HU213986B

HU213986B - Switch element for coupling optical fibers

Info

Publication number: HU213986B
Application number: HU91172A
Authority: HU
Inventors: Jack P Blomgren
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1997-11-28
Also published as: CA2034801A1; HU910172D0; JPH04349419A; EP0441049A3; DE69030762T2; US5098207A; KR910015870A; EP0441049A2; HUT60042A; DE69030762D1; JP2989283B2; EP0441049B1

Abstract

A találmány tárgya kapcsőlóelem őptikai szálak párjainakcsatőlásáhőz, amelynek bejövő első őptikai szálat (16) és kimenőmásődik őptikai szálat (18) befőgadó és külső hatásra egym ssalkapcsőlatba hőzó illesztő tagja (12) van. Lényege, hőgy az illesztőtagban (12) nagy pőntőssággal egyenes lőngitűdinális járat (15) vankiképezve, valamint az illesztő taghőz (12) az első őptika szálat (16)befőgadó és annak szabad végét a lőngitűdinális járatban (15) vagyannak középvőnalával lényegében párhűzamősan megtámasztó első megfőgótömb (13) van illesztve, tővábbá az illesztő tagb n (12) másődikőptikai szál (18) és az első őptikai szál (16) szabad vége közöttőptikai jelátviteli kapcsőlatőt létrehőzó vagy megszüntető, egymástóleltérő irányőkban ható első és másődik működtető elem (32, 34) közüllegalább egy van elrendezve. ŕ

Description

A találmány tárgya kapcsolóelem optikai szálak párjainak csatolásához, amelynek bejövő első optikai szálat és kimenő második optikai szálat befogadó és külső hatásra egymással kapcsolatba hozó tartóeleme van. A találmány szerinti kapcsolóelem optikai jelutakat meghatározó optikai szálak mechanikai összekapcsolására szolgál, különösen 2^2 optikai szálas kapcsolási elrendezések létrehozásával.

Bejövő optikai jelutak több egymástól különböző kimenő optikai szállal meghatározott jelútra való felosztására számos eszközt dolgoztak ki. Ezek közül az egyik osztályt azok az eszközök alkotják, amelyek az összekapcsolandó optikai szálakat fizikailag mozgatják, így végeiket egymáshoz illesztik. Ilyen eszközöket mutat be egyebek között az US-A 4,337,995 (Tanaka és társai), az US-A 4,189,206 (Terai és társai), az US-A 4,223,978 (Kummer és társai), az US-A 4,407,562 (Young és, társai) lajstromszámú szabadalmi leírás. Az US-A 4,568,143 (Yamada és társai) lajstromszámú szabadalmi leírás olyan, rögzített helyzetű alaptömbbel megvalósított készüléket ismertet, ahol az alaptömb két bemeneti optikai szálat hordoz és ehhez olyan mozgatható tömb kapcsolódik, amely négy kimeneti optikai szálat fogad be és ezek alaphelyzetben egyenesen vannak megvezetve. A tömbök mozgatásával a bemeneti és kimeneti optikai szálak párosításával a kívánt kapcsolatok biztosíthatók. Hátrányuk ezeknek a megoldásoknak, hogy a kapcsolat létrehozásához a mozgatott tömbök az optikai szálakat meghajlítják és emiatt a csatlakozási pontnál illesztetlenség alakul ki, a meghajlított szálak végei között rés jön létre, ami az átvitel hatékonyságát csökkenti. Ezt a hiányosságot úgy próbálják megjavítani, hogy az optikai szálakat igen nagy pontossággal megvalósított megvezetésbe illesztik, hogy a végek között a lehető legkisebb távolság maradjon.

Más jellegű megoldást ismertet az US-A 4,441,785 (Petrozello) lajstromszámú szabadalmi leírás, amelynek értelmében optikai szálak rövid szakaszait forgó dobon rendezik el, majd a forgó dob segítségével létesítenek jelutakat bemeneti és kimeneti optikai szálak között.

A mechanikai jellegű kapcsolóelemeken kívül optikai eszközökkel megvalósított eszközök ugyancsak ismertté váltak, mint az US-A 4,790,621 (Calaby) számú szabadalmi leírás szerinti egyprizmás, vagy az US-A 4,303,303 (Aoyama) számú többprizmás elrendezés.

Az előbb felsorolt és az egyéb ismertté vált kapcsolóelemek alapvető hiányossága, hogy több igen nagy pontossággal megmunkált alkatrészből épülnek fel és ezért megvalósításuk költséges.

Megállapítható, hogy továbbra is igény van olyan kapcsolóelemek kialakítására, amelyek mentesek az említett hiányosságtól.

A találmány célja a létező igény eddigieknél jobb kielégítése.

Felismertük, hogy az egyenes megvezetésbe helyezett optikai szálak az eddigieknél kisebb mértékű meghajlítására van szükség a kapcsolás létrehozásához, ha a megvezetést az eddigiektől eltérő alakban, illetve az eddigiektől eltérő mozgató egységgel ellátva hozzuk létre.

Mindezek alapján feladatunknak tekintjük olyan, optikai szálak közötti optikai jelutat megvalósító kapcsolóelem megalkotását, amely csak kis számú mechanikai elemből épül fel, az ismertekhez képest minimális csillapítás mellett azokkal egyenértékű módon alkalmas optikai szálak közötti csatolás biztosítására.

A kitűzött feladat megoldására olyan, optikai szálak között hatékony jelátviteli csatolást megvalósító kapcsolóelemet hoztunk létre, amelynek bejövő első optikai szálat, valamint kimenő második optikai szálat befogadó és külső hatásra egymással kapcsolatba hozó illesztő tagja van. A találmány értelmében az illesztő tagban nagy pontossággal egyenes longitudinális járat van kiképezve, valamint az illesztő taghoz az első optikai szálat befogadó és annak szabad végét a longitudinális járatban vagy annak középvonalával lényegében párhuzamosan megtámasztó első megfogó tömb van illesztve, továbbá az illesztő tagban a második optikai szál és az első optikai szál szabad vége között optikai jelátviteli kapcsolatot létrehozó vagy megszüntető, egymástól eltérő, célszerűen egymásra merőleges irányokban ható első és második működtető elem közül legalább egy van elrendezve.

A találmány szerinti kapcsolóelem egy előnyös kiviteli alakjában az illesztőtaghoz a longitudinális járat meghosszabbításában a második optikai szálat befogadó és annak szabad végét a longitudinális járatban vagy annak középvonalával lényegében párhuzamosan megtámasztó második megfogó tömb van illesztve, továbbá az illesztő taghoz az egymásra merőleges irányokban ható első és második működtető elem van elrendezve. Célszerűen az első és második optikai szál az illesztő tagba lecsupaszított véggel van illesztve.

Ugyancsak a kitűzött feladat megoldásaként alkottuk meg azt a kapcsolóelemet, amelynek ugyancsak bejövő első optikai szálat és kimenő második optikai szálat befogadó és külső hatásra egymással kapcsolatba hozó illesztő tagja van, és ahol a találmány értelmében az illesztő tagban nagy pontossággal egyenes longitudinális járat van kiképezve, valamint az illesztő taghoz az első és harmadik optikai szálat befogadó és azok szabad végét a longitudinális járatban vagy annak középvonalával lényegében párhuzamosan megtámasztó első megfogó tömb van illesztve, továbbá az illesztő tagban második optikai szál, valamint az első és a harmadik optikai szálnak a longitudinális járat hossztengelyére merőleges síkba eső szabad végei közül mindenkor kettő között optikai jelátviteli kapcsolatot létrehozó vagy megszüntető, egymástól eltérő irányokban ható első és második működtető elem van célszerűen a longitudinális járat egymásra merőleges oldalfalai mentén elrendezve.

A kitűzött feladat megoldására szánt, különösen 2x2 optikai szálas elrendezésű kapcsolóelemben, amelynek bejövő első optikai szálat és kimenő második optikai szálat befogadó és külső hatásra egymással kapcsolatba hozó illesztő tagj a van, a találmány értelmében az illesztő tagban nagy pontossággal egyenes longitudinális járat van kiképezve, valamint az illesztő taghoz az első és harmadik optikai szálat befogadó és azok szabad végét a longitudinális járatban vagy annak középvonalával lényegében párhuzamosan megtámasztó első megfogó

HU 213 986 Β tömb van illesztve, továbbá az illesztő tagban második és negyedik optikai szál, valamint az első és a harmadik optikai szálnak a longitudinális járat hossztengelyére merőleges síkba eső szabad végei közül mindenkor kettő között optikai jelátviteli kapcsolatot létrehozó vagy megszüntető, egymástól eltérő irányokban ható első és második működtető elem van elrendezve.

Különösen előnyös a találmány szerinti kapcsolóelemnek az a kiviteli alakja, amelynél a longitudinális járatban egymással párhuzamos vályúk vannak kiképezve, továbbá az első és második optikai szál, adott esetben a harmadik és a negyedik optikai szál az első és adott esetben a második működtető elemmel való érintkeztetés előtt a vályúktól elválasztottan vannak megtámasztva.

Az alkalmazási lehetőségek szempontjából fontos rugalmasságot javítja, ha a találmány szerinti kapcsolóelemben a longitudinális járathoz az első, második, harmadik és negyedik optikai szál közül mindenkor legfeljebb kettőt mozgató első, második, harmadik és negyedik működtető elem van csatlakoztatva, továbbá az illesztő tag alaptömbön vagy az alaptömbben van megfogó eszközök, adott esetben megfogó tömbök között elrendezve, ahol különösen előnyösen az illesztő tag egymásra merőleges, a longitudinális járatot meghatározó falakkal van kiképezve, ahol két egymásra merőleges falban párhuzamos vályúkat hordozó felületek vannak kialakítva.

A találmány szerinti kapcsolóelem egy további ugyancsak igen előnyös kiviteli alakjában az illesztő tag az első és szükség szerint harmadik, valamint a második és szükség szerint a negyedik optikai szálat alátámasztó megfogó tömbök között, azok közül legalább egytől szükség szerint térközzel elválasztottan van elrendezve. Szintén különösen előnyösnek kell tekinteni azt a kiviteli alakot, amelynél az illesztő tag alaptömbben kialakított longitudinális járattal egy egységben van kiképezve.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok, illetve megvalósítási módok alapján, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra: a találmány szerinti, 2x2 optikai szálat csatoló kapcsolóelem egy előnyös megvalósításának perspektivikus nézete részbeni kitöréssel, az

A. ábra: az 1. ábrán bemutatott kapcsolóelemben az optikai szálak elrendezése a működtető elemek alaphelyzetében, az

B. ábra: az 1. ábrán bemutatott kapcsolóelemben az optikai szálak elrendezése a két működtető elem egyikének elmozdítását követően, az

C. ábra: az 1. ábrán bemutatott kapcsolóelemben az optikai szálak elrendezése a másik működtető elem elmozdítását követően, a

2. ábra: a találmány szerinti, 2x2 optikai szálat csatoló kapcsolóelem egy másik előnyös megvalósításának perspektivikus nézete részbeni kitöréssel, a

A. ábra: a 2. ábra szerinti kapcsolóelem 2 A-2A metszete, az optikai szálaknak a működtető elemek alaphelyzetében kialakult elrendezésével, a

2B. ábra: a 2. ábrán bemutatott kapcsolóelemben az optikai szálak elrendezése a két működtető elem egyikének elmozdítását követően, a

2C. ábra: a 2. ábrán bemutatott kapcsolóelemben az optikai szálak elrendezése a másik működtető elem elmozdítását követően, a

3. ábra: a találmány szerinti, 2x2 optikai szálat csatoló kapcsolóelem egy további előnyös, négy működtető elemet hasznosító megvalósításának perspektivikus nézete, a

4. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelem hosszmetszetének egy részlete, az

A. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak a működtető elemek alaphelyzetében kialakult elrendezése, az

5B. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak az egyik működtető elem elmozdításával kialakult elrendezése, az

5C. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak egy második működtető elem elmozdításával kialakult elrendezése, az

5D. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak egy harmadik működtető elem elmozdításával kialakult elrendezése, az

5E. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak negyedik működtető elem elmozdításával kialakult elrendezése, az

5F. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak a négy közül két működtető elem elmozdításával kialakult elrendezése, míg az

5G. ábra: a 3. ábrán bemutatott kapcsolóelemnél az optikai szálaknak a négy közül a másik két működtető elem elmozdításával kialakult elrendezése.

A találmány szerint olyan 10,40, 60 kapcsolóelemet (1., 2. és 3. ábra) alakítunk ki, amely bejövő és kimenő optikai szálak között hoz létre csatolást.

Az 1. ábra értelmében a 10 kapcsolóelem 11 alaptömbön elrendezett, bejövő és kimenő optikai szálakat megvezető 13 és 14 megfogó tömbök között elhelyezkedő 12 illesztő tagot tartalmaz. A 10 kapcsolóelem bemeneti oldalát a 13 megfogó tömb alkotja, amely 16 első és 17 harmadik optikai szál befogadására szolgál, amelyeken keresztül bemenő optikai jelek 18 második és 19 negyedik optikai szálba juttathatók- ez utóbbiak a 14 megfogó tömbön vannak átvezetve. A 16 első és a 17 harmadik optikai szálat a 13 megfogó tömb előtti, valamint a 18 második és a 19 negyedik optikai szálat 14 megfogó tömb utáni szakaszán a szokásos módon 20 védőbevonat borítja, amit a 10 kapcsolóelemen átvezetett szakaszokon előzetesen eltávolítunk. Az ily módon lecsupaszított optikai szálakat a 13 és 14 megfogó tömb járataiban 21 befogással rögzítjük, például ragasztóanyaggal. Ennek megfelelően a 13 megfogó tömb járataiban a 16 első és a 17 harmadik optikai szál lecsupaszított bejövő végeinek, míg a 14 megfogó tömb járataiban a 18 második és a 19 negyedik optikai szál lecsupaszított kimenő végeinek egy szakasz van rögzítve.

HU 213 986 Β

A 12 illesztő tag egymáshoz célszerűen derékszögben, kapcsolódó 22 első és 26 második felülettel van kiképezve, amelyek találkozásánál nagy pontossággal egyenes 15 longitudinális járat húzódik A 15 longitudinális járaton belül a 22 első felületben 23 és 24 vályúk húzódnak, a 26 második felületben 27 és 28 vályúk vannak kialakítva. A 23, 24, 27 és 28 vályúk nagy pontossággal egyenes vonalúak, egymással párhuzamosak és egymás mellett V keresztmetszetet határoznak meg (ΙΑ., 1 B., IC. ábra). Ha a 10 kapcsolóelemre erő nem hat, akkor (a) az 1A. ábrán 1 jelű 16 első, 2 jelű 18 második, 3jelü 17 harmadik és 4 jelű 19 negyedik optikai szálnak a 15 longitudinális járatban elhelyezkedő, a 20 védőbevonattól lecsupaszított szakaszai a 23, 24, 27, 28 vályúkkal) és egymással párhuzamosan, de egymással és a 23,24,27,28 vályúk felületévelnem érintkezve vannak elrendezve, (b) a 16 első és a 17 harmadik optikai szál szabad végei nincsenek egy vonalban a 18 második és 19 negyedik optikai szál szabad végeivel, továbbá (c) a 16 első, a 17 harmadik, a 18 második és a 19 negyedik optikai szálnak a 12 illesztő tagba bevezetett szakaszai azonos, a 15 longitudinális járat hossztengelyére merőleges síknál végződnek.

A 10 kapcsolóelemnél a 12 illesztő tagon 30 tartóelem van elrendezve, amely a 22 első felületre merőleges irányban mozgatható, a 15 longitudinális járatba ebből az irányból betolható 32 első működtető elem és a 26 második felületre merőleges irányban mozgatható, a 15 longitudinális járatba ebből az irányból betolható 34 második működtető elem megvezetésére szolgál (1. ábra). A 32 első működtető elem eltolásának hatására a 16 első optikai szál a 18 második optikai szállal, a 17 harmadik optikai szál a 19 negyedik optikai szállal kerül egy vonalba (3/4 és 1/2 jelű optikai szálak - 1 B. ábra), míg a 34 második működtető elem benyomásával a 16 első optikai szál a 19 negyedik optikai szállal, a 17 harmadik optikai szál pedig a 18 második optikai szállal hozható egy vonalba (1/4 és 3/2 jelű optikai szálak - IC. ábra) Természetesen, az egymással egy vonalba kerülő optikai szálak egy-egy jelátviteli optikai utat határoznak meg. Ez a találmány szerinti 10 kapcsolóelem 2x2 optikai szálas elrendezése.

Az 1. ábrán bemutatott elrendezésnél a 19 negyedik optikai szál elhagyásával olyan 10 kapcsolóelem jön létre, amelyben a 24 és 28 vályúk elhagyhatók, a 18 második optikai szál pedig a 32 első működtető elem megnyomása révén a 16 első, a 34 második működtető elem megnyomása révén a 17 harmadik optikai szállal hozható csatolásba. Természetesen, ugyanilyen meggondolásból kiindulva bármelyik optikai szál elhagyható (2x1 optikai szálas elrendezés).

Hasonlóan, a 17 harmadik optikai szálra sem feltétlenül van szükség, ilyenkor a 32 első és a 34 második működtető elem közül bármelyiket használva aló első és a 18 második optikai szál szabad vége kerül egy vonalba (1^χ1 optikai szálas elrendezés).

A találmány szerinti feladat megoldásaként kialakított 40 kapcsolóelem alapvetően szintén 2X2 optikai szálas elrendezést alkot (2. ábra) Itt, az 1. ábrához hasonlóan 41 alaptömb szolgál bejövő 46 első és 48 második, valamint kimenő 47 harmadik és 49 negyedik optikai szál alátámasztására, amihez benne nagy pontossággal egyenes központi 43 longitudinális járatot képezünk ki. A 43 longitudinális járat általában négyzetes keresztmetszetű, de alkalmazhatóságát nem befolyásolja, ha sarkai le vannak kerekítve. Célszerűen a keresztmetszetet meghatározó falak egymástól valamivel nagyobb távolságon vannak, mint az egymással csatolandó optikai szálak átmérőinek összeg A 46 első és a 47 harmadik optikai szálnak a 40 kapcsolóelembe bevezetett szakaszát a 41 alaptömb egyik végénél a 43 longitudinális járat falához rögzítjük. Ezeknek a szakaszoknak a hosszát úgy választjuk meg, hogy a 46 első és a 47 harmadik optikai szál vége a 40 kapcsolóelem hosszának mintegy a felénél he(yezkedjen el. Hasonló módon és hosszúságválasztással rendezzük el a 48 második és a 49 negyedik optikai szálat, amelyek a 46 első és a 47 harmadik optikai szál végével meghatározott síkban végződnek és ugyancsak a 43 longitudinális járatban, a 40 kapcsolóelem végénél vannak rögzítve.

Ha a 40 kapcsolóelemre erő nem hat, akkor a 2A. ábrán 1 jelű 46 első, 2 jelű 48 második, 3 jelű 47 harmadik és 4 jelű 49 negyedik optikai szálnak a 43 longitudinál is járatban elhelyezkedő szakaszai egymással párhuzamosan, de egymással nem érintkezve vannak elrendezve, a 15 longitudinális járatba mint illesztő tagba bevezetett szakaszaik azonos, az említett, a 43 longitudinális járat hossztengelyére merőleges síknál végződnek.

A 40 kapcsolóelemnél a 41 alaptömb felületén mint tartóelemen 52 első és 54 második rugós támasz van megfogva. Az 52 első rugós támasszal a 43 longitudinális járatba egy adott irányból betolható 52A első működtető elem, míg az 54 második rugós támasszal az előzőre merőleges irányból betolható 54A második működtető elem van megvezetve (2. ábra). Az 52A első működtető elem eltolásának hatására a 46 első optikai szál a 48 második optikai szállal, a 47 harmadik optikai szál a 49 negyedik optikai szállal kerül egy vonalba (3/4 és 1/2 jelű optikai szálak - 2B. ábra), míg a 54 A második működtető elem benyomásával a 46 első optikai szál a 49 negyedik optikai szállal, továbbá a 47 harmadik optikai szál a 48 második optikai szállal hozható egy vonalba (1/4 és 3/2 jelű optikai szálak - 2C. ábra). Természetesen, az egymással egy vonalba kerülő optikai szálak mindenkor egy-egy jelátviteli optikai utat határoznak meg.

A 48 második optikai szálat mind az 52A első, mind az 54A második működtető elem megnyomásakor helyén marad, ezért azt szükség szerint állandó jelleggel a 43 longitudinális járatnak az általa elfoglalt sarkban rögzíteni lehet.

A találmány szerinti feladat egy további megoldásaként kialakított 60 kapcsolóelem alapvetően szintén 2x2 optikai szálas elrendezést alkot (3. ábra). Itt, az 1. ábrához hasonlóan 61 alaptömb szolgál bejövő 66 első és 68 harmadik, valamint kimenő 67 harmadik és 69 negyedik optikai szál alátámasztására, amihez benne nagy pontossággal egyenes központi 63 longitudinális járatot képezünk ki. A 63 longitudinális járat a 43 longitudinális járathoz hasonlóan általában négyzetes keresztmetszetű, de alkalmazhatóságát ez esetben sem befolyásolja, ha

HU 213 986 Β sarkai le vannak kerekítve. Célszerűen a keresztmetszetet meghatározó falak egymástól valamivel nagyobb távolságon vannak, mint az egymással csatolandó optikai szálak átmérőinek összege. A 66 első és a 67 harmadik optikai szálnak a 60 kapcsolóelembe bevezetett szakaszát a 61 alaptömb egyik végénél a 63 longitudinális járat falához rögzítjük. Ezeknek a szakaszoknak a hosszát úgy választjuk meg, hogy a 66 első és a 67 harmadik optikai szál vége a 60 kapcsolóelem hosszának mintegy a felénél helyezkedjen el. Hasonló módon és hosszúságválasztással rendezzük el a 68 második és a 69 negyedik optikai szálat, amelyek a 66 első és a 67 harmadik optikai szál végével meghatározott síkban végződnek és ugyancsak a 63 longitudinális járatban, a 60 kapcsolóelem végénél vannak rögzítve.

Ha a 60 kapcsolóelemre erő nem hat, akkor az 5A. ábrán 1 jelű 66 első, 2 jelű 68 második, 3 jelű 67 harmadik és 4 jelű 69 negyedik optikai szálnak a 63 longitudinális járatban elhelyezkedő szakaszai egymással párhuzamosan, de egymással nem érintkezve vannak elrendezve, a 63 longitudinális járatba mint illesztő tagba bevezetett szakaszaik azonos, az említett, a 63 longitudinális járat hossztengelyére merőleges síknál végződnek.

A 60 kapcsolóelemnél a 61 alaptömb bemeneti és kimeneti oldalainak felületén két egymásra merőleges síkban mint tartóelemen rugós támaszként kialakított 72 első és 74 harmadik, illetve 73 második és 75 negyedik működtető elem van megfogva, amelyek mindenkor az 1 jelű 66 első, 2 jelű 68 második, 3 jelű 67 harmadik és 4 jelű 69 negyedik optikai szál közül kettőre hatnak Ha a 4. ábra szerint a 72 első működtető elemet nyomjuk be, az a 66 első optikai szálat a 63 longitudinális járat felső sarkából az alsó sarokba tolja, ott a 67 harmadik optikai szál mögött a 68 második optikai szállal kerül egy vonalba (1/2 jelű optikai szál - 5B. ábra), így optikai jelátviteli vonal jön létre, amelyben a 66 első optikai szálból az optikai jel a 68 második optikai szálba kerül. Hasonló módon, a 73 második működtető elem eltolásával a 67 harmadik és a 69 negyedik optikai szál, a 74 harmadik működtető elem eltolásával a 67 harmadik és a 68 második optikai szál, a 75 negyedik működtető elem eltolásával a 66 első és a 69 negyedik optikai szál között lehet optikai jelek terjedésére alkalmas utat biztosítani (3/4, 3/2 és 1/4 jelű optikai szál - 5C., 5D. és 5E. ábra).

A 72 első és a 74 második működtető elem egyidejű lenyomásával a 66 első és a 68 második optikai szál, illetve a 67 harmadik és a 69 negyedik optikai szál hozható egy vonalba, és az így létrejövő 1/2 és 3/4 jelű optikai szálak (5F. ábra) a 63 longitudinális járatnak a 4. ábra szerinti alsó szintjén helyezkednek el, ott egy-egy sarokba szorulva biztosítják az optikai jelátvitelt.

Hasonló módon a 73 harmadik és a 75 negyedik működtető elem egyidejű lenyomásával a 66 első és a 69 negyedik optikai szál, illetve a 67 harmadik és a 68 második optikai szál tolható el úgy, hogy egy vonalba kerüljenek, és az így létrejövő

1/4 és 3/2 jelű optikai szálak (5G. ábra) a 63 longitudinális járatnak a 4. ábra szerinti oldalfala mentén helyezkednek el, ott egy felső és egy alsó sarokba szorulva biztosítják az optikai jelátvitelt. Az optikai szálak szabad végei nagy pontossággal kényszeríthetők így egy vonalba.

A találmány szerinti megoldások közül a 40 kapcsolóelem egy tényleges megvalósításának részleteit a következő példa mutatja be.

PÉLDA

A 2. ábra szerint létrehozott 40 kapcsolóelemet üvegből húzással készítettük el és ebben lézerrel vágtuk ki a szükséges nyílásokat, járatokat.

A 41 alaptömb hossza 20 mm, keresztmetszete 2 mm²volt, benne 255 pm² keresztmetszetű 43 longitudinális járatot vágtunk ki. Ebben a négy optikai szál összesen 255 pm² keresztmetszetet foglalt el.

Az 52 első és az 54 második rugós támasz hossza 11 mm, 0,25 mm széles volt, míg az 52A első és 54A második működtető elembe való átmenet sugara 120 -250 pm volt.

A találmány szerinti kapcsolóelem az optikai szálak párjainak egymáshoz csatlakoztatását viszonylag egyszerűen előállítható elemekből álló elrendezéssel biztosítja, amelynél az optikai szálak egymáshoz illesztése az eddigieknél kisebb mechanikai pontossággal megmunkált alkatrészek révén válik lehetővé, illetve az eddig megszokott nagy mechanikai pontosságú megmunkálás a csatolás (jelátvitel) hatékonyságának jelentős javulását hozza magával.

Claims

1. Kapcsolóelem optikai szálak párjainak csatolásához, amelynek bejövő első és harmadik optikai szálat, valamint kimenő második és negyedik optikai szálat befogadó és külső elemmel egymással kapcsolatba hozó illesztő taggal ellátott elrendezése van, azzal jellemezve, hogy az illesztő tagban (12) nagy pontossággal kialakított egymással párhuzamos négy egyenes vályút (23,24, 27,28) páronként tartalmazó longitudinális járat (15,43, 63) van kiképezve, ahol az első párba tartozó vályúk (23, 24) egy felületen és a második párba tartozó vályúk (27, 28) egy másik felületen vannak kialakítva, valamint az illesztő taghoz (12) az első és harmadik optikai szálat (16, 17) befogadó és alapállapotban azok szabad végeit egymással párhuzamos egymás melleti helyzetben a vályúk (23, 24, 27, 28) párjai közül egyben kiengedő első megfogó tömb (13), a második és negyedik optikai szálat (18, 19) befogadó és alapállapotban azok szabad végeit egymással párhuzamos egymás melletti helyzetben a vályúk (23,24,27,28) párjai közül a másikban kiengedő második megfogó tömb (14) van illesztve, az első és harmadik optikai szál (16, 17) szabad vége a harmadik és negyedik optikai szál (18, 19) szabad végével szemben, azok megvezetésével párhuzamos és egymás melletti megvezetésben van elrendezve, a vályúk (23,24,27,

HU 213 986 Β

28) közül mindenkor egyetlen pár van az első, második, harmadik és negyedik optikai szálak (16, 17, 18, 19) mindegyikével párhuzamosan és egymás melletti helyzetben elrendezve, az első, második, harmadik és negyedik optikai szál(16, 17,18, 19) szabad végei a vályúkra (23, 24, 27, 28) merőleges síkhoz illeszkedően vannak elrendezve, valamint a szabad végekhez azok mindegyikét vagy az első párba tartozó vályúk (23, 24) közül a vele egy vonalban elrendezettbe vagy a második párba tartozó vályúk (27, 28) közül a vele egy vonalban elrendezettbe toló, és ezzel az első és második optikai szálat (16, 18), illetve a második és a negyedik optikai szálat (17, 19) szabad végeikkel egymáshoz illesztő első és második működtető elem (32, 34) van rendelve.

2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolóelem, azzal jellemezve, hogy az első, második, harmadik és negyedik optikai szál (16,17,18,19) szabad végei lecsupaszítottak és a lecsupaszított tartomány a megfogó tömbben (13, 14) befogásba (21) van illesztve.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolóelem, azzaljellemezve, hogy a vályúk (23,24,27,28) egymásra merőleges falakkal vannak kiképezve.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolóelem, azzal jellemezve, hogy a működtető elemek (32, 34) az első, második, harmadik és negyedik optikai szálaknak (16, 17, 18, 19) egyszer a vályúk (23, 24, 27,28) egyik párjába, másszor a vályúk (23, 24, 27, 28) másik párjába való egyidejű benyomására alkalmasan vannak kiképezve.

5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolóelem, azzal jellemezve, hogy a működtető elemek (32, 34) az első, második, harmadik és negyedik optikai szálakból (16, 17, 18, 19) mindenkor kettőnek egyidejűleg a vályúk (23,24,27,28) valamelyik párjába való benyomására alkalmasan vannak kiképezve és ehhez első, második, harmadik és negyedik működtető elemként (52, 54, 73, 75) vannak kialakítva.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolóelem, azzal jellemezve, hogy az elrendezés alaptömböt (11) , ennek széleinél elrendezett két megfogó tömböt (13, 14) és középponti részében elhelyezett illesztő tagot (12) tartalmaz, ahol az illesztő tagban (12) a longitudinális járat (15) két egymásra merőleges felülettel van kiképezve és az egymásra merőleges felületek mindegyikén a vályúk (23,24,27,28) egy-egy párja van kialakítva.

7. Kapcsolóelem optikai szálak párjainak csatolásához, amelynek bejövő első és harmadik optikai szálat, valamint kimenő második és negyedik optikai szálat befogadó és külső elemmel egymással kapcsolatba hozó elrendezése van, azzal jellemezve, hogy egy alaptömb (41) középponti részében nagy pontossággal kialakított négyzet keresztmetszetű longitudinális járat (43) van kiképezve, valamint az alaptömbhöz (41) az első és harmadik optikai szálat (46, 47) befogadó és alapállapotban azok szabad végeit egymással párhuzamos egymás melleti helyzetben a longitudinális járat (43) átlósan szemközti sarkainak párjai közül egyben kiengedő első megfogó tömb, a második és negyedik optikai szálat (48, 49) befogadó és alapállapotban azok szabad végeit egymással párhuzamos egymás melletti helyzetben a longitudinális járat (43) átlósan szemközti sarkainak párjai közül a másikban kiengedő második megfogó tömb van illesztve, az első, második, harmadik és negyedik optikai szál (46, 47, 48, 49) szabad vége a longitudinális járatra (43) merőleges síkba illeszkedik, a longitudinális járat (43) falai közötti távolság az első, második, harmadik és negyedik optikai szál (46,47,48, 49) szabad végeinek legalább kétszeres átmérőjével egyenlő, továbbá a szabad végekhez azok mindegyikét az első párba tartozó sarkok közül a vele egy vonalban elrendezettbe vagy a második párba tartozó sarkok közül a vele egy vonalban elrendezettbe toló, és ezzel az első és második optikai szálat (46,48), illetve a második és a negyedik optikai szálat (47, 49) szabad végeikkel egymáshoz illesztő első és második működtető elem (52A, 54A) egy első és egy második rugósn támaszon (52, 54) van létrehozva.