optischer Fasern zu einer Verzerrung des Signals und einem Verlust an Stärke führt, sind eine Reihe von Methoden für eine gute Verbindung von optischen Fasern vorgeschlagen worden, die eine gute Signalführung liefern. Eine derartige Methode ist in unserer Patentanmeldung Nr. US 60/358,392 niedergelegt, welche am 22. Februar 2002 unter dem Titel „A Connector for Optic Fibers" eingereicht worden ist.
  • In unserer vorerwähnten Anmeldung schlagen wir einen Verbinder für die Verbindung der Enden zweier optischer Fasern vor, indem diese aneinander anliegen, wobei der Verbinder in eine Vielzahl von Fingern, die sich an jedem Ende in Längsrichtung erstrecken, und eine Faserleitung, die sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt, unterteilt ist. Ein derartiger Verbinder ist aus einem Formgedächtnismaterial, wie beispielsweise einem Polymer oder einer Metalllegierung, hergestellt. Im Allgemeinen werden derartige Materialien, wenn sie durch geeignete Mittel, wie beispielsweise durch die Anwendung von Wärme, aus einem Ruhezustand heraus deformiert werden, so vorgespannt, dass sie nach Entfernen der Ursache der Deformierung in einen Ruhezustand zurückkehren. Wie wir in unserer vorerwähnten Anmeldung niedergelegt haben, handelt es sich bei einem derartigen Material beispielsweise um jedes beliebige Material, welches sich unter mechanischer Deformierung innerhalb seiner elastischen Grenzen verformt. Ein weiteres Material wäre beispielsweise ein Material, welches sich aufgrund eines Temperaturanstiegs auf geeignete Weise ausdehnen und dann in seinen anfänglichen Ruhezustand zurückkehren würde, wenn die Temperatur auf die Ausgangstemperatur gesenkt wird.
  • Ein Beispiel eines solchen oben beschriebenen Materials wäre eine Formgedächtnislegierung (Shape-Memory-Alloy, SMA). Beispiele zur Aktivierung des Formgedächtniselements in einer SMA sind enthalten in D.E. Muntges et al., Proceedings of SPIE Volume 4327 (2001), S. 193–200, und in Byong-Ho Park et al., Proceedings of SPIE Volume 4327 (2001), S. 79–87. Miniaturisierte SMA-Komponenten können durch Laserstrahlungsverarbeitung hergestellt werden. Siehe beispielsweise H. Haferkamp et al., Laser Zentrum Hannover e.V., Hannover, Deutschland.
  • Um mit Hilfe unseres Verbinders die Enden zweier optischer Fasern zu verbinden, muss der Verbinder zunächst auf geeignete Weise deformiert werden, beispielsweise durch Wärme oder durch Ausüben bzw. Beaufschlagung einer Kompressionskraft entlang des Längszugangs. Der Verbinder kann beispielsweise auf eine ausreichende Temperatur erhitzt werden, so dass die durch den Verbinder führende Leitung zum Hindurchführen der Enden der optischen Fasern vergrößert wird, und zwar ausreichend, um das Hindurchführen der Enden der optischen Fasern zu ermöglichen. Die Enden der optischen Fasern werden in diesem Zustand in die Leitung eingesetzt. Es kann auch ein optisches Gel verwendet werden, welches im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex hätte wie die optischen Fasern, um über die Verbindung zwischen den Fasern gleichmäßige optische Eigenschaften zu gewährleisten.
  • Sobald die Enden der optischen Fasern vollständig in dem Verbinder eingesetzt sind und die jeweiligen Enden aneinander anliegen, kann der Verbinder abgekühlt werden, so dass er zu einer ursprünglichen Größe zurückkehren kann. Beim Abkühlen wird der Verbinder dann dazu neigen, eine kontrollierte Kompressionskraft auf die optischen Fasern auszuüben, die stark genug ist, um die optischen Fasern in einer Anliegestellung zu halten, die aber auch gering genug ist, um die optischen Fasern nicht durch den Druck zu beschädigen.
  • Die SMA-Technologie ist für die Verbindung von optischen Fasern besonders geeignet, da sie eine mechanische Präzision in der Größenordnung von ±0,01 Mikron bietet, was 400 mal genauer ist als die gegenwärtige Verbindertechnologie.
  • Die Verwendung eines derartigen Optikfaserverbinders, wie er oben beschrieben ist, ist jedoch nicht gänzlich zufriedenstellend, da in dem Schritt der Abkühlung des Verbinders, der ein Zurückkehren desselben in seinen Ruhezustand ermöglicht, der Verbinder dazu neigen kann, die Enden der optischen Fasern geringfügig auseinanderzudrücken. Infolgedessen muss während des Verbindens der Enden der optischen Fasern ein zusätzlicher Betriebsschritt hinzugefügt werden, in dem die optischen Fasern während des Schrittes, in dem der Verbinder zu seiner ursprünglichen Größe zurückkehrt, in einer festen Stellung gehalten werden, um zu verhindern, dass die optischen Fasern beim Abkühlen des Verbinders auseinanderbewegt werden. Dementsprechend ist es erforderlich, die Ummantelung, die typischerweise eine optische Faser oder ein Bündel derartiger Fasern bedeckt oder schützt, auf irgendeine Weise zu klemmen, um eine axiale Bewegung der optischen Fasern, die gerade verbunden werden, zu verhindern.
  • Ein derartiger Schritt ist für die einfache und schnelle Verbindung von optischen Fasern mit Hilfe des vorerwähnten Verbinders hinderlich. Dieser erfordert typischerweise gewisse technische Fähigkeiten seitens eines Technikers, der den Schritt ausführt, und bedeutet ein Hindernis für die schnelle und einfache Verbindung von optischen Fasern, anzuwenden in jedem beliebigen Zusammenhang, in dem Fasern verbunden werden müssen, einschließlich und insbesondere im Zusammenhang mit einer Verbindung „auf den letzten Metern", wenn aus einem optischen Netzwerk ankommende Fasern an ein Endanwendungsgerät angeschlossen werden müssen, wie sie beispielsweise in einer Heim-, Büro- oder Arbeitsplatzumgebung oder dergleichen vorkommen.
  • Ein lösbarer/demontierbarer Verbinder zum Koppeln optischer Fasern ist beispielsweise in EP 373 340 beschrieben, ausgegeben an Rott et al. Um die Fasern zu verbinden, wird der Endabschnitt jeder Faser in ein Verbinderelement gesteckt, welches eine Buchse umfasst, die drei kurze Stäbe mit kreisförmigem Querschnitt umgibt. Das Verbinderelement umfasst ferner einen Käfig und eine Klemme. Diese Stäbe bilden eine Zentriervorrichtung für das Ende des Wellenleiters. Jede Hälfte der Kopplung umfasst eine äußere Buchse, welche die innere Buchse jedes Verbinderelements aufnimmt. Durch die Kopplung werden die Fasern untereinander ausgerichtet. Zudem wird der Übergang von dem „Verbindungszustand" zu dem „verbundenen Zustand" durch axiale Klemmung erreicht. Jedoch ist dieser Verbinder hinderlich und schwierig in der Anwendung und ermöglicht keine einfache Verbindung der zu verbindenden optischen Fasern, da er mehrere Teile umfasst, wie beispielsweise eine Buchse, einen Käfig und eine Klemme.
  • Auch wenn ein SMA-Verbinder, wie er in unserer Patentanmeldung Nr. US 60/358,392 beschrieben ist, verbesserte Mittel zur Verbindung optischer Fasern bereitstellt, besteht dementsprechend immer noch ein Bedarf an einem Verbinderzusammenbau für optische Fasern, welcher einfach und schnell im Einbau und in der Anwendung ist, eine gute Signalführung zwischen den optischen Fasern aufrechterhält und in jedem beliebigen Zusammenhang verwendet werden kann, in dem Fasern eines optischen Netzwerks verbunden werden müssen, einschließlich und insbesondere für eine Verbindung, die am Endanwendungsort her- und bereitzustellen ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Bei einem Gesichtspunkt nach Anspruch 1 bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Verbinderzusammenbau zur Verbindung von optischen Fasern in Verbindung mit einem Verbinder, welcher ein Material mit Formgedächtniseigenschaften aufweist und welcher einen sich in Längsrichtung erstreckenden Körper aufweist, wobei der Körper ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, und wobei der Körper eine Leitung aufweist, welche sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt, und wobei der Körper eine Vielzahl von Vorsprüngen in Form von Fingern aufweist, welche sich in Längsrichtung an jedem der ersten und zweiten Enden erstrecken. Der Verbinderzusammenbau umfasst einen ersten Kragen, welcher in Umfangsrichtung mit dem Ende des Verbinders gekoppelt ist, und einen zweiten Kragen, welcher in Umfangsrichtung mit dem zweiten Ende des Verbinders gekoppelt ist. Der Verbinderzusammenbau umfasst ein Verbindergehäuse mit vier Abschnitten, welche im Zusammenbau eine Verbinderkammer definieren, um den vorerwähnten Verbinder aufzunehmen und zu halten, wenn dieser mit einem Kragen gekoppelt ist. Die vier Abschnitte des Verbinderzusammenbaus sind derart konfiguriert, dass die Traktionskraft auf den Verbinder und den Verbinderkragen, wenn diese in der Verbinderkammer positioniert sind, durch axiale Drehung eines ersten Teils des Verbindergehäuses relativ zu einem zweiten Teil ausgeübt wird. Durch Ausüben bzw. Beaufschlagung einer derartigen Traktionskraft auf den Verbinder, wenn dieser in dem Verbinderzusammenbau positioniert ist, wird die Leitung des Verbinders aufgrund einer Deformierung in der amorphen Phase und infolge und entsprechend dem Ausmaß der amorphen und elastischen Deformierungskapazität des Verbinders so ausreichend im Durchmesser vergrößert, dass die zu verbindenden optischen Fasern eingeführt werden können. Die entgegengesetzte axiale Rotation der Enden des Verbindergehäuses bewirkt eine Verminderung der Traktionskraft, was es ermöglicht, dass der Kragen und der Verbinder in eine Ruhestellung zurückkehren können, wodurch mittels elastischer Kapazität die optischen Fasern gesichert sind und die Enden der optischen Fasern für die Übertragung optischer Signale aneinander anliegen.
  • Bei einer weiteren Eigenschaft nach Anspruch 2 bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung eines vorerwähnten Verbinderzusammenbaus zur Verbindung von optischen Fasern in einem optischen Nachrichtenübertragungssystem, zur Verknüpfung von optischen Schaltern, Wellenleitergittervorrichtungen, optischen Anwendungen, Modulen und dergleichen und zum Anschluss von optischen Fasern an ein Endanwendungsgerät „auf den letzten Metern".
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Es wird nun beispielhaft Bezug genommen auf die beiliegenden Zeichnungen, welche Produkte zeigen, die gemäß bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung hergestellt sind. Es zeigen:
  • 1 zeigt den Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht.
  • 2 zeigt den in 1 gezeigten Verbinder mit Krägen in vergrößerter perspektivischer Ansicht.
  • 3 zeigt einen Verbinder mit Krägen in perspektivischer Ansicht.
  • 4 zeigt einen Verbindergehäuseabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht.
  • 5 zeigt einen Verbinder mit Kragen und einer durch die Verbinderleitung geführten Faser in einer weiteren perspektivischen Ansicht.
  • 6 zeigt einen Verbinderzusammenbau gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Schnittansicht.
  • 7 zeigt einen Verbinderzusammenbau gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht.
  • 8 zeigt einen Verbinderzusammenbau gemäß der vorliegenden Erfindung bei Ausübung einer Traktionskraft auf den Verbinder in perspektivischer Ansicht.
  • 9 zeigt einen Verbinderzusammenbau mit Ummantelung gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht.
  • 10 zeigt einen Verbinderzusammenbau gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in seitlichem Höhenaufriss.
  • 11 zeigt einen Verbinderzusammenbau gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht.
  • 12 zeigt einen Verbinderzusammenbau gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in expandierter Ansicht.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbinder 10 zur Verwendung in einem Zusammenbau gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Verbinder 10 kann zur Verbindung der Enden einer ersten optischen Faser 12 und einer zweiten optischen Faser 14 für die Übertragung von optischen Signalen verwendet werden. Der Verbinder 10 weist einen Verbinderkörper 16 auf, welcher im Allgemeinen zylinderförmig sein kann. Der Verbinderkörper 16 hat ein im Allgemeinen erstes Ende 18 und ein im Allgemeinen zweites Ende 20.
  • Der Verbinderkörper 16 umfasst ferner eine Durchgangsleitung 22, welche sich von dem ersten Ende 18 zu dem zweiten Ende 20 erstreckt. Die optischen Fasern 12 und 14 können unter Anliegen der Enden der Fasern zur Übertragung optischer Signale durch die Leitung 22 geführt und in derselben gesichert werden. Die Leitung 22 ist derart konfiguriert und dimensioniert, dass der Verbinder 10 eine ausreichende Kompressionskraft auf die optischen Fasern 12 und 14 ausübt, so dass die Fasern aneinander anliegend bleiben, wenn die Fasern in der Leitung 22 positioniert werden. Es versteht sich von selbst, dass die Kompressionskraft so ausreichend sein muss, dass die optischen Fasern geschützt werden und aneinander anliegend bleiben, ohne dass eine übermäßige Kraft ausgeübt wird, die eine Beschädigung oder einen Bruch der optischen Fasern verursachen und so die Übertragung optischer Signale stören würde.
  • Der Verbinder 10 umfasst ferner eine Vielzahl von ersten Fingern 24, welche sich von dem ersten Ende 18 zu dem zweiten Ende 20 erstrecken, und eine Vielzahl von zweiten Fingern 26, welche sich von dem zweiten Ende 20 zu dem ersten Ende 18 erstrecken. Die ersten Finger 24 halten die erste optische Faser 12 in ihrer Position in dem Verbinder 10, wenn die optische Faser 12 in den Verbinder eingesetzt wird. Indem die ersten Finger 24 und die zweiten Finger 26 so konfiguriert werden, dass sie eine ausgewählte Länge haben, kann die Kompressionskraft des Verbinders auf die optischen Fasern 12 und 14 gesteuert und über die Länge des Verbinderkörpers 16 unterschiedlich eingestellt werden. Die Funktion der zweiten Finger 26 entspricht der der Finger 24, um die zweite optische Faser 14 zu halten. Der Verbinderkörper 16 kann in eine geeignete Anzahl von ersten Fingern 24 und zweiten Fingern 26 unterteilt sein. Alternativ kann der Verbinder eine höhere oder geringere Anzahl von ersten und zweiten Fingern umfassen. Die ersten und zweiten Finger können jeden beliebigen geeigneten Abschnitt des Umfangs des Körpers 16 einnehmen. Beispielsweise können die ersten Finger 24 jeweils ungefähr 90 Grad des Umfangs einnehmen. Die Finger können durch jedes beliebige geeignete Verfahren gebildet werden, beispielsweise durch Fräsen von axial verlaufenden Schlitzen 30 in das erste Ende 18 und von axial verlaufenden Schlitzen 32 in das zweite Ende 20. Es ist offensichtlich, dass sich die Größe und Anzahl der zweiten Finger von der Größe und Anzahl der ersten Finger unterscheiden können. Beispielsweise können die Größe, Länge und Anzahl der zweiten Finger ähnlich wie die der ersten Finger sein. Alternativ können die zweiten Finger anders als die ersten Finger konfiguriert werden, damit sie zu den mechanischen Eigenschaften der zweiten optischen Faser passen. Beispielsweise können die zweiten Finger kürzer oder länger als die ersten Finger sein oder sich in ihrer Anzahl von den ersten Fingern unterscheiden.
  • Die ersten und zweiten Finger können in Umfangsrichtung um jeden beliebigen geeigneten Versatzwinkel voneinander versetzt sein, beispielsweise um 45 Grad.
  • Darüber hinaus können sich die ersten und zweiten Finger weit genug von den jeweiligen Enden den Verbinderkörper entlang erstrecken, so dass sie sich einen Abschnitt des Verbinderkörpers entlang überlappen, wobei die Überlappung eine weitere Steuerung der von dem Verbinderkörper auf die optischen Fasern, insbesondere an dem Punkt, an dem die ersten und zweiten optischen Fasern aneinander anliegen, ausgeübten Kompressionskraft erlaubt.
  • Der Verbinder 10 kann aus jedem beliebigen geeigneten Material mit Formgedächtniseigenschaften hergestellt sein. Bei Materialien mit Formgedächtniseigenschaften handelt es sich um Materialien, welche, wenn sie mit geeigneten Mitteln aus ihrem Ruhezustand deformiert werden, so vorgespannt sind, dass sie in einen Ruhezustand zurückkehren, sobald die Ursache der Deformierung beseitigt ist. Beispielsweise kann es sich bei einem derartigen Material um jedes beliebige Material handeln, welches sich innerhalb der elastischen Grenzen des Materials unter mechanischer Deformierung deformiert und zu einem ursprünglichen Ruhezustand tendiert oder in diesen zurückkehrt, wenn die mechanische Kraft nicht mehr ausgeübt wird. Ein weiteres Beispiel wäre jedes beliebige Material, welches zu einem ursprünglichen Ruhezustand tendiert oder in diesen zurückkehrt, wenn die Temperatur reduziert wird.
  • Der Verbinder 10 kann aus jedem beliebigen mehrerer geeigneter Materialien, einschließlich SMA, hergestellt sein; dies ist von der jeweiligen Umgebung, in der der Verbinder verwendet wird, und von den jeweiligen staatlichen Gesetzgebungen über den Bau und die Verwendung von Verbindern in Verbindung mit der Ausbreitung und Übertragung optischer Signale abhängig.
  • Der Verbinder 10 kann beispielsweise aus Polymermaterialien hergestellt sein, wie isostatischem Polybuten-1, piezoelektrischer Keramik oder Kupferlegierungen, einschließlich binärer und ternärer Legierungen, wie beispielsweise Kupfer-Aluminium-Legierungen, Kupfer-Zink-Legierungen, Kupfer-Aluminium-Beryllium- Legierungen, Kupfer-Aluminium-Zink-Legierungen und Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierungen, Nickellegierungen wie beispielsweise Nickel-Titan-Eisen-Legierungen und Nickel-Titan-Kobalt-Legierungen, Eisenlegierungen wie beispielsweise Eisen-Mangan-Legierungen, Eisen-Mangan-Silizium-Legierungen, Eisen-Chrom-Mangan-Legierungen und Eisen-Chrom-Silizium-Legierungen, Aluminiumlegierungen und hochelastischen Verbundstoffen, welche optional eine Metall- oder Polymerverstärkung besitzen können.
  • Zum Zweck des Zusammenbaus umfasst der vorliegende Verbinder ferner ringförmige Krägen oder Ringe geeigneter Festigkeit, beispielsweise aus Kupfer, die in Umfangsrichtung an dem ersten und zweiten Ende des Verbinders angebracht sind. Unter Bezugnahme auf 2, 3 und 5 sind Umfangskrägen 34 und 36 an den Enden 18 beziehungsweise 20 angebracht. Die Krägen sind durch beliebige geeignete Mittel an den Enden der Verbinder gesichert, beispielsweise mittels Leim, Harz oder Klebstoff.
  • Anschließend wird der Verbinder mit den Krägen in eine Verbinderkammer eines Verbindergehäuses gemäß der Erfindung des vorliegenden Zusammenbaus eingebaut. Das Verbindergehäuse besteht aus vier Viertelabschnitten, welche in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung identisch konfiguriert sind. Unter Bezugnahme auf 4 umfasst jeder Viertelabschnitt 38 des Verbindergehäuses eine Anliegefläche 40, eine Öffnungsvertiefung 42 und eine Verbinderkammervertiefung 44. Zusätzlich gibt es auch eine Faserdurchgangsvertiefung 46. Alle diese vorerwähnten Elemente sind so konfiguriert, dass die Vertiefungen 42, wenn die Viertelabschnitte zusammengebaut werden, um ein vollständiges Verbindergehäuse zu bilden, eine Öffnung für die Einführung von optischen Fasern und Optikfaserkabeln bilden. Die Vertiefungen 44 konfigurieren eine Verbinderkammer, die den Verbinder mit den Krägen hält, und die Vertiefung 46 definiert eine Faserdurchgangsleitung zum Hindurchführen einer optischen Faser von der Öffnung bis zu dem Verbinder.
  • Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird der Verbinder beim Zusammenbau des Verbindergehäuses mit dem Verbinder in die Vertiefungen der Verbindergehäusekammer gesetzt und darin gesichert, indem die vier Abschnitte des Verbindergehäuses gesichert werden. Wenn sie aneinander befestigt werden, definieren zwei der vorerwähnten Abschnitte ein erstes Ende 48 des Verbindergehäuses, während die beiden anderen Abschnitte ein zweites Ende 50 des Verbindergehäuses definieren. Die das jeweilige Ende des Verbindergehäuses definierenden Abschnitte können durch entsprechende Sicherungsmittel aneinander gesichert werden, beispielsweise durch Schrauben 52 oder Verbindungselemente.
  • Eine erste Nadel 54 mit einem Durchmesser, der geringfügig größer ist als der der optischen Faser, wird durch die Öffnungsdurchgangsleitung und die von dem ersten Ende des Verbindergehäuses kommende Verbinderleitung eingesetzt. Eine zweite Nadel 56 wird ebenso an dem zweiten Ende des Verbindergehäuses des vorliegenden Zusammenbaus hindurchgeführt. Die Nadel ist aus einem geeigneten Metall, wie beispielsweise Stahl, hergestellt und hat einen Durchmesser, der so dimensioniert ist, dass sie, wenn sie auf die oben beschriebene Weise hindurchgeführt wird, eine sehr geringe radiale Expansion des Durchmessers der Verbinderleitung durch eine sehr geringe Verschiebung der Finger auf dem Verbinderkörper bewirkt.
  • Jeder Viertelabschnitt des Verbindergehäuses umfasst einen geringfügig abgeschrägten oder spiralförmigen Anliegesockel 62. Unter Bezugnahme auf 7 und 8 bilden zwei Abschnitte, wenn sie miteinander verbunden werden, um ein Ende des Verbindergehäuses zu bilden, ein Ende des Verbindergehäuses, welches bei Drehung, wie in 8 gezeigt, aufgrund des abgeschrägten Sockels 62 eine geringfügige Drehbewegung des in der Verbinderkammer positionierten Verbinders und Kragens bewirken wird. Die Abschnitte sind derart konfiguriert, dass sie bei Drehung der Neigung, die Drehverschiebung umzukehren, widerstehen. Dies kann erreicht werden durch Ätzen oder Zähne auf dem Anliegesockel, die zum Greifen oder Eingreifen bestimmt sind, um so die Umkehrdrehung zu verhindern, wenn die Rotationskraft weggenommen wird. Jede Anliegefläche kann ferner einen Zapfen 58 und ein komplementäres Zapfenloch 60 umfassen, um die Abschnitt weiter zu sichern und auszurichten. In der Praxis ist die Funktion jedes Endes der Verbinderkammer wie folgt:
    Nach dem Einsetzen der Nadeln wie oben beschrieben, erhält jedes Ende des Verbindergehäuses eine leichte entgegengesetzte axiale Drehung, und infolge der abgeschrägten oder spiralförmigen Fläche wird eine axiale Traktionsbewegung auf die Krägen des Verbinders ausgeübt. Eine derartige Drehung der Enden des Verbindergehäuses bewirkt, dass eine Traktionskraft oder geringfügige Streckkraft auf den Verbinder ausgeübt wird. Infolge und entsprechend des Ausmaßes der amorphen und elastischen Deformierungskapazität des Verbindermaterials wird die Traktionsdeformierung des Verbinders nicht nur eine Längung des Verbinders bewirken, sondern auch eine Spannung auf dem Verbinder induzieren, so dass der amorphe Punkt erreicht wird, an dem der Durchmesser des Verbinders aufgrund der Deformierung in der amorphen Phase geringfügig größer als der Durchmesser der Nadel gehalten wird. Nach Entfernen der Nadel wird der Durchmesser des Verbinders somit bei dem Durchmesser der Nadel verbleiben oder diesen geringfügig übersteigen.
  • Zur Verbindung von optischen Fasern wird die erste Nadel entfernt, und anschließend wird eine optische Faser mit einem Faseroptikkabel durch die Öffnung an dem ersten Ende eingesetzt und die Faser durch den Faserdurchgang und in die Leitung des Verbinders geführt.
  • Die optische Faser ist typischerweise von einer Schutzummantelung umhüllt, welche bei Einsetzen in die Öffnung von der Öffnungswand 42 ergriffen und in ihrer Position gehalten werden kann, wobei die Öffnungswand 42 auf geeignete Weise konfiguriert sein kann, beispielsweise durch zu diesem Zweck vorgesehene Rillen oder Kerben.
  • Zur Verbindung mit einer zweiten optischen Faser wird die Nadel von dem zweiten Ende des Verbinderzusammenbaus entfernt, und eine zweite optische Faser mit einem Fasermantelkabel wird durch die Öffnung an dem zweiten Ende eingesetzt und die Faser durch die Durchgangsleitung und in die Verbinderleitung geführt. Auf diese Weise wird bewirkt, dass die optische Faser an der vom entgegengesetzten Ende her eingesetzten optischen Faser anliegt. Wieder wird die Ummantelung des zweiten Kabels in der Öffnung in ihrer Position gehalten.
  • Danach werden zur Verbindung das erste und zweite Ende des Verbindergehäuses relativ zueinander radial und in entgegengesetzter Richtung gedreht, um eine Umkehr der axialen Drehung zu bewirken. Dadurch wird die auf den Verbinder ausgeübte Traktionskraft verringert. Diese Verringerung der Traktionskraft führt dazu, dass der Durchmesser der Verbinderleitung durch den Übergang von dem amorphen Zustand in den elastischen Zustand geringer wird und dass die Verbinderleitung eine geringfügige Bewegung der Finger des Verbinderkörpers induziert, die gleichzeitig von dem ersten Ende und von dem zweiten Ende des Verbinder erfolgt, was ein Greifen der optischen Fasern bewirkt. Durch die Verringerung der Längsdehnung liegen dadurch die Spitzen der optischen Fasern fest aneinander an. Außerdem werden durch die Verringerung des Leitungsdurchmessers die beiden optischen Fasern in ihrer Anliegeposition gehalten und gesichert. Ferner wird die Öffnungswand, welche mit Kerben versehen oder auf andere Weise konfiguriert sein kann, um die Kabelummantelung sicher zu greifen, die Faserenden aufeinander zu schieben, wobei der Öffnungsraum ein geringfügiges Biegen der optischen Faser erlaubt und somit in den zu koppelnden optischen Fasern ein Spiel, Verrutschen oder Brechen verhindert oder begrenzt und so ein richtiges Anliegen für die Übertragung gewährleistet.
  • Wie in 9 dargestellt, kann der vollständige Zusammenbau mit den verbundenen optischen Fasern weiterhin von einer Ummantelung oder Umhüllung bedeckt sein, um so dazu beizutragen, dass ein Eindringen von Staub und anderen verunreinigenden Materialien oder Partikeln verhindert wird.
  • Unter Bezugnahme auf 10, 11 und 12 besteht eine besondere Verwendung des Verbindergehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Anschluss von optischen Fasern an das Ende der „letzten Meter", wobei eine aus einem optischen Fasernetzwerk austretende optische Faser an ein Endanwendungsgerät angeschlossen wird. Dies kann beispielsweise in einer Wohn- oder Büroumgebung erfolgen. Ein Verbindergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung ist in sich für die Durchführung einer einfachen Verbindung in einer derartigen Umgebung geeignet. Verbindergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung können an geeigneten Stellen in einer Wand 66 einer Heim- oder Arbeitsumgebung beim Bau des betreffenden Gebäudes oder später durch einen Nachrüstungsvorgang positioniert werden. Das Verbindergehäuse kann einen ersten Flanschgriff 68 und einen zweiten Flanschgriff 70 an dem ersten beziehungsweise zweiten Ende des Verbindergehäuses für die Anbringung an einer Wand umfassen. Bei solchen Anwendungen würde das erste Ende des Verbindergehäuses an der Zimmerwand, wie in 10 und 11 gezeigt, anliegen und aus derselben hervortreten. Im Zusammenbau würde die Nadel aus dem ersten Ende entfernt und eine von einem optischen Netzwerk ankommende optische Faser gemäß der oben beschriebenen Schritte eingesetzt werden. Wie oben beschrieben würde eine Nadel in dem zweiten Ende des Verbindergehäuses gehalten werden, nämlich in dem Ende, welches in den Raum hervorsteht. Sobald die Verbindung mit dem Endanwendungsgerät hergestellt wird, würde die zweite Nadel wieder gemäß der oben beschriebenen Schritte entfernt, die zweite optische Faser zum Gebrauch an das Gerät angeschlossen, durch das zweite Ende des Verbinderzusammenbaus geführt, und das Raumende des Verbinderzusammenbaus würde wieder wie oben beschrieben axial gedreht werden, um zur Herstellung der Verbindung die Torsionskraft zu entfernen. Die Drehung kann durch Drehen des Flanschgriffs und der Wandplattenmittel erfolgen. Auf diese Weise würde eine Verbindung fertiggestellt, und das Endanwendungsgerät würde auf derartige Weise angeschlossen werden, um ein optisches Signal aus dem optischen Netzwerk zu empfangen und somit betriebsbereit zu sein.
  • Wie unter Fachleuten bekannt ist, an die sich die vorliegende Spezifikation richtet, stellen die obigen Beschreibungen bevorzugte Ausgestaltungen dar, und die vorliegende Erfindung kann modifiziert und geändert werden, ohne dass die richtige Bedeutung der im Anhang aufgeführten Ansprüche verlassen wird.

Claims (4)

  1. Verbinderzusammenbau zur Verbindung von optischen Fasern in Verbindung mit einem Verbinder (10), welcher Formgedächtniseigenschaften aufweist, wobei der Verbinder (10) einen sich in Längsrichtung erstreckenden Körper (16) umfasst, wobei der Körper (16) ein erstes Ende (18) und ein zweites Ende (20) aufweist, und wobei der Körper (16) eine Leitung (22) umfasst, welche sich von dem ersten Ende (18) zu dem zweiten Ende (20) erstreckt, und wobei der Körper (16) eine Vielzahl von Vorsprüngen in Form von Fingern (24, 26) aufweist, welche sich in Längsrichtung an jedem Ende (18, 20) der ersten und zweiten Enden (18, 20) erstrecken, wobei der Verbinderzusammenbau aufweist: einen ersten Kragen (34), welcher in Umfangsrichtung mit dem ersten Ende (18) des Verbinders (10) verbunden ist, und einen zweiten Kragen (36), welcher in Umfangsrichtung mit dem zweiten Ende (20) des Verbinders (10) verbunden ist; ein Verbindergehäuse mit vier Abschnitten (38), wobei die vier Abschnitte im Zusammenbau eine Verbinderkammer definieren, um den Verbinder aufzunehmen und zu halten, wenn dieser mit einem Kragen (34, 36) gekoppelt ist; wobei die vier Abschnitte (38) des Verbinderzusammenbaus derart konfiguriert sind, dass die Traktionskraft auf den Verbinder (10) und die Krägen (34, 36), wenn diese in der Verbinderkammer positioniert sind, durch axiale Drehung eines ersten Teils des Verbindergehäuses relativ zu einem zweiten Teil ausgeübt wird.
  2. Verwendung eines Verbinderzusammenbaus nach Anspruch 1 für die Verbindung von optischen Fasern.
  3. Verbinderzusammenbau zur Verbindung von optischen Fasern, welcher aufweist: a) einen Verbinder (10), welcher ein Material aufweist mit Formgedächtniseigenschaften, und welcher einen sich in Längsrichtung erstreckenden Körper (16) aufweist, wobei der Körper (16) ein erstes Ende (18) und ein zweites Ende (20) umfasst, und wobei der Körper (16) eine Leitung (22) aufweist, welche sich von dem ersten Ende (18) zu dem zweiten Ende (20) erstreckt, und wobei der Körper (16) eine Vielzahl von Vorsprüngen in Form von Fingern (24, 26) aufweist, welche sich in Längsrichtung an jedem der ersten und zweiten Enden (18, 20) erstrecken; b) einen ersten Kragen (34), welcher in Umfangsrichtung mit dem ersten Ende (18) des Verbinders (10) gekoppelt ist, und einen zweiten Kragen (36), welcher in Umfangsrichtung mit dem zweiten Ende (20) des Verbinders (10) gekoppelt ist; c) ein Verbindergehäuse, welches vier Viertelabschnitte (38) umfasst, und wobei eine Verbinderkammer zur Aufnahme des Verbinders definiert wird, wenn dieser mit den Krägen (34, 36) gekoppelt ist, wobei die Viertelabschnitte derart konfiguriert sind, dass zwei der Viertelabschnitte (38) im Zusammenbau ein erstes Ende (48) umfassen, und wobei zwei weitere der Viertelabschnitte im Zusammenbau ein zweites Ende (50) des Verbindergehäuses umfassen, und wobei die Viertelabschnitte ferner derart konfiguriert sind, dass eine Traktionskraft auf den Verbinder (10), wenn der Verbinder (10) in der Verbinderkammer positioniert ist, durch axiale Drehung des ersten Endes (48) relativ zu dem zweiten Ende (50) des Verbindergehäuses ausgeübt wird, wobei jedes der Enden des Verbindergehäuses eine Öffnung und eine Durchgangsleitung zwischen der Öffnung und der Verbinderkammer aufweist; und d) eine Nadel (54), welche zum Einsetzen durch die Öffnung, die Durchgangsleitung und die Verbinderleitung geeignet ist und zur Expansion des radialen Durchmessers der Verbinderleitung fähig ist, wenn diese dort hindurch eingesetzt ist.
  4. Verwendung des Verbinderzusammenbaus von Anspruch 3 zur Verbindung von optischen Fasern, welche aufweist: a) den Einsatz der Nadel (54) durch die Öffnung, die Durchgangsleitung und die Verbinderleitung (22), um eine radiale Expansion des Durchmessers der Verbinderleitung zu verursachen, wobei die entgegengesetzte axiale Rotation des ersten Endes (48) des Verbindergehäuses relativ zu dem zweiten Ende (50) des Verbindergehäuses, welches durch Drehbewegung eine Traktionskraft auf den Verbinder (10) ausüben wird, ausreichend ist, um den Verbinder (10) gemäß den elastischen Eigenschaften des Verbinders (10) zu deformieren, und den Verbinder in dessen amorphe Phase durch die Spannung zu versetzen, welche auf den Verbinder (10) induziert wird, und die radiale Expansion des Verbinderdurchmessers dadurch zu verursachen; b) das Entfernen der Nadel (54); c) das Hindurchführen einer ersten optischen Faser (12) durch eine der Öffnungen, die Durchgangsleitung und das erste Ende (18) des Verbinders, und wobei eine zweite optische Faser (14) durch die andere der Öffnungen und die Durchgangsleitung und durch das zweite Ende (20) des Verbinders geführt wird, um an dem Ende der ersten optischen Faser (12) anzuliegen; und d) die entgegengesetzte axiale Rotation der Enden des Verbindergehäuses, um die Traktionskraft auf den Verbinder zu lösen und den Durchmesser der Verbinderleitung durch Überführen von dem amorphen Zustand in den elastischen Zustand zu reduzieren, wobei die optischen Fasern (12, 14) gesichert sind und wobei ein Ende einer optischen Faser (12) an der anderen (14) anliegt.
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