SE514805C2

SE514805C2 - Optical connection for optical element e.g. optical fibre

Info

Publication number: SE514805C2
Application number: SE9101877A
Authority: SE
Inventors: Peter Foeldi
Original assignee: Stratos Ltd
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 2001-04-30
Also published as: SE9101877D0; SE9101877L

Abstract

The connection has a retainer for fixing a the optical element in a predetermined position in relation to an outer reference surface (8) of the retainer (6) and a connector element (14) with at least one surface for determining the position of the spherical lens (4) as well as one surface for determining the position of the retainer in relation to the lens. The surface for determining the position of the lens is constituted by a conical surface (18) tapering in the direction of the optical element. The surface of the element has a conical surface positioned at an axial distance from, and on the same axis as, the conical surface used for determining the position of the lens, and taper in that direction. The surface engages using the outer reference surface of the retainer.

Description

25 "m 5124 805 fiber, till en sfärisk lins, där anslutningen mellan det optiska elementet och den sfäriska linsen sker under tvångsmässig bestämning av det korrekta inbördes läget utan krav på justeringsoperationer vid anslutningstillfället. 25 "m 5124 805 fiber, to a spherical lens, where the connection between the optical element and the spherical lens takes place under forced determination of the correct mutual position without the need for adjustment operations at the time of connection.

För tillgodoseende av detta ändamål har enligt uppfinningen åstadkommits en anordning av det nämnda slaget, vilken innefattar en hållare för fixering av det optiska elementet i ett med avseende på en yttre referensyta på hållaren förutbestämt läge och ett med ytor för bestämning av det relativa läget mellan det optiska elementet och den sfäriska linsen försett kopplingselement, varvid anordningen kännetecknas av att kopplingselementets ytor för bestämning av det relativa läget mellan det optiska elementet och den sfäriska linsen utgöres av två på axiellt avstånd från varandra på samma geometriska axel belägna och i riktning mot varandra avsmalnande, koniska ytor, av vilka den ena är anordnad att ingripa med hållarens referensyta och den andra är anordnad att ingripa med den sfäriska linsen i och för inställning av det optiska elementet och linsen på samma optiska axel och inställning av det optiska elementet i linsens brännpunkt.To meet this object, according to the invention there is provided a device of the kind mentioned, which comprises a holder for fixing the optical element in a position predetermined with respect to an outer reference surface of the holder and one with surfaces for determining the relative position between the the coupling element provided with the optical element and the spherical lens, the device being characterized in that the surfaces of the coupling element for determining the relative position between the optical element and the spherical lens consist of two axially spaced apart ones on the same geometric axis and tapered towards each other, conical surfaces, one of which is arranged to engage the reference surface of the holder and the other is arranged to engage the spherical lens in order to adjust the optical element and the lens on the same optical axis and to adjust the optical element in the focal point of the lens.

I det fall att det optiska elementet utgöres av en optisk fiber är det enligt uppfinningen föredraget att hållaren utgöres av en hylsa med en som en konisk yta utformad referensyta och med en plan ändyta, till vilken den koniska referensytan ansluter sig och med vilken en ändyta av den optiska' fibern sammanfaller.In the case that the optical element consists of an optical fiber, it is according to the invention preferred that the holder consists of a sleeve with a reference surface designed as a conical surface and with a flat end surface, to which the conical reference surface adjoins and with which an end surface of the optical 'fiber coincides.

Det är vid en utföringsform av uppfinningen möjligt att utforma hâllaren som en spännhylsa med en central öppning för upptagande av det optiska elementet, varvid spännhylsan är anordnad att pressas in i kopplingselementets koniska yta, vilket medför en reduktion av den centrala öppningens storlek till ett läge, i vilket spännhylsan fast omsluter och fixerar det optiska elementet.In an embodiment of the invention it is possible to design the holder as a clamping sleeve with a central opening for receiving the optical element, the clamping sleeve being arranged to be pressed into the conical surface of the coupling element, which results in a reduction of the size of the central opening to a position. in which the clamping sleeve firmly encloses and fixes the optical element.

Vid en anordning enligt uppfinningen erhålles tvångsmässigt och på ett enkelt sätt, som inte kräver några inställningsoperationer vid anslutnings- tillfället, ett korrekt inbördes läge mellan det optiska elementet och den sfäriska linsen.In a device according to the invention, a correct mutual position between the optical element and the spherical lens is obtained compulsorily and in a simple manner, which does not require any setting operations at the time of connection.

Anordningen enligt uppfinningen kan utnyttjas vid olika kombinationer av optiska element och sfärisk lins, t ex för överföring av en ljusstråle från en diod till en optisk fiber via två sfäriska linser, varvid sålunda utnyttjas två anordningar enligt uppfinningen, en anordning för anslutning av dioden till den sfäriska linsen och en anordning för anslutning av den optiska fibern .fwïaf 10 15 20 25 / / ._ . .. . i: u U m- i r . .« .. . . .- f . i. i r en t v. « -. i» .~ . . .- < < fo - <0 c -rl _ u, L., ,. . .-, .. .Ck . aa» - l . . .. . , . .. a . 1 < . 3 e. t . . .. ..f». .. f. f. .i :o - « till en annan sfärisk lins. Det korrekta inbördes läget mellan de båda kopplingselementen för överföring av ljusstrâlen mellan de sfäriska linserna âstadkommes på i och för sig känt sätt med hjälp av styrtappar eller andra på kopplingselementen utformade styrytor. Det inses, att det relativa läget mellan de sfäriska linserna inte erfordrar inställning med så stor noggrannhet som det relativa läget mellan respektive lins och optiskt element.The device according to the invention can be used in various combinations of optical elements and spherical lens, for example for transmitting a light beam from a diode to an optical fiber via two spherical lenses, thus using two devices according to the invention, a device for connecting the diode to the spherical lens and a device for connecting the optical fiber .fwïaf 10 15 20 25 / / ._. ... i: u U m- i r. . «... . .- f. i. i r en t v. «-. i ». ~. . .- <<fo - <0 c -rl _ u, L.,,. . .-, .. .Ck. aa »- l. . ... ,. .. a. 1 <. 3 e. T. . .. ..f ». .. f. f. .i: o - «to another spherical lens. The correct mutual position between the two coupling elements for transmitting the light beam between the spherical lenses is achieved in a manner known per se by means of guide pins or other guide surfaces formed on the coupling elements. It will be appreciated that the relative position between the spherical lenses does not require adjustment with as much accuracy as the relative position between the respective lens and optical element.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1, 2 oöh 3 visar schematiskt och i sektion olika utföringsformer av i enlighet med uppfinningen utformade anordningar för optisk anslutning av ett optiskt element till en sfärisk lins.Figs. 1, 2 and 3 show diagrammatically and in section different embodiments of devices designed in accordance with the invention for optical connection of an optical element to a spherical lens.

Fig. 4, 5 och 6 visar schematiskt en sektion genom två med varandra förbundna anordningar enligt uppfinningen för att via två sfäriska linser optiskt ansluta två optiska element till varandra.Figs. 4, 5 and 6 schematically show a section through two interconnected devices according to the invention for optically connecting two optical elements to each other via two spherical lenses.

Fig. 7 och 8 visar i sektion två olika utföringsformer av anordningar för fixering av den sfäriska linsen i anslutningsanordningar enligt uppfinningen.Figs. 7 and 8 show in section two different embodiments of devices for fixing the spherical lens in connecting devices according to the invention.

Fig. 9 visar en mot fig. 4, 5 och 6 svarande sektion genom en anslutnings- anordning enligt uppfinningen, vilken är optiskt förbunden med en annan typ av anslutningsanordning mellan en sfärisk lins och en optisk lins.Fig. 9 shows a section corresponding to Figs. 4, 5 and 6 through a connecting device according to the invention, which is optically connected to another type of connecting device between a spherical lens and an optical lens.

Anordningen enligt uppfinningen är avsedd att ingå i ett sådant system för anslutning av ett första optiskt element, t ex en optisk fiber, till ett annat optiskt element, t ex en annan optisk fiber, där de optiska elementen är anslutna till var sin lins. så att ljusövergängen mellan de optiska elementen sker via linserna. Den i fig. 1 schematiskt och i sektion visade utföringsformen av en anordning enligt uppfinningen utnyttjas för anslutning av en optisk fiber 2 till en sfärisk lins 4. Den optiska fiberns 2 ändparti är inneslutet i en fiberhâllare 6 i form av en hylsa. Fiberhâllaren 6 är cylindrisk över huvuddelen av sin ytteryta, och uppvisar vid sin i figuren högra ände en konisk referens- yta 8, vilken ansluter sig till en plan ändyta 10 på fiberhållaren 6. Vid det i fig. 1 visade utförandet är huvuddelen av fiberhållaren 6 bildad av metall, medan den plana ändytan 10 är bildad av en i fiberhållaren ingjuten insats 12 av keramiskt material.The device according to the invention is intended to be part of such a system for connecting a first optical element, for example an optical fiber, to another optical element, for example another optical fiber, where the optical elements are connected to separate lenses. so that the light transition between the optical elements takes place via the lenses. The embodiment of a device according to the invention shown diagrammatically and in section is used for connecting an optical fiber 2 to a spherical lens 4. The end portion of the optical fiber 2 is enclosed in a fiber holder 6 in the form of a sleeve. The fiber holder 6 is cylindrical over the main part of its outer surface, and has at its right end in the figure a conical reference surface 8, which adjoins a flat end surface 10 of the fiber holder 6. In the embodiment shown in Fig. 1, the main part of the fiber holder 6 formed of metal, while the flat end surface 10 is formed by an insert 12 of ceramic material molded into the fiber holder.

Den optiska fibern 2 är fixerad i fiberhållaren på något i och för sig känt sätt, t ex på det i den svenska patentskriften nr 7901398-3 visade sättet- och/eller genom limning, varvid den optiska fiberns 2 ändyta är belägen i samma plan som insatsens 12 plana ändyta 10. Ett riktigt läge hos den optiska 10 15 20 25 - 30 ,/ i? 0 Fm 514 805 åïfgilï 4 __. fiberns 2 ändyta kan åstadkommas genom att fibern fixeras med fibern utskjutande något utanför den plana ändytan 10, varefter fibern slipas ner till planet för ändytan 10. Fiberhållarens plana ändyta 10 intar ett exakt förutbestämt läge relativt fiberhållarens koniska referensyta 8, och då fiberns 2 ändyta befinner sig i ändytans 10 plan, kommer följaktligen fiberns 2 ändyta att vara relaterad på ett förutbestämt sätt till den koniska referensytan 8.The optical fiber 2 is fixed in the fiber holder in a manner known per se, for example in the method shown in Swedish patent specification No. 7901398-3 and / or by gluing, the end surface of the optical fiber 2 being located in the same plane as the flat end surface 10 of the insert 12. A correct position of the optical 10 15 20 25 - 30, / i? 0 Fm 514 805 åïfgilï 4 __. the end surface of the fiber 2 can be provided by fixing the fiber with the fiber projecting slightly outside the flat end surface 10, after which the fiber is ground down to the plane of the end surface 10. The flat end surface 10 of the fiber holder assumes an exact predetermined position relative to the fiber holder conical reference surface 8 consequently in the plane of the end surface 10, the end surface of the fiber 2 will consequently be related in a predetermined manner to the conical reference surface 8.

Anordningen för optisk anslutning av den optiska fibern 2 till den sfäriska linsen 4 innefattar förutom fiberhâllaren 6 ett kopplingselement 14. Kopplings- elementet 14 är försett med ytor för bestämning av det relativa läget mellan fiberhâllaren 6 och därmed den optiska fibern 2 och den sfäriska linsen 4.The device for optical connection of the optical fiber 2 to the spherical lens 4 comprises, in addition to the fiber holder 6, a coupling element 14. The coupling element 14 is provided with surfaces for determining the relative position between the fiber holder 6 and thus the optical fiber 2 and the spherical lens 4. .

Kopplingselementets 14 ytor för bestämning av det relativa läget mellan fiber- hâllaren 6 och därmed den optiska fibern 2 och den sfäriska linsen 4 utgöres av två på axiellt avstånd från varandra, på samma geometriska axel belägna och i riktning mot varandra avsmalnande, koniska ytor 16 och 18. Härvid är den koniska ytan 16 anordnad att ingripa med fiberhållarens 6 koniska referensyta 8 och är den koniska ytan 18 anordnad att ingripa med den sfäriska linsen 4.The surfaces of the coupling element 14 for determining the relative position between the fiber holder 6 and thus the optical fiber 2 and the spherical lens 4 are constituted by two, axially spaced apart, located on the same geometric axis and tapered in the direction of each other, conical surfaces 16 and 18. Here, the conical surface 16 is arranged to engage with the conical reference surface 8 of the fiber holder 6 and the conical surface 18 is arranged to engage with the spherical lens 4.

Mellan de koniska ytorna 16 och 18 förefinnes ett cylindriskt ytparti 20, som således ansluter sig till de koniska ytornas 16 och 18 respektive smalände.Between the conical surfaces 16 and 18 there is a cylindrical surface portion 20, which thus adjoins the narrow end of the conical surfaces 16 and 18, respectively.

Fiberhâllaren 6 och den sfäriska linsen 4 hâlles i fast ingrepp med de koniska ytorna 16 respektive 18 medelst i fig. 1 inte närmare visade medel. Vad gäller fiberhållaren 6 kan dessa medel utgöras av en konventionell hylsmutter, som ingriper med en i figuren icke visad ansats på fiberhâllaren 6, medan nämnda medel vad gäller den sfäriska linsen 4 kan utgöras av anordningar av det i fig. 5 och 6 visade slaget.The fiber holder 6 and the spherical lens 4 are held in fixed engagement with the conical surfaces 16 and 18, respectively, by means not shown in more detail in Fig. 1. As for the fiber holder 6, these means may consist of a conventional sleeve nut which engages with a shoulder (not shown in the figure) on the fiber holder 6, while said means with respect to the spherical lens 4 may consist of devices of the type shown in Figs. 5 and 6.

De koniska ytorna 16 och 18 är så utformade och belägna i förhållande till varandra, att den optiska fibern 2 och den sfäriska linsen 4, då den koniska referensytan 8 och den sfäriska linsen 4 ingriper med respektive koniska yta, befinner sig på samma optiska axel och på sådant axiellt avstånd från varandra, att den optiska fiberns 2 ändyta befinner sig i den sfäriska linsens 4 brännpunkt.The conical surfaces 16 and 18 are so shaped and located relative to each other that the optical fiber 2 and the spherical lens 4, when the conical reference surface 8 and the spherical lens 4 engage with the respective conical surface, are on the same optical axis and at such an axial distance from each other that the end surface of the optical fiber 2 is in the focal point of the spherical lens 4.

För att säkerställa att fiberhållaren 6.är så inriktad, att det i fiberhâllarenx upptagna partiet av den optiska fibern över hela sin längd befinner sig på den med den sfäriska linsen gemensamma, optiska axeln kan kopplingselementet 14 vara försett med stödytor 22, anordnade att ingripa med fiberhållaren 6 vid den relativt den koniska referensytan 8 motsatta änden av fiberhållaren. 10 15 20 25 (7 f age? 514 805 :g,,_ 5 I ett plan utanför den sfäriska linsen 4 har kopplingselementet en anligg- ningsyta 24. Anliggningsytan 24 är avsedd att anligga mot en motsvarande yta på ett annat kopplingselement, till vilket kopplingselementet 14 skall anslutas för att åstadkomma optisk anslutning av den optiska fibern 2 till ett annat, i det andra kopplingselementet ingående, optiskt element, t ex en annan optisk fiber, en diod eller någon ljusavkännande anordning.In order to ensure that the fiber holder 6 is so aligned that the portion of the optical fiber accommodated in the fiber holder axle is on the optical axis common to the spherical lens along its entire length, the coupling element 14 may be provided with support surfaces 22, arranged to engage with the fiber holder 6 at the relatively opposite end of the fiber holder relative to the conical reference surface 8. In a plane outside the spherical lens 4, the coupling element has an abutment surface 24. The abutment surface 24 is intended to abut against a corresponding surface of another coupling element, to which the coupling element 14 is to be connected to effect optical connection of the optical fiber 2 to another optical element included in the second coupling element, for example another optical fiber, a diode or some light-sensing device.

Det är härvid viktigt att anliggningsytan 24 är exakt vinkelrät mot den geometriska axeln för de koniska ytorna 16 och 18, och detta åstadkomnes lämpligen genom att de koniska ytorna 16 och 18 och anliggningsytan 24 framställes i en och samma maskin i ett sammanhang. Även den i fig. 2 i sektion och schematiskt visade anordningen enligt uppfinningen är avsedd för optisk anslutning av en optisk fiber 2a till en sfärisk lins 4a. Anordningen enligt fig. 2 innefattar liksom anordningen enligt fig. 1 ett kopplingselement 14a med koniska ytor 16a och 18a, vilka är belägna på samma geometriska axel på akiellt avstånd från varandra och avsmalnar i riktning mot varandra. Mellan de koniska ytorna 16a och l8a finns ett cylindriskt ytparti 20a.It is important here that the abutment surface 24 is exactly perpendicular to the geometric axis of the conical surfaces 16 and 18, and this is conveniently achieved by the conical surfaces 16 and 18 and the abutment surface 24 being produced in one and the same machine in one context. The device according to the invention shown in section and diagrammatically in Fig. 2 is also intended for optical connection of an optical fiber 2a to a spherical lens 4a. The device according to Fig. 2 comprises, like the device according to Fig. 1, a coupling element 14a with conical surfaces 16a and 18a, which are located on the same geometric axis at an axial distance from each other and taper in the direction of each other. Between the conical surfaces 16a and 18a there is a cylindrical surface portion 20a.

Anordningen enligt fig. 2 skiljer sig från anordningen enligt fig. 1 med avseende på utformningen av hållaren för den optiska fibern. Vid utförings- formen enligt fig. 2 utgöres hållaren för den optiska fibern av en spännhylsa 26, vilken liksom hållaren 6 vid utföringsformen enligt fig. 1 har en konisk referensyta 8a. Spännhylsan 26 har ett axiellt förlöpande hål, i vilket den optiska fiberns 2a ändparti är upptaget. Spännhylsan 26 är så utformad, att hâlets tvärsektionsstorlek kan förändras genom utövande av yttre tryck på spännhylsan 26. Detta medför att den optiska fibern 2a efter införandet i hålet i spännhylsan 26 kan låsas i detta genom att spännhylsan 26 utsättes för en yttre kraft. Detta åstadkommas vid den i fig. 2 visade utföringsformen genom att spännhylsan 26 pressas mot den smalare delen av den koniska ytan l6a med hjälp av en hylsmutter 28. Den radiella sammanpressningen av spännhylsan 26, som i sin tur medför att den optiska fibern 2a låses i hålet i spännhylsan, kan åstadkommas genom att spännhylsan består av två eller flera mer eller mindre fast sammanhâllna sektorer. Vid denna utföringsform måste den korrekta lägesbestämningen av den optiska fiberns 2a ändyta i förhållande till spännhylsan 26 och därmed i förhållande till den sfäriska linsen 4a bestämmas före och/eller efter anbringandet av fibern i spännhylsan genom mer eller mindre manuella åtgärder.The device according to Fig. 2 differs from the device according to Fig. 1 with respect to the design of the holder for the optical fiber. In the embodiment according to Fig. 2, the holder for the optical fiber is constituted by a clamping sleeve 26, which, like the holder 6 in the embodiment according to Fig. 1, has a conical reference surface 8a. The collet 26 has an axially extending hole in which the end portion of the optical fiber 2a is received. The clamping sleeve 26 is designed so that the cross-sectional size of the hole can be changed by applying external pressure to the clamping sleeve 26. This means that the optical fiber 2a can be locked in it after insertion into the hole in the clamping sleeve 26 by subjecting the clamping sleeve 26 to an external force. This is achieved in the embodiment shown in Fig. 2 by pressing the clamping sleeve 26 against the narrower part of the conical surface 16a by means of a sleeve nut 28. The radial compression of the clamping sleeve 26, which in turn causes the optical fiber 2a to be locked in the hole in the clamping sleeve, can be achieved in that the clamping sleeve consists of two or more more or less firmly cohesive sectors. In this embodiment, the correct position determination of the end surface of the optical fiber 2a relative to the collet 26 and thus relative to the spherical lens 4a must be determined before and / or after the application of the fiber to the collet by more or less manual measures.

Utföringsformen enligt fig. 2 kan sägas representera en anordning där kraven 10 15 20 25 30 40 sig eos på noggrannhet är mindre än vid utföringsformen enligt fig. 1 men där den minskade noggrannheten kompenseras av enklare utförande och enklare montering av fibern.i fiberhâllaren.The embodiment according to Fig. 2 can be said to represent a device where the requirements for accuracy are less than with the embodiment according to Fig. 1, but where the reduced accuracy is compensated by simpler design and simpler mounting of the fiber in the fiber holder.

Den i fig. 3 visade utföringsformen av anordningen enligt uppfinningen är avsedd för anslutning av en diod 30 till en sfärisk lins 4b. Anordningen innefattar liksom anordningarna enligt fig. 1 och 2 ett kopplingselement l4b med två på axiellt avstånd från varandra på samma geometriska axel belägna och i riktning mot varandra avsmalnande, koniska ytor 16 b och 18b. Förutom kopplingselementet l4b innefattar anordningen vid utföringsformen enligt fig. 3 en hållare för dioden 30 i form av en spännhylsa 32. Spännhylsan 32 har enkonisk referensyta 8b, anordnad att ingripa med den koniska ytan 16b för att lägesbestämma dioden i förhållande till den sfäriska linsen 4b, som ingriper med den koniska ytan 18b. Även vid denna utföringsform åstadkommer de koniska ytorna 16b och 18b ett korrekt inbördes läge mellan dioden 30 och den sfäriska linsen 4b, så att dioden 30 och linsen 4b befinner sig på samma optiska axel och på korrekt axiellt avstånd från varandra, Vid en modifierad utföringsform av anordningen enligt fig, 3 är dioden i stället för spännhylsan 32 försedd med en fast yttre hylsa. Denna fasta hylsa erhåller sin slutliga form först efter det att hylsan förbundits med dioden, t ex genom att dess koniska referensyta åstadkommes genom svarvning.The embodiment of the device according to the invention shown in Fig. 3 is intended for connecting a diode 30 to a spherical lens 4b. The device comprises, like the devices according to Figs. 1 and 2, a coupling element 14b with two conical surfaces 16b and 18b located axially spaced apart on the same geometric axis and tapered towards each other. In addition to the coupling element 14b, the device in the embodiment according to Fig. 3 comprises a holder for the diode 30 in the form of a clamping sleeve 32. The clamping sleeve 32 has a conical reference surface 8b, arranged to engage the conical surface 16b to determine the position of the diode relative to the spherical lens 4b. engaging the conical surface 18b. Also in this embodiment, the conical surfaces 16b and 18b provide a correct mutual position between the diode 30 and the spherical lens 4b, so that the diode 30 and the lens 4b are on the same optical axis and at the correct axial distance from each other. In a modified embodiment of In the device according to Fig. 3, the diode is provided with a fixed outer sleeve instead of the clamping sleeve 32. This fixed sleeve acquires its final shape only after the sleeve has been connected to the diode, for example by providing its conical reference surface by turning.

Läget av referensytan bestämmes härvid så, att dioden erhåller det korrekta axiella avståndet frân den sfäriska linsen.The position of the reference surface is determined in this case so that the diode obtains the correct axial distance from the spherical lens.

I fig. 4 åskådliggöres schematiskt anslutningen av två optiska fibrer 2 till varandra med hjälp av anordningar enligt uppfinningen. Anordningarna är således tvâ anordningar av det i fig. 1 visade slaget, vilka är anslutna till varandra med anliggningsytorna 24 i ingrepp och anordningarna centrerade relativt varandra med hjälp av styrpinnar 34. Ljusstrålen från den ena optiska fibern förstöras av den till fibern optiskt anslutna, sfäriska linsen och lämnar linsed som ett parallellt strålknippe med flera gånger större sektion än den optiska fiber, vilket strålknippe mottages av den andra sfäriska linsen, som förminskar strålknippet till den till ifrågavarande linsen optiskt anslutna, optiska fibern. Genom förstoringen av strâlknippet i övergången mellan de optiska fibrerna nedbringas förlusterna i övergången.Fig. 4 schematically illustrates the connection of two optical fibers 2 to each other by means of devices according to the invention. The devices are thus two devices of the type shown in Fig. 1, which are connected to each other with the abutment surfaces 24 in engagement and the devices centered relative to each other by means of guide pins 34. The light beam from one optical fiber is destroyed by the spherically optically connected to the fiber. the lens and leaves the lens as a parallel beam with several times larger section than the optical fiber, which beam is received by the second spherical lens, which reduces the beam to the optical fiber optically connected to the lens in question. By enlarging the beam in the transition between the optical fibers, the losses in the transition are reduced.

I fig. 5 visas anslutningen av tvâ anordningar av det i fig. 1 visade slaget, där anordningarna är centrerade i förhållande till varandra med hjälp av en yttre hylsa 35 i stället för med hjälp av styrpinnar. Hylsan 35 gör det möjligt 10 15 20 25 30 5147 805 att erhålla korrekt läge av anordningarna på linje med varandra utan ingrepp mellan anordningarnas ändytor 24, som därvid inte behöver utformas med särskild precision. Det axiella avståndet mellan anordningarna kan bestämmas på konventionellt, i figuren icke visat sätt.Fig. 5 shows the connection of two devices of the type shown in Fig. 1, where the devices are centered in relation to each other by means of an outer sleeve 35 instead of by means of guide pins. The sleeve 35 makes it possible to obtain the correct position of the devices in line with each other without engagement between the end surfaces 24 of the devices, which do not need to be designed with particular precision. The axial distance between the devices can be determined in a conventional manner, not shown in the figure.

I fig. 6 âskådliggöres schematiskt anslutningen av en diod till en optisk fiber med hjälp av anordningar av det i fig. 3 respektive fig. 1 visade slaget. Även här anligger anordningarna mot varandra vid anliggningsytor 24 och är anordningarna centrerade i förhållande till varandra med hjälp av styrpinnar 34a.Fig. 6 schematically illustrates the connection of a diode to an optical fiber by means of devices of the type shown in Fig. 3 and Fig. 1, respectively. Here, too, the devices abut each other at abutment surfaces 24 and the devices are centered relative to each other by means of guide pins 34a.

I fig. 7 och 8 åskådliggöres lämpliga anordningar för att hälla den sfäriska linsen 4 i ingrepp med den koniska ytan 18, Vid utföringsformen enligt fig. 7 hålles den sfäriska linsen 4 i ingrepp med den koniska ytan med hjälp av en utvändigt gängad plugg 36, vilken är inskruvad i ett hål 38, som ansluter sig till den koniska ytan 18. Pluggen 36 har vid sin för anliggning mot den sfäriska linsen 4 avsedda ände en av elastiskt material bildad ring 40, som elastiskt pressar den sfäriska linsen 4 mot den koniska ytan 18.Figs. 7 and 8 illustrate suitable devices for pouring the spherical lens 4 into engagement with the conical surface 18. In the embodiment of Fig. 7, the spherical lens 4 is engaged with the conical surface by means of an externally threaded plug 36, which is screwed into a hole 38, which adjoins the conical surface 18. The plug 36 has at its end intended for abutment against the spherical lens 4 a ring 40 formed of elastic material, which elastically presses the spherical lens 4 against the conical surface. 18.

Vid utföringsformen enligt fig. 8 hålles den sfäriska linsen 4 på plats i ingrepp med den koniska ytan 18 med hjälp av en fjäderring 42, vilken är infäst i ett spår 44 i ett hål 46, som ansluter sig till den koniska ytan 18.In the embodiment according to Fig. 8, the spherical lens 4 is held in place in engagement with the conical surface 18 by means of a spring ring 42, which is fixed in a groove 44 in a hole 46, which adjoins the conical surface 18.

Mellan fjäderringen 42 och den sfäriska linsen är anordnad en ring 48 av ' elastiskt material, som elastiskt pressar den sfäriska linsen 4 mot den koniska ytan 18.Arranged between the spring ring 42 and the spherical lens is a ring 48 of elastic material, which elastically presses the spherical lens 4 against the conical surface 18.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för de följande patentkraven och kan tillämpas vid olika kombinationer av anslutningar mellan optiska fibrer och andra optiska element. I fig. 9 åskädliggöres en anslutning mellan en anordning av det i fig. 3 visade slaget, vari en diod 30 och en till denna optiskt ansluten, sfärisk lins ingår, och en modifierad anordning, vari en optisk fiber och en sfärisk lins ingår. Vid anordningen för anslutning av den optiska fibern till den sfäriska linsen utnyttjas ett kopplingselement 50 och en fiberhâllare 52. Den optiska fibern 2 är fixerad i fiberhällaren 52 med den optiska fiberns 2 ändyta i plan med en ändyta 54 på fiberhållaren 52. Fiber- hâllaren 52 har en cylindrisk ytteryta, vilken är lägesbestämd i ett cylindriskt häl 56 i kopplingselementet 50, varvid fiberhâllarens 52 axiella läge är bestämt av en yttre fläns 58 på fiberhållaren 52, vilken fläns anligger mot ett ytparti av kopplingselementet, som omger kopplingselementets öppning 56. 514 8¿D5 Läget av den sfäriska linsen 4 vid kopplingselementet 50 är liksom vid de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen bestämt av en konisk yta 18c.The invention can be modified within the scope of the following claims and can be applied to various combinations of connections between optical fibers and other optical elements. Fig. 9 illustrates a connection between a device of the type shown in Fig. 3, in which a diode 30 and a spherical lens optically connected thereto are included, and a modified device, in which an optical fiber and a spherical lens are included. In the device for connecting the optical fiber to the spherical lens, a coupling element 50 and a fiber holder 52 are used. The optical fiber 2 is fixed in the fiber holder 52 with the end surface of the optical fiber 2 flush with an end surface 54 of the fiber holder 52. The fiber holder 52 has a cylindrical outer surface which is positioned in a cylindrical heel 56 in the coupling element 50, the axial position of the fiber holder 52 being determined by an outer flange 58 of the fiber holder 52, which flange abuts a surface portion of the coupling element surrounding the opening 56 of the coupling element. As in the embodiments of the invention described above, the position of the spherical lens 4 at the coupling element 50 is determined by a conical surface 18c.

Det inbördes läget mellan anordningarna, vari dioden och den optiska fibern ingår, kan även vid utföringsformen enligt fig. 9 ske genom ingrepp mellan anliggningsytor och med hjälp av icke visade styrpinnar.The mutual position between the devices, in which the diode and the optical fiber are included, can also in the embodiment according to Fig. 9 take place by engagement between abutment surfaces and with the aid of guide pins (not shown).

Vid en modifierad utföringsform av uppfinningen utformas anordningarnas frontyta med snedslipning för att hindra äterreflexer av de optiska signalerna. 'In a modified embodiment of the invention, the front surface of the devices is designed with oblique grinding to prevent re-reflections of the optical signals. '

Claims

io 15 20 25 30 40 'i -eg.f> PFA T.E N T k R A v

Device for optical connection of an optical element (2; 30), for example an end portion of an optical fiber, to a spherical lens (4), comprising a holder (6) for fixing the optical element in a manner with respect to an outer reference surface (8) on the holder predetermined position and a coupling element (14) provided with surfaces for determining the relative position between the optical element and the spherical lens, characterized in that the surfaces of the coupling element (14) for determining the The relative position between the optical element (2; 30) and the spherical lens (4) consists of two axially spaced conical surfaces (16, 18) located on the same geometric axis and tapered towards each other, one of which is arranged to engage with the reference surface (8) of the holder and the other is arranged to engage with the spherical lens (4) 1 to engage the optical element in the focal point of the lens.

Device according to claim 1, wherein the optical element is constituted by an optical fiber (2), characterized in that the holder (6) consists of a sleeve with a flat end surface (10), to which the reference surface (8) of the holder adjoins and with which an end face of the optical fiber (2) coincides.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element (14) is provided at a distance from the conical surface (16) engaging with the conical surface of the holder (6) with support surfaces (22), arranged to engage with the holder for ensuring its proper position.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder consists of a sleeve fixedly connected to the optical element, the reference surface of which is formed after the connection to the optical element.

Device according to one of 1 to 3 claims, characterized in that the holder 370.7 (i) f / '_- _: the holder consists of a clamping sleeve (26) with a central opening for receiving the optical element (2; 30). A

Device according to claim 5, characterized in that the clamping sleeve (26) is arranged to, when pressed into the conical surface (16) of the coupling element (14), reduce the size of the central opening to a position in which the clamping sleeve firmly encloses the optical element ( 2; 30).

Device according to one of Claims 5 and 6, characterized in that the clamping sleeve (26) is arranged to abut in its central opening against the protective cover by or directly against an optical fiber (2),

Device according to one of the preceding claims, characterized by a fixing element (36, 40; 42, 48) for fixing the spherical lens (4) in a position abutting against the associated conical surface (18) of the coupling element (14). .

Device according to claim 8, characterized in that the fixing element comprises a locking member (36; 42) of rigid material engaging with the coupling element and an element (40; 48) of elastic material arranged between the locking member and the spherical lens.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (14) is arranged to co-operate with fixing means (34; 35), which in turn are arranged to co-operate with another coupling element, which comprises an additional a lens-connected optical element, for the optical connection of the optical elements of the coupling elements to each other via the lenses of the coupling elements.

11. ll. Device according to claim 10, characterized in that the coupling element (14) has a contact surface (24) perpendicular to the geometric axis of the conical surfaces, which is arranged to engage with a corresponding abutment surface on the second coupling element.

Device according to claim 10 or 11, characterized in that the fixing means are constituted by a sleeve (35), which encloses adjacent portions of the coupling elements.

13. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the fixing means are constituted by guide pins (34).