NO844063L - Kobling for optiske fibre - Google Patents

Description

Mange optiske fiberkoblere kan bare oppnå effektiv kobling

ved hjelp av komplekse utformninger som har behov for nøy-aktige justeringer. I så måte er de mer tilpasset labora-torieeksperimenter enn feltbruk. Produksjonskostnadene er svært høye. Andre optiske fiberkoblere er vanskelige å

bruke og kan kanskje ikke tillate at de optiske fibre fjernes og erstattes. Det har tidligere vært behov for en effektiv optisk fiberkobler som vil sammenknytte et antall optiske fibre, og fungere på en måte som ligner svært på sammenknyt-ningen av en flerhet elektriske ledere i en elektrisk kobler .

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en optisk fiberkobler som kan brukes til å sammenknytte fibre omtrent slik som en elektrisk kobler brukes til å sammenknytte ledninger. De optiske fibrene inneholdes utskiftbart inne i kobleren som kan sammenkobles ved hjelp av en hurtigløsemekanisme, og forsegles effektivt mot omgivelsene.

I kobleren ifølge foreliggende oppfinnelse overføres lys fra én fiber til en annen gjennom sfæriske linser. De sistnevnte elementene holdes fast i endemontasjer som har bakovervendende krymperør som krympes fast omkring de optiske fibrenes beskyttelseslag for å holde fibrene på plass. Ringformede kanter tilveiebringer skuldre som tillater at endemontasjene kan holdes i foringene ved hjelp av retensjonsfingre for isetting og løsgjøring bakfra. Rørformede fremre fremspring på endemontasjene omfatter utsparinger for å holde på plass og rette inn de sfæriske linsene.

I én utførelse av oppfinnelsen er den sfæriske linsen plassert i den fremre enden av en rørformet del med en presspasning, idet sfærens bakre ende står i kontakt med en skive av gjennomsiktig materiale inne i den rørformede delen. På baksiden av skiven finnes en føringsdel, som kan være av syntetisk rubin, og på samme vis plassert i den rørformede delen med en presspasning. En åpning ved aksen av føringsdelen mottar enden av den optiske fiberen, som presses mot skiven og rettes nøyaktig inn mot sentrum av den sfæriske linsen.

En optisk væske fukter enden av fiberen, og opptar også rommet rundt den bakre delen av den sfæriske linsen som ligger nær skiven.

Skiven virker som et avstandsstykke som plasserer fiberenden en forutbestemt avstand fra den sfæriske linsen. Enden av fiberen kan også plasseres i avstand fra linsen ved hjelp av en stoppflate i en del som også tilveiebringer sete for den sfæriske linsen og føringen for fiberenden. Denne avstanden tillater at de sfæriske linsene kan ha en relativt lav brytningsindeks, hvilket medfører at de kan produseres økonomisk fra standardmaterialer, idet dette tillater betraktelig ad-skillelse mellom linsene. Et bredt område av avstander mellom linsene kan tillates når fiberendene ligger i avstand fra linsene, hvilket gjør at utformningen av kobleren kan forenk-les for å gi maksimal pålitelighet og minimale kostnader. Alternativt kan fiberendene ligge an mot de sfæriske linsene, selv om de sistnevnte har relativt høy brytningsindeks, hvis linsene har liten diameter i forhold til fibrenes kjernedia-meter. Når dette gjøres må de sfæriske linsene ligge svært nær hverandre, slik at de ligger nesten, men ikke helt i kontakt med hverandre. Dette øker betydelig fremstillingskost-nadene for kobleren. Det forhindrer også multipleksing ved hjelp av plassering eller deling av substrater mellom linsene.

Det rørformede fremre fremspringet på én av de optiske ende-montas jene har en forlengelse med forstørret diameter, som mottar i komplementært forhold den fremre delen av endemontasjen som den skal forenes med. Foreningen av de to endemontasjer retter inn sfærene og de optiske fibrene langs en felles akse, og plasserer de sfæriske linsene med et mellomrom nært ved hverandre.Herved oppnås en effektiv kobling.

Den resulterende kobleren kan fremstilles enkelt, og kan lett monteres og brukes i luftfartøyer og andre installasjoner, omtrent på samme måte som de tidligere brukte elektriske kob-lerne i elektriske kretser.

Arrangementet i denne oppfinnelsen tillater at en kobler kan lages, hvor endemontasjene for de optiske fibrene kan skiftes ut med elektriske kontakter. Dette vil tillate at kobleren kan oppta både elektriske ledere og optiske fibre på en gang, eller bli omgjort fra den ene type til den andre. Fig. 1 er et perspektivriss over en optisk fiberkobler som er konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et forstørret langsgående tverrsnitt langs linjen 2-2 i fig. 1. Fig. 3 er et langsgående tverrsnitt gjennom endemontasjene for de optiske fibrene i adskilt tilstand, hvor koblerens andre komponenter er fjernet. Fig. 4 er et forstørret langsgående tverrsnitt med et utsnitt av de fremre delene av endemontasjene i forenet tilstand. Fig. 5 er et forstørret langsgående tverrsnitt med et utsnitt som illustrerer forholdet mellom fiberenden og den sfæriske linsen. Fig. 6 er et langsgående tverrsnitt med et utsnitt av en modi-fisert endeenhet for en optisk fiber. Fig. 7 er et langsgående tverrsnitt med et utsnitt av en annen utførelse av endeenheten for en optisk fiber. Fig. 8 er et langsgående tverrsnitt gjennom adskilte endemontasjer med optiske fibre ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen . Fig. 9 er et forstørret langsgående tverrsnitt med et utsnitt av de fremre delene av endemontasjene vist i fig. 8 i sin forenede tilstand. Fig. 10 er et perspektivriss av en kobler som er laget for å knytte sammen bare to optiske fibre. Fig. 11 er et forstørret langsgående tverrsnitt gjennom kobleren som er vist i fig. 10.

Kobleren 10, laget i samsvar med foreliggende oppfinnelse, omfatter en bøssing 11 med et skall 12, og en plugg 13 som omfatter et pluggskall 14, omgitt av en koblingsring 15. Sistnevnte element kan være del av en passende koblingsmekanisme, slik som en hvilken som helst vanlig type brukt i elektriske koblere. I det viste eksempelet omfatter koblingsringen 15 en innoverrettet flens 16 ved sin bakre ende, hvilken flens passer bak en bakovervendende skulder 17 på yttersiden av pluggskallet 14. En utsparing 18 i den indre omkretsveggen av koblingsringen mottar en delt, elastisk ring 19 foran en forovervendende skulder 20 på pluggskallet 14, slik at koblingsringen holdes aksialt på pluggskallet. En bajonettrille 22 i den fremre delen av koblingsringens 15 indre omkretsvegg mottar en bajonettpinne 23 som bæres av bøssingskallet 12, når kobleren er i sin forenede stilling som vist i fig. 2, hvilket holder pluggen og bøssingen sammen.

Inne i pluggskallet 14 finnes en stiv f8ringsskive 25 av plast, og på dennes fremre ende er det montert en tynnere for-ingsskive 26 av plast. På fremsiden av sistnevnte element finnes en pakningsskive 27, som kan være av en elastomer slik som silikongummi. En ytterligere og lengre foring 28 av elastisk materiale, slik som silikongummi, er heftet fast i den bakre enden av pluggskallet 14 og til den bakovervendende flaten på foringen 25. Foringene 25, 26, 27 og 28 definerer sammen en åpning 29 gjennom pluggen 13 mellom dens fremre og bakre ender for hver av de optiske fibrene som skal sammenkobles. Ribber 31 i åpningen 29 ved den bakre elastiske foringen 28 tetter rundt fiberkabelen 30 når den går inn i pluggen. I den viste kobleren går fire optiske fibre inn i hver av koblerdelene som skal forenes, skjønt i praksis kan et større antall opptas.

Sikret inne i bøssingskallet 12 finnes en foring 32 av stivt plastmateriale, og på dennes fremre ende er det fastheftet en lengre foring 33 av tilsvarende materiale. En ytterligere foring 34, heftet til den bakovervendende flaten av foringen 32, består av mykt elastomerisk materiale, slik som silikongummi. Foringene 32, 33 og 34 i bøssingen definerer sammen en åpning 35 for hver av de optiske fiberkablene 36 som går inn i bøssingen. Ved den fremre enden av åpningen 35 i foringen 33 finnes en innover avsmalnende forsenkning 37, som opptar et fremspring 38 med avkortet kjegleform, heretter kalt "frustokonisk", på den fremovervendende flaten av foringen 27 når kobleren er i sin forenede stilling. Dette tilveiebringer et effektivt fuktighetssegl rundt hver av åpningene ved overflatene som forenes.

Inne i åpningen 29 i pluggen 13 finnes en fiberendemontasje 39. Denne enheten omfatter et rørformet legeme 40 med et bakovervendende krymperør 41, en mellomliggende ringformet forstørrelse 42 som definerer fremre og bakre skuldre 43 og 44 respektivt, og en relativt kort endedel 4 5 med mindre diameter som stikker ut fremover. Boringen gjennom delen 40 omfatter en fremre del 47 med relativt liten diameter, en større del 48 i rørenden 41, og en fremover avsmalnende del 49 som knytter sammen boringsseksjonene 47 og 48.

Inne i den bakre enden av delen 4 0 finnes en krympestrømpe

51 med en ytre overflate som er komplementær til veggen i boringen 48. I den monterte kobleren passer den optiske fiberen 30, inklusive dens ytre beskyttende kabel, nøye inn i strømpen 51, idet den bare fiberen 30a strekker seg bortenfor strømpen gjennom boringen 47. Røret 41 krympes innover, hvilket får strømpen 51 til å gripe om fiberkabelen 30 og holde den optiske fiberen fast inne i endemontasjen 39.

Den bakre delen av en rørformet del 54 mottar komplementært den fremre endedelen 45 av legemet 40, med sin endekant støt-ende an mot den fremre skulderen 4 3 av det legemet. Inne i den rørformede delen 54, nær ved dens fremre ende, finnes en fiberføringsdel 55, holdt fast mot den rørformede delens 54 innervegg f.eks. ved en krympepasning. Delen 55 kan være laget av et materiale som brukes vanlig som klokkejuveler, slik som syntetisk rubinmateriale, som enkelt kan formes med betraktelig nøyaktighet. En åpning 56, komplementær med fiberen 30a, strekker seg innover fra den bakre enden av delen 55 ved dens akse. En kort, frustokonisk forlengelse 57 av denne åpningen befinner seg ved den fremre enden av delen 55. Den innerste enden av den sistnevnte åpningen er mindre enn åpningen 56, slik at det tilveiebringes en smal ringformet skulder 58 mellom dem (se fig. 5).

Ved den bakre enden av delen 55 er det en innover avsmalnende overflate 59, som leder til åpningen 56. Den fremre enden av delen 55 er forsynt med en utsparing 60 som er halvkuleformet, eller litt mindre enn en halvkule. En projeksjon av aksen i åpningen 56 skjærer krumningssenteret til utsparingen 60. Inne i utsparingen 60 er en kule 61 av gjennomsiktig materiale, fortrinnsvis glass med en forutbestemt brytningsindeks, som kan være så lav som 1,5. Kulen 61 står i komplementær kontakt med overflaten til utsparingen 60 i delen 55, hvor den holdes fast av optisk bindemiddel, slik som en epoksyharpiks. I tillegg er den fremre endedelen 62 av den rørformede delen 54 bøyd innover rundt den fremre siden av kulen 61 for å hjelpe til med å holde den på plass. På grunn av avsmalningen av utsparingsoverflaten 60 blir kulen 61 nøy-aktig sentrert i forhold til åpningen 56 i delen 55 når den kommer i kontakt med denne overflaten. Dermed sentreres også kulen 61 i forhold til den optiske fiberen 30a som strekker seg inn i åpningen 56. Den ytre, perifere delen av kanten av den optiske fiberen 30a støter imot skulderen 58, hvilket plasserer fiberenden nær overflaten av kulen 61. Mellomrommet mellom fiberenden og kulens overflate kan beregnes som en funksjon av brytningsindeksen og kulens diameter. En optisk indeksvæske 63 oppfyller åpningen 57 mellom enden av fiberen 30a og kulen 61. Den smale skulderen 58 kommer ikke i veien for kjernen av fiberen 30a. I dette arrangementet virker derfor kulen 61 som en sfærisk linse for lys som over-føres gjennom fiberen 30.

For å hjelpe til med å rette inn fiberen 30a med kulen 61,

og å unngå skråvinkling slik at en forlengelse av aksen av fiberen 30a ikke hovedsakelig ville skjære kulens sentrum,

kan det anordnes en ytterligere plasthylse 64 i den rørfor-mede delen 54 bak fiberføringsdelen 55. Hylsen 64 omfatter en boring 65 som fiberen 30a går gjennom, og tilveiebringer ytterligere styring av fiberen for å oppnå nøyaktig innretting med kulen 61. Den fremre enden 66 av hylsen 64 er av-skrådd for å kontakte komplementært den bakre enden 59 av delen 55. Den bakre endeflaten 67 av hylsen 64 skrår innover for å hjelpe til med å rette den optiske fiberen inn i boringen 65.

Det åpne rommet i den rørformede delen 54 bak hylsen 64, dersom den brukes, og bak delen 55, dersom hylsen ikke brukes, såvel som åpningen 47 i legemet 40 og en del av åpningen 48

i samme legeme, virker som et oppsamlingskammer for å oppta den overskytende lengden av fiberen 30a, når den blir pres-set mot skulderen 58. Den fremstikkende enden av fiberen 30a utenfor den ytre kledningen gis en liten ekstra lengde for å være sikker på at fiberenden presses fast mot skulderen 58, og dette tas lett opp i oppsamlingskammeret.

Den optiske endemontasjen 39 holdes i pluggen 13 ved hjelp av retensjonsfingre 68 som skrår fremover og innover mot aksen av åpningen 29 fra omkretsveggen til åpningen gjennom foringsskiven 25. Fingrene 68 kan være fire i antall og tilsammen ha en stort sett frustokonisk form. De fremre endene av fingrene passer bak den ringformede forstørrelsen 42 ved den bakre skulderen 44 av legemet 40, og holder derved dette legeme fast mot bevegelse bakover. På fremsiden av den ringformede forstørrelsen 42 er skulderen 43 plassert nært ved den bakovervendende radiale overflaten 69 på fSringsskiven 26 ved en forsenkning i åpningen 29, som plasserer montasjen

39 mot bevegelse fremover. Således holdes endemontasjen 39 for den optiske fiberen fast i pluggen til den optiske kobleren på nøyaktig samme vis som en elektrisk kontakt fastholdes i en elektrisk kobler med utløsning fra baksiden. Faktisk kan de samme verktøyene for isetting og fjerning som anvendes for elektriske kontakter benyttes ved isetting og fjerning av endemontasjen 39 for optiske fibre. Dessuten kan verktøyet for krymping av røret 41 og strømpen 51 være det samme som det til krymping av elektriske kontakter for å gripe om ledninger i en elektrisk kobler.

En andre endemontasje 70 for optiske fibre passer inn i åpningen 35 i bøssingen 11. Inkludert i montasjen 70 er et legeme 71 som er identisk med legemet 40 i montasjen 39. Det inkluderer således et bakre krymperør 72, en bakovervendende skulder 73 ved en ringformet forstørrelse 74, og en kort fremre endedel 75. Inne i det bakre krymperøret 7 2 til legemet 71 befinner det seg en strømpe 76, som mottar den optiske fiberen 36 og krympes innover for å holdes fast rundt fiberen.

En hylse 79 passer over den fremre delen 75 som stikker frem forover fra legemet 71. Den bakre delen 80 av hylsen 79 er av mindre diameter enn den fremre enden 81 av hylsen. En utovervendt, trompetformet inngang 8 2 leder til den fremre endedelen 81.

Inne i den bakre delen 80 av hylsen 79, som hovedsakelig har samme innvendige diameter som den utvendige diameteren til den rørformede delen 54 i montasjen 39, finnes en syntetisk rubin 83 identisk med delen 55. Den omfatter således en aksial boring 84 som leder til en konisk fremre åpning 85,

en bakre frustokonisk overflate 86 og en fremre halvkuleformet utsparing 87. En skulder 88 forbinder boringen 84 med den fremre åpningen 85. En glasskule 89, identisk med kulen 61, er opptatt i den bakre delen 80 av hylsen 79, og ligger komplementært mot og sentreres av utsparingsveggen 87 i delen 83. Der holdes den fast ved hjelp av et optisk bindemiddel, såvel som av en ringformet vulst 9 0 som bøyer seg innover fra veggen til hylsen 79. Enden av den optiske fiberen 36a ligger an mot skulderen 88, med en liten mengde av en optisk indeksvæske mellom fiberenden og kulen 89. Aksen til den optiske fiberen 36 er rettet inn med sentrum i kulen 8 9 ved hjelp av den nøyaktig formede åpningen 84 i delen 83.

Dersom det er ønskelig kan en ytterligere innrettingsdel 91 av plast plasseres inne i den bakre delen 80 av hylsen 79, rett bak delen 83, for å motta den optiske fiberen 36a i sin aksiale åpning 92. Delen 91 tilsvarer og er det samme som delen 64 i den andre optiske endemontasjen.

Den optiske endemontasjen 70 holdes fast inne i bøssingen 11 ved hjelp av forover og innover skråstilte elastiske fingre 93 som stikker frem fra veggen i bøssingens foring 32. Reten-sjonsfingrene 93 tilsvarer fingrene 68 i pluggen 13, og er plassert rundt krymperøret 7 2 bak den bakovervendende skulderen 73. Således fastholdes den optiske endemontasjen 70 mot bevegelse bakover i bøssingen på samme måte som endemontasjen 39 fastholdes i pluggen 13. Den fremre enden av hylsen 79 befinner seg nær ved en radial skulder 94 like ved den fremre enden av foringsskiven 33, hvilket holder den optiske endemon-tas jen 70 fast mot bevegelse fremover. Igjen foregår denne tilbakeholdelsen på samme måte som for en elektrisk kontakt i en elektrisk kobler.

Når kobleren forenes ved forbindelse av pluggen 13 og bøssing-en 11, føres endemontasjene 39 og 70 mot hverandre, hvilket får den fremre delen av den rørformede delen 54 i montasjen 39 til å gå inn i den fremre enden 81 av hylsen 79 i montasjen 70. Den fremre delen 81 av hylsen 79 har en slik stør-relse at den mottar den rørformede delen 54 komplementært, hvilket gjør at de to endemontasjene blir rettet inn aksialt. I fullt forenet stilling, som vist på fig. 4, er den sfæriske linsen 61 plassert nært ved og direkte motstående den sfæriske linsen 89. Hylsen 79 og den rørformede delen 54, sammen med delene 55 og 83, får de sfæriske linsene 61 og 89 og de optiske fibrene 30a og 36 til å bli rettet inn nøyaktig langs en felles akse. Resultatet er en meget effektiv optisk kobler, da lys fra én av de optiske fibrene vil bli ført inn i den hosliggende sfæriske linsen, gjennom koblerens sentrum til den andre sfæriske linsen, og fra den sfæriske linsen inn i den andre optiske fiberen. Komponentene tilveiebringer svært nøyaktig innretting av fibrene og de sfæriske linsene, og gir derved en effektiv optisk forbindelse. Samtidig kan kobleren lages enkelt og økonomisk ved bruk av teknikker som er kjent fra konstruksjon av elektriske koblere, og kan in-stalleres og håndteres slik som elektriske koblere vanligvis brukes. Fibrene blir ikke installert permanent i pluggen og bøssingen, men kan istedenfor fjernes og erstattes som øn-sket på grunn av de optiske endemontasjene og deres måte å holde fiberen fast på i kobleren. Fiberendene er alltid be-skyttet når de er opptatt i de optiske endemontasjene. Faren for forurensning er minimal.

I noen tilfeller, når de sfæriske linsene har en høyere brytningsindeks, kan den optiske fiberen legges an direkte mot linsen i stedet for å ha avstand fra den. Et eksempel kan ses på fig. 6, hvor en safir 96 inne i en hylse 97 i en optisk endemontasje har en boring 98 med ensartet diameter gjennom hele sin lengde. Dette tillater at enden 99 av den optiske fiberen 100 kan strekke seg hele veien til den sfæriske linsen 101 i utsparingen 102. Diameteren til den sfæriske linsen vil være en funksjon av kjernediameteren til fiberen og av brytningsindeksen til linsematerialet. Typisk vil linsediameteren ligge innen området seks til tolv ganger kjernediameteren når linsen har en brytningsindeks på 1,76.

En liten mengde av en optisk tilpasningsvæske vil være inn-skutt mellom fiberenden og linsen. Koblere ifølge denne utførelsen må sørge for sfæriske linse-til-linse plassering-er som nesten støter mot hverandre, men allikevel med til-strekkelig mellomrom til å forhindre ødeleggelse av linseflåtene eller av belegg på linseflåtene. Dette kravet kan til-fredsstilles ved rigorøs kontroll av fremstillingstoleransene. Alternativt kan det tilveiebringes en mekanisme for å oppnå mellomrommet, slik som et fjærarrangement i koblerlegemet eller i én av de optiske endemontasjene, hvorved et fjærbe-lastet element i én optisk endemontasje tvinges mot en passende stoppkant i den andre optiske endemontasjen. Dette vil tillate at én sfærisk linse kan føres frem bare en forutbestemt, begrenset lengde i forhold til den andre. Avstanden mellom de sfæriske linsene i de andre utførelsene av denne oppfinnelsen er ikke kritisk, og kan være fra en halv til tre ganger diameteren av linsen, og fremdeles gi en praktisk optisk kobler.

I utførelsen på fig. 7 har den sfæriske linsen 103 sete i et gjennomsiktig glasslegeme 104 med forutbestemt brytningsindeks, med en utsparing 105 for å motta linsen komplementært. Ved den flate radiale bakre enden 106 av legemet 104 finnes en føringsdel 107 av plast for den optiske fiberen 109. Fiberen strekker seg på komplementær måte inn i en sylindrisk åpning 108 ved aksen av føringsdelen 107, slik at fiberenden 110 støter an mot den bakre enden 106 av legemet 104. Fiberenden 110 kan fuktes med en optisk væske før den presses i kontakt med legemet 104. Den sfæriske linsen 103, glasslegemet 104 og føringsdelen 107 er opptatt i en hylse 111, som kan tilsvare enten hylsen 54 eller hylsen 79 i utførel-sene på fig. 1-5. I denne utformningen er fiberenden plassert en forutbestemt avstand fra den sfæriske linsen 103, som den er nøyaktig innrettet med. Lys overføres effektivt mellom fiberen og linsen gjennom glasslegemet 104. Den sfæriske linsen 103 bør berøre glasslegemet 104 ved den sentra-le delen av utsparingen 105 på motsatt side fra den optiske fiberenden 110.

Istedenfor å være hovedsakelig halvkuleformede kan utsparingene for de sfæriske linsene være frustokoniske eller formet annerledes. Dette vil innrette linsen med fibrene på samme måte som den halvkuleformede utsparingen. De sfæriske linsene kan ha et optisk antireflekterende belegg for å be-kjempe Fresnel-tap.

Utførelsen vist på fig. 8 og 9 er fordelaktig på grunn av sin enkle fremstilling og effektive optiske kobling. Fiberendemontasjen 112 i denne versjon av oppfinnelsen omfatter et rørformet legeme 113 som ligner på legemet 4 0 i den foran beskrevne utførelsen. En krympestrømpe 114 passer inn i det bakre krymperøret 115 til legemet 113 for å gripe den beskyttende kabelen 116 til den optiske fiberen 116a. Som før omfatter legemet 113 en ringformet kam 117 for å stå i kontakt med en retensjonsmekanisme som brukes for å fastholde enheten i et koblerlegeme.

En rørformet del 119 passer på enden 120 som stikker frem fra det rørformede legeme 113, bortenfor hvilket den rørformede delen 119 har en fremre endedel 121 med litt redusert diameter, Inne i den sistnevnte delen befinner det seg to førings-deler 123 som ligger an mot hverandre ende-mot-ende. Før-ingsdelene 123 har sylindriske utvendige overflater, og er opptatt i den fremre delen 121 av den rørformede delen 119 med en presspasning. Presspasningen holder føringsdelene 123 aksialt innrettet i den rørformede delen 119 ved hjelp av friksjon. Delene 123 har sylindriske åpninger 124 langs sine akser for å oppta den optiske fiberen 116a komplementært.

For å oppnå ekstrem presisjon er delene 123 fortrinnsvis laget av syntetisk rubin.

I kontakt med den fremre enden av den forreste av de to før-ingsdelene 123 befinner det seg en gjennomsiktig skive 126 med parallelle fremre og bakre endeflater, en forutbestemt tykkelse og forutbestemt brytningsindeks. Omkretsen av skiven 126 er stort sett komplementær med den fremre delen 121 av den rørformede delen 119, men skiven trenger ikke å passe inn tett.

På den fremre enden av skiven 126 befinner det seg en sfærisk linse 127 som ligner på de sfæriske linsene i de tidligere beskrevne utførelsene av oppfinnelsen. Kulen 127 er opptatt i den fremre enden av delen 121 av den rørformede delen 119 med en presspasning. Derfor holder friksjonen den sfæriske linsen 127 på sin aksiale plass inne i den rørformede delen, idet den støter mot den fremovervendende enden av skiven 126. En mengde optisk væske 63 oppfyller rommet mellom den bakre siden av kulen 127 og skiven 126. En ytterligere mengde optisk væske 63 befinner seg i den koniske bakre inngangen 128 til åpningen 124 i den fremre av føringsdelene 123.

Ved dette arrangementet kan komponentene samles sammen svært enkelt ved først å presse føringsdelene 123 innover fra bak-enden av den rørformede delen 119, idet de plasseres ved forutbestemte aksiale steder. Så slippes skiven 126 inn i den fremre endedelen 121 av den rørformede delen 119. Etter dette presses den sfæriske linsen 127 bakover inn i den fremre enden av den rørformede delen 119, til punktet hvor den opp- når kontakt med skiven 126. Således definerer den fremre enden av delen 121 og skiven 126 en utsparing som kan sammen-lignes med utsparingene for de sfæriske linsene i de tidligere beskrevne utførelsene. Den fremre enden av skiven 126 virker som en støtteflate i kontakt med linsen 127 når linsen er helt skjøvet inn i den fremre endedelen 121 av delen 119.

Når kobleren monteres, passerer den fremre enden av fiberen 116a gjennom åpningene 124 i føringsdelene 123, og blir fuk-tet av den optiske væsken 63 i inngangen 128. Fiberenden presses så fast mot den bakovervendende endeflaten av skiven 126. Dette leder fiberen 116a til en stilling med nøyaktig innretting med senteret for den sfæriske linsen 127, med fiberenden beliggende en forutbestemt avstand fra linsen.

Den andre endemontasjen 129 omfatter et rørformet legeme 130 og krympestrømpe 131, som kan være identisk med det rørfor-mede legemet 113 og krympestrømpen 114. En rørformet del 132 passer på enden 133 som stikker frem fra det rørformede legemet 131. Den rørformede delen 132 er laget litt lengre enn den rørformede delen 119. Inne i den rørformede delens 132 fremre del 134 med redusert diameter, hvilket er samme diameter som den fremre enden 121 av delen 119 har, befinner det seg to føringsdeler 135 og en skive 136. De sistnevnte kan være identisk med føringsdelene 123 og skiven 126, og monteres på samme vis. En sfærisk linse 137 er opptatt i enden av den fremre delen 134 av den rørformede delen 132

med en presspasning, akkurat som linsen 127 i den fremre delen 121. Enden av den optiske fiberen 138a, utenfor fiberkabelen 138, støter mot den bakre flaten til skiven 136 og er rettet inn med den sfæriske linsen 137.

Omkring den fremre endedelen 134 av den rørformede delen 132, og med utstrekning lenger frem enn den, finnes et ytterligere rør 140 med en utsvingt, trompetformet fremre ende 141. Røret 14 0 passer komplementært rundt den fremre enden 13 4 av den rørformede delen 132, og er fastheftet til delen 132

ved et klebemiddel 142 ved den bakre enden av røret 140.

Når kobleren er forenet, slik det fremgår av fig. 9, passer den fremre endedelen 121 av den rørformede delen 119 komplementært inn i den fremre delen av røret 140. Dette plasserer kulene 127 og 137 mot hverandre med forutbestemt avstand, idet de to enhetene innrettes nøyaktig slik at endedelene av de optiske fibrene 116a og 138a, såvel som sentrene av kulene 127 og 137, faller langs en felles akse, som er koblerens optiske akse.

Kobleren 144 på fig. 10 og 11 er for sammenknytning av bare to fibre 145 og 146, istedenfor flere fiberpar, som i utfør-elsene på fig. 1-4. Kobleren 144 omfatter to koblerlegemer, som er en plugg 147 og en bøssing 148. Det sistnevnte ele-mentet omfatter et hult skall 149 med en flens 150 for feste til en støttestruktur. Innvendig har bøssingskallet en relativt bred inngangsboring 151 ved sin fremre ende, og innenfor denne er det en lengre og litt trangere boring 152. Ved midtdelen av bøssingskallet 149 befinner det seg en relativt kort sylindrisk overflate 153 med mindre diameter, som via en radial skulder 154 står i forbindelse med den innerste enden av overflaten 152. En avfaset kant 155 og en ytterligere radial skulder 156 forbinder den mellomliggende boringsoverflaten 153 med en indre overflate 157 med større diameter bak flensen 150. Den bakre endedelen av bøssing-skallet 149 er gjenget innvendig.

En foringshylse 158 er opptatt inne i boringen 152 med en presspasning. Den bakre enden 159 av hylsen 158 ligger i kort avstand f ra skulderen 154. Den fremre enden 160 av hylsen 158 er rettet inn med den radiale skulderen 161 mellom boringsoverflåtene 151 og 152.

En rørformet del 163 befinner seg i boringen til hylsen 158, med en utovervendende, trompetformet ende 16 4 i rommet mellom skulderen 154 på bøssingskallet 149 og enden 159 av hylsen 158. Ved at skulderen 154 og hylseenden 158 støter imot den rørformede delen 163 fastklemmes den sistnevnte delen, slik at den holdes tilbake i bøssingen 148.

Pluggen 147 omfatter et pluggskall 166 som er gjenget innvendig ved sin bakre ende. Det omfatter en innvendig boring 167 med relativt stor diameter ved siden av den gjengede delen, som via en radial skulder 168 og en avfaset kant 169 står i forbindelse med en innvendig overflate 170 med mindre diameter, som strekker seg til den fremre enden 171 av pluggskallet 166. Omkring den fremre endedelen av pluggskallet 166 befinner det seg en koblingsring 172 som har en innvendig ringformet rille 173 ved sin bakre ende. Opptatt i rillen 173, såvel som i en rille 174 utvendig på pluggskallet 166,

er det en låsering 175 som holder koblingsringen 172 fast til pluggskallet. Innvendige gjenger på den fremre enden av koblingsringen 172 går i inngrep med de utvendige gjengene på den fremre endedelen av bøssingskallet 149, og holder derved pluggen og bøssingen sammen. I denne stillingen, som vist på fig. 11, ligger den fremre enden 171 av pluggskallet 166 an mot skulderen 161 på bøssingskallet 149 og den fremre enden 160

av foringshylsen 158.

Både pluggen 147 og bøssingen 148 bærer en endemontasje 112 for en optisk fiber. I pluggen 147 er den ringformede kanten 117 på endemontasjen plassert mellom skulderen 168 og den indre enden 176 av en mutter 177. En flens 178 på mutteren 176, som kan ha en sekskantet kontur, står i kontakt med den bakre enden av pluggskallet 166. Den fremre endedelen 121 av fiberendemontasjen 112 stikker så frem foran den fremre enden 171 av pluggskallet 166 og glir inn i den rørformede delen 163.

I bøssingen 148 befinner den ringformede kanten 117 på fiberendemontasjen 112 seg mellom skulderen 156 og den indre enden av en mutter 179, som ligner på mutteren 177. Den fremre delen av fiberendemontasjen strekker seg gjennom boringen 153, med sin endedel 121 stikkende frem foran skulderen 154 og inn i den motsatte enden av den rørformede delen 16 3. Således plasseres de sfæriske linsene 127 i de to fiberendemontasjene i motstående forhold til hverandre, med et forutbestemt mellomrom. Den rørformede delen 163, som tar opp de fremre endedelene 121 av de to fiberendemontasjene med en trang innføring, innretter disse elementene nøyaktig slik at de optiske fibrene 145 og 146 og de sfæriske linsene alle faller langs en felles akse. Resultatet av dette er en effektiv optisk kobling.

I denne versjonen av oppfinnelsen tjener den rørformede delen 163 samme formål som røret 140 i utførelsen på fig. 8 og 9 og den forstørrede fremre hylseenden 81 i utførelsen vist på fig. 1-4. Den rørformede delen 163 forblir imidlertid alltid i stilling inne i bøssingen. Endemontasjene for de optiske fibrene kan fjernes fra pluggen 147 og bøssingen 148 ved å løsne låsemutterne 177 og 179. Dette arrangementet har den ekstra fordelen at det tillater at de to endemontasjene kan være identiske.

Normal åpning av kobleren 144 utføres ved å løsne koblingsringen 172 for å tillate at pluggen 147 kan fjernes fra bøs-singen 148. Når dette skjer, glir den fremre delen 121 av fiberendemontasjen 112 i pluggen ut av den rørformede delen 163. Fiberendemontasjen 112 i bøssingen forblir imidlertid inne i den bakre enden av den rørformede delen 163.

Claims (11)

1. Optisk fiberkobler,karakterisert vedat den omfatter en første del som har et fremre endeavsnitt og et hult indre definert av en innvendig vegg, en første sfærisk linse med forutbestemt brytningsindeks opptatt i nevnte fremre endeavsnitt av nevnte første del og holdt på plass av dens nevnte innvendige vegg, en første gjennomsiktig del med forutbestemt tykkelse og brytningsindeks beliggende i nevnte første del på baksiden av den nevnte første sfæriske linsen og med en fremre overflate som står i kontakt med nevnte første sfæriske linse, en første føringsanordning i nevnte første del på baksiden av nevnte første gjennomsiktige del og med en åpning gjennom seg som er innrettet med sentrum i nevnte første sfæriske linse, en første optisk fiber som strekker seg hovedsakelig komplementært gjennom nevnte åpning i nevnte første føringsanordning og har en fremre ende som står i kontakt med den bakre overflaten på nevnte første gjennomsiktige del, en andre del med et fremre endeavsnitt, og et hult indre definert av en innvendig vegg, en andre sfærisk linse i nevnte fremre endeavsnitt av nevnte andre del og holdt på plass av dens nevnte innvendige vegg, en andre gjennomsiktig del med forutbestemt tykkelse og brytningsindeks beliggende i nevnte andre del på baksiden av nevnte andre sfæriske linse og med en fremre endeflate i kontakt med nevnte andre sfæriske linse, en andre føringsanordning i nevnte andre del på baksiden av nevnte andre gjennomsiktige del og med en aksial åpning gjennom seg som er innrettet med sentrum i nevnte andre sfæriske linse, en andre optisk fiber som strekker seg hovedsakelig komplementært gjennom nevnte åpning i nevnte andre føringsanordning og har en fremre ende som står i kontakt med den bakre overflaten av nevnte andre gjennomsiktige del, og midler for å sammenkoble løsgjørbart nevnte første og andre deler og å rette dem inn slik at de nevnte første og andre sfæriske linsene ligger med mellomrom i motstående forhold til hverandre og de nevnte første og andre optiske fibre i det vesentlige er innrettet med hverandre •

2. Fiberkobler som angitt i krav 1,karakterisert vedat nevnte innvendige vegg ved nevnte fremre endeavsnitt av nevnte første del er sylindrisk, og nevnte første sfæriske linse er opptatt i nevnte fremre endeavsnitt av nevnte første del med en presspasning for derved å fastholde nevnte første sfæriske linse deri, og at nevnte innvendige vegg i nevnte fremre endeavsnitt av nevnte andre del er sylindrisk, og nevnte andre sfæriske linse er opptatt i nevnte fremre endeavsnitt av nevnte andre del med en presspasning for derved å fastholde nevnte andre sfæriske linse deri.

3. Fiberkobler som angitt i krav 1,karakterisert vedat nevnte første gjennomsiktige del er en skive som har en fremre endeflate i kontakt med nevnte første sfæriske linse, og nevnte andre gjennomsiktige del er en skive som har en fremre endeflate i kontakt med nevnte andre sfæriske linse.

4. Fiberkobler som angitt i krav 1,karakterisert vedat i det minste et avsnitt av nevnte innvendige vegg i nevnte første del er sylindrisk, idet nevnte første føringsanordning omfatter et element med en sylindrisk utvendig vegg mellom sine ender, med nevnte utvendige vegg satt i kontakt med nevnte sylindriske innvendige vegg i nevnte første del med presspasning, for derved å holde nevnte første føringsanordning fast i nevnte første del, og at i det minste et avsnitt av nevnte innvendige vegg i nevnte andre del er sylindrisk, idet nevnte andre føringsanordning omfatter et element som har en sylindrisk utvendig vegg mellom sine ender, med nevnte utvendige vegg satt i kontakt med nevnte sylind-driske innvendige vegg i nevnte andre del med en presspasning, for derved å holde nevnte andre føringsanordning fast i nevnte andre del.

5. Optisk fiberkobler,karakterisert vedat den omfatter en første del som har et første fremre rørav-snitt, en første kule i nevnte første fremre røravsnitt, idet nevnte første kule er gjennomsiktig og har forutbestemt bryt ningsindeks, midler for fastholdelse av nevnte første kule i en forutbestemt posisjon i nevnte første fremre røravsnitt, en første optisk fiber opptatt i nevnte første del, idet nevnte første optiske fiber har en fremre ende beliggende i nærhet av nevnte første kules bakovervendende flate, og idet nevnte første del har midler som definerer en første bakovervendende skulder, et første koblerlegeme med en første åpning som strekker seg fra dets bakre til dets fremre ende, idet nevnte første del er opptatt i nevnte første åpning, med nevnte fremre røravsnitt av nevnte første del beliggende i nærhet av nevnte fremre ende av nevnte første koblerlegeme, og idet nevnte første koblerlegeme har en flerhet av elastiske fingre skråstilt mot aksen av nevnte første åpning og mot nevnte fremre ende av nevnte første koblerlegeme, hvor nevnte fingre har ender tilstøtende nevnte første bakovervendende skulder for å forhindre bevegelse bakover av nevnte første del i forhold til nevnte første koblerlegeme, en andre del som har et andre fremre røravsnitt, en andre kule i nevnte andre fremre røravsnitt, idet nevnte andre kule er gjennomsiktig og har forutbestemt brytningsindeks, midler for fastholdelse av nevnte andre kule i en forutbestemt posisjon i nevnte andre fremre røravsnitt, en andre optisk fiber opptatt i nevnte andre del, idet nevnte andre optiske fiber har en fremre ende beliggende i nærhet av den nevnte andre kules bakovervendende flate, og idet nevnte andre del har midler som definerer en andre bakovervendende skulder, et andre koblerlegeme med en andre åpning som strekker seg fra dets bakre til dets fremre ende, idet nevnte andre del befinner seg i nevnte andre åpning med nevnte fremre røravsnitt av nevnte andre del beliggende i nærhet av nevnte fremre ende av nevnte andre koblerlegeme, og idet nevnte andre koblerlegeme har en flerhet av elastiske fingre skråstilt mot aksen av nevnte andre åpning og mot nevnte andre ende av nevnte andre koblerlegeme, hvor de sistnevnte fingre har ender tilstøtende nevnte andre bakovervendende skulder for å forhindre bevegelse bakover av nevnte andre del i forhold til nevnte andre koblerlegeme, og midler for å sammenkoble løsgjørbart nevnte første koblerlegeme med nevnte andre koblerlegeme, med de nevnte fremre ender av disse stilt ved siden av hverandre, idet nevnte andre fremre røravsnitt strekker seg utenfor nevnte fremre ende av nevnte andre koblerlegeme og inn i nevnte første åpning, og idet nevnte fremre røravsnitt av én av de nevnte delene opptas komplementært i nevnte fremre røravsnitt av den andre av de nevnte delene, og derved innretter aksialt de nevnte første og andre delene og sammen med dem de nevnte første og andre kulene og de nevnte første og andre optiske fibrene, og plasserer de nevnte første og andre kulene i en liten avstand fra hverandre, for å tillate lys å overføres fra én av de nevnte fibrene til den andre gjennom de nevnte første og andre kulene.

6. Fiberkobler som angitt i krav 5,karakterisert vedat nevnte fremre røravsnitt av nevnte andre element er opptatt i nevnte fremre røravsnitt av nevnte før-ste element.

7. Fiberkobler som angitt i krav 5,karakterisert vedat nevnte midler for fastholdelse av nevnte første kule i en forutbestemt posisjon i nevnte første fremre røravsnitt omfatter et første element med en utsparing og en åpning beliggende bakenfor nevnte utsparing og innrettet med utsparingens sentrum, idet den bakre delen av nevnte første kule er opptatt i nevnte utsparing og derved plasseres, og idet nevnte fremre ende av nevnte første optiske fiber er opptatt komplementært i nevnte åpning i nevnte første element, og at nevnte midler for fastholdelse av nevnte andre kule i en forutbestemt posisjon i nevnte andre fremre rørav-snitt omfatter et andre element med en utsparing og en åpning som ligger bak nevnte utsparing og er innrettet med sentrum i den, idet den bakre delen av nevnte andre kule opptas i nevnte utsparing i nevnte andre element og derved plasseres, og idet nevnte fremre ende av nevnte andre optiske fiber er opptatt komplementært i nevnte åpning i nevnte andre element.

8. Fiberkobler som angitt i krav 7,karakterisert vedat de nevnte første og andre elementer med de nevnte åpninger er syntetiske rubiner.

9. Fiberkobler som angitt i krav 7,karakterisert vedat nevnte åpning i nevnte første element omfatter en skulder beliggende en forutbestemt avstand fra nevnte utsparing i nevnte første element, idet nevnte fremre ende av nevnte første optiske fiber står i kontakt med nevnte skulder på nevnte første element for å plassere nevnte fremre ende av nevnte første optiske fiber en forutbestemt avstand fra nevnte første kule, og at nevnte åpning i nevnte andre element omfatter en skulder beliggende en forutbestemt avstand fra nevnte utsparing i nevnte andre element, idet nevnte fremre ende av nevnte andre optiske fiber står i kontakt med nevnte skulder på nevnte andre element for å plassere nevnte fremre ende av nevnte andre optiske fiber en forutbestemt avstand fra nevnte andre kule.

10. Fiberkobler som angitt i krav 7,karakterisert vedat nevnte første element omfatter to parter, av hvilke én er gjennomsiktig og definerer nevnte utsparing deri, og den andre definerer nevnte åpning deri, idet nevnte fremre ende av nevnte første optiske fiber står i kontakt med en bakovervendende flate på nevnte første part, og at nevnte andre element omfatter to parter, av hvilke én er gjennomsiktig og definerer nevnte utsparing deri, og den andre definerer nevnte åpning deri, idet nevnte fremre ende av nevnte andre optiske fiber står i kontakt med en bakovervendende flate på nevnte første part av nevnte andre element.

11. Fiberkobler som angitt i krav 7,karakterisert vedat nevnte første og andre elementer omfatter skuldre i nevnte åpninger deri, som ved sine ender står i kontakt med nevnte første og andre optiske fibre for å plassere nevnte ender i forutbestemte avstander fra nevnte første og andre kuler.