PL167969B1 - Lacznik wlókien swiatlowodowych PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Lacznik wlókien swiatlowodowych sklada- jacy sie z (a) podluznej oprawki, p o siad ajacej n a p o w ierz ch n i p ro sto lin io w y podluzny ro w ek i (b) o ta cz aja ce j w sp o m n ian a opraw ke o d k sztalcaln ej o b u d o w y (26), która w stanie nieodksztalconym m o- ze dociskac konców ke w lókna sw iatlow odow ego do row ka, a po odksztalceniu m oze to w lókno zwalniac, zn am ien n y tym , ze posiada polaczona integralnie z obudow a (1 6 , 2 6 , 3 6 , 46,) lub otaczajaca ja podstaw ke (1 7 , 2 7 , 3 7 , 47) skladajaca sie z pary dzw igni (1 8 , 28, 38, 48) jednostronnych, które po scisnieciu palcam i do siebie odksztalcaja obudow e uw alniajac w lókno sw iatlow odow e. F ig . 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest łącznik włókien światłowodowych przeznaczony do współosiowego łączenia dwóch włókien światłowodowych, albo włókna światłowodowego z elementem optoelektronicznym.

Niektóre ze stosowanych obecnie łączników włókien światłowodowych wymagają trwałego przymocowania do włókien elementów mechanicznych, a następnie przymocowania każdego z takich elementów do odpowiedniego elementu komplementarnego albo do uchwytu mocującego. Takie rozwiązanie może wymagać stosowania specjalnego oprzyrządowania.

W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 4 470 180 (Blomgren) przedstawiono możliwość skonstruowania stosunkowo taniego mechanicznego łącznika włókien światłowodo167 969 wych. Korzystny łącznik przedstawiony w tym opisie patentowym składa się z podłużnej oprawki umieszczonej w sprzężyście odkształcalnej obudowie, która będąc w stanie stosunkowo nieodkształconym może dociskać końcówkę włókna światłowodowego do prostoliniowego podłużnego rowka, znajdującego się na powierzchni oprawki. Po ściśnięciu obudowy, powodującym jej odkształcenie, można do łącznika włożyć luźny koniec drugiego włókna światłowodowego w taki sposób, żeby było ono ustawione współosiowo z włóknem pierwszym, tak jak to pokazano na fig. 6c w powyższym opisie patentowym nr 4 470 180, albo też wyjąć jedno w włókien z łącznika.

W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 4 729 619 (Blomgren) przedstawiono ulepszony łącznik światłowodowy, w którym podłużną oprawkę stanowi trzpień o zasadniczo równomiernym przekroju eliptycznym. Znajdujący się obecnie na rynku łącznik włókien światłowodowych skonstruowany według obu opisów patentowych nr nr 4 470 180 i 4 729 619 posiada, jak przedstawiono w opisie patentowym nr 4 729 619, uchwyt z rynienką, w której można zacisnąć warstwę osłonową po jej zdarciu z włókna.

Do tych łączników włókien światłowodowych potrzebne są małe kleszcze do zaciskania obudowy.

Celem wynalazku było opracowanie nowego typu łącznika włókien światłowodowych.

Łącznik włókien światłowodowych według wynalazku składa się z podłużnej oprawki, posiadającej na powierzchni prostoliniowy podłużny rowek i otaczającej tę oprawkę odkształcalnej obudowy, która w stanie nieodkształconym może dociskać końcówkę włókna światłowodowego do rowka, a po odkształceniu może to włókno zwalniać. Łącznik ten charakteryzuje się tym, że posiada połączoną integralnie z obudową lub otaczającą ją, podstawkę składającą się z pary dźwigni jednostronnych, które po ściśnięciu palcami do siebie odkształcają obudowę, powodując uwolnienie włókna światłowodowego.

Korzystnie, dźwignie są umieszczone równolegle do siebie i stykają się z obudową w przybliżeniu na średnicy oprawki, dzięki czemu po ich ściśnięciu obudowa odkształca się przybierając kształt jajowaty, wskutek czego unosi się ponad podłużnym rowkiem albo zamocowanym włóknem światłowodowym.

Korzystnie, podstawka posiada elementy ograniczające ruch dźwigni ku sobie.

Korzystnie wspomnianym elementem ograniczającym ruch dźwigni jest występ, stanowiący integralną części każdej ze wspomnianych dźwigni, przy czym występy te opierają się o siebie po dociśnięciu dźwigni.

Korzystnie podstawka i obudowa stanowią jeden element wykonany ze sprężystej żywicy.

Korzystnie obudowa i podstawka są elementami oddzielnymi i podstawka jest osadzona na obudowie.

Korzystnie łącznik posiada ponadto element umożliwiający wkładanie nieizolowanej każdej końcówki pary włókien światłowodowych do rowka w taki sposób, żeby się ze sobą stykały.

Korzystnie oprawka styka się z elementem optoelektronicznym we wspomnianym rowku.

Korzystnie oprawka ma w zasadzie równomierny, eliptyczny przekrój poprzeczny, a rowek biegnie na całej długości oprawki wzdłuż większej osi wspomnianego eliptycznego przekroju poprzecznego.

Korzystnie rowek składa się z części równomiernie płytkiej i równomiernie głębokiej, w które mogą wchodzić gniazdowo, odpowiednio, nieizolowana końcówka włókna światłowodowego i sąsiadująca z nią część osłony, przy czym najbardziej zewnętrzne powierzchnie obu tych elementów leżą w zasadzie na jednej linii prostej, co umożliwia wspomnianej obudowie równoczesne dociskanie włókna światłowodowego i osłonki do oprawki.

Korzystnie płytka część jest częścią centralną, natomiast wspomniane części głębokie są częściami skrajnymi rowka, dzięki czemu nieizolowane końcówki i osłony pary włókien światłowodowych można łączyć w taki sposób, żeby się ze sobą stykały.

Korzystnie oprawkę stanowi trzpień o zasadniczo równomiernym, eliptycznym przekroju poprzecznym.

167 969

Korzystnie każda ze wspomnianych dźwigni jest zaopatrzona w element do jej mocowania, w sposób umożliwiający demontaż, do tablicy połączeń albo modułu rozdzielczego włókien światłowodowych.

Reasumując, przedmiotem wynalazku jest łącznik włókien światłowodowych, podobny do łącznika znanego z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 4 729 619, ale nadający się do użytkowania bez pomocy narzędzia. Łącznik według wynalazku składa się z (a) podłużnej oprawki, na powierzchni której znajduje się prostoliniowy podłużny rowek, oraz (b) odkształcalnej obudowy, otaczającej wspomnianą oprawkę, przy czym wspomniana obudowa w stanie nieodkształconym może dociskać końcówkę włókna światłowodowego do rowka, natomiast po odkształceniu może to włókno zwolnić. Podobnie jak w przypadku znanego łącznika, podłużna obudowa łącznika według wynalazku korzystnie ma kształt trzpienia o zasadniczo równomiernym, eliptycznym przekroju poprzecznym.

Różnica między nowym łącznikiem włókien światłowodowych a łącznikiem znanym polega na tym, że w skład nowego wchodzi integralna z obudową albo otaczająca obudowę, podstawka składająca się z pary dźwigni jednostronnych, które po dociśnięciu do siebie palcami odkształcają obudowę, co umożliwia włożenie albo wyjęcie włókna światłowodowego. Dźwignie mogą być zaopatrzone w elementy umożliwiające łączenie, w sposób pozwalający na rozłączanie, nowego łącznika włókien światłowodowych z tablicą połączeń albo z modułem rozdzielczym włókien światłowodowych.

Korzystnie, dźwignie zazwyczaj są zasadniczo umieszczone równolegle do siebie i stykają się z obudową w przybliżeniu na średnicy oprawki. Po ściśnięciu dźwigni obudowa odkształca się przybierając kształt jajowaty, wskutek czego unosi się ponad podłużnym rowkiem albo zamocowanym włóknem światłowodowym. Takie rozwiązanie zapewnia łatwiejsze wkładnie i wyjmowanie włókien światłowodowych niż w przypadku stosowania narzędzi.

Korzystnie, podstawka i obudowa stanowią jeden element wykonany ze sprężystej żywicy termoplastycznej, jednakże w celu umożliwienia współpracy nowego łącznika z istniejącymi już łącznikami, konstrukcja podstawki może być dopasowana do obudowy łączników starych.

Podobnie jak w wymienionym powyżej znanym łączniku istnieje możliwość szybszego i łatwiejszego osadzania włókien światłowodowych w nowym łączniku w takiej sytuacji, kiedy oprawka i uchwyt stanowią integralną całość, albo są ze sobą połączone w taki sposób, że najbardziej zewnętrzne powierzchnie zarówno nieizolowanej końcówki włókna światłowodowego jak i sąsiadującej z nią części osłony leżą zasadniczo wzdłuż linii prostej. Umożliwia to odkształcalnej obudowie jednoczesne zaciśnięcie się na włóknie światłowodowym i osłonie.

Zarówno oprawka jak uchwyt lub uchwyty mogą być pojedynczymi elementami będącymi, korzystnie, kostkami ceramicznymi, ponieważ własności mechaniczne i termiczne materiału ceramicznego mogą być bardzo zbliżone do szkła, z którego jest wykonana większość włókien światłowodowych, a ponadto można wykonać kostki ceramiczne z dużą dokładnością. Do innych materiałów o podobnych charakterystykach należą pewne stopy metali oraz polimery ciekłokrystaliczne.

W związku z tym, że włókna światłowodowe jednego wymiaru są obecnie sprzedawane z osłonami o kilku różnych wymiarach, to może być konieczne wykonanie oprawki i uchwytu z oddzielnych kawałków. Ponieważ osłony nie muszą być tak precyzyjnie zestrojone jak włókna światłowodowe, to uchwyty do nich można wykonywać taniej, np. z żywicy syntetycznej. Zastosowanie żywicy syntetycznej ułatwia znakowanie nowych łączników kodem barwnym. Korzystnie, jako żywica syntetyczna jest używana termoplastyczna żywica poliwęglanowa, posiadająca odpowiednią odporność mechaniczną, stabilność termiczną i trwałość.

Oprawka może być skonstruowana w taki sposób, żeby umożliwiła opieranie się nieizolowanego końca każdego włókna światłowodowego na elemencie optoelektronicznym. Współosiowość dwóch włókien światłowodowych łączonych za pomocą nowego łącznika zapewnia zazwyczaj rowek w oprawce. W razie konieczności rozłączenia złącza podłużny rowek może posiadać w środkowej części nieciągłość, umożliwiającą ustawianie stykających się włókien światłowodowych w położeniu lekko przesuniętym względem położenia dokładnie współosiowego. W przypadku używania łącznika z laserem półprzewodnikowym o zmniejszającej się stopniowo mocy, istnieje od czasu do czasu możliwość szybkiej i taniej wymiany oprawki w

167 969 celu zmniejszenia tłumienia i utrzymania przekazywanego sygnału na w zasadzie stałym poziomie. Nowy łącznik umożliwia rozłączanie złącza za pomocą umieszczonego w środku filtra albo poprzez zwykłe odsunięcie od siebie połączonych włókien.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia łącznik włókien światłowodowych według wynalazku w rzucie aksonometrycznym, w pierwszym przykładzie wykonania; fig. 2 - łącznik włókien światłowodowych według wynalazku w rzucie aksonometrycznym, częściowo w przekroju, w drugim przykładzie wykonania; fig. 3 - łącznik włókien światłowodowych według wynalazku zainstalowany na tablicy połączeń w sposób umożliwiający demontaż, w rzucie bocznym, w trzecim przykładzie wykonania; a fig. 4 - łącznik włókien światłowodowych według wynalazku, w rzucie aksonometrycznym, w czwartym przykładzie wykonania, przy czym łącznik pokazany na fig. 1 - fig. 3 służy do łączenia dwóch włókien światłowodowych, łącznik pokazany na fig. 4 służy do łączenia włókna światłowodowego z elementem optoelektrycznym.

Na figurze 1 jednym z elementów łącznika 10 włókien światłowodowych jest podłużny trzpień 11 o równomiernym, eliptycznym przekroju poprzecznym. Na powierzchni trzpienia 11 znajduje się prostoliniowy, podłużny rowek klinowy 13, w którym mogą być zaciskane, za pomocą sprężyście odkształcalnej obudowy 16, nieizolowane końcówki stykających się współosiowo światłowodowych (nie pokazanych) włókien. Integralnym elementem obudowy jest podstawka 17, składająca się z pary ramion 18, które zazwyczaj są do siebie ustawione równolegle i przecinają się z obudową 16 w przybliżeniu na średnicy trzpienia 11. W niniejszym opisie określenie, że jeden element stanowi integralną całość z drugim elementem należy rozumieć jako uformowanie obu elementów w postaci pojedynczego członu. Ramiona 18 dociśnięte do siebie palcami w kierunku pokazanym strzałkami 19 zachowują się jak dźwignie jednostronne i odkształcają obudowę 16 zwalniając tym samym z uchwytu nieizolowane końcówki włókien światłowodowych.

Na figurze 2 jednym z elementów łącznika 20 włókien światłowodowych jest podłużny, trzyczęściowy trzpień 21 o równomiernym, eliptycznym przekroju poprzecznym. Centralna część 22 trzpienia 11 jest wykonana z materiału ceramicznego i posiada dwa podłużne klinowe rowki 23, przeznaczone na nieizolowane końcówki stykających się współosiowo włókien światłowodowych (nie pokazanych). Na końcach części centralnej 22 znajduje się para wykonanych z żywicy uchwytów 24, w których umieszczone są cylindryczne rynienki 25. Głębokość rynienek 25 umożliwia umieszczenie najbardziej zewnętrznych powierzchni osłonek oraz nieizolowanych końcówek 25A pary włókien, w zasadzie wzdłuż linii prostej. Sprężyście odkształcalna obudowa 26 może jednocześnie zaciskać się na włóknach światłowodowych i na osłonkach.

Obudowa 26 może być osadzana w podstawce 27 składającej się z pary zazwyczaj równoległych ramion 28, z których jedna dzieli się w środkowej części na dwie dźwignie 28A. Po dociśnięciu jednej dźwigni 28A do przeciwległego ramienia następuje odkształcenie obudowy 26, co umożliwia włożenie do tej części łącznika 10 włókna światłowodowego albo wyjęcie go. Występy 29 zapobiegają nadmiernemu ściśnięciu obudowy 26.

Na figurze 3 jednym z elementów łącznika włókien światłowodowych 30 jest podłużny trzpień 31 o równomiernym, eliptycznym przekroju poprzecznym. Na powierzchni trzpienia 31 znajduje się prostoliniowy, podłużny rowek 33 o przekroju klinowym w części centralnej, w który mogą być wkładane nieizolowane końcówki stykających się współosiowo włókien światłowodowych (nie pokazanych) i mający zewnętrzne rynienki 35 o większej głębokości, w które wchodzą osłonki włókien. Nieizolowane końcówki oraz osłonki włókien mogą być dociskane do trzpienia 31 za pomocą sprężyście odkształcalnej obudowy 26. Integralną częścią obudowy jest podstawka 37 składająca się z pary ramion 38. Znajdujące się na końcach ramion 38 występy 39 umożliwiają mocowania łącznika 30, w sposób umożliwiający jego demontaż, do tablicy 39A na dowolnym z wielu równoległych wtyków 39A.

Na figurze 4 jednym z elementów łącznika włókien światłowodowych 40 jest podłużny trzpień 41 o równomiernym, eliptycznym przekroju poprzecznym. Na powierzchni trzpienia 41 znajduje się wlot w kształcie dzwonu do prostoliniowego, podłużnego rowka klinowego 43, w którym może być zaciskane za pomocą sprężyście odkształcalnej obudowy 46, włókno światło6

167 969 wodowe (nie pokazane). Integralnym elementem obudowy 46 jest podstawka 47, składająca się z pary ramion 48, z których jedna dzieli się w środkowej części w taki sposób, że na jednym końcu łącznika 40 powstaje para dźwigni 48A. Podstawka 47 jest skonstruowana w taki sposób, żeby na jej drugim końcu można było osadzać element optoelektroniczny 50 stykający się z włóknem światłowodowym osadzonym na pierwszym końcu. Znajdujące się na końcu ramion 48 występy 49 zapobiegają nadmiernym ściśnięciu obudowy 46 jak również umożliwiają mocowanie łącznika 40, w sposób umożliwiający demontaż, do tablicy (nie pokazanej).

Przykład I. Wykonano prototyp łącznika włókien światłowodowych 10 z fig. 1 z ceramicznym trzpieniem 11 i podstawką 17 wykonaną z kostki żywicy polieterowo-imidowej o następujących wymiarach łącznika:

osłona:

długość 32 mm wysokość 10 mm szerokość 7 mm grubość ramion 1,4 mm średnica otworu 3,25 mm trzpień:

średnica większa 3,28 mm średnica mniejsza 2,9 mm rowek klinowy:

kąt rozwarcia 70° szerokość obwodowa 0,2 mm promień rynienki pod zderzak 0,44 mm

Sprężystość ramion dobrano tak, że po ich ściśnięciu palcami na jednym końcu, można było łatwo wyjąć albo włożyć dane włókno światłowodowe, bez oddziaływania zakłócającego na drugie włókno światłowodowe, osadzone na drugim końcu łącznika.

Przykład II i 11. W taki sam sposób wykonano prototypy podobne do łącznika włókien światłowodowych 10 z fig. 1, z tym wyjątkiem, że przecięto, w sposób pokazany na fig. 2, jedno z ramion, w celu otrzymania dwóch dźwigienek (przykład II) oraz przecięto parę ramion tworząc dwie pary dźwigni (przykład III). W porównaniu z łącznikiem z przykładu I dźwignia i ramię łącznika z przykładu II oraz para dźwigni łącznika z przykładu III dawały się ściskać łatwiej.

Przykład IV. Wykonano prototyp łącznika włókien światłowodowych 20 z fig. 2, posiadający ceramiczny trzpień 21, parę sprężystych uchwytów 24, obudowę 26 z polisulfonu eterowego oraz korpus 27, wykonany techniką wtryskową z żywicy polieteroimidowej.

Stwierdzono, że wszystkie łączniki włókien światłowodowych z przykładów I - IV były łatwiejsze w użytkowaniu od łącznika znanego z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki 4 729 619.

167 969

167 969

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Łącznik włókien światłowodowych składający się z (a) podłużnej oprawki, posiadającej na powierzchni prostoliniowy podłużny rowek i (b) otaczającej wspomnianą oprawkę odkształcalnej obudowy (26), która w stanie nieodkształconym może dociskać końcówkę włókna światłowodowego do rowka, a po odkształceniu może to włókno zwalniać, znamienny tym, że posiada połączoną integralnie z obudową (16, 26, 36, 46,) lub otaczającą ją podstawkę (17, 27, 37,47) składającą się z pary dźwigni (18,28,38,48) jednostronnych, które po ściśnięciu palcami do siebie odkształcają obudowę uwalniając włókno światłowodowe.
2. 2. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że dźwignie (18, 28, 38, 48) wystają równolegle do siebie i stykają się z obudową w przybliżeniu na średnicy oprawki (11, 21, 31, 41), po ściśnięciu obudowa (16,26,36, 46) odkształca się przybierając kształt jajowaty unosząc się ponad podłużnym rowkiem (13, 23, 33, 43) albo zamocowany włóknem światłowodowym.
3. 3. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że podstawka (17, 27, 37, 47) posiada elementy (19, 29, 39, 49) ograniczające ruch dźwigni ku sobie.
4. 4. Łącznik według zastrz. 3, znamienny tym, że elementem (19, 29, 39, 49) ograniczającym ruch dźwigni jest występ, stanowiący integralną część każdej ze wspomnianych dźwigni (18,28,38,48), przy czym występy te opierają się o siebie po dociśnięciu dźwigni.
5. 5. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że podstawka (17, 27, 37, 47) i obudowa (16,26,36,46) stanowią jeden element, wykonany ze sprężystej żywicy.
6. 6. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że podstawka (17,27,37, 47) i obudowa ( 16, 26, 36, 46) są elementami oddzielnymi i podstawka jest osadzona na obudowie.
7. 7. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada ponadto element umożliwiający wkładanie nieizolowanej końcówki każdej pary włókien światłowodowych do rowka (13, 23, 33, 43) do zetknięcia się ze sobą.
8. 8. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że oprawka (11,21,31,41) ma w zasadzie równomierny, eliptyczny przekrój poprzeczny, a wspomniany rowek (13, 23, 33, 43) rozciąga się na całej długości oprawki wzdłuż większej osi eliptycznego przekroju poprzecznego.
9. 9. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że wspomniany rowek (13, 23, 33, 43) składa się z części równomiernie płytkiej i równomiernie głębokiej, w które mogą wchodzić gniazdowo, odpowiednio, nieizolowana końcówka włókna światłowodowego i sąsiadująca z nim część osłony, przy czym najbardziej zewnętrzne powierzchnie obu tych elementów leżą w zasadzie na jednej linii prostej, co umożliwia wspomnianej obudowie (16, 26, 36, 46) równoczesne dociskanie włókna światłowodowego i osłonki do oprawki.
10. 10. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że każda ze stron wspomnianych dźwigni (18, 28, 38, 48) jest zaopatrzona w element do jej mocowania, który umożliwia demontaż, do tablicy połączeń albo modułu rozdzielczego włókien światłowodowych.