WO2005010584A1 - Verfahren zum loesbaren verbinden zweier gruppen von optischen fasern sowie steckverbinder zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

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fiber
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Thomas Ammer
Uhland Goebel
Martin Strasser
Falk Draheim
Peter Nuechter
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Huber+Suhner Ag
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    • G02B6/3885—Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type

Definitions

  • the present invention relates to the field of information transmission using optical fibers. It relates to a method for releasably connecting two groups of optical fibers according to the preamble of claim 1 and a connector for carrying out the method.
  • the single ferrule variants offer the proven quality and reliability and are often easy to configure "in the field". However, the potential for further miniaturization and reduction in manufacturing costs is limited. It has also already been proposed (US Pat. No. 5,436,993) to connect multi-fiber cables to one another by means of a multiplicity of individual ferrule cables. However, the construction of these multiple connectors with single ferrules is complicated and time-consuming and leads to comparatively high plug-in forces.
  • the ferrule which is mostly made of thermoplastics and in which these pins are embedded, is subject to high mechanical loads with repeated mating cycles and temperature fluctuations. This fact and the fact that individual dirt particles can jeopardize the functionality of several fiber connections due to the large contact area pose a clear risk to reliability.
  • the bending principle offers a clear advantage: 5 length tolerances in the order of magnitude of up to ⁇ 50..100 ⁇ m can be easily compensated for, while the contact pressure between the two bent fiber ends remains almost constant.
  • the relatively strong deformation of the fibers also has 10 decisive disadvantages: On the one hand, a minimum bending radius must not be undercut in order to avoid (especially also polarization-dependent) additional optical losses. This limits the minimum overall length of the connector. On the other hand, the bending stress increases the risk of fiber breakage, which can impair reliability 15. Finally, the stress states which occur during the bending of the fibers and are not radially symmetrical with respect to the central fiber axis can lead to permanent changes in the optical transmission behavior. Attempts are being made to take these problems into account by using special fibers. with higher bending strength, or specially coated glass fibers are used 20. However, such additional measures increase the manufacturing costs and make acceptance by users more difficult.
  • the object is achieved by the entirety of the features of claims 1 and 11.
  • the essence of the invention is to precisely align the fiber pairs to be connected individually during the insertion process before the end faces meet, and then to bring about tolerance compensation of the fiber lengths and the necessary contact pressure for the fiber pairs by means of a largely elastic axial compression of the fibers.
  • the individual fibers of the two groups are movably supported over a predetermined free length, and the fibers are fixed in the lateral direction during alignment over the major part of their free length. Due to the lateral fixation, practically the entire free length of the fibers is available for the elastic compression, so that the compressive stress associated with a tolerance compensation is distributed homogeneously over the free fiber length and thus the elastic deformations are kept low.
  • a fiber block is preferably assigned to each group of fibers as a holding element, each group being firmly connected, in particular glued or potted, to the associated fiber block in a rear part of the fiber block, and each fiber having the free length being movable prior to alignment lies on the associated fiber block.
  • Each of the fiber blocks has an end face oriented transversely to the fiber axis. The fibers lying on the fiber block are cut to length so that they protrude from the end face of the fiber block.
  • the end faces of the two fiber blocks are pressed against one another in such a way that the protruding fibers are compressed in the axial direction.
  • the protrusion of the fibers over the end faces of the fiber blocks is preferably a few micrometers, preferably between 5 and 20 micrometers.
  • the design of the end face of the fiber blocks does not necessarily have to consist of a simple plane surface, but can include cutouts or suitable structures, among other things for the purpose of mutual lateral centering of two fiber blocks to be connected in the inserted state.
  • an alignment element is used to align and fix the fibers, which extends in the axial direction essentially over the free lengths of both fibers of a pair of fibers to be connected, and which for each pair of fibers runs in the axial direction , preferably axially invariant guide profile.
  • Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the alignment element for aligning and fixing the fibers is lowered transversely to the axial direction in a relative movement onto the fiber blocks until the fibers lie in pairs in the associated guide profile and are laterally fixed such that the movement of the alignment element relative to the fiber blocks coupled with the relative movement of the fiber blocks to one another, and that the coupling of the movements of the fiber blocks and the alignment element takes place via lateral guide geometries on the fiber blocks and thus cooperating side guides on the alignment element.
  • the means for coupling the movements of the fiber blocks and the alignment element can also be configured differently and placed at other locations on the plug connection.
  • the guide profiles in the alignment element narrow vertically to the guide direction with increasing depth, in particular are V-shaped, and if the fiber pairs are pressed into the guide profiles during alignment and fixing by means of elastically deformable means attached to the fiber blocks.
  • a preferred embodiment of the plug connection according to the invention is characterized in that the alignment means in the coupling comprise an alignment element which is movably mounted transversely to the axial direction relative to the fiber blocks and which has a guide profile which is invariant in the axial direction for each of the fiber pairs on a side facing the fibers.
  • each of the fiber blocks has an end face oriented transversely to the fiber axis, and the fibers lying on the fiber block are cut to length such that they protrude with respect to the end face of the fiber block, the protrusion of the fibers over the end faces of the fiber blocks being a few micrometers, preferably between 5 and 20 microns.
  • the plug connection is designed such that when the plug parts are inserted into the coupling, the alignment element executes a relative movement, coupled to the relative movement of the fiber blocks, relative to the axial direction, coupling means being provided in particular for coupling the movements of fiber blocks and the alignment element, preferably the fiber blocks on the longitudinal sides extending in the axial direction as the coupling means, In particular, have height-variable guide rails which cooperate with the alignment element in a leading manner when the plug parts are inserted.
  • the guide profiles of the alignment element are preferably designed as V-shaped grooves, and the fiber blocks comprise means which, in cooperation with the guide profiles, bring about the alignment and lateral fixation of the fibers, the alignment and fixation means in particular either axially extending fiber grooves or transverse to the axial direction comprise elastically deformable elements, in particular in the form of a flexible membrane or an elastic layer or individual spring elements or a flexible structural element.
  • the connector structure and the assembly are simplified if the groups of fibers are glued to the fiber blocks, the fibers of each group being guided through fiber-holding combs formed on the fiber block, which limit the gluing in the axial direction and determine the free length of the fibers.
  • the fiber blocks preferably consist of a dimensionally stable material, in particular a ceramic, which is matched to the fibers in the thermal expansion coefficient. In particular, they can be polished on the end faces.
  • the alignment element is preferably made of a plastic and in particular by an injection molding process. To increase the surface hardness of the associated guide profiles and to reduce the sliding friction of the fibers on the surface, it can be coated with a dielectric or metallic material or a combination of materials.
  • Figure 1 is a perspective side view of a fiber block for a connector according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a detail of the top perspective view of the unglued fiber block according to FIG. 1 with the fiber grooves, the fiber holding comb and a trench-like depression acting as an adhesive barrier;
  • FIG. 3 shows a perspective side view of an alignment element for aligning and laterally fixing the fibers in the exemplary plug connection
  • Figure 4 is a perspective side view of the interaction of a fiber block with the alignment element in the exemplary connector.
  • FIG. 5 shows a cross section through the arrangement shown in FIG. 4 in the region of the free length of the fibers
  • FIG. 6 shows a cross section through the arrangement shown in FIG. 4 in the region of the trench-like depression behind the fiber holding comb;
  • FIG. 7 shows the assignment of the two fiber blocks in the inserted state of the exemplary plug connection, the alignment element being shown for the sake of visibility; 8 shows the actual assignment of the two fiber blocks and the alignment element in the inserted state of the exemplary plug connection;
  • FIG. 9 in different partial figures (Fig. 9a-f) the different stages of an insertion process in the exemplary connector.
  • Fig. 10 in different partial figures Fig. 10a-d
  • different embodiments of the elastic fixation of the fibers in the V-shaped guide profiles of the alignment element Fig. 10a-d
  • the inventive solution does not need a ferrule in the classic sense. It is designed to meet the following requirements:
  • PC physical contact
  • the basic physical requirements for an efficient optical coupling between two fibers in physical contact consist of a sufficiently good mutual lateral centering, the best possible surface quality of the fiber end surface and a minimal axial contact force in the order of magnitude of approx.0.4 N per fiber (see for example the article by M. Kobayashi et al., Injection Molded Plastic Multifiber Connector Realizing Physical Contact with Fiber Elasticity, IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.5, No.5, P.1271 -1277 (1999)). Due to a smooth surface and the contact pressure, the back reflections (indicated by the
  • the functional principle of the plug connection according to the present invention is based on an individual centering of the individual fibers of the array with respect to their respective counterparts (centering in pairs). This is preferably done within a structure in the manner of an axial V-groove (generally speaking in a guide profile invariant in the axial fiber direction), in which both fibers are aligned with one another without mechanical overdetermination using only two reference surfaces.
  • the fibers to be coupled lie optimally on the surfaces of the guide profile, only the core eccentricity as well as the ellipticity and tolerance of the outside diameter of the fibers are decisive for the positioning tolerances.
  • the central elements of the preferred exemplary embodiment of the plug connection according to the invention are shown in FIGS. 7 and 8 in relation to one another.
  • the plug connection 10 comprises two plug parts S1, S2 (FIG. 9), each with a holding element for the group of fibers of a multi-fiber cable, which is referred to as fiber block 13 or 13 ', and a centering or alignment element 20 in a coupling K.
  • the fiber block 13, 13 ' serves (analogous to the ferrule) to accommodate a group of fibers 12 or 12' of a multi-fiber cable 11 or 11 '.
  • the individual fibers 12, 12 ' lie loosely and roughly pre-centered on the surface of the fiber block 13, 13' in the front part and have a defined projection of a few micrometers, in particular 5 to 20 micrometers, over the Front edge (end face 17) of the fiber block 13, 13 'out.
  • the compression of the fibers 12, 12 ' is set via this projection.
  • the length of the loose storage of the fibers is preferably in the range of a few millimeters, on the one hand to keep the length changes due to different temperature coefficients low and on the other hand to keep the required compression forces low (a few Newtons per fiber or smaller).
  • the guide rails 14, 14 'and side guides 22, 22' instead of the guide rails 14, 14 'and side guides 22, 22', to form other guide means at another point in the plug connection.
  • the coupled relative movement of the alignment element 20 and the fiber blocks 13, 13 ' also enables the individual fibers 12, 12' to be inserted in a defined manner into the guide profiles or grooves 21 provided, which are accommodated in a plateau 23 on the underside of the alignment element 20 (FIG 3). Since this only occurs immediately before the fiber ends to be coupled come into contact, a longer friction path of the fibers 12, 12 'in the guide profiles 21 is avoided. In addition, the individual fibers 12, 12 'can compensate for the remaining positioning tolerances by individual alignment. When the fibers 12, 12 'lie completely against the side walls of the guide profiles 21 and the necessary vertical holding force is thus present, the fibers 12, 12' are compressed in the longitudinal direction until the end face contact of the fiber blocks involved.
  • the fiber block 13 shown in FIG. 1 serves to accommodate the fiber bundle or array of a group of fibers, which in the present example comprises twelve fibers 12.
  • the fibers 12 are glued in a rear part 15 of the fiber block 13 up to the fiber holding comb 16 (see also FIG. 2).
  • the fibers 12 are roughly guided with a free length in the provided fiber grooves 18 (FIGS. 2, 5).
  • the fiber grooves 18 are used for rough prepositioning of the fibers 12, the shape of the fiber grooves 18 being such that the fibers, which for example have a diameter of 125 ⁇ m, can move laterally in an order of magnitude of ⁇ 10 ⁇ m.
  • the following variants can also be used as a base (FIG. 10): • A planar and unstructured base area (without illustration). • A structured base surface provided with recesses 25 with an elastic membrane placed thereon (FIG. 10a). • An unstructured base with a thin elastic layer 26 made of a suitable material (Fig. 10b). • A structured base area provided with recesses 28 with spring elements 27 machined directly out of the block (FIG. 10c). A flexible structural element 29 (FIG. 10d) subsequently inserted into a recess 30, as has been proposed in a different context, for example in US Pat. No. 6,132,105.
  • the geometry of the fiber holding comb 16, 16 ' is intended to facilitate the insertion of the fibers 12, 12' and to close the gluing point towards the front part of the fiber block 13, 13 '(FIG. 6). Therefore, immediately after the fiber holding comb 16, 16 'there is a transverse trench-like depression 19 (FIG. 3) as an adhesive stop (capillary barrier).
  • the fibers 12, 12 ' are glued into the fiber blocks 13, 13' or processed after gluing in such a way that there is an exact projection of the fiber ends over the end face 17 of the fiber block 13, 13 '. This projection corresponds to the compression in the inserted state of the plug connection 10.
  • the material of the fiber blocks 13, 13 ' is primarily mechanical stability, shape retention and above all the thermal expansion coefficient are decisive.
  • the thermal expansion coefficients of fiber block 13, 13 'and glass fibers 12, 12' must be matched as well as possible so that the temperature dependence of the fiber overhang can be kept as low as possible (and thus the contact pressure between the fibers ensured).
  • a ceramic is particularly suitable as a suitable material.
  • the alignment element 20 shown in the inverted state in FIG. 3 serves for the final alignment or positioning of the fibers 12, 12 ′ in the inserted state via corresponding guide profiles 21 in the form of V-grooves.
  • the V-grooves are symmetrical with any angle, for example a 60 ° angle.
  • the length of the guide profiles 21 or V-grooves is selected such that in the inserted state approx. 3 ⁇ of the free length of the fibers 12, 12 'in the fiber block 13, 13' lie against the groove (FIG. 4).
  • the thermal expansion of the alignment element 20 in the axial direction, i.e. in the direction of the guide profiles 21, is only of limited importance for the functionality of the connector 10.
  • the fiber blocks 13, 13 'and the alignment element 20 perform mechanically coupled relative movements in the plug connection 10 during the insertion process, which enable the fibers 12, 12' to be inserted in the guide profiles 21 of the alignment element 20 in a stepwise manner.
  • the mechanical coupling of the relative movements takes place via suitable coupling means, in the exemplary embodiment shown via the to the Longitudinally variable guide rails 14, 14 'arranged on the long sides of the fiber blocks 13, 13', each comprising a higher plateau 14b and two inclined ramps 14a, 14c.
  • these guide rails 14, 14 ' are "moved" by the side guides 22, 22' formed on the underside of the alignment element 20, as can be seen in FIG. 9.
  • the starting point is the configuration shown in FIG. 9a, in which the fiber blocks 13, 13 'in the plug parts S1, S2 are still far apart and the alignment element 20 is raised.
  • the alignment element 20 lowers in a relative movement such that it rests in an initial contact on the front ramps 14c of the fiber blocks 13, 13 '(FIG. 9b).
  • the alignment element 20 is raised in a relative movement when the front ramps 14c are moved away, so that the fibers 12, 12 'cannot hit the edges of the alignment element 20 with their front ends (FIG. 9c).
  • the alignment element 20 When reaching the rear ramp 14a of the fiber blocks 13, 13 '(FIG. 9d), the alignment element 20 slowly lowers in a relative movement, so that the fibers 12, 12' slide into the guide profiles 21 (V-grooves) of the alignment element 20.
  • the material and manufacturing process for the fiber blocks 13, 13 'and the alignment element 20 can be characterized as follows:
  • Fiber block The fiber block should have the smallest possible difference in the thermal expansion coefficient (CTE) to the fibers 12, 12 '. On the other hand, the production of the block should be manageable at low cost and safely.
  • the following materials are therefore possible: • Glass / quartz; best adjustment regarding CTE; Processing using etching technologies in the wafer area. • silicon; good CTE adaptation; Processing using etching technologies in the wafer area. • Foturan ® ; the photosensitive glass ceramic can be processed using lithographic and etching methods in the wafer area; relatively good CTE adaptation. • zirconia or alumina ceramic; Injection molding process possible; flexible design; relatively good CTE adaptation; conventional machining before and after sintering possible.
  • the alignment element 20 need not necessarily be adapted in the CTE. However, the surface structure must be precise to ensure precise alignment of the fiber pairs. Possible materials and manufacturing processes are: • Injection molding processes with high-quality polymers such as PPS or LCP; high dimensional accuracy; high temperature stability; comparatively good abrasion resistance; Plasma coating possible; the injection molding tools must be manufactured with great precision. • silicon; Processing by etching technologies in the wafer area; high accuracy achievable.

Abstract

Bei einem Verfahren zum lösbaren Verbinden zweier Gruppen von einzelnen, parallel angeordneten Fasern (12, 12'), die in einer quer zur Faserachse liegenden Ebene enden und jeweils durch eine Stirnfläche begrenzt sind, werden die Fasern (12, 12') der beiden Gruppen in axialer Richtung mit den Stirnflächen aufeinander zu bewegt, bis alle einander zugeordneten Fasern (12, 12') der Gruppen mit ihren Stirnflächen aneinander stossen, wobei die einander zugeordneten Fasern (12, 12') der beiden Gruppen vor dem Aneinanderstossen paarweise aufeinander ausgerichtet werden, und wobei nach dem Aneinanderstossen Unterschiede in den Längen der einzelnen Fasern (12, 12') durch eine elastische Verformung der Fasern (12, 12') ausgeglichen werden. Bei einem solchen Verfahren werden die mit einer Biegung der Fasern verbundenen Nachteile dadurch vermieden, dass der Längenausgleich der Fasern (12, 12') im wesentlichen durch eine Stauchung der Fasern (12, 12') in axialer Richtung erfolgt.

Description

BESCHREIBUNG
VERFAHREN ZUM LÖSBAREN VERBINDEN ZWEIER GRUPPEN VON OPTISCHEN FASERN SOWIE STECKVERBINDER ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Informationsübertragung mittels optischer Fasern. Sie betrifft ein Verfahren zum lösbaren Verbinden zweier Gruppen von optischen Fasern gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Steckverbinder zur Durchführung des Verfahrens.
Ein solches Verfahren ist z.B. aus der Druckschrift US-B2-6,582,134 bekannt.
STAND DER TECHNIK
In der Technik der optischen Informationsübertragung per Glasfaserkabel besteht aus Gründen der steigenden Integration der Wunsch nach einem ferrulenlosen faseroptischen Steckverbinder hoher Packungsdichte. Die Anwendungen eines solchen Steckers liegen beispielsweise im Bereich optischer Interconnects (Rack- Rack, Backplanes), optischen Verteilern oder Faser-Managementsystemen. Durch die zu erwartende Zunahme der Zahl optischer Verbindungen innerhalb dieser Systeme nimmt die Forderung nach einer höheren Integration zu, wodurch auch die Anforderungen an die Verbindungstechnik immer weiter steigen.
Die bereits heute verfügbaren Lösungen basieren grösstenteils auf miniaturisierten Varianten von Einzelferrulen-Steckverbindern oder auf sogenannten MT-Ferrulen (MT = Mechanical Transfer) bzw. kompatiblen Techniken. In heutigen Faserverteilsystemen nehmen die mit den Steckverbindern ausgestatteten Verteilerleisten einen wesentlichen Anteil am Gesamtplatzbedarf ein.
Die Einzelferrulen-Varianten bieten die bewährte Qualität und Zuverlässigkeit und sind oft auf einfache Weise "im Feld" konfigurierbar. Jedoch ist das Potential für eine weitere Miniaturisierung und Senkung der Herstellungskosten limitiert. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden (US-A-5,436,993), in einer Steckverbindung mittels einer Vielzahl von einzelnen Ferrulen Multifaserkabel miteinander zu verbinden. Der Aufbau dieser Mehrfach-Steckverbinder mit Einzelferrulen ist jedoch kompliziert und aufwändig und führt zu vergleichsweise hohen Steckkräften.
Bei den auf MT-Ferrulen basierenden Verbindern (siehe z.B. Fig. 7 der eingangs genannten US-B2-6,582,134) ist die hohe Packungsdichte gegeben, allerdings ist die Leistung und Zuverlässigkeit meist nur im Multimode-Bereich (MM) ausreichend sichergestellt. Dort konnten sich derartige Verbinder vor allem bei MM-Transceiver-Modulen als Quasi-Standard etablieren. Single-Mode-Varianten (SM) sind zwar erhältlich, stellen jedoch sehr hohe Anforderungen an die Fertigungstechnologien und sind somit verhältnismässig teuer in der Herstellung. Zudem wird die hohe Präzision bei der Faserpositionierung, die mit den (meist spritzgegossenen) Abformteilen der MT-Ferrulen erreicht werden kann, durch die Toleranzkette über die im Verhältnis zu den Fasern relativ gross dimensionierten Führungsstifte teilweise unterminiert. Die zumeist aus Thermoplasten gefertigte Ferrule, in die diese Stifte eingebettet sind, unterliegt hohen mechanischen Belastungen bei wiederholten Steckzyklen und Temperaturschwankungen. Dieser Umstand und die Tatsache, dass aufgrund der grossen Kontaktfläche einzelne Schmutzpartikel die Funktionsfähigkeit mehrerer Faserverbindungen gefährden können, stellen ein deutliches Risiko für die Zuverlässigkeit dar.
Neben diesen beiden Ansätzen existieren bereits auch Beispiele für Steckverbinder, die ohne eine Ferrule auskommen (ferrulenlose oder Bare Fiber bzw. BF-Stecker). Zu erwähnen wäre hier die Volition™-Familie der Firma 3M (siehe z.B. die US-A-5,381 ,498), der OptoClip®-Verbinder der Firma Deutsch, und insbesondere der Fiber-PC(FPC)-Verbinder der Firma NTT (mit "Trichterloch"- Zentrierelement; siehe z.B. den Artikel von M. Kobayashi et al„ Injection Molded Plastic Multifiber Connector Realizing Physical Contact with Fiber Elasticity, IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.5, No.5, P.1271-1277 (1999) bzw. Fig.δA und 8B der eingangs genannten US-B2-6,582,134). Alle diese drei Beispiele basieren auf dem Prinzip S-förmig gebogener Fasern (engl. „buckling") und einer individuellen Ausrichtung der einzelnen Fasern. Allerdings ist lediglich bei der NTT-Lösung eine hohe Packungsdichte von vornherein gewährleistet. Eine Weiterentwicklung des FPC-Verbinders (EP-A2-1 241 500) verwendet anstelle des Trichterloches Öffnungen mit V-förmigem Profil, in welchen die eingesteckten Fasern durch eine beim Einstecken entstehende Verbiegung an die Wände gedrückt und damit präzise ausgerichtet werden. Ein ähnliches, auf dem „buckling" beruhendes Prinzip ist auch bei WO-A2-02/056060 verwirklicht. In der eingangs genannten US-B2-6,582,134 ist das „buckling" mit einer Ausrichtung der einzelnen Faserpaare beim Einstecken mittels V-Nuten kombiniert.
Alle diese Ansätze, die auf dem Biege-Prinzip beruhen, gehen von der Prämisse aus, dass eine sehr hohe Längentoleranz der Faserenden (absolut und zwischen den Fasern), bedingt durch die Präparation und/oder durch unterschiedliche thermische Ausdehnung der beteiligten Steckerkomponenten, ausgeglichen werden muss. Letzterer Effekt kommt vor allem bei Verwendung von Standard- Polymeren im Kunststoffspritzguss zum Tragen.
In dieser Hinsicht bietet das Biege-Prinzip einen klaren Vorteil: Es können 5 Längentoleranzen in einer Grössenordnung von bis zu ± 50..100 μm problemlos kompensiert werden, wobei der Anpressdruck zwischen den beiden gebogenen Faserenden nahezu konstant bleibt.
Die verhältnismässig starke Deformation der Fasern birgt jedoch auch 10 entscheidende Nachteile: Zum einen darf ein minimaler Biegeradius nicht unterschritten werden, um (speziell auch polarisationsabhängige) zusätzliche optische Verluste zu vermeiden. Dadurch wird die minimale Baulänge der Steckverbinder begrenzt. Zum anderen erhöht sich durch die Biegespannungen die Gefahr des Faserbruches, wodurch die Zuverlässigkeit beeinträchtigt werden 15 kann. Schliesslich können die bei der Biegung der Fasern auftretenden, bezüglich der zentralen Faserachse nicht-radialsymmetrischen Spannungszustände zu dauerhaften Veränderungen des optischen Übertragungsverhaltens führen. Es wird zwar versucht, diesen Problemen Rechnung zu tragen, indem Spezialfasem ' . mit höherer Biegefestigkeit, bzw. speziell beschichtete Glasfasern verwendet 20 werden. Solche Zusatzmassnahmen erhöhen jedoch die Herstellungskosten und erschweren die Akzeptanz bei den Anwendern.
Weiterhin ist in der US-B 1-6,371 ,661 vorgeschlagen worden, bei Multifaser- Steckverbindem wie z.B. dem o.g. MT-Steckverbinder, bei denen die zu
25 verbindenden Fasern jeweils fest in Bohrungen in einer gemeinsamen Ferrule eingebaut sind, einen vergrösserten Überstand der Fasern über die Frontseiten der Ferrulen von 5 bis 100 μm vorzusehen, um unter Ausnutzung der Elastizität der Fasern die Stirnflächen der Fasern mit guter Qualität miteinander in Kontakt zu bringen. Wie aus der Bemerkung in Spalte 2, Zeilen 29-32 der Druckschrift mit
30 dem Hinweis auf die US-A-4,907,335 zu schliessen ist, wird der mit dieser Lösung erreichbare gute Kontakt offenbar auf ein „buckling" zurückgeführt, welches im Bereich des vergrösserten Überstands der Fasern auftritt. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum lösbaren Verbinden zweier
Gruppen optischer Fasern anzugeben, welches die Nachteile bekannter Lösungen und insbesondere die mit dem „buckling" bzw. der Verbiegung der Fasern verbundenen Nachteile vermeidet und gleichzeitig einen präzise ausgerichteten und optisch hochwertigen Kontakt aller Faserpaare ermöglicht, sowie einen preisgünstig herstellbaren Steckverbinder zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, die zu verbindenden Faserpaare während des Einsteckvorgangs vor dem Aneinanderstossen der Stirnseiten einzeln präzise auszurichten und dann einen Toleranzausgleich der Faserlängen und den notwendigen Anpressdruck für die Faserpaare durch eine weitgehend elastische axiale Stauchung der Fasern herbeizuführen.
Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens sind die einzelnen Fasern der beiden Gruppen über eine vorgegebene freie Länge beweglich gelagert, und werden die Fasern beim Ausrichten über den überwiegenden Teil ihrer freien Länge in lateraler Richtung fixiert. Durch die laterale Fixierung steht für die elastische Stauchung praktisch die gesamte freie Länge der Fasern zur Verfügung, so dass sich die mit einem Toleranzausgleich verbundene Druckspannung homogen über die freie Faserlänge verteilt und somit die elastischen Deformationen gering gehalten werden.
Vorzugsweise ist jeder Gruppe von Fasern als Halteelement ein Faserblock zugeordnet, wobei jede Gruppe mit dem zugehörigen Faserblock in einem hinteren Teil des Faserblocks fest verbunden, insbesondere verklebt oder vergossen ist, und jede Faser mit der freien Länge vor dem Ausrichten beweglich auf dem zugehörigen Faserblock liegt. Jeder der Faserblöcke weist eine quer zur Faserachse orientierte Stirnseite auf. Die auf dem Faserblock liegenden Fasern sind derart abgelängt, dass sie bezüglich der Stirnseite des Faserblocks einen Überstand haben. Zum Verbinden der beiden Gruppen von Faser werden die beiden Faserblöcke mit ihren Stirnseiten derart gegeneinander gedrückt, dass die überstehenden Fasern in axialer Richtung gestaucht werden. Bevorzugt beträgt der Überstand der Fasern über die Stirnseiten der Faserblöcke einige Mikrometer, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Mikrometer.
Die Ausgestaltung der Stirnfläche der Faserblöcke muss hierbei nicht notwendigerweise in einer einfachen Planfläche bestehen, sondern kann Aussparungen oder geeignete Strukturen, unter Anderem zum Zwecke einer gegenseitigen lateralen Zentrierung zweier zu verbindender Faserblöcke im gesteckten Zustand beinhalten.
Gemäss einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung wird zum Ausrichten und Fixieren der Fasern ein Ausrichtungselement verwendet, welches sich in axialer Richtung im wesentlichen über die freien Längen beider Fasern eines zu verbindenden Faserpaares erstreckt, und welches für jedes Faserpaar ein in axialer Richtung verlaufendes, vorzugsweise axial invariantes Führungsprofil aufweist.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Ausrichtungselement zum Ausrichten und Fixieren der Fasern quer zur axialen Richtung in einer Relativbewegung auf die Faserblöcke abgesenkt wird, bis die Fasern paarweise in dem zugehörigen Führungsprofil liegen und lateral fixiert sind, dass die Bewegung des Ausrichtungselements relativ zu den Faserblöcken mit der relativen Bewegung der Faserblöcke zueinander gekoppelt erfolgt, und dass die Kopplung der Bewegungen der Faserblöcke und des Ausrichtungselements über seitliche Führungsgeometrien an den Faserblöcken und damit zusammenwirkende Seitenführungen an dem Ausrichtungselement erfolgt. Hierdurch lässt sich eine einfache und sichere Ausrichtung und Fixierung der Faserpaare erreichen. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung die Mittel zur Kopplung der Bewegungen der Faserblöcke und des Ausrichtungselements auch anders ausgestaltete und an anderen Orten der Steckverbindung platziert sein.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Führungsprofile im Ausrichtungselement sich vertikal zur Führungsrichtung mit zunehmender Tiefe verengen, insbesondere V-förmig ausgebildet sind, und wenn die Faserpaare beim Ausrichten und Fixieren mitteis an den Faserblöcken angebrachter, elastisch verformbarer Mittel in die Führungsprofile gedrückt werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtmittel in der Kupplung ein quer zur axialen Richtung relativ zu den Faserblöcken beweglich gelagertes Ausrichtungselement umfassen, welches auf einer den Fasern zugewandten Seite für jedes der Faserpaare ein in axialer Richtung invariantes Führungsprofil aufweist.
Insbesondere weist jeder der Faserblöcke eine quer zur Faserachse orientierte Stirnseite auf, und die auf dem Faserblock liegenden Fasern sind derart abgelängt, dass sie bezüglich der Stirnseite des Faserblocks einen Überstand haben, wobei der Überstand der Fasern über die Stirnseiten der Faserblöcke einige Mikrometer, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Mikrometer, beträgt.
Um beim Einslecken einen sicheren, vorgegebenen Ablauf der Ausricht- und
Fixiervorgänge zu erreichen, ist die Steckverbindung derart ausgebildet, dass das Ausrichtungselement beim Einstecken der Steckerteile in die Kupplung eine mit der relativen Bewegung der Faserblöcke zueinander gekoppelte Relativbewegung quer zur axialen Richtung ausführt, wobei insbesondere zur Kopplung der Bewegungen von Faserblöcken und Ausrichtungselement Kopplungsmittel vorgesehen sind, wobei als Kopplungsmittel vorzugsweise die Faserblöcke an den Längsseiten sich in axialer Richtung erstreckende Führungsgeometrien, insbesondere höhenvariable Führungsschienen aufweisen, welche beim Einstecken der Steckerteile mit dem Ausrichtungselement führend zusammenwirken.
Die Führungsprofile des Ausrichtungselements sind vorzugsweise als V-förmige Nuten ausgebildet, und die Faserblöcke umfassen Mittel, welche in Zusammenwirkung mit den Führungsprofilen die Ausrichtung und laterale Fixierung der Fasern bewirken, wobei die Ausrichtungs- und Fixierungsmittel insbesondere entweder axial verlaufende Fasernuten oder quer zur axialen Richtung elastisch verformbare Elemente, insbesondere in Form einer flexiblen Membran oder einer elastischen Schicht oder einzelner Federelemente oder eines flexiblen Strukturelements, umfassen.
Der Steckverbinderaufbau und die Konfektionierung vereinfachen sich, wenn die Gruppen der Fasern mit den Faserblöcken verklebt sind, wobei die Fasern jeder Gruppe durch auf dem Faserblock ausgebildete Faserhaltekämme geführt sind, welche die Verklebung in axialer Richtung begrenzen und die freie Länge der Fasern bestimmen.
Die Faserblöcke bestehen vorzugsweise aus einem formstabilen, den Fasern im thermischen Ausdehnungskoeffizienten angepassten Material, insbesondere einer Keramik. Insbesondere können sie an den Stirnseiten poliert sein. Das Ausrichtungselement ist dagegen vorzugsweise aus einem Kunststoff und insbesondere durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Es kann zur Erhöhung der Oberflächenhärte der zugehörigen Führungsprofile und zur Verminderung der Gleitreibung der Fasern auf der Oberfläche mit einem dielelektrischen oder metallischen Material bzw. einer Materialkombination beschichtet sein.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht einen Faserblock für eine Steckverbindung gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 in einem Ausschnitt die perspektivische Draufsicht auf den unverklebten Faserblock gemäss Fig. 1 mit den Fasernuten, dem Faserhaltekamm und einer als Klebebarriere wirkenden grabenartigen Vertiefung;
Fig. 3 in einer perspektivischen Seitenansicht ein Ausrichtungselement zur Ausrichtung und lateralen Fixierung der Fasern in der beispielhaften Steckverbindung;
Fig. 4 in einer perspektivischen Seitenansicht das Zusammenwirken eines Faserblocks mit dem Ausrichtungselement in der beispielhaften Steckverbindung;
Fig. 5 einen Querschnitt durch die in Fig. 4 gezeigten Anordnung im Bereich der freien Länge der Fasern;
Fig. 6 einen Querschnitt durch die in Fig. 4 gezeigten Anordnung im Bereich der grabenartigen Vertiefung hinter dem Faserhaltekamm;
Fig. 7 die Zuordnung der beiden Faserblöcke im eingesteckten Zustand der beispielhaften Steckverbindung, wobei das Ausrichtungselement der Sichtbarkeit wegen abgehoben dargestellt ist; Fig. 8 die tatsächliche Zuordnung der beiden Faserblöcke und des Ausrichtungselements im eingesteckten Zustand der beispielhaften Steckverbindung;
Fig. 9 in verschiedenen Teilfiguren (Fig. 9a-f) die verschiedenen Stadien eines Einsteckvorgangs bei der beispielhaften Steckverbindung; und
Fig. 10 in verschiedenen Teilfiguren (Fig. 10a-d) verschiedene Ausführungsformen der elastischen Fixierung der Fasern in den V- förmigen Führungsprofilen des Ausrichtungselements.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die erfinderische Lösung kommt ohne eine Ferrule im klassischen Sinne aus. Sie ist so ausgelegt, dass sie folgenden Anforderungen genügt:
• Monomode- und Multimode-tauglich • Niedrige Einfügedämpfung • Temperaturbereich: -40° ...85°C • Hohe Steckzuverlässigkeit • Hohe mechanische Stabilität • Verbindung von Multifaserkabeln (mit vorzugsweise 8- oder 12 Einzelfasern) oder beliebige Anzahl von Einzelfasern • Steckverbinder für beliebiges Rastermass und Durchmesser der Fasern (vorzugsweise Fasern mit 125 Mikrometer Durchmesser und äquidistantem Raster von 250 Mikrometer)
Die grundlegenden physikalischen Notwendigkeiten für eine effiziente optische Kopplung zwischen zwei Fasern im physischen Kontakt (PC) bestehen aus einer ausreichend guten gegenseitigen lateralen Zentrierung, einer möglichst guten Oberflächenqualität der Faserendfläche und einer minimalen axialen Anpresskraft in der Grössenordnung von ca. 0,4 N pro Faser (siehe z.B. den Artikel von M. Kobayashi et al., Injection Molded Plastic Multifiber Connector Realizing Physical Contact with Fiber Elasticity, IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.5, No.5, P.1271 -1277 (1999)). Durch eine glatte Oberfläche und den Anpressdruck werden vor allem die Rückreflexionen (angegeben durch den
Dämpfungswert) minimiert. Entscheidend ist dabei, dass diese Bedingungen über den gesamten Temperaturbereich, sowie über die gesamte Betriebsdauer hin gewährleistet sind.
Das Funktionsprinzip der Steckverbindung gemäss der vorliegenden Erfindung basiert auf einer individuellen Zentrierung der einzelnen Fasern des Arrays zu ihren jeweiligen Gegenpartnern (paarweise Zentrierung). Vorzugsweise geschieht dies innerhalb einer Struktur nach Art einer axialen V-Nut (generell gesprochen in einem in axialer Faserrichtung invariantem Führungsprofil), in der beide Fasern ohne mechanische Überbestimmung über lediglich zwei Referenzflächen zueinander ausgerichtet werden.
Unter der Voraussetzung, dass die zu koppelnden Fasern optimal an den Flächen des Führungsprofils anliegen, sind für die Positionierungstoleranzen lediglich die Kernexzentrizität, sowie die Elliptizität und Toleranz des Aussendurchmessers der Fasern ausschlaggebend.
Wesentlich ist, dass ein lineares, elastisches Stauchen der Fasern in axialer Richtung den nötigen Anpressdruck der Fasern gegeneinander sicherstellt. Diese (lineare) Kompression muss einerseits genügend gross dimensioniert sein, damit die Längentoleranzen, bedingt durch die Bearbeitung und durch thermische Ausdehnungen, kompensiert werden können. Andererseits sollte nach Möglichkeit die Grenzkraft zum Verbiegen der Fasern nicht überschritten werden. Auf diese Weise wird die Problematik des Biege-Prinzips umgangen und die geometrischen Gegebenheiten können so einfach wie möglich gehalten werden. Ausserdem können so unerwünschte anisotrope Belastungen der Fasern weitgehend vermieden werden. Bei idealer Stauchung (zentral und ohne anfängliches Biegemoment) treten nur isotrope Spannungen auf, die auf die Zuverlässigkeit der Fasern einen geringen Einfluss haben. Als Konsequenz des gewählten Ansatzes ergeben sich besondere Anforderungen an die Präzision der Faserbearbeitung und die Materialwahl.
Die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung konzentriert sich auf die wesentlichen Elemente der neuartigen Steckverbindung und deren Zusammenwirken beim Einsteckvorgang. Die Gesamtkonfiguration und Ausgestaltung der Steckverbinder mit den notwendigen Gehäusen, Einrast- und Entriegelungsvorrichtungen, Zugentlastungen, Verschraubungen und dgl. sind der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen und können durch den Fachmann in geeigneter Weise ergänzt werden.
Die zentralen Elemente des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Steckverbindung sind in Fig. 7 und 8 in ihrer Relation zueinander wiedergegeben. Die Steckverbindung 10 umfasst zwei Steckerteile S1, S2 (Fig. 9) mit je einem Halteelement für die Gruppe von Fasern eines Multifaserkabels, das als Faserblock 13 bzw. 13' bezeichnet wird, sowie in einer Kupplung K ein Zentrier- oder Ausrichtungselement 20.
Der Faserblock 13, 13' dient (analog zur Ferrule) der Aufnahme einer Gruppe von Fasern 12 bzw. 12' eines Multifaserkabels 11 bzw. 11'. Jedoch liegen die einzelnen Fasern 12, 12' - anders als bei einer Ferrule - im vorderen Teil lose und grob vorzentriert auf der Oberfläche des Faserblocks 13, 13' auf und haben einen definierten Überstand von einigen Mikrometern, insbesondere 5 bis 20 Mikrometern, über die Vorderkante (Stirnseite 17) des Faserblocks 13, 13' hinaus. Über diesen Überstand wird die Stauchung der Fasern 12, 12' eingestellt. Die Länge der losen Lagerung der Fasern mit beispielsweise einem Durchmesser von 125 μm ist vorzugsweise im Bereich von wenigen Millimetern, um einerseits die Längenänderungen bedingt durch verschiedene Temperaturkoeffizienten gering zu halten und andererseits die erforderlichen Kompressionskräfte gering zu halten (wenige Newton pro Faser oder kleiner).
Eine an den äusseren Längsseiten der Faserblöcke 13, 13' sowie des Ausrichtungselements 20 angeordnete "Kulissen"-Führung mit den höhenvariablen Führungsschienen 14, 14' und Seitenführungen 22, 22' (Fig. 3) bewirkt im Zusammenhang mit den sich vertikal zur Führungsrichtung in der Tiefe verengenden Führungsprofilen 21 eine stufenweise Verengung der Positioniertoleranzen während des Steckvorgangs (siehe den Ablauf in Fig. 9). Es ist aber auch denkbar, die mit dem Einsteckvorgang verknüpfte Toleranzverengung auf andere Weise zu realisieren, z.B. durch Einsatz einer breitenvariablen Komponente oder durch ein eigenes Profil an den Aussenseiten der Faserblöcke 13, 13'. Desgleichen ist es denkbar, anstelle der Führungsschienen 14, 14' und Seitenführungen 22, 22' andere Führungsmittel an anderer Stelle der Steckverbindung auszubilden.
Die gekoppelte Relativbewegung des Ausrichtungselements 20 und der Faserblöcke 13, 13' ermöglicht zudem ein definiertes Eingleiten der einzelnen Fasern 12, 12' in die vorgesehenen Führungsprofile bzw. -nuten 21, die in einem Plateau 23 auf der Unterseite des Ausrichtungselements 20 untergebracht sind (Fig. 3). Da dies erst unmittelbar vor dem Kontakt der zu koppelnden Faserenden geschieht, wird ein längerer Reibungsweg der Fasern 12, 12' in den Führungsprofilen 21 vermieden. Zudem können die einzelnen Fasern 12, 12' durch individuelle Ausrichtung die restlichen Positioniertoleranzen kompensieren. Wenn die Fasern 12, 12' komplett an den Seitenwänden der Führungsprofile 21 anliegen und somit die nötige vertikale Haltekraft vorhanden ist, werden die Fasern 12, 12' bis zum stirnseitigen Kontakt der beteiligten Faserblöcke in Längsrichtung gestaucht.
Der in Fig. 1 dargestellte Faserblock 13 dient der Aufnahme des Faserbündels oder -arrays einer Gruppe von Fasern, das im vorliegenden Beispiel zwölf Fasern 12 umfasst. Die Fasern 12 werden in einem hinteren Teil 15 des Faserblocks 13 bis hin zum Faserhaltekamm 16 eingeklebt (siehe auch Fig. 2). Im vorderen Teil des Faserblocks 13 liegen die Fasern 12 mit einer freien Länge grob geführt in dafür vorgesehenen Fasernuten 18 (Fig. 2, 5). Die Fasernuten 18 dienen der groben Vorpositionierung der Fasern 12, wobei die Formgebung der Fasernuten 18 dergestalt ist, dass sich die Fasern, die beispielsweise einen Durchmesser von 125 μm aufweisen, in einer Grössenordnung von ±10 μm seitlich bewegen können.
Alternativ zu diesen Fasernuten 18 können auch folgende Varianten als Unterlage verwendet werden (Fig. 10): • Eine planare und unstrukturierte Grundfläche (ohne Abbildung). • Eine mit Ausnehmungen 25 versehene strukturierte Grundfläche mit aufgelegter elastischer Membran (Fig. 10a). • Eine unstrukturierte Grundfläche mit dünner elastischer Schicht 26 aus einem geeigneten Material (Fig. 10b). • Eine mit Ausnehmungen 28 versehene strukturierte Grundfläche mit direkt aus dem Block herausgearbeitete Federelementen 27 (Fig. 10c). • Ein nachträglich in eine Ausnehmung 30 eingesetztes flexibles Strukturelement 29 (Fig. 10d), wie es beispielsweise in der US-A-6,132,105 in einem anderen Zusammenhang vorgeschlagen worden ist.
Die Geometrie des Faserhaltekamms 16, 16' soll das Einlegen der Fasern 12, 12' erleichtern und die Klebestelle zum vorderen Teil des Faserblocks 13, 13' hin abschliessen (Fig. 6). Daher befindet sich unmittelbar im Anschluss an den Faserhaltekamm 16, 16' eine quer verlaufende grabenartige Vertiefung 19 (Fig. 3) als Kleberstopp (Kapillarbarriere).
Die Fasern 12, 12' werden so in die Faserblöcke 13, 13' eingeklebt bzw. nach dem Einkleben so bearbeitet, dass sich ein exakter Überstand der Faserenden über die Stirnseite 17 des Faserblocks 13, 13' ergibt. Dieser Überstand entspricht der Kompression im eingesteckten Zustand der Steckverbindung 10.
Für die Wahl des Materials der Faserblöcke 13, 13' ist in erster Linie die mechanische Stabilität, Formtreue und vor allem der thermische Ausdehnungskoeffizient ausschlaggebend. Damit die Temperaturabhängigkeit des Faserüberstands möglichst gering gehalten (und somit die Anpresskraft zwischen den Fasern sichergestellt) werden kann, müssen die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Faserblock 13, 13' und Glasfasern 12, 12' möglichst gut angepasst sein. Als geeignetes Material kommt insbesondere eine Keramik in Frage.
Das in Fig. 3 im umgedrehten Zustand dargestellte Ausrichtungselement 20 dient der endgültigen Ausrichtung bzw. Positionierung der Fasern 12, 12' im eingesteckten Zustand über entsprechende Führungsprofile 21 in Form von V- Nuten. Die V-Nuten sind symmetrisch mit einem beliebigen Winkel, zum Beispiel einem 60°-Winkel, ausgeprägt. Die Länge der Führungsprofile 21 bzw. V-Nuten ist so gewählt, dass im eingesteckten Zustand ca. 3Λ der freien Länge der Fasern 12, 12' im Faserblock 13, 13'an der Nut anliegen (Fig. 4).
Die thermische Ausdehnung des Ausrichtungselements 20 in axialer Richtung , d.h., in Richtung der Führungsprofile 21, ist für die Funktionalität des Steckverbinders 10 nur von begrenzter Bedeutung. In Querrichtung können unterschiedliche Ausdehnungen von einigen Mikrometern im Verhältnis zum Führungsblock 13, 13' in Kauf genommen werden, da sich die Fasern 12, 12' individuell ausrichten können. Es muss jedoch ein ausreichender Abstand zwischen der Klebestelle (Faserhaltekamm 16, 16' bzw. Vertiefung 19) und dem Anfang der Führungsprofile 21 eingehalten werden, um zu grosse Scherkräfte zu vermeiden.
Wie bereits weiter oben erwähnt, führen in der Steckverbindung 10 die Faserblöcke 13, 13' und das Ausrichtungselement 20 beim Einsteckvorgang mechanisch gekoppelte Relativbewegungen aus, die ein stufenweises Einlegen der Fasern 12, 12' in die Führungsprofile 21 des Ausrichtungselements 20 ermöglichen. Die mechanische Kopplung der Relativbewegungen erfolgt über geeignete Kopplungsmittel, im dargestellten Ausführungsbeispiel über die an den Längsseiten der Faserblöcke 13, 13' angeordneten höhenvariablen Führungsschienen 14, 14', die jeweils ein höherliegendes Plateau 14b und zwei schräge Rampen 14a, 14c umfassen. Beim Einstecken werden diese Führungsschienen 14, 14' durch die auf der Unterseite des Ausrichtungselements 20 ausgebildeten Seitenführungen 22, 22' „abgefahren", wie dies in Fig. 9 zu sehen ist.
Ausgangspunkt ist die in Fig. 9a dargestellte Konfiguration, bei der die Faserblöcke 13, 13' in den Steckerteilen S1, S2 noch weit voneinander entfernt sind und das Ausrichtungselement 20 angehoben ist.
Beim Einstecken der Steckerteile S1 , S2 in die Kupplung K senkt sich das Ausrichtungselement 20 in einer Relativbewegung derart, dass es in einem Initial- Kontakt an den vorderen Rampen 14c der Faserblöcke 13, 13' aufliegt (Fig. 9b).
Beim weiteren Einstecken wird das Ausrichtungselement 20 beim Abfahren der vorderen Rampen 14c in einer Relativbewegung angehoben, so dass die Fasern 12, 12' mit ihren vorderen Enden nicht an den Kanten des Ausrichtungselements 20 anstossen können (Fig. 9c).
Beim Erreichen der hinteren Rampe 14a der Faserblöcke 13, 13' (Fig. 9d) senkt sich das Ausrichtungselement 20 in einer Relativbewegung langsam ab, so dass die Fasern 12, 12' in die Führungsprofile 21 (V-Nuten) des Ausrichtungselements 20 eingleiten.
Kurz vor dem stirnseitigen Kontakt der Faserblöcke 13, 13' (Fig. 9e) erfolgt die endgültige laterale Ausrichtung der Faserpaare in den V-Nuten.
Durch das vollständige Zusammenschieben der Faserblöcke 13, 13' (Fig. 9f) werden die Faserpaare gekoppelt und aufgrund der Überstände axial gestaucht, wobei sich der notwendige Anpressdruck aufbaut. Material und Herstellungsverfahren für die Faserblöcke 13, 13' und das Ausrichtungselement 20 lassen sich wie folgt charakterisieren:
Faserblock: Der Faserblock sollte eine möglichst geringe Differenz im thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) zu den Fasern 12, 12' aufweisen. Auf der anderen Seite soll die Herstellung des Blocks kostengünstig und sicher beherrschbar sein. Es kommen daher folgende Materialien in Frage: • Glas/Quarz; beste Anpassung bzgl. CTE; Bearbeitung durch Ätztechnologien im Waferbereich. • Silizium; gute CTE-Anpassung; Bearbeitung durch Ätztechnologien im Waferbereich. • Foturan®; die photosensitive Glaskeramik kann mit lithograhischen und Ätzmethoden im Waferbereich bearbeitet werden; relativ gute CTE- Anpassung. • Zirkonia- oder Aluminiumoxid- Keramik; Spritzgussverfahren möglich; flexible Formgebung; relativ gute CTE-Anpassung; herkömmliche maschinelle Bearbeitung vor und nach dem Sintern möglich.
Ausrichtungselement:
Das Ausrichtungselement 20 braucht im CTE nicht unbedingt angepasst zu sein. Die Oberflächenstruktur muss jedoch präzise sein, um eine präzise Ausrichtung der Faserpaare zu gewährleisten. Als Materialien und Herstellprozesse kommen in Frage: • Spritzgussverfahren mit hochwertigen Polymeren wie PPS oder LCP; hohe Formgenauigkeit; hohe Temperaturstabilität; vergleichsweise gute Abriebfestigkeit; Plasma-Beschichtung möglich; die Spritzgusswerkzeuge müssen mit grosser Präzision gefertigt sein. • Silizium; Bearbeitung durch Ätztechnologien im Waferbereich; hohe Genauigkeit erreichbar.
BEZUGSZEICHENLISTE 10 Steckverbindung
11 ,11' Multifaserkabel
12,12' Faser
13,13' Faserblock
14,14' Führungsschiene
14a,c Rampe
14b Plateau (Führungsschiene)
15 hinterer Teil
16,16' Faserhaltekamm
17 Stirnseite (Faserblock)
18 Fasernut
19 Vertiefung (als Klebebarriere) 0 Ausrichtungselement
21 Führungsprofil (axial invariant; z.B. V-Nut)
22,22' Seitenführung
23 Plateau (Ausrichtungselement)
24 Membran (flexibel)
25,28, 30 Ausnehmung
26 elastische Schicht
27 Federelement
29 Strukturelement (flexibel)
K Kupplung
S1 ,S2 Steckerteil

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum lösbaren Verbinden zweier Gruppen von einzelnen, parallel angeordneten optischen Fasern (12, 12'), die in einer quer zur Faserachse liegenden Ebene enden und jeweils durch eine Stirnfläche begrenzt sind, bei welchem Verfahren die Fasern (12, 12') der beiden Gruppen in axialer Richtung mit den Stirnflächen aufeinander zu bewegt werden, bis alle einander zugeordneten Fasern (12, 12') der beiden Gruppen mit ihren Stirnflächen aneinander stossen, wobei die einander zugeordneten Fasern (12, 12') der beiden Gruppen vor dem Aneinanderstossen paarweise aufeinander ausgerichtet werden, und wobei nach dem Aneinanderstossen Unterschiede in den Längen der einzelnen Fasern (12, 12') durch eine elastische Verformung der Fasern (12, 12') ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Längenausgleich der Fasern (12, 12') im wesentlichen durch eine Stauchung der Fasern (12, 12') in axialer Richtung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Fasern (12, 12') der beiden Gruppen über eine vorgegebene freie Länge beweglich gelagert sind, und dass die Fasern (12, 12') beim Ausrichten über den überwiegenden Teil ihrer freien Länge in lateraler Richtung fixiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Gruppen als Halteelement ein Faserblock (13, 13') zugeordnet ist, dass jede Gruppe mit dem zugehörigen Faserblock fest verbunden, insbesondere verklebt oder vergossen ist, und dass jede Faser (12, 12') mit der freien Länge vor dem Ausrichten beweglich auf dem zugehörigen Faserblock (13, 13') liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Faserblöcke (13, 13') eine quer zur Faserachse orientierte Stirnseite (17) aufweist, dass die auf dem Faserblock liegenden Fasern (12, 12') derart abgelängt sind, dass sie bezüglich der Stirnseite (17) des Faserblocks (13, 13') einen Überstand haben, und dass zum Verbinden der beiden Gruppen von Fasern (12, 12') die beiden Faserblöcke (13, 13') mit ihren Stirnseiten derart gegeneinander gedrückt werden, dass die überstehenden Fasern (12, 12') in axialer Richtung gestaucht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand der Fasern (12, 12') über die Stirnseiten (17) der Faserblöcke (13, 13') einige Mikrometer, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Mikrometer, beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausrichten und Fixieren der Fasern (12, 12') ein Ausrichtungselement (20) verwendet wird, welches sich in axialer Richtung im wesentlichen über die freien Längen beider Fasern eines zu verbindenden Faserpaares (12, 12') erstreckt, und welches für jedes Faserpaar ein in axialer Richtung verlaufendes, vorzugsweise axial invariantes Führungsprofil (21 ) aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtungselement (20) zum Ausrichten und Fixieren der Fasern (12, 12') quer zur axialen Richtung in einer Relativbewegung auf die Faserblöcke (13, 13') abgesenkt wird, bis die Fasern (12, 12') paarweise in dem zugehörigen Führungsprofil (21 ) liegen und lateral fixiert sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Ausrichtungselements (20) relativ zu den Faserblöcken (13, 13') mit der relativen Bewegung der Faserblöcke (13, 13') zueinander gekoppelt erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung der Bewegungen der Faserblöcke (13, 13') und des Ausrichtungselements (20) über seitliche Führungsgeometrien (14, 14') an den Faserblöcken (13, 13') und damit zusammenwirkende Seitenführungen (22, 22') an dem Ausrichtungselement (20) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsprofile (21) im Ausrichtungselement (20) sich vertikal zur Führungsrichtung mit zunehmender Tiefe verengen, insbesondere V-förmig ausgebildet sind, und dass die Faserpaare (12, 12') beim Ausrichten und Fixieren mittels an den Faserblöcken (13, 13') angebrachter elastisch verformbarer Mittel (24, 26, 27, 29) in die Führungsprofile (21) gedrückt werden.
11. Steckverbindung (10) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , welche Steckverbindung einen Kupplung (K) und zwei von gegenüberliegenden
Seiten in die Kupplung (K) einsteckbare Steckerteile (S1 , S2) umfasst, in denen jeweils eine Gruppe von Fasern (12, 12') untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (12, 12') jeder Gruppe über eine vorgegebene freie Länge auf einem zugehörigen Faserblock (13, 13') im Steckerteil (S1 , S2) derart beweglich gelagert sind, dass die Fasern (12, 12') beim Einstecken der Steckerteile (S1 , S2) in die Kupplung (K) in axialer Richtung gestaucht werden, und dass in der Kupplung (K) Ausrichtmittel (20, 21 ) vorgesehen sind, welche die Fasern (12, 12') der beiden Gruppen beim Einstecken der Steckerteile (S1 , S2) in die Kupplung (K) paarweise ausrichten und über den überwiegenden Teil ihrer freien Länge in lateraler Richtung fixieren.
12. Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtmittel in der Kupplung (K) ein quer zur axialen Richtung relativ zu den Faserblöcken (13, 13') beweglich gelagertes Ausrichtungselement (20) umfassen, welches auf einer den Fasern (12, 12') zugewandten Seite für jedes der
Faserpaare (12, 12') ein in axialer Richtung verlaufendes, vorzugsweise axial invariantes Führungsprofil (21) aufweist.
13. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Faserblöcke (13, 13') eine quer zur Faserachse orientierte Stirnseite (17) aufweist, und dass die auf dem Faserblock (13, 13') liegenden Fasern (12, 12') derart abgelängt sind, dass sie bezüglich der Stirnseite (17) des Faserblocks (13, 13') einen Überstand haben.
14. Steckverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand der Fasern (12, 12') über die Stirnseiten (17) der Faserblöcke (13, 13') einige Mikrometer, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Mikrometer, beträgt.
15. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (10) derart ausgebildet ist, dass das Ausrichtungselement (20) beim Einstecken der Steckerteile (S1 , S2) in die Kupplung (K) eine mit der relativen Bewegung der Faserblöcke (13, 13') gekoppelte Bewegung quer zur axialen Richtung ausführt.
16. Steckverbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kopplung der Bewegungen von Faserblöcken (13, 13') und Ausrichtungselement
(20) Kopplungsmittel ( 4, 14') vorgesehen sind.
17. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsprofile (21) des Ausrichtungselements als V- förmige Nuten ausgebildet sind, und dass die Faserblöcke (12, 12') Mittel (18; 24,..29) umfassen, welche in Zusammenwirkung mit den Führungsprofilen (21) die Ausrichtung und laterale Fixierung der Fasern (12, 12') bewirken.
18. Steckverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungs- und Fixierungsmittel axial verlaufende Fasernuten (18) umfassen.
19. Steckverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungs- und Fixierungsmittel quer zur axialen Richtung elastisch verformbare Elemente (24, 26, 27, 29), insbesondere in Form einer flexiblen Membran (24) oder einer elastischen Schicht (26) oder einzelner Federelemente (27) oder eines flexiblen Strukturelements (29), umfassen.
20. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen von Fasern (12, 12') mit den Faserblöcken (13, 13') verklebt sind, wobei die Fasern (12, 12') jeder Gruppe durch auf dem Faserblock (13, 13') ausgebildete Faserhaltekämme (16, 16') geführt sind, welche die Verklebung in axialer Richtung begrenzen und die freie Länge der Fasern (12, 12') bestimmen.
21. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserblöcke (13, 13') aus einem formstabilen, den Fasern im thermischen Ausdehnungskoeffizienten angepassten Material, insbesondere einer Keramik, bestehen und an den Stirnseiten (17) in geeigneter Weise abgelängt, und insbesondere poliert sind.
22. Steckverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtungselement aus einem Kunststoff durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. ist.
23. Steckverbindung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Steckrichtung hinter jedem der Faserhaltekämme (16, 16') als Klebebarriere eine quer verlaufende grabenartige Vertiefung (19) vorgesehen ist.
24. Steckverbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Kopplungsmittel die Faserblöcke (13, 13') an den Längsseiten sich in axialer Richtung erstreckende Führungsgeometrien, insbesondere höhenvariable Führungsschienen (14, 14'), aufweisen, welche beim Einstecken der Steckerteile (S1 , S2) mit dem Ausrichtungselement (20) führend zusammenwirken.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8403570B2 (en) 2008-04-10 2013-03-26 Amphenol Corporation Plural fiber optic interconnect

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102401940B (zh) * 2010-09-08 2014-12-10 深圳日海通讯技术股份有限公司 一种多芯光纤连接器
JP6084399B2 (ja) * 2012-08-20 2017-02-22 株式会社四国総合研究所 光学式ガスセンサおよびガス濃度監視方法
CN103424816A (zh) * 2013-08-12 2013-12-04 天津中讯光普科技有限公司 Pdf光纤与普通光纤的对接工装及对接方法
US10126504B2 (en) * 2015-05-27 2018-11-13 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Antireflective surface structures for active and passive optical fiber
AU2016354633A1 (en) * 2015-11-13 2018-04-26 CommScope Connectivity Belgium BVBA Fiber optic connection system
CN107918174A (zh) * 2016-10-11 2018-04-17 康普技术有限责任公司 插芯组件、制造插芯组件的方法及光纤固定模具
WO2019077471A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-25 3M Innovative Properties Company FIBER OPTIC CONNECTION SYSTEM
WO2019077472A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-25 3M Innovative Properties Company FIBER OPTIC CONNECTION SYSTEM
US10845549B2 (en) 2018-02-08 2020-11-24 Canon U.S.A., Inc. Multiplex optical fiber connector
CN111758058A (zh) * 2018-03-07 2020-10-09 3M创新有限公司 光纤连接系统
CN108957637A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 湖南中科光电有限公司 一种可视化光纤对接装置
JP2022547270A (ja) * 2019-08-28 2022-11-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 温度に依存しない機械的位置合わせを有するフォトニック集積回路コネクタ
WO2021247842A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 Commscope Technologies Llc Bare fiber optical alignment device with gel venting

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4323300A (en) * 1978-12-16 1982-04-06 Plessey Handel Und Investments Ag Optical fibre connectors
JPH08110441A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Hitachi Cable Ltd 光ファイバアレイ
EP0961142A1 (de) * 1998-05-25 1999-12-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Mehradriger faseroptischer Verbinder
US20020003933A1 (en) * 2000-03-16 2002-01-10 Sherrer David W. Fiber array with wick-stop trench for improved fiber positioning
US6371661B1 (en) * 1998-03-17 2002-04-16 Agilent Technologies, Inc. Optical connection

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907335A (en) 1988-06-20 1990-03-13 Amp Incorporated Tool for assembling optical fiber
IT1263785B (it) 1993-01-21 1996-08-29 Sirti Spa Connettore multiplo per nastri multi-fibre ottiche
US5381498A (en) 1993-09-16 1995-01-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Modular multifiber connector with phone-like plug and socket
US6215946B1 (en) * 2000-03-16 2001-04-10 Act Microdevices, Inc. V-groove chip with wick-stop trench for improved fiber positioning
DE60143049D1 (de) * 2000-10-25 2010-10-21 Whitaker Corp Optischer hülsenloser verbinder
JP3760376B2 (ja) * 2001-02-22 2006-03-29 株式会社村田製作所 光ファイバコネクタ
JP2002277682A (ja) 2001-03-15 2002-09-25 Hirose Electric Co Ltd 光コネクタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4323300A (en) * 1978-12-16 1982-04-06 Plessey Handel Und Investments Ag Optical fibre connectors
JPH08110441A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Hitachi Cable Ltd 光ファイバアレイ
US6371661B1 (en) * 1998-03-17 2002-04-16 Agilent Technologies, Inc. Optical connection
EP0961142A1 (de) * 1998-05-25 1999-12-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Mehradriger faseroptischer Verbinder
US20020003933A1 (en) * 2000-03-16 2002-01-10 Sherrer David W. Fiber array with wick-stop trench for improved fiber positioning

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOBAYASHI M ET AL: "Patterned optical ribbon fibre with fibre physical contact connector for optical fibre interconnection", ELECTRONICS LETTERS, IEE STEVENAGE, GB, vol. 33, no. 20, 25 September 1997 (1997-09-25), pages 1728 - 1730, XP006007988, ISSN: 0013-5194 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 08 30 August 1996 (1996-08-30) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8403570B2 (en) 2008-04-10 2013-03-26 Amphenol Corporation Plural fiber optic interconnect

Also Published As

Publication number Publication date
CN1826545A (zh) 2006-08-30
US20060159402A1 (en) 2006-07-20
US7325979B2 (en) 2008-02-05
CN100405103C (zh) 2008-07-23
JP2007500861A (ja) 2007-01-18
EP1649312A1 (de) 2006-04-26

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