CH620772A5

CH620772A5 - Method for producing an optical fibre endpiece for a connector arrangement of optical fibres

Info

Publication number: CH620772A5
Application number: CH122877A
Authority: CH
Inventors: Martin Chown
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1977-02-02
Publication date: 1980-12-15
Also published as: GB1467796A; FR2340557A1; DE2704014A1; ES455577A1; JPS52116253A; AU2182377A; AU504566B2; FR2340557B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtleitfaser-Endstückes für eine Steckverbinderanordnung von Lichtleitfasern.

Zwei solche Endstücke werden grundsätzlich stumpf verbunden, so dass das aus dem einen Faserende bzw. den einen Faserenden des einen Endstückes austretende Licht in das entsprechende andere Faserende bzw. in die entsprechenden anderen Faserenden des andern Endstückes gerichtet wird. Kritisch bei solchen Steckverbinderanordnungen ist die genaue Ausrichtung der Faser bzw. Fasern beider Endstücke. Der Wortlaut des Patentanspruchs 1 gibt die Lösung dieses Problems an.

Es sollen nun Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Endansicht eines Lichtleitfaser-Endstückes für mehrere Fasern und die zuständige Draufsicht;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer aus zwei Endstük-ken gemäss Fig. 1 gebildeten Mehrfach-Steckverbinderanord-nung;

Fig. 4 eine Endansicht einer zweiten Ausführungsform eines Endstückes für eine Lichtleitfaser;

Fig. 5 eine Endansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Endstückes, und schliesslich

Fig. 6 eine Seitenansicht des Endstückes gem. Fig. 5.

In den Fig. 1 und 2 liegt eine Anzahl von identischen, genau geschliffenen Zylindern la um einen weiteren zentralen Zylinder lb herum, welcher gleichfalls mit dem erstgenannten Zylinder identisch ist. Es entstehen Zwischenräume 2. In jeden dieser Zwischenräume 2 wird ein Ende 3 einer Lichtleitfaser eingeschoben, wobei alle Faserenden denselben Durchmesser aufweisen. Bei einer Anzahl von sieben Zylindern, deren Durchmesser 6,464 mal grösser als der Durchmesser der Fasern ist, werden die Faserenden genau in die Zwischenräume zwischen den Zylindern passen. Die ganze Anordnung wird dann z.B. durch Eingiessen in einer Masse gesichert. Die Faser- und die entsprechenden Zylinderenden werden dann in einer zur Längsachse der Zylinder und der Fasern senkrecht liegenden Ebene 4 geschliffen und flachpoliert. Werden nun zwei gleiche Endstücke in ein eine V-förmige Führungsfläche 5 aufweisendes Führungsstück 6 (Fig. 3) gesetzt und mit ihren polierten Enden aneinander geschoben, dann sind die Faserenden eines Endstückes genau mit jenem des anderen Endstückes ausgerichtet, immer unter der Voraussetzung, dass alle Zylinder genau geschliffen sind und denselben Durchmesser aufweisen. Bei einem Faserdurchmesser von 100 p.m ist der Totaldurchmesser des Endstückes in diesem Falle 3 X 646 jxm= 1,938 mm. Da das Endstück ein hohes Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis aufweist, kann die Ausrichtung der zwei eine Mehrfach-Steckver-binderanordnung (Fig. 3) bildenden Endstücke sehr genau vorgenommen werden. Durch diese Konstruktionsart wird die Montage erleichtert, da die Faserenden in die Zwischenräume eingeschoben werden noch während die Zylinder lose aneinander liegen ; dies ermöglicht die Erweiterung der Zwischenräume je nach Bedarf durch Versetzung der Zylinder. Der ganze Aufbau wird dann vor dem Eingiessen zusammengespannt. Der gezeigte Aufbau weist sieben Zylinder auf und ist folglich für eine 6-Faser-Steckverbindungsanordnung vorgesehen. Es können natürlich auch Steckverbindungen für andere Anzahlen von Fasern aufgebaut werden. So z.B. genügen für eine Faser 3 Zylinder, für 2 Fasern 4 Zylinder usw. Auch muss der zentral gelegene Zylinder nicht denselben Durchmesser aufweisen, wie die um ihn liegenden Zylinder unter der Voraussetzung, dass die den zentralen Zylinder umgebenden Zylinder alle identisch sind. Ein kleiner zentraler Zylinder kann folglich von nur 5 Zylindern umgeben sein (für eine 5-Faser-Anordnung) oder kann ein grösserer zentraler Zylinder von 7 Zylindern umgeben sein (für eine 7-Faser-Anordnung). Die Grösse des durch die Schenkel der V-förmigen Führungsfläche eingeschlossenen Winkels wird vom Zusammenbau abhängen.

Der Nachteil der bisher beschriebenen einfachen Endstücke liegt darin, dass ihre Grösse direkt vom Faserdurchmesser abhängt. Es ist also nur möglich, zwei Endstücke zu verbinden, welche Fasern gleicher Durchmesser enthalten. Ein weiterer Nachteil ist darin zu erblicken, dass sich die Durchmesser billigerer Fasern in recht grossen Toleranzen bewegen, so dass die Faserenden nicht immer genau in die Zwischenräume passen. Schliesslich kann bei sehr kleinen Faserdurchmessern das Endstück selbst auch zu klein ausfallen, um es vorteilhaft anwenden zu können.

Die erwähnten Probleme können überwunden werden, indem grössere Primärzylinder mit kleinen Zwischenzylindern

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im Zwischenraum verwendet werden, wie in Fig. 4 angedeutet. Einfachheitshalber wird nur ein Zwischenraum 22 zwischen drei einander angeordneten Primärzylindern 21 a, b, gezeigt. Diese Primärzylinder entsprechen den Zylindern 1 a, b aus Fig. 1. Da sie nun grösser sind als jene in Fig. 1, wird auch der Zwischen- 5 räum 22 grösser als der in Fig. 1 sein. Das Faserende 23 (es geht hier um ein Endstück für lediglich eine Faser) weist denselben Durchmesser auf wie in der vorherigen Figur, liegt jedoch nun zwischen drei Zwischenzylindern 25, welche ihrerseits je zwischen zwei benachbarten Primärzylindern angeordnet sind. Der in Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Gesamtgrösse des Endstückes erhöht werden kann, und dass grössere Zwischenzylinder verwendet werden können, um kleinere Faserdurchmesser zu kompensieren, während die Faserachse ihre zentrale Lage zwischen den drei Primärzylindern beibehält. Dieser letztere 15 Vorteil gleicht die erstgenannten Nachteile aus, da die Ausrichtung der Endstücke und der Zwischenräume lediglich von der Anordnung der Primärzylinder abhängt, nachdem die Endstücke im Führungsstück 6 der Steckverbindung angebracht wurden. 20

Während die Primärzylinder 21 aus genau geschliffenen Metallstücken hergestellt werden, können die Zwischenzylinder 25 aus weicherem Material bestehen, z.B. aus Kunststoff. Das weichere Material ermöglicht eine genaue Zentrierung der Faser, falls diese keinen genauen Durchmesser aufweist, wobei 25 die Zwischenzylinder absichtlich etwas grösser gemacht sind, um als Kissen beim Zusammenspannen der ganzen Anordnung zu wirken.

Um dem Problem verschiedener Faserdurchmesser beikommen zu können (gemeint ist: absichtlich verschiedener Durchmesser), kann die Anordnung derart vereinfacht werden, dass konstant grosse Primärzylinder für alle Fälle verwendet werden, jedoch je nach Faserdurchmesser verschieden grosse Zwischenzylinder. Solange die drei Zwischenzylinder, welche jede Faser umgeben, immer dieselbe Grösse aufweisen, werden die Fasern im Zwischenraum zentriert sein, was eine richtige Ausrichtung unabhängig von der Fasergrösse zur Folge hat.

Bisher wurden lediglich Steckverbindungen beschrieben, deren Endstücke flach geschliffene Enden aufweisen und stumpf verbunden sind. Eine weitere Ausführungsform eines Endstückes weist für jedes Faserende eine Kugellinse auf, die in Brennpunktdistanz vom Faserende liegt, siehe Fig. 5 und 6. In diesem Falle erstrecken sich die Zylinder 31 über die Faserenden 32 hinaus und sind spitz zulaufend, wodurch die konischen Teile 31a entstehen. Kugellinsen 33 sind je zwischen drei benachbarten konischen Teilen 31a vorhanden. Die Faserenden werden nur so weit in das Endstück hineingeschoben, dass eine richtige Distanz zwischen Linse und Faserende hergestellt wird. Eine in Brennpunktdistanz vom Faserende angebrachte Kugellinse bündelt das aus dem Faserende ausgestrahlte Licht zu einem kollimierten Strahl. Ähnlich wird ein kollimiertes Licht parallel zur Endstückachse gebündelt zum Faserende übertragen. Zwei solche richtig ausgerichtete Endstücke müssen im vorliegenden Fall nicht stumpf aneinander liegen, sondern können eine gewisse Entfernung voneinander aufweisen und bilden trotzdem einen Mehrfach-Steckverbinder.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Lichtleitfaser-Endstük-kes für eine Steckverbinderanordnung von Lichtleitfasern, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Satz von Zylindern (la, lb) die Zylinder Mantel an Mantel aneinander angeordnet werden, wodurch mindestens ein Zwischenraum (2) entsteht, dass in diesen Zwischenraum das zu verbindende Faserende eingeführt wird, bzw. dass in diese Zwischenräume je ein zu verbindendes Faserende (3) einzeln aus derselben Richtung eingeführt wird, und dass dieses Faserende bzw. diese Faserenden dann in dem Zwischenraum bzw. -räumen in zentraler Lage befestigt wird bzw. werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jedes Zylinders 6,464 mal grösser als der Faserdurchmesser gewählt wird, wobei alle Fasern denselben Durchmesser aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (21a, b) mit einem grösseren Durchmesser als das 6,464-fache des Durchmessers des im Zwischenraum (22) zwischen diesen Zylindern liegenden Faserendes (23) hergestellt werden, dass die Faser durch drei weitere Zwischenzylinder (25) in zentraler Lage des Zwischenraumes gehaltert wird, und dass jeder dieser Zwischenzylinder sowohl mit zweien der erstgenannten Zylinder als auch mit der Faser in Berührung gebracht wird, wobei der Durchmesser aller Zwischenzylinder gleich gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenzylinder (25) aus Kunststoff hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erstgenannten Zylinder (21a, b) aus Metall hergestellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Faserendes bzw. die Stirnflächen der Faserenden und die Stirnflächen der zugeordneten Zylinderenden in einer zu den Längsachsen der Zylinder und der Faser bzw. Fasern senkrechten Ebene angeordnet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (31) über die Faserenden (32) hinausragen, dass die Zylinderenden spitz zulaufende, konische Teile (31a) bilden, und dass je eine Kugellinse (33) zwischen den konischen Teilen von drei benachbarten Zylindern befestigt wird, wobei die Faserenden sich in Brennpunktdistanz von diesen Linsen befinden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder und die Faser bzw. Fasern umgössen werden.
9. Verwendung zweier nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 hergestellter Endstücke in einer Mehrfach-Steck-verbinderanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endstücke in einer im Querschnitt V-förmigen Nut eines Führungsstück (6) angeordnet sind.