SE520397C2 - Optokapsel, optiskt kontaktdon samt optisk kontaktanordning - Google Patents

Description

520 397 2 REDoGoRELsE FÖR UPPFINNINGEN Det är syfte med uppfinningen att anvisa en optisk kapsel med möjlighet till anslutning av en optisk fiber utan att kapseln har någon integrerad fibersvans.

En optoelektrisk kapsel har sålunda formen av en ganska tunn rektangulär platta eller s allmänt en plattformig kropp med en speciellt utformad, för låsning av ett anslutningsdon lämpad urtagning vid en kant, exempelvis vid sin ena kortsida. Urtagningen passerar genom plattans eller kroppens hela tjocklek. Från urtagningen, mitt i denna utgår en cylindrisk ferrul med riktning vinkelrät mot plattans kant och denna innehåller en optisk fiber, vilken är i kon- takt med ett optoelement inuti kapseln. Ferrulen och dess innehållna fiber kan få kontakt med 10 en liknande ferrul, som är fjädrande anbragt i huset hos ett kontaktdon. Inriktning av ferruler- na med varandra åstadkoms med hjälp av ett slitsat rör av fjädrande material, så att när ferru- lema med sina främre fria ytor är förda mot varandra, en mycket noggrann inriktning erhålls av de i ferrulema innehållna optiska fibrerna. Därvid kommer fibrernas främre ändytor att ligga mitt emot varandra och i kontakt med varandra. Genom utformningen av det optiska is gränssnittet med ferruler blir de optiska fibremas ändytor lätt tillgängliga för polering. Kon- taktdonets hus har vid sin framsida en åt sidorna utskjutande del, som kan ingripa i kapselns urtagning vid vridning av huset. En låsning i urtagningen efter en vridning av flänsen vinkeln 90° erhålls dels genom den fjädrande verkan, som fås genom att ferrulen i kontaktdonet är fjädrande förspänd till sitt främre läge, varigenom på grund av kontakten mellan ferrulernas zo främre ytor, flänsen trycks bakåt, dels genom att de inre ytor i urtagningen, som håller fast flänsen, är konvext eller âsliknande utformade medan flänsens bakre yta har en motsvarande konkav eller rännliknande utformning. Kontaktdonet kan på detta sätt lösgörbart fastgöras vid kapseln och frigöras från denna. En kapsel erhålls med en enkel optisk anslutning utan någon integrerad fibersvans, som skulle kunna ställa till med problem vid hantering och montering zs av kapseln på ett mönsterkort. Kontaktdonet med sin i ferrulen innehållna fiber kan därvid eventuellt utformas som en lösgörbar och ersättningsbar "fibersvans".

Genom att den ena ferrulen, som bildar det optiska gränssnittet, är placerad strax utanför en gavel hos den kapslade optoelektriska komponenten och den andra ferrulen i gränssnittet är placerad inuti ett kontaktdon, kan sålunda två optiska fibrer på ett kostnadseffektivt sätt upp- solinjeras eller inriktas med varandra. För att i kontaktläget hålla kontakten mellan en fiberände i varje ferrul är plastkapseln och kontaktdonet utformade, så att de kvarhålls i kontaktläget med varandra genom att fjädring finns och med hjälp av samverkande låsytor på kapseln för komponenten och på kontaktdonet, vilka ger ett motstånd mot lossvridning. Frigöring av kontaktdonet från kapseln utförs genom att donet trycks mot kapseln och därefter vrids en as lämplig vinkel.

Med en sådan anordning är, såsom påpekats ovan, den fria änden av fibern i komponen- ten och hos kontaktdonet lätt åtkomlig för polering. Upplinjering av de båda ferrulema med varandra åstadkoms på enkelt sätt med hjälp av ett slitsat upplinjeringsrör. Vid montering av en kapslad komponent enligt ovan, som inte har något kontaktdon anslutet, på mönsterkort kan 40 automatiska monteringsmaskiner av standardtyp användas. Kontaktdonet med sin optiska fiber 520 397 3 för anslutning av komponent utåt monteras senare manuellt.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i detalj med hjälp av ett ej begränsande utföringsexem- pel i samband med den bifogade ritningen, i vilken s - Pig. 1 är en perspektivvy av en optokapsel med delar för den optiska anslutningen delvis isärtagna.

BESKRIVNING Av FöREDRAGi-:N UTFÖRINGSFORM I fig. 1 visas en plastkapsel 1, som innehåller ett optoelektriskt element antytt vid l' och som allmänt har formen av en rektangulär platta med elektriska anslutningsben 1" vid sina io långsidor. Vid den ena kortsidan eller gavelytan finns centralt en urtagning 2, som i det visade utförandet utgörs av en genom plattans hela tjocklek gående utskäming med T-forrn. Andra former är möjliga hos utskärningen, såsom parallelltrapetsliknande former, eller allmänt for- mer, som är trängre vid sitt inlopp, dvs vid partier närmast kortsidan, än vid partier längre in, dvs närmare kapselns inre. Utskärningen är utförd för att säkert kunna kvarhålla ett is kontaktdon i dess kontaktläge med kapseln, så att en vågledare i kontaktdonet trycks mot en ändyta hos en vågledare ansluten till det i kapselns befintliga optoelektriska elementet l”. För detta har urtagningen 2 både uppåt och nedåt lutande sidokanter 3 vid undersidan av T-for- mens båda ut från T-formens liv utgående delar. Mitt på undersidorna av själva T-forrnens ut- gående delar finns alltså en högsta del, som alltså ligger närmare kapselns 1 inre eller mitt än zo de närliggande delarna av undersidorna på de utgående delarna. En konvex eller åsliknande konfiguration erhålls härigenom, som är lämplig för låsning mot en komplementärt utförd, konkav eller rännformig del.

Mitt i urtagningen 2, i dennas längdriktning, ut från kapselns 2 mitt och vinkelrätt mot kapselns motsvarande sidokant, sitter en ferrul 4, som är en cirkulärcylindrisk stav omgivande 25 en längs dess geometriska axel ingjuten optisk fiber 4”. Ferrulen 4 utgår alltså från urtagning- ens 2 längst in mot kapselns 1 mitt liggande parti och utskjuter i det visade utförandet utanför den sidokant eller gavelyta av kapseln 1, där urtagningen 2 är upptagen. Den optiska flbem 4” har en inre ände i kontakt med det optoelektriska elementet 1” i kapseln l och sin fria, yttre ände i plan med ferrulens 4 fria ändyta. Härigenom är dess yttre ände lätt åtkomlig för po- so lering.

Ett upplinjeringsrör 5 har en längsgående slits 5' och har en innerdiameter väl anslutan- de till och något mindre än ytterdiametem hos ferrulen 4. Upplinjeringsröret 5 har en längd, som är betydligt större än ferrulens 4 fria längd, exempelvis något mindre än dennas dubbla längd, och är utfört av fjädrande material, såsom en lämplig metall. ss Kontaktdonet 5" innefattar också en ferrul 6, vars främre del är av i princip samma slag som ferrulen 4, dvs den består av en cylindrisk stav omgivande en koncentriskt liggande op- tisk fiber 7. Den främre delen av ferrulen 6 har samma ytterdiameter som ferrulen 4. Den optiska fibern 7 utgår från ferrulens 6 bakre ände. Ferrulen 6 och flbem 7 är anordnade inuti ett kontaktdonshus 8, som innefattar en rörformig huvuddel, vilken upptar ferrulen 6 och från 40 vilkens bakre ände flbem 7 går vidare till någon annan komponent, ej visad. Huset 8 är vid 520 397 4 sin främre del utformat komplementärt till urtagningen 2 i kapseln 1, så att i det visade utförandet en väsentligen rektangulär fläns 9 sitter vid husets 8 främre, mot kapseln 1 riktade kantyta. Flänsen 9 passar in i armdelarna hos den T-formiga urtagningen 2. Flänsen 9 har en främre plan yta, som ligger vinkelrätt mot husets 8 och fiberns 7 längdriktning. Flänsen är s inte jämntjock, utan dess bakre yta har en konkav utformning, så att den är smalast vid en central linje parallell med den rektangulära formens långsidor. Den bakre ytan uppvisar sålun- da två svagt lutande plana ytor, som ligger symmetriskt i förhållande till den nämnda centrala linjen. I kontaktdonshusets 8 huvuddel finns vidare en skruvtryckfjäder 10, vars främre ände vilar mot en cirkulär fläns 11, anbragt vid den bakre änden av ferrulen 6, och som vid sin io bakre ände anligger mot ett stopp eller ändläge 12 inuti huvuddelen. Stoppet 12 är anbragt, där huvuddelen övergår till ett avsmalnande parti 13, som har mindre innerdiameter. Det av- smalnande partiet 13 har allt större böjlighet ju smalare det blir och fungerar som brytskydd för den däri liggande optiska fibern 7. Flänsen 11 kan kvarhållas i kontaktdonshusets 8 huvud- del på något lämpligt sätt såsom genom någon lämplig inåtgående list i den inre cylindriska is ytan hos huset 8, ej visad.

Vid användning av optokontakten antas först att kontaktdonet 5" är monterat, dvs dess ferrul 6 är anbragt inuti kontaktdonshuset 8, så att ferrulens främre ände ligger införd ett stycke i hålrummet i husets huvuddel. Ferrulen 6 är förspänd till detta främre läge, så att den kan röra sig bakåt, mot kraften från fjädern 10. Upplinjeringshylsan 5 anbringas på antingen zo kapselns 1 ferrul 4 eller på donets 5" ferrul 6. Sedan förs kontaktdonet 5" i pilens 14 riktning, så att upplinjeringshylsan 5 anbringas över den andra ferrulen och styr kontaktdonet. Vid kontakt mellan kapseln l och husets 8 främre del vrids först huset 8, så att flänsen 9 på detta främre del kan passera in i urtagningens 2 smalaste del, T-formens ben. Härvid ligger långsi- doma hos flänsens 9 rektangulära form vinkelrätt mot kapselns 1 plan. Då kommer till slut de 25 fria ändytoma hos ferrulema i fjädrande kontakt med varandra, varvid ferrulen 6 hos kontakt- donet 5" kan röra sig något bakåt, mot kraften från fjädern 10. När flänsen 9 får kontakt med urtagningens 2 botten, vrids huset 8 och därmed flänsen 9 en avpassad vinkel, i det visade utförandet ca 90°, varvid flänsen 9 låses i urtagningen 2 och ferrulen 6 hos kontaktdonet kan återfjädra något, dock hela tiden i kontakt med kapselns ferrul 4. Läsningen åstadkoms genom ao samverkan mellan flänsens 9 konkava utformning och den åsliknande utformningen av T- formens undre begränsningsytor och ger ett tillräckligt motstånd mot lossvridning för exem- pelvis lutningsvinklar av storleksordningen 7° hos de samverkande plana ytorna. Vid lösgöring av kontaktdonet 5" från kapseln 1 utförs de beskrivna arbetsstegen i omvänd ordning.

Genom den ovan beskrivna utformningen av en optisk fibers anslutning till en kapsel har ss alltså en optokapsel åstadkommits utan någon svårhanterad flbersvans men med ett enkelt och robust gränssnitt mot ett okomplicerat kontaktdon. Detta kan eventuellt innefatta ett kort styc- ke optisk fiber 7 med ett anslutningsdon av standardtyp, ej visat, vid sin andra ände, så att en lösgörbar "ñbersvans" erhålls, vilken kan utbytas.

Claims (12)

520 397 5 PATENTKRAV

1. Kapsel innefattande ett optoelement och en optisk fiber förbunden med optoelementet, varvid kapseln är avsedd att förbindas med ett optiskt kontaktdon för kontakt med den optiska fibern, det optiska kontaktdonet har låsflänsar och den optiska fibern går från optoelementet still en ferrul, som omger fibern koncentriskt och är anbragt i en låsurtagning i en sida av kapseln, k ä n n e t e c k n a d av att låsurtagningen är utformad att medge att när kontaktdo- net är infört i låsurtagningen kontaktdonet vid vridning låses i låsurtagningen.

2. Kapsel enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att låsurtagningen är utförd med åtminstone delvis konvext utformade inre begränsningsytor. io

3. Kapsel enligt något av krav l - 2, k ä n n e t e c k n a d av att lâsurtagningen är utförd med T-form, vars mittben eller liv slutar vid en sidokant av kapseln.

4. Kapsel enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att låsurtagningens T-form har sido- delar, vilka har sina begränsningsytor, som är riktade mot sidokanten av kapseln, utförda konvext eller med åsforrn, speciellt i form av lutande plana ytor, vilka bildar en takliknande 15 form.

5. Optiskt kontaktdon för kontaktering av en optisk fiber innefattad i kontaktdonet med en annan, från kontaktdonet åtskild optisk ñber, k ä n n e t e c k n a t av en utskjutande cylindrisk del, som koncentriskt omger en optisk fiber, och en vid slutet av den cylindriska delen åt sidan eller i tvärled utskjutande del, särskilt en fläns, som har en sådan form att den zo vid vridning låses i en låsurtagning i en annan anordning.

6. Optiskt kontaktdon enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att den utskjutande delen är en fläns med väsentligen rektangulär form, sett i den cylindriska delens längdriktning.

7. Optiskt kontaktdon enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att flänsen har en bakre yta med konkav utformning för samverkan med en låsurtagning med på motsvarande ställen zs konvex utfomming.

8. Optiskt kontaktdon enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att flänsens bakre yta har formen av en grund ränna med längdriktning parallell med den rektangulära formens lång- sidor.

9. Optiskt kontaktdon enligt ett av krav 5 - 8, k ä n n e t e c k n a t av fjädrande organ ao för att trycka kontaktdonet och därmed den utskjutande delen, när denna är anbragt i en låsur- tagning, i en riktning parallell med den cylindriska delens längdriktning bort från låsurtag- ningen.

10. Optisk kontaktanordning innefattande en första optisk fiber med en andra optisk fiber för kontaktering av dessa med varandra, k ä n n e t e c k n a d av as - en plattformig kropp, vid och/eller i vilken den första optiska fibern är anbragt, - en låsurtagning belägen i en kant av den plattformiga kroppen, - ett från den plattformiga kroppen åtskilt kontaktdon, - en väsentligen cylindrisk del hos kontaktdonet, som koncentriskt omger ett ändparti av den andra optiska fibern, och 40 - en vid en främre ände av den cylindriska delen åt sidan eller i tvärled från denna utskjutande 520 397 6 del, som har en sådan form, att den när den är införd i låsurtagningen vid vridning låses däri, varigenom kontaktdonet fastlåses vid den plattformiga kroppen.

11. Optisk kontaktanordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av - en första ferrul, som koncentriskt omger ett ändparti av den första optiska fibern och ut- s skjuter från en inre yta i läsurtagningen, - en andra ferrul, som koncentriskt omger ett ändparti av den andra optiska fibern och är belägen åtminstone delvis inuti den väsentligen cylindriska delen hos kontaktdonet, - varvid när kontaktdonet är fastlåst vid den plattformiga kroppen den första och andra ferru- len har främre ändytor, som är i kontakt med varandra. w

12. Optisk kontaktanordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att den andra ferrulen är fjädrande anbragt, så att den, när dess främre ändyta har kontakt med en främre ändyta hos den första ferrulen, kan röra sig i riktning bort från den första ferrulen, varigenom en tryckkraft anbringas över ferrulemas främre ändytor, så att dessa med kraft trycks mot varandra.