NL8900995A - Optische connector. - Google Patents

Description

1 ; * N.0. 35562

Optische connector.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op de constructie van een optische connector voor het aan elkaar verbinden van twee optische kabels.

Sinds er een optische geleider met een transmlssieverlles van 20 5 dB/km ontwikkeld was, is de optische geleider opmerkelijk voortgeschreden, niet alleen op het gebied van communicatie, doch ook op verschillende terreinen van zijn toepassing, zoals metingen, het processen van informatie, de transmissie van energie, enz. Optische kabel bestaat uit licht geleidende vezels welke in hoofdzaak vervaardigd zijn van kwarts, 10 welke niet alleen verreweg superieur zijn boven ieder gebruikelijk metalen transmissiecircuit wat betreft de kwaliteit van de overgebrachte informatie, doch welke ook in staat zijn vele voordelen te geven zoals hoge treksterkte, hoge flexibiliteit, gemakkelijk onderhoud en eenvoud van toepassing. Verder zijn er materialen in overvloed beschikbaar voor 15 het vervaardigen van optische vezels. Al de bovengenoemde voordelen zullen de toekomstige ontwikkeling van verdere toepassingen vergemakkelijken. Een typische optische vezel omvat een kwartskern van 100 tot 150 /urn in diameter, welke omgeven is door een bekleding welke in hoofdzaak vervaardigd is van kwarts, dat een reflect!e-index heeft wel-20 ke minder is dan die van de kern en groter dan die van lucht.

Aangezien de treksterkte van de bekleding in hoge mate beïnvloed wordt door enige mechanische schade, wordt zijn oppervlak beschermd door een bekleding met een film van urethaan of enig ander polymeer van circa 10 /urn dikte en is verder bedekt met een buitenbekleding van 25 nylon kunsthars of dergelijke. De aldus verkregen optische vezel wordt optische vezelkern genoemd. Elke vezelkern heeft een uitwendige diameter van circa 0,9 mm en wordt versterkt met een materiaal voor het verhogen van de treksterkte alsmede met een andere buitenbekleding tot circa 3 mm diameter. De bovengenoemde optische vezels zijn verkrijgbaar 30 als afstand-kabels voor gebruik in multiplex-communicatie, ondergrondse kabels, enz.

In het geval van kabels bestaat het hoofdprobleem uit het zeker stellen van een correcte verbinding van de vezel-optiek kabels. Meestal wordt in de praktijk een kabelsplits-methode toegepast voor het perma-35 nent verbinden van optische vezels, doch dit is onvoldoende in het geval waar vezel-optische kabel gebruikt wordt tussen zendende en ontvangende inrichtingen of wanneer deze verbonden is met een willekeurige component van vezel-optiek zoals lichtschakelaars, lichtkoppelaars, 8900995*

Y

' 2 enz.

In dergelijke gevallen moet een optische connector voor het verbinden van de vezel-optiek kabels gebruikt worden. De eisen wat betreft verbindingsfouten met de optische connector zijn niet zo serieus als 5 vergeleken met die bij het splitsen aangezien de connector zelden gebruikt wordt in verbindingslijnen. Het is fundamenteel belangrijk dat de optische connector een hoge betrouwbaarheid heeft wat betreft het verbinden en mechanische sterkte aangezien hij frequent gebruikt wordt voor het maken van de verbinding en het verbreken van de verbinding.

10 Meer in het bijzonder, is het noodzakelijk om de connector compact te maken, gemakkelijk in gebruik en geschikt voor massaproduktie.

Met het oog op het voorgaande, zijn twee typen optische vezelcon-nectors ontwikkeld, namelijk instelbare en niet-instelbare. De eerste is een connector welke ingesteld kan worden om de verbindingsverliezen 15 te minimaliseren, bijvoorbeeld, door het verdraaien van een excentrische bus om de optische vezeleinden ten opzichte van elkaar uit te lijnen. Een dergelijke instelling vindt plaats door het meten van de lichttransmissie door de vezels totdat de maximum waarde is bereikt.

De laatste is een connector, waarin einden van optische vezels ge-20 leid worden door een metalen cilinder met een nauwkeurige diameter om zodoende de einden ten opzichten van elkaar mechanisch uit te lijnen.

Met betrekking tot de verbinding van optische vezels, zoals bijvoorbeeld voor het gebruik in communicatie, zijn vele en verschillende typen optische connectors ontwikkeld en in het verleden toegepast.

25 Evenwel zijn nauwelijks optische connectors voorgesteld voor het verbinden van fiber-optische kabels met een aantal optische vezels voor transmissie van lichtenergie, tengevolge van de geringe vraag ernaar. Natuurlijk zouden de bovengenoemde optische connectors voor communicatie gebruikt kunnen worden in dergelijke toepassingen, doch deze moes-30 ten nauwkeurig vervaardigd worden om een nauwkeurige uitlijning en verbinding van een aantal zeer fijne optische vezels te verzekeren. De kosten zouden prohibitief kunnen zijn.

Aanvraagster heeft eerder voorgesteld dat zonnestralen opgevangen zouden worden door een lenssysteem, ingeleid worden in fiber-optische 35 kabels en overal heen getransporteerd zouden worden waar zij benodigd waren zoals bijvoorbeeld voor verlichting, zonbaden of voor andere verschillende doeleinden.

In elk geval, zouden zonnestralen overgebracht via optische vezels bijzonder effectief gebruikt kunnen worden wanneer verschillende typen 40 eindinrichtingen selectief gebruikt konden worden, volgens de verschil- 8900995· f 3 lende toepassingen, door het losneembaar verbinden van de einden van de fiber-optische kabels met hen. In het verleden waren geen optische con-nectors beschikbaar voor de bovenstaande toepassing.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

5 Met het oog op het voorgaande, beoogt de uitvinding in de eerste plaats een optische connector te verschaffen welke einden van optische kabels losneembaar en verwisselbaar kan verbinden met verscheidene typen van eindinrichtingen om de zonne-energie daarheen te transporteren.

10 Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding het verschaffen van een optische connector van kleine afmetingen, welke mechanisch eenvoudig en goedkoop te vervaardigen is.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN Fig. 1 toont een voorbeeld van een conventionele optische connects tor van het niet-instelbare type;

Fig. 2 toont een doorsnede van een optische connector volgens de uitvinding in samengestelde toestand;

Fig. 3 toont een 1angsdoorsnede van de optische connector volgens de uitvinding in losgenomen toestand; en 20 Fig. 4 toont een gedetailleerd perspectivisch aanzicht voor het uitleggen van een toepassing van een verzamel inrichting voor zonnestralen welke eerder voorgesteld is door aanvraagster.

BESCHRIJVING VAN VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN Fig. 1 toont een 1angsdoorsnede van een voorbeeld van het niet-in-25 stelbare type optische connector (in gedemonteerde toestand) voor het verbinden van optische vezels 2a, 2b welke voorzien zijn van optische vezel!ichamen la en lb. In fig. 1, toont 7a een eerste bus welke symmetrisch geconstrueerd is ten opzichte van een tweede bus 7b en tot een geheel verbonden wordt met een geleider 3. Elk einde van de optische 30 vezels wordt coaxiaal aangebracht in een beschermende metalen cilinder 5a, 5b welke hechtend ermee verbonden zijn en geslepen zijn bij hun eindoppervlakken 18a, 18b. De cilindervormige bussen 7a en 7b stellen optische vezels la en 1b in staat er doorheen te passeren en erin bevestigd te worden. Elke bus welke een stel op afstand gelegen omtreks-35 aanslagringen 8a en 8b vertoont, is voorzien van een wartelmoer 12a, 12b welke glijdend erop aangebracht zijn tussen twee aanslagringen teneinde met schroefdraad verbonden te worden aan de geleider 3. Elke bus heeft verder een insteek-kolomgedeelte 9a, 9b welke de kernen la of 1b van <te optische vezel opneemt ter plaatse van zijn eindoppervlakken 40 18a, 18b en een gedeelte 10a, 10b met een ringgroef rondom de kolomge- 89 009 95.

4 deelten. Dientengevolge zijn cilindrische busgedeelten 11a, 11b eveneens aangebracht rondom de ringgroefgedeelten 10a, 10b. Anderzijds wordt de geleider 3 gebruikt voor het verbinden van de bus 7a met de bus 7b en heeft een doorgaande boring 4 voor het passend opnemen van de 5 insteekkolommen van genoemde bussen erin vanaf beide zijden. Verder heeft de geleider 3 cilindrische gedeelten 10a, 10b en ringvormige holten 13a, 13b op tegenover elkaar gelegen einden voor samenwerking met de corresponderende ringgroefgedeelten 10a, 10b en cilindrische gedeelten 11a, 11b van de bussen wanneer de kolomgedeelten 9a, 9b ingebracht 10 worden in de geleider. Wanneer de eerste bus 7a en de tweede bus 7b ingestoken worden in de geleider 3 van respectievelijk links en rechts, worden de optische vezels 2a, 2b coaxiaal naar elkaar toegebracht en uitgelijnd ten opzichte van elkaar zonder de noodzaak van enige instelling.

15 Vervolgens worden de wartelmoeren 12a, 12b op de corresponderende schroefdraadgedeelten 17a, 17b van de geleider 3 geschroefd om de delen tot een geheel te verbinden. Een montageplaat 16 is voorzien van bout-gaten voor het bevestigen tegen een constructie en wordt gebruikt afhankelijk van de specifieke toepassing.

20 Zoals boven vermeld, met betrekking tot de verbinding van optische vezels, zoals bijvoorbeeld voor het gebruik in telecommunicatie, zijn vele en verschillende typen optische connectors ontwikkeld en gebruikt in het verleden. Echter, optische connectors voor het verbinden van fi-ber-optiek kabels met een aantal optische vezels voor de transmissie 25 van lichtenergie, zijn nauwelijks voorgesteld tengevolge van de geringe vraag ernaar. Natuurlijk zouden de bovengenoemde optische connectors voor telecommunicatie gebruikt kunnen worden voor dergelijke toepassingen, doch deze zouden nauwkeurig bewerkt moeten worden om een nauwkeurige uitlijning te verkrijgen en in verbinding van aantallen zeer fijne 30 optische vezels. De kosten zouden prohibitief zijn.

Aanvraagster stelde eerder voor om zonnestralen te verzamelen door een lenssysteem, in te voeren in optische kabels en ergens heen te transporteren waar zij benodigd waren zoals voor verlichting, zonnebaden of voor andere verschillende toepassingen.

35 In elk geval, zouden zonnestralen overgebracht via optische vezel-kabel bijzonder effectief gebruikt kunnen worden indien verschillende typen aansluitinrichtingen selectief toegepast konden worden, volgens de verschillende toepassingen, door het losneembaar verbinden van de einden van fiber-optische kabels aan hen. In het verleden, waren opti-40 sche connectors voor bovenstaande toepassingen niet beschikbaar.

8900995 * 5

Fig. 2 toont een langsdoorsnede om een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding uit te leggen in gemonteerde toestand; en fig. 3 toont een langsdoorsnede voor het uitleggen van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding in gedemonteerde toestand.

5 In de fig. 2 en 3, stellen 2' en 2" optische fiberkabels voor en 20 is een eerste verbindingselement. Het element 20 is een komvormig lichaam met een concaaf mofgedeelte 21 met een inwendige schroefdraad 22 erin en een plat bodemoppervlak 23 en een doorgaande boring 25 met inwendige schroefdraad 24, welke coaxiaal aansluit op het concave ge-10 deelte. De eerste fiber-optische kabel met een beschermende buis 2'a voorzien van een rondlopende insteekschroefdraad 2‘b welke stevig bevestigd is aan het einde van de eerste fiber-optische kabel 2', wordt geschroefd in de doorgaande boring 25 van het element 20 totdat het glad afgewerkte eindoppervlak van de fiber-optische kabel 2' gelijk 15 komt te liggen roet het bodemvlak 23 van het concave gedeelte 21. Een boutvormig tweede verbindingselement 30 heeft een coaxiale boring 31 erdoorheen, een flensvormig gedeelte 35 erop en een uitwendige schroefdraad 34 voor het schroevend samenwerken met de inwendige schroefdraad 22 van het eerste element 20. Een derde verbindingslichaam 40 met een 20 cilindrische vorm heeft een flensvormig gedeelte 41 en een inwendig van schroefdraad voorzien gedeelte 42 en wordt gestoken in de doorgaande boring 31 van het tweede verbindingselement om via de schroefdraad samen te werken met het van uitwendige schroefdraad voorziene gedeelte 2Mb van de beschermbuis 2”a van de tweede vezel-optische kabel 2".

25 Een vierde verbindingselement 50 van cilindrische vorm heeft een inwendig van schroefdraad voorzien gedeelte 53 voor samenwerking via de schroefdraad met de tweede fiber-optische kabel 2" en heeft een flensvormig gedeelte 51 met een holte voor het opnemen van de beschermbuis van de fiber-optische kabel 2".

30 De bovengenoemde vier verbindingselementen kunnen tot een geheel samengesteld worden, zoals afgebeeld in fig. 2, op een zodanige wijze dat het eerste element, waarin de eerste fiber-optische kabel 2’ vastgeschroefd is aan zijn eindoppervlak uitgelijnd is met het bodemvlak 23 van de holte, en het derde element, waarin de tweede fiber-optische ka-35 bel 2" erin is vastgeschroefd om uitgelijnd te zijn met zijn eindoppervlak ten opzichte van het vlak 43, zijn vlak tegen elkaar gebracht en het tweede element 30 is in het eerste element 20 geschroefd om de flens 41 op te vangen van het derde element en alle worden opgesloten door het vierde element 50.

40 Het is duidelijk uit de voorgaande beschrijving, dat het volgens 8900995.

6 6 de uitvinding moge!ijk is om een kleine, eenvoudige en goedkope optische connector te verschaffen aangezien deze samengesteld is uit slechts vier elementen 20, 30, 40, 50 en omdat het eerste element 20 en het tweede element 30 alsmede het derde element 40 en het vierde ele-5 ment 50 met schroefdraad met elkaar verbonden zijn in de richting van de hartlijn om zodoende de lengte van de connector te beperken.

Fig. 4 toont een perspectivisch aanzicht in detail om een uitvoeringsvorm van een opvanginrichting voor zonnestralen toe te lichten welke eerder voorgesteld is door aanvraagster.

10 In fig. 4 betekent de verwijzing 61 een transparante beschermende capsule, 62 Fresnel-lenzen, 63 lenshouders, 64 een sensor voor de richting van de zonnestralen, 65 optische vezels (of optische geleidingskabel s) elk voorzien van een licht opvangend einde dat geplaatst is in het brandpunt van enige Fresnel-lenzen, 66 vezelhouders, 67 een arm, 68 15 een stappenmotor, 69 een horizontaal draaibare as welke verdraaid wordt door de stappenmotor 68, 70 een fundatie voor het dragen van de scherm-capsule 61, 71 een andere stappenmotor, en 72 een vertikale draaibare as welke verdraaid wordt door de stappenmotor 71, en 2' (of 2") optische gel ei di ngskabel.

20 Zoals reeds eerder was voorgesteld door aanvraagster, meet de bovengenoemde opvanginrichting voor zonnestralen de richting van de zon met behulp van de sensor 14 voor de richting van de zonnestralen en bestuurt de stappenmotoren 68 en 71, de horizontale draaibare as 69 en de vertikale rotatie-as 72 volgens het meetsignaal dat opgewekt wordt door 25 de richtingsensor 14 teneinde de richtingsensor zodanig in te stellen dat hij gericht is naar de zon. Op een dergelijke manier, worden de zonnestralen welke gefocusseerd worden door de respectievelijke lenzen 12, geleid in elke optische vezel 15 door het licht opvangende einde ervan welke respectievelijk geplaatst zijn in het brandpunt van elke 30 lens. De respectieve optische vezels voor optische gel eidingskabels 15 voor elke lens worden geleid van de opvanginrichting voor de zonnestralen door elke vezel of kabel. De zonnestralen welke gefocusseerd zijn door elke lens worden doorgeleid naar een gewenste plaats naar keuze door optische gel eidingskabels 2', 2" en aldaar gebruikt.

6900395.4

Claims (1)

1. Optische connector voor het aan elkaar verbinden van twee optische kabel!ichamen, waarvan elke een optisch kabel einde omvat met een glad afgewerkt oppervlak en dat stevig bevestigd is in een beschermbuis met 5 een van uitwendige schroefdraad voorzien verbindingseinde, omvattende een eerste wartelmoervormig verbindingselement met een van inwendige schroefdraad voorziene bus met een vlakke bodem om geschroefd te worden in het van schroefdraad voorziene einde van de beschermbuis van de eerste optische kabel, een tweede boutvormig verbindingselement met een 10 doorgaande boring en welke geschroefd is in genoemd eerste wartelmoer-vormige verbindingselement, een derde verbindingselement en een vierde verbindingselement welke los ingébracht worden in de doorgaande boring van het tweede boutvormige verbindingselement en voorzien van een flens aan zijn tegenover elkaar gelegen zijden voor het via schroefdraad sa-15 menwerken met het van schroefdraad voorziene einde van de buis van het tweede optische kabellichaam, met het kenmerk, dat de eindoppervlakken van het fiber-optische kabellichaam en van het tweede optische kabellichaam tegenover elkaar zijn geplaatst, waarbij de flens van het derde element opgesloten is tussen het bodemoppervlak van het tweede verbin-20 dingselement en het bodemoppervlak van de holte van het eerste verbindingselement waarbij het vierde verbindingselement geschroefd is op het beschermde buiseinde van het tweede optische kabellichaam om een licht geleidende doorlaat te vormen. +++++++ 8900935 *