DE10204223A1 - Gehäuse für eine Koppelanordnung zum Ein- und/oder Auskoppeln optischer Signale - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Koppelanordnung zum Ein- oder Auskoppeln optischer Signale mindestens eines optischen Datenkanals in bzw. aus einem Lichtwellenleiter sowie eine Koppelanordnung mit einem entsprechenden Gehäuse. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist das Gehäuse auf: DOLLAR A - einen Gehäusekörper (1), DOLLAR A - mindestens eine in dem Gehäusekörper ausgebildete Nut (12), insbesondere V-Nut, die der Aufnahme mindestens eines Montageröhrchens (10) dient, und DOLLAR A - mindestens eine Aussparung (14) im Gehäusekörper, die den Boden (12a) der Nut (12) zumindest teilweise mit umfasst, so dass Licht, das aus einem oder in ein in die Nut (12) eingelegten Montageröhrchen (10) aus- oder eintritt, den Boden der Nut (12) durchstrahlen kann.

Description

• Bezeichnung der Erfindung: Gehäuse für eine Koppelanordnung zum Ein- und/oder Auskoppeln optischer Signale.
• Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Koppelanordnung zum Ein- und/oder Auskoppeln optischer Signale mindestens eines optischen Datenkanals in bzw. aus einem Lichtwellenleiter sowie eine Koppelanordnung mit einem entsprechenden Gehäuse.
• Es sind Wellenlängen-Multiplex-Verfahren bekannt, bei denen Lichtsignale mehrerer Wellenlängen gleichzeitig auf einer Lichtleitfaser übertragen werden. Die Ein- bzw. Auskopplung der Signale mehrerer Wellenlängen bzw. optischer Datenkanäle in eine Lichtleitfaser erfolgt in elektro-optischen Modulen mit mehreren Sende- und/oder Empfangsbauelementen, wobei die Signale der einzelnen Wellenlängen in den Modulen zusammengeführt bzw. getrennt werden.
• Aus der EP-A-238 977 ist ein elektro-optisches Sende- und Empfangsmodul für ein bidirektionales Kommunikationsnetz bekannt, bei dem zwischen einer Laserdiode und einem Lichtleitfaserende Kugellinsen im Abstand voneinander angeordnet sind, die das Laserlicht auf das Faserende fokussieren. Zwischen den Kugellinsen ist zur Wellenlängenseparation ein wellenlängenselektiver Strahlteiler angeordnet, der vom Faserende abgestrahltes Licht, das eine von der Wellenlänge des Laserlichts verschiedene Wellenlänge aufweist, von dem Strahlengang trennt und einem Detektor bzw. Empfangsbauelement zuleitet.
• Nachteilig an diesem bekannten Modul ist, dass das Licht durch grosse Freistrahlbereiche geführt wird. So arbeiten die verwendeten Linsen refraktiv, d. h. die Brechkraft wirkt nur an der Grenzfläche zwischen Linse und Luft. Das Vorliegen von Freistrahlbereichen erfordert eine hermetische Abkapselung des Moduls, um Kondensationen im Freistrahlbereich zu verhindern. Weiter muß das bekannte Modul mechanisch sehr stabil und unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen sein, um eine sichere Einkopplung des Laserlicht in die Lichtleitfaser zu gewährleisten. Es werden üblicherweise Metallgehäuse verwendet, an die die einzelnen Subkomponenten angeschweißt werden. Der Herstellungs- und Justageaufwand ist relativ groß.
• Aus der WO-A-96/00915 ist ein Modul zum Multiplexen/Demultiplexen von optischen Signalen bekannt, das auf einem Substrat ein Phased-Array-Gitter ausbildet, das sowohl zur Trennung als auch zur Zusammenführung einer Mehrzahl von optischen Kanälen verwendet wird. Die Wellenleiter sind als integriert optische Wellenleiter in Glas auf Silizium ausgebildet. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, dass die Sende- und Empfangsbauelemente unverkappt auf oder an dem Substrat montiert werden müssen. Auch sind die Substrate relativ groß, da die Wellenleiter in großen Radien geführt werden müssen, und dementsprechend teuer. Ein weiteres Problem besteht darin, dass spezielle Konstruktionen erforderlich sind, um externe Lichtwellenleiter mit der erforderlichen Präzision an das Substrat anzukoppeln.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine Koppelanordnung zum Ein- und/oder Auskoppeln optischer Signale in bzw. aus einem Lichtwellenleiter zur Verfügung zu stellen, das einfach aufgebaut ist, eine einfache Justage der optischen Komponenten der Koppelanordnung hinsichtlich mehrerer Freiheitsgrade erlaubt und dabei in Verbindung mit vorgefertigten Subkomponenten einsetzbar ist. Zusätzlich soll eine Koppelanordnung mit einem entsprechenden Gehäuse bereitgestellt werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Koppelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Danach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch Ausbildung mindestens einer Nut, insbesondere V-Nut im Gehäusekörper aus, sowie durch mindestens eine Aussparung, die den Boden der Nut zumindest teilweise mit umfasst, so dass Licht, dass aus einem oder in ein in die Nut eingelegten Montageröhrchen aus- oder eintritt, den Boden der Nut durchstrahlen kann.
• Das Montageröhrchen umfaßt dabei mindestens zwei axial hintereinander positionierte Lichtwellenleiterabschnitte. Eine Lichtein- oder Auskopplung erfolgt an einer angeschrägten, mit einem wellenlängenselektiven Filter oder einem Strahlteiler versehenen Stirnfläche eines Wellenleiterabschnitts in transversaler Richtung. Das an der angeschrägten Stirnfläche reflektierte Licht durchstrahlt zunächst eine den Lichtwellenleiter enthaltende Glasferrule und anschließend das Montageröhrchen, wofür dieses bevorzugt einen Längsschlitz aufweist. Anschließend kann das Licht aufgrund der Aussparung im Bodenbereich der Nut den Bodenbereich der Nut durchstrahlen und aus dem Gehäuse austreten, wobei bevorzugt in Austrittsrichtung eine optische Sende- und/oder Empfangsbaugruppe an das Gehäuse angekoppelt ist. Bei einer Einkopplung von Licht in den Lichtwellenleiter ist der Strahlengang entsprechend umgekehrt.
• Durch Ausbildung einer Nut, insbesondere V-Nut wird eine selbstjustierende Anordnung bereitgestellt, die ein in die V- Nut eingesetztes Montageröhrchen in zwei Freiheitsgraden (x- und y-Richtung) automatisch fixiert. Eine Drehjustage des Montageröhrchens hinsichtlich des Drehwinkels ist ebenfalls in einfacher Weise durch Drehen des Montageröhrchen in der V- Nut um die eigene Achse möglich, wobei die in dem Montageröhrchen angeordneten Lichtwellenleiterabschnitte sowie deren angeschrägte Stirnflächen mitgedreht werden, so dass die Richtung der transversalen Lichtauskopplung einfach eingestellt werden kann.
• In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist in dem Gehäusekörper ein federndes Element vorgesehen, das das Montageröhrchen in die Nut drückt und damit in einfacher Weise eine federnde Halterung und noch präzisere Anordnung des Montageröhrchens in der Nut ermöglicht. Das federnde Element dient dabei bevorzugt einer selbstjustierenden Vorfixierung bei der Montage, an die sich eine zusätzliche Fixierung anschließen kann.
• Das Federelement ist bevorzugt als ebenes Federplättchen ausgebildet, das in dem Gehäuse gelagert ist. Das Federplättchen ist beispielsweise an Hinterschneidungen des Gehäusekörpers befestigt. Die Ausbildung als ebenes Federplättchen weist den Vorteil auf, dass eine Kraftübertragung auf das Montageröhrchen über einen potentiell großen Kontaktbereich (die ebene Fläche des Federplättchens) erfolgen kann und daher großzügige Toleranzen erlaubt sind. Auch stellt das ebene Federplättchen einen gewissen Schutz des Montageröhrchens gegenüber der Gehäuseumgebung bereit.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der Gehäusekörper eine Anschlagfläche, die als Interface zu einer Sende- und/oder Empfangsbaugruppe, insbesondere einer TO- Baugruppe dient. Die Gehäuseanschlagfläche wird durch eine Seite, insbesondere die Unterseite des Gehäusekörpers gebildet. Dabei sind an der Gehäuseanschlagfläche Aufnahmebereiche zur Ankopplung einer Sende- und/oder Empfangsbaugruppe ausgebildet, die beispielsweise als in die Gehäuseanschlagfläche eingebrachte Aufnahmebohrungen geformt sind. Insbesondere sind kreisförmige Aufnahmebohrungen zur Aufnahme jeweils einer TO-Kappe einer TO-Baugruppe vorgesehen.
• Mit Vorteil grenzen die Aufnahmebereiche zur Ankopplung einer Sende- und/oder Empfangsbaugruppe direkt an die mindestens eine Aussparung im Bodenbereich der Nut an. Hierdurch wird gewährleistet, dass das den Boden der Nut durchstrahlende Licht unmittelbar in die Sende- und/oder Empfangsbaugruppe ein- bzw. aus dieser ausgekoppelt wird. Grundsätzlich ist jedoch auch möglich, dass das Licht nach Durchstrahlen des Bodens der V-Nut etwa durch Spiegel oder Prismenelemente zunächst umgelenkt und dann in eine Sende- und/oder Empfangsbaugruppe eingekoppelt wird.
• Der Abstand der Gehäuseanschlagfläche zur optischen Achse eines in die Nut eingelegten Montageröhrchens ist bevorzugt entsprechend der Fokuslänge einer Sendeeinheit bzw. der empfindlichen Fläche einer Empfängereinheit der Sende- und/oder Empfangsbaugruppe dimensioniert. Eine Feineinstellung der erforderlichen Abbildungslängen kann über die Dicke eines Montagerings erfolgen, der die anzukoppelnde Baugruppe trägt und der an der Gehäuseanschlagfläche befestigt, insbesondere angeschweißt wird. Somit können Bauelemente mit unterschiedlichen Abbildungslängen an das Gehäuse montiert werden. Das Gehäuse ist damit kompatibel hinsichtlich der Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Sende- und Empfangskomponenten.
• Das Gehäuse ist bevorzugt einteilig ausgeführt, wobei es gut entformbar und damit in einem Urformverfahren, z. B. Spritzgießen, herstellbar ist. Die Herstellung erfolgt zum Beispiel durch ein Metallspritzverfahren mit angeschlossenem Sinterprozess.
• Das Gehäuse besteht in einer vorteilhaften Ausgestaltung aus einem Material, das im wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie ein in die V-Nut eingebrachtes Montageröhrchen. Somit kann bei Temperaturwechselbelastungen keine Dejustage der Anordnung erfolgen.
• In einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, dass ein notwendigerweise vorhandener Spalt zwischen einem in die V- Nut eingelegten Montageröhrchen und einem Ein- oder Austrittsfenster einer angekoppelten Sende- und/oder Empfangsbaugruppe durch ein optisch transparentes Polymer gefüllt ist. Die Verwendung eines optisch transparenten Polymers ermöglicht eine geschlossene Wellenleiterführung im Modul, die stabil gegen feuchte Wärme und dauerelastisch ist. Insbesondere bewirkt die geschlossene Führung des Lichts, dass keine Endflächen gegenüber Luft existieren, an denen Feuchtigkeit kondensieren könnte. Das Bauelement wird somit stabil gegenüber Betrieb in feuchter Wärme. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Licht durch das Polymer mit seinem Brechungsindex größer als Luft zusätzlich fokussiert wird.
• Als Polymer wird vorzugsweise ein optisch transparentes Silikon verwendet. Silikone sind dauerhaft elastisch und somit stoßstabil und haften gut an den optischen Endflächen.
• Das Gehäuse bildet bevorzugt einen Ankoppelbereich für eine Steckeraufnahme aus, ein sogenanntes Receptacle auf, in das ein optischer Stecker eingeführt wird. Der Ankoppelbereich besitzt Hinterschneidungen, die mit Rastnasen einer Steckeraufnahme verrastbar sind.
• Die Erfindung betrifft auch eine optische Koppelanordnung mit einem Gehäuse nach Anspruch 1. Die Koppelanordnung weist mindestens ein Montageröhrchen mit mindestens zwei axial hintereinander positionierten Lichtwellenleiterabschnitten auf. Für einen bestimmten optischen Datenkanal erfolgt eine Lichteinkopplung in oder Lichtauskopplung aus dem Lichtwellenleiter, indem Licht des optischen Datenkanals an einer schräg zur optischen Achse des Lichtwellenleiters verlaufenden Stirnfläche eines Lichtwellenleiterabschnitts reflektiert wird, wobei das reflektierte Licht insbesondere durch einen Längsschlitz des Montageröhrchen seitlich aus diesem aus- oder in dieses eintritt.
• Die Koppelanordnung weist im Ankoppelbereich des Gehäuses bevorzugt ein weiteres Montageröhrchen auf, das über eine Koppelvorrichtung mit dem in der V-Nut angeordneten Montageröhrchen gekoppelt ist und der Aufnahme eines Steckerstifts eines optischen Steckers dient.
• Eine mit dem Gehäusekörper rastbar verbundene Steckeraufnahme besitzt bevorzugt Stützbeine zum Befestigen der Steckeraufnahme und damit auch des Gehäuses auf einer Leiterplatte. Die Leiterplatte nimmt über die Stützbeine beim Stecken eines optischen Steckers auftretende Steckkräfte auf, so dass diese nicht an der Kontaktierung einer an dem Gehäusekörper angekoppelten Sende- und/oder Empfangseinheit, etwa den Kontaktbeinchen eines TO-Gehäuses, angreifen.
• Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Gehäuse für eine optische Koppelanordnung mit zwei an das Gehäuse angekoppelten optischen Subbaugruppen in TO-Bauform in perspektivischer Ansicht schräg von oben;
• Fig. 2 das Gehäuse von Fig. 1 in perspektivischer Ansicht schräg von unten;
• Fig. 3 das Gehäuse der Fig. 1 mit einer angekoppelten Steckeraufnahme;
• Fig. 4 das Gehäuse und die Steckeraufnahme der Fig. 3 in perspektivischer Ansicht schräg von unten;
• Fig. 5 das Gehäuse der Fig. 1-3 ohne angekoppelte optische Subbaugruppen sowie die Steckeraufnahme der Fig. 3 und 4 kurz vor der Verrastposition;
• Fig. 6 einen Querschnitt durch das Gehäuse der Fig. 2 entlang der Linie A-A;
• Fig. 7 einen Schnitt durch das Gehäuse der Fig. 5 entlang der Linie B-B und
• Fig. 8 einen Schnitt durch eine in das Gehäuse der Fig. 1-7 integrierten Koppeleinrichtung.
• Die Figuren zeigen eine Koppelanordnung zum Ein- und/oder Auskoppeln optischer Signale mindestens eines optischen Datenkanals in bzw. aus einem Lichtwellenleiter sowie das Gehäuse einer solchen Koppelanordnung.
• Das Gehäuse 1 weist gemäß den Fig. 1 und 2 eine im wesentlichen rechteckige Form auf und besitzt eine Oberseite 101 und eine Unterseite 102. Im Bereich der Oberseite 101 befindet sich eine langgezogene Öffnung 2, in deren Mitte zentrisch eine V-Nut ausgebildet ist, wie anhand der Fig. 6 und 7 noch erläutert werden wird. Am Rand der Öffnung 2 sind beidseitig Hinterschnitte 3a, 3b mit Nasen 19a, 19b ausgebildet, die ein Federplättchen 4 im Gehäuse 1 fixieren, das eine Federkraft auf ein in die V-Nut eingesetztes Montageröhrchen ausübt und die Öffnung 2 im wesentlichen abdeckt.
• An der Unterseite 102 des Gehäuses sind zwei Grundbohrungen 5, 6 ausgebildet, die jeweils der Aufnahme einer optischen Subbaugruppe 15, 16, im dargestellten Ausführungsbeispiel in TO-Bauform, dienen. Bei den Subbaugruppen handelt es sich beispielsweise um eine optische Sendebaugruppe 16 und eine optische Empfangsbaugruppe 15. Die Subbaugruppen 15, 16 sind mit ihrem stirnseitigen Bereich jeweils in eine der Grundbohrungen 5, 6 eingeführt. Ihre Befestigung mit dem Gehäuse 1 erfolgt jeweils über einen Montagering 18a, 18b, der zum einen mit der Subbaugruppe 15, 16 fest verbunden und zum anderen an die Unterseite 101 des Gehäuses 1 angescheißt ist.
• Im vorderen Bereich des Gehäuses 1 bildet dieses einen Ankoppelbereich 103 aus. Der Ankoppelbereich besitzt zwei seitliche Führungsnuten 7a, 7b, die an ihrem Ende jeweils einen Hinterschnitt 8a, 8b ausbilden. Mittig tritt aus dem vorderen Ankoppelbereich 103 eine mit dem Montageröhrchen gekoppelte Montagehülse 9 aus, in der ein Lichtwellenleiter angeordnet ist und an die ein Steckerstift eines optischen Steckers ankoppelbar ist.
• Die Fig. 3-5 zeigen das Gehäuse der Fig. 1 und 2 zusammen mit einer Steckeraufnahme 11, einem sogenannten Receptacle. Das Receptacle 11 dient der Aufnahme eines standardgemäßen optischen Steckers und besitzt ein Gehäuse 111, das eine Aufnahmeöffnung 112 zur Aufnahme eines anzukoppelnden optischen Steckers ausbildet. Seitlich des Gehäuses 11 sind zwei Rastarme 113a, 113b mit vorderen Rastnasen 113a', 113b' ausgebildet, die mit den Führungsnuten 7a, 7b des Gehäuses 1 korrespondieren. Über eine Verrastung der Rastnasen 113a', 113b' mit den Hinterschnitten 8a, 8b des Gehäuses 1 erfolgt eine sichere und gleichzeitig lösbare Verbindung zwischen dem Receptacle 11 und dem Gehäuse 1.
• Das Receptacle 11 weist gemäß Fig. 4 in einem Bodenbereich zwei Stützbeine (sogenannte "Studs") 114a, 114b auf, über die das Receptacle 11 und das mit dem Receptacle 11 verrastete Gehäuse 8 auf der Leiterplatte eines Nutzers fixierbar sind. Über die Stützbeine 114a, 114b können beim Einstecken eines optischen Steckers in das Receptacle 11 auftretende Steckkräfte aufgenommen und von den Kontaktbeinchen der TO- Subbaugruppen 15, 16 ferngehalten werden.
• Fig. 8 zeigt den Aufbau der eigentlichen Koppelanordnung zum Ein- und Auskoppeln von Licht in einen Lichtwellenleiter. Die Koppelanordnung weist ein bevorzugt aus Phosphorbronze bestehendes Standard-Montageröhrchen 10 auf, in dem mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Wellenleiterabschnitte 21, 22 axial hintereinander angeordnet sind. Der eine Wellenleiterabschnitt 22 ragt um ein definiertes Mass aus dem Montageröhrchen 10 heraus und weist an seinem herausragenden Ende 22a eine im Winkel von 90° oder etwa 90° zur Längsachse 40 des Montageröhrchens 10 angeordnete, polierte Stirnfläche 221 auf. An seinem anderen, im Montageröhrchen 10 befindlichen Ende 22b befindet sich eine im Winkel von 45° zur Längsachse 40 ausgerichtete, polierte Stirnfläche 222.
• Der sich an den einen Wellenleiterabschnitt 22 anschließende Wellenleiterabschnitt 21 weist zwei jeweils im Winkel von 45° zur Längsachse 4 des Montageröhrchens 1 ausgerichtete, polierte Endflächen 211, 212 auf. Grundsätzlich kann an beiden Wellenleiterabschnitten 21, 22 jeweils auch ein von 45° abweichender Winkel vorgesehen sein.
• Jeder Wellenleiterabschnitt 21, 22 besteht aus einer Ferrule (Fiberstub) 51, 52 und einem eigentlichen Lichtwellenleiter 61, 62, der zu übertragende optische Signale führt, wobei der Lichtwellenleiter 61, 62 in an sich bekannter Weise jeweils in einer zentralen, hochpräzisen Bohrung der Ferrule 51, 52 geführt wird. Die Enden der Lichtwellenleiter 61, 62 sind dabei ebenfalls angeschrägt. Unter "Ferrule" wird jede Struktur verstanden, die den eigentlichen Lichtwellenleiter umfasst und aufnimmt. Überlicherweise bestehen Ferrulen aus Keramik oder Kunststoff. Im vorliegenden Fall bestehen sie allerdings aus Glas, um, wie noch ausgeführt werden wird, eine Lichtein- und/oder Auskopplung senkrecht zur Längsachse 40 des Montageröhrchens 10 an den aneinanderliegenden Stirnflächen 211, 222 der Wellenleiterabschnitte 21, 22 zu ermöglichen.
• Das Montageröhrchen 10 ist als Schlitzhülse (Split sleeve) ausgebildet und weist hierzu einen Längsschlitz 10a auf.
• Aufgrund der Ausbildung als Schlitzhülse übt das Metallröhrchen 10 eine federnde Kraft auf die Wellenleiterabschnitte 21, 22 aus und zentriert beide mit ihren genau im Kern positionierten Lichtwellenleitern 61, 62.
• Die beiden Wellenleiterabschnitte 21, 22 sind in dem Montageröhrchen 10 derart montiert, dass die im Winkel von 45° ausgerichteten, polierten Stirnflächen 211, 222 aneinanderliegen. Ein eventuell vorhandener Spalt zwischen den Stirnflächen 211, 222 kann mit einem Immersionsgel gefüllt sein. Auf der angeschrägten, polierten Stirnfläche 211 des linken Wellenleiterabschnitts 21 ist ein wellenlängenselektiver Filter (nicht gesondert dargestellt) aufgebracht. In den einen Wellenleiterabschnitt 22 über die senkrecht ausgerichtete Endfläche 221 eingekoppeltes Licht, das auf den wellenlängenselektiven Filter trifft, passiert in Abhängigkeit von seiner Wellenlänge entweder diesen Filter und wird dementsprechend in den angrenzenden Wellenleiterabschnitt 21 eingekoppelt, oder es wird an dem Filter reflektiert und senkrecht oder im wesentlichen zur Längsachse des Montageröhrchens 10 ausgekoppelt, wobei es den Mantel der Glasferrule 51 durchstrahlt und durch den Längsschlitz 10a des Montageröhrchens tritt. Dabei sind die Filterflächen bezüglich ihres Drehwinkels derart ausgerichtet, dass das Licht im wesentlichen genau nach unten und damit durch den Längsschlitz 10a abgestrahlt wird. Dies erfolgt durch Drehen des Montageröhrchens in der V-Nut des Gehäuses 1 (vgl. unter Fig. 6 und 7).
• In den Wellenleiterabschnitt 21 eingekoppeltes Licht wird an der weiteren schrägen Stirnfläche 212 ebenfalls nach unter reflektiert.
• Es erfolgt somit eine Trennung (bzw. bei umgekehrtem Strahlengang Vereinigung) von Lichtsignalen unterschiedlicher Wellenlängen λ1, λ2.
• Dementsprechend befindet sich das Montageröhrchen bevorzugt in dem Gehäuse 1, in dem im rechten Winkel oder in etwa im rechten Winkel zur Längsachse 40 des Wellenleiterröhrchens 1 mehrere Sende- und/oder Empfangsbaugruppen 15, 16 angeordnet sind, über die Licht in den Wellenleiter 61, 62 wellenlängenselektiv ein- und/oder ausgekoppelt wird. Dabei können bei prinzipiell gleichem Aufbau auch mehr als zwei Sende- und/oder Empfangsbaugruppen vorgesehen sein.
• In einer alternativen Ausgestaltung ist statt eines wellenlängenselektiven Filters ein Strahlteiler vorgesehen, der auf der angeschrägten, polierten Stirnfläche 211 des linken Wellenleiterabschnitts 21 angebracht ist. Beispielsweise handelt es sich um einen 3 dB-Strahlteiler. Aufgrund des Strahlteilers wird ankommendes Licht nur teilweise weitergeleitet und in den angrenzenden Wellenleiterabschnitt 21 eingekoppelt. Der andere Teil wird reflektiert und ausgekoppelt.
• Das Montageröhrchen 10 ist über die Hülse 9 (vgl. Fig. 1) mit einer Steckerferrule eines optischen Steckers koppelbar. Die Hülse 9 ist bevorzugt zweiteilig ausgebildet und besteht aus zwei Teilhülsen 9a, 9b. Sie ist Teil einer Koppelvorrichtung, die neben der zweiteilige Hülse 9a, 9b ein weiteres Montageröhrchen 13 für eine Steckerferrule enthält. Der optische Stecker wird in die Steckeraufnahme 11 (vgl. Fig. 3-5) eingesteckt. Die Steckeraufnahme 11 übernimmt dabei in an sich bekannter Weise Vorführungs- und Rastfunktionen bei der optischen Kopplung.
• Der genaue Aufbau des Gehäuses 1 wird nunmehr anhand der Fig. 6 erläutert.
• Gemäß der Fig. 6 besitzt das Gehäuse 1 im Querschnitt die Form eines symmetrischen Doppel-T-Trägers. Der Gehäusekörper weist im Bereich seiner Oberseite 101 die langgezogene Öffnung 2 auf, auf die bereits hingewiesen wurde. Mittig in der Öffnung 2 ist eine V-Nut 12 im Gehäuse ausgebildet, die durch gegenüberliegende Flanken am Gehäusekörper gebildet ist. In der V-Nut liegt das Montageröhrchen 10 der Fig. 8, das die Lichtwellenleiterabschnitte 21, 22 enthält.
• Aufgrund der V-Nut 12 wird das Montageröhrchen 13 in x- und y-Richtung im wesentlichen automatisch positioniert und justiert. Es wird dabei mittels des federnden Plättchens 4 mit seinen Flanken in die V-Nut gedrückt. Das federnde Plättchen 4 ist an den Hinterschnitten 3a, 3b des Gehäuses verrastet und arretiert damit das Montageröhrchen 13 in der V-Nut 12. Gleichzeitig läßt es eine Drehung des Montageröhrchen um die eigene Achse, wie in Fig. 6 durch den Doppelpfeil C angedeutet, zu. Damit können auch die in dem Montageröhrchen enthaltenen Wellenleiterabschnitte 21, 22 um ihre Längsachse gedreht werden.
• Die in dem Montageröhrchen 13 angeordneten Wellenleiterabschnitte 21, 22 werden so justiert, dass an den schräg verlaufenden Stirnflächen umgelenktes Licht im wesentlichen senkrecht zur Wellenleiterachse 40 im Röhrchen nach unten abgelenkt wird. Nach dieser Drehjustage wird das Montageröhrchen 10 bevorzugt zusätzlich durch Klebung bzw. Laserschweißung fixiert. Die Baugruppe, in der das fertig konfektionierte Montageröhrchen in dem Gehäusekörper fixiert ist, ist damit separat prüfbar.
• Im Bereich des Bodens 12a (vgl. Fig. 7) der V-Nut 12 erstreckt sich eine in axialer Richtung beschränkte Öffnung 14, die gleichzeitig mit dem Bodenbereich der entsprechenden Grundbohrung 5 verbunden ist. Damit kann aus den angeschrägten Stirnflächen 211, 212 der Lichtwellenleiterabschnitte im wesentlichen senkrecht zur Wellenleiterachse 40 ausgekoppeltes Licht durch die Öffnung 14 hindurchtreten und in Richtung einer angekoppelten optischen Subbaugruppe 15, 16 gestrahlt bzw. von dieser empfangen werden.
• Die Öffnung 14 erstreckt sich bevorzugt jeweils nur in dem Bereich der V-Nut 12, durch den aus dem Wellenleiterröhrchen 10 ausgekoppeltes Licht strahlt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass sich die Aussparung über den gesamten Bereich der Nut 12 erstreckt, wobei ggf. Maßnahmen zur Festigkeit des Gehäuses zu treffen wären.
• Auf der Unterseite 102 des Gehäuses 1 ist eine Gehäuseanschlagfläche 17 ausgebildet, die ein Interface für die Ankoppelung der optischen Sende- und/oder Empfangsbaugruppen 15, 16 darstellt, im dargestellten Ausführungsbeispiel der optischen TO-Baugruppe 15.
• Die TO-Baugruppe 15 weist eine Bodenplatte 151 mit vier elektrischen Durchführungen 152 auf, die der elektrischen Kontaktierung eines optischen Sende- oder Empfangselementes bzw. einer Monitordiode und einer Vorverstärkereinheit dienen. Weiter weist die TO-Baugruppe 15 ein Gehäuseteil 153 auf, das an seiner Oberseite ein Fenster 154 ausbildet, so dass Licht in das TO-Gehäuse ein- oder austreten kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sende- oder Empfangsbauelement eine Monitordiode 155, auf die über eine Linse 156 Licht fällt, das aus dem Lichtwellenleiter ausgekoppelt wird und durch den Längsschlitz 10a des Montageröhrchens 10, den offenen Boden der V-Nut 12 sowie durch die Öffnung 14 tritt, bevor es auf das Fenster 154 des TO-Gehäuses trifft.
• Die TO-Baugruppen 5, 6 sind jeweils fest mit dem Montagering 18 verbunden, dessen Länge so dimensioniert ist, dass ein definierter Abstand zwischen dem fixierten Montageröhrchen 10 in der V-Nut 12 und dem TO-Gehäuseboden 151 eingestellt wird.
• Bei der Justage reicht die TO-Kappe 153 in die Grundbohrung 5 des Gehäuses 1 hinein. Wie bereits erwähnt, ist der Grund der Bohrungen 5 mit einer durch die Öffnung 14 gebildeten langgezogenen Freimachung zur V-Nut 12 hin durchbrochen.
• Weiter wird darauf hingewiesen, dass der Spalt zwischen der Strahlaustrittsfläche aus dem Montageröhrchen 10 und der Licht- bzw. Lichtaustrittsöffnung 154 im TO-Fenster mit einem optisch transparenten Polymer verfüllt wird (nicht gesondert dargestellt). Es wird beispielsweise ein optisch transparentes Silikonmaterial eingesetzt. Ein solches Polymer fokussiert das Licht zusätzlich, verbessert damit den Ankoppelungswirkungsgrad und schützt vor kondensierender Feuchtigkeit auf optischen Endflächen. Gleichzeitig ist das Silikon dauerelastisch und haftet gut an den optischen Endflächen.
• Die Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie B-B der Fig. 5. In diesem Bereich ist keine Öffnung mehr im Bodenbereich 12a der Nut 12 vorgesehen. Weiter sind gut die Vorsprünge der Hinterschnitte 3a, 3b mit Rastnasen 19a, 19b zu erkennen, die die Federplatte 4 am Gehäuse 1 halten.
• Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend ausgeführten Ausführungsbeispiele. Beispielsweise kann die Nut auch kreisförmig, parabelförmig etc. und/oder in anderer Weise im Gehäuse 1 ausgebildet sein.

Claims (22)

1. Gehäuse für eine Koppelanordnung zum Ein- oder Auskoppeln optischer Signale mindestens eines optischen Datenkanals in bzw. aus einem Lichtwellenleiter, wobei die Koppelanordnung mindestens ein Montageröhrchen mit mindestens zwei axial hintereinander positionierten Lichtwellenleiterabschnitten aufweist und für einen bestimmten optischen Datenkanal eine Lichteinkopplung in oder Lichtauskopplung aus dem Lichtwellenleiter erfolgt, indem Licht des optischen Datenkanals an einer schräg zur optischen Achse des Lichtwellenleiters verlaufenden Stirnfläche eines Lichtwellenleiterabschnitts reflektiert wird, und wobei das reflektierte Licht insbesondere durch einen Längsschlitz des Montageröhrchen seitlich aus diesem aus- oder in dieses eintritt, mit
einem Gehäusekörper (1),
mindestens einer in dem Gehäusekörper ausgebildeten Nut (12), insbesondere V-Nut, die der Aufnahme des mindestens einen Montageröhrchens (10) dient, und
mindestens einer Aussparung (14) im Gehäusekörper, die den Boden (12a) der Nut (12) zumindest teilweise mit umfasst, so dass Licht, dass aus einem oder in ein in die Nut (12) eingelegten Montageröhrchen (10) aus- oder eintritt, den Boden der Nut (12) durchstrahlen kann.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein federndes Element (4), das das Montageröhrchen in die Nut (12) drückt.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein ebenes Federplättchen (4) ist, das in dem Gehäuse gelagert ist.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federplättchen (4) mittels Hinterschneidungen bzw. Vorsprüngen (3a, 3b) des Gehäusekörpers an diesem befestigt ist.

5. Gehäuse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anschlagfläche (17) des Gehäusekörpers, die als Interface zu einer Sende- und/oder Empfangsbaugruppe (15, 16), insbesondere einer TO-Baugruppe dient.

6. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseanschlagfläche (17) an einer Seite, insbesondere der Unterseite des Gehäusekörpers ausgebildet ist.

7. Gehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäuseanschlagfläche (17) Aufnahmebereiche (5, 6) zur Ankopplung einer Sende- und/oder Empfangsbaugruppe ausgebildet sind.

8. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche in die Gehäuseanschlagfläche (17) eingebrachte Aufnahmebohrungen (5, 6) sind.

9. Gehäuse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche (5, 6) an die mindestens eine Aussparung (14) im Bodenbereich der Nut (12) angrenzen.

10. Gehäuse nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Gehäuseanschlagfläche (17) zur optischen Achse eines in die V-Nut eingelegten Montageröhrchens (10) entsprechend der Fokuslänge einer Sendeeinheit bzw. der empfindlichen Fläche einer Empfängereinheit der Sende- und/oder Empfangsbaugruppe dimensioniert ist.

11. Gehäuse nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper an der der Gehäuseanschlagfläche (17) gegenüberliegende Gehäuseseite eine Aussparung (2) ausbildet, in die ein Montageröhrchen (10) und das federnde Element (4) einsetzbar sind.

12. Gehäuse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einteilig ausgebildet ist.

13. Gehäuse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einem Material besteht, das im wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie ein in die Nut eingebrachtes Montageröhrchen.

14. Gehäuse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper ein T-Profil, insbesondere die Form eines symmetrischen Doppel-T-Trägers aufweist.

15. Gehäuse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (12) durch zwei Gehäuseflanken den dem Doppel-T-Träger gebildet ist.

16. Gehäuse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen einem in die Nut eingelegten Montageröhrchen (10) und einem Ein- oder Austrittsfenster (154) einer angekoppelten Sende- und/oder Empfangsbaugruppe durch ein optisch transparentes Polymer gefüllt ist.

17. Gehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Polymer ein optisch transparentes Silikon verwendet wird.

18. Gehäuse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Ankoppelbereich (103) für eine Steckeraufnahme ausbildet.

19. Gehäuse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankoppelbereich (103) Hinterschneidungen (8a, 8b) ausbildet, die mit Rastnasen (113a, 113b) einer Steckeraufnahme (11) verrastbar sind.

20. Koppelanordnung zum Ein- oder Auskoppeln optischer Signale mindestens eines optischen Datenkanals in bzw. aus einem Lichtwellenleiter, wobei die Koppelanordnung mindestens ein Montageröhrchen mit mindestens zwei axial hintereinander positionierten Lichtwellenleiterabschnitten aufweist und für einen bestimmten optischen Datenkanal eine Lichteinkopplung in oder Lichtauskopplung aus dem Lichtwellenleiter erfolgt, indem Licht des optischen Datenkanals an einer schräg zur optischen Achse des Lichtwellenleiters verlaufenden Stirnfläche eines Lichtwellenleiterabschnitts reflektiert wird, und wobei das reflektierte Licht insbesondere durch einen Längsschlitz des Montageröhrchen seitlich aus diesem aus- oder in dieses eintritt, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1) nach Anspruch 1.

21. Koppelanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Montageröhrchen (13) vorgesehen ist, das über eine Koppelvorrichtung (9) mit dem in der Nut angeordneten Montageröhrchen (10) gekoppelt ist und der Aufnahme eines Steckerstifts eines optischen Steckers dient.

22. Koppelanordnung nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch eine Steckeraufnahme (11), die rastbar mit dem Gehäusekörper (1) verbindbar ist, wobei die Steckeraufnahme Stützbeine (114a, 114b) zum Befestigen der Steckeraufnahme (11) auf einer Leiterplatte besitzt.