DE2848539A1

DE2848539A1 - Faseroptische kopplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2848539A1
Application number: DE19782848539
Authority: DE
Inventors: Malcolm Hellyer Hodge
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1979-05-31
Also published as: BR7807746A; FR2410292A1; CA1083866A; JPS5483449A; GB2013921A; GB2013921B; US4201443A

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 430C ESSEN 1 · AW RUHRS^EIN 1 · TEL.: (02 01) 4126

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TRW, INC. 10880 Wilshire Blvd., Los Angeles, Kalifornien 90024," V.St.A.

F a s er opt i s ehe Kopplungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf faseroptische Über— tragungssysteme und insbesondere auf eine faseroptische Kopplungsvorrichtung zu Lichtemittern oder ^detektoren in solchen Systemen.

Optische Übertragungssysteme finden auf vielen Gebieten Anwendung, so zum Beispiel bei der Nachrichtenübertragung, der Steuerung usw. Derartige Systeme sind durch Übertragung entweder von ultravioletter, sichtbarer oder infraroter ; Strahlung, im folgenden allgemein als Licht bezeichnet, zwischen einem Emitter, z.B. einer lichtemittierenden Diode (LED), einem Laser usw. und einem Detektor, z.B. einer Fotozelle, einem lichtaktivierten gesteuerten Siliziumgleichrichter usw. wirksam. Für die Zwecke dieser Erfindung werden sowohl die Lichtemitter als auch die Lichtdetektoren ganz allgemein als aktive Lichtelemente bezeichnet, da solche Elemente aktiv Licht erzeugen oder auf dieses ansprechen.

Bekanntlich weisen die meisten aktiven Lichtelemente eine sogenannte Arbeits- oder Aktivfläche auf, an der im Falle

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eines Lichtemitters Licht erzeugt oder im Falle eines Lichtdetektors Licht aufgenommen wird. Um die Verbindung der Arbeitsfläche des aktiven Lichtelements mit der als Lichtübertragungsleitung des Systems dienenden optischen Faser zu erleichtern, ist es üblich, eine kurze Länge einer optischen Faser an der Arbeitsfläche des Elements zu befestigen. Die kurze Länge der optischen Faser wird in der Regel als Schweineschwanz bezeichnet und dient als Koppler zum Anschluß der faseroptischen Übertragungsleitung im System. Die Einbeziehung des aktiven Lichtelements und des an diesem angeschlossenen Schweineschwanz-Kopplers in das faseroptische Übertragungssystem wird normalerweise dadurch erreicht, daß das freie Ende des Schweineschwanzes mit dem freien Ende der als Übertragungsleitung dienenden optischen Faser in Stoßverbindung gebracht wird. Dies geschieht mit Hilfe einer Verbindungsanordnung. Verschiedene Verbindungsanordnungen sind in Patenten und anderen Druckschriften beschrieben und einige sind im Handel erhältlich. In der DE-OS 28 00 392 ist eine Kopplungs- und Führungsanordnung beschrieben, die besonders zur direkten Verbindung von zwei optischen Faserenden geeignet ist. Da das Schweineschwanzende gleich dem Ende einer als Übertragungsleitung dienenden optischen Faser ist, ist die in dieser Druckschrift beschriebene Verbindung besonders geeignet für den Anschluß von aktiven Lichtelementen unter Verwendung von Schweineschwanz-Kopplern zu einem faseroptischen Übertragungssystem.

In der US-PS 3 948 582 ist eine ziemlich komplizierte Anordnung unter Einbeziehung eines aktiven Lichtelements beschrieben, die zum Verbinden der Enden einer faseroptischen Übertragungsleitung dient. Zu diesem Zweck weist die Anordnung einen ersten und zweiten Körper auf. Der erste Körper ist im hinteren Teil der Bohrung eines rohrförmigen Gehäuses angebracht. Der andere Teil des Gehäuses enthält entweder einen Lichtemitter oder einen Lichtdetektor, wobei

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ein Schweineschwanz an dessen Arbeitsfläche befestigt und in Kunstharz verkapselt ist. Das freie Ende des Schweineschwanzes greift in eine Axialbohrung ein, die im vorderen Abschnitt des ersten Körpers angeordnet ist· Die Bohrung endet in einem erweiterten Mundabschnitt. Der zweite Körper der Anordnung enthält ein rohrförmiges Gehäuses, in welchem das freie Ende der mit dem aktiven Lichtelement zu verbindenden optischen Faser zentral angeordnet ist. Das rohrförmige Gehäuse des zweiten Körpers hat einen größeren Durchmesser als dasjenige des ersten Körpers, um den ersten Körper derart aufnehmen zu können, daß das freie Ende der im zweiten Körper gehaltenen optischen Faser durch den Mundabschnitt in den ersten Körper eingreifen und mit dem freien Ende des Schweineschwanzes zum Schließen der optischen Verbindung in stoßseitigen Kontakt gebracht werden kann.

Während die bekannten Kopplungsvorrichtungen ähnlich der vorstehend beschriebenen Art dazu geeignet sind, die optische

zu verbinden. Ubertragungsfaser mit einem aktiven Lichtelement,/an dem ein Schweineschwanz-Koppler angebracht ist, gibt es bei solchen Kopplungsvorrichtungen keine Maßnahmen zur Vereinfachung der Verbindung des Schweineschwanz-Kopplers mit einem aktiven Lichtelement. Bisher ergaben sich aus der Befestigung des Schweineschwanzes an dem aktiven Licht— element verschiedene Schwierigkeiten, die bisher nicht in der geeigneten Weise abgestellt werden konnten. Der Zusammenbau eines aktiven Lichtelements und eines faseroptischen Schweineschwanzes bedingte vor allem Schwierigkeiten in der Positionierung des Schweineschwanzes auf der lichtemittierenden oder -aufnehmenden Fläche des aktiven Lichtelements. Die Lage des Schweineschwanzes wird dadurch bestimmt, daß das aktive Lichtelement erregt wird, wobei der Schweineschwanz über die Arbeitsfläche des Elements zur Feststellung der Lage bewegt wird, bei der eine maximale Lichtübertragung stattfindet. Sobald

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die genaue Lage des Schweineschwanzes bestimmt ist, wird dieser beispielsweise unter Verwendung von Epoxyharz an der Sollstelle festgemacht.

Das genaue Positionieren einer Faser mit einer Querschnittsfläche entsprechend derjenigen üblicher optischer Fasern auf beinahe ebenso kleinen Arbeitsflächen eines lichtemittierenden Elements ist bereits schwierig genug; es wird jedoch dadurch noch wesentlich kompliziert, das.das nicht-abgestützte freie Ende des aus einer optischen Faser bestehenden Schweineschwanzes stak flexibel ist. Demgemäß waren bisher genaue Ausrichtwerkzeuge, z.B. Mikropositionierer, er forder1ich.

Da der Schweineschwanz eine so kleine Querschnitisfläche und eine extreme Flexibilität hat, treten außerdem häufig Schwierigkeiten bei der Bearbeitung, z.B. der Spaltung der ebenen Endfläche zur Herstellung einer guten und weitgehend verlustfreien Kopplung zum aktiven Lichtelement auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben zusammengefaßten Nachteile bekannter faseroptischer Kopplungsvorrichtungen gleicher Gattung weitgehend zu beseitigen und insbesondere eine gute Kopplung zwischen aktiven Lichtelementen und einer faseroptischen Übertragungsleitung zu gewährleisten. Dabei soll insbesondere auch die Befestigung einer faseroptischen Kopplungsvorrichtung mit einem aktiven Lichtelement vereinfacht werden. Die optische Kopplungsvorrichtung zwischen einer optischen Faser und einem aktiven Lichtelement soll mit direkten Faseranschlüssen kompatibel sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer faseroptischen Kopplungsvorrichtung zur Ankopplung eines aktiven Licht-

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elements erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine wenigstens drei, an Umfangslinien parallel zusammengestellte und miteinander verbundene Glasstäbe aufweisende Führung vorgesehen ist, wobei im zwickeiförmigen Raum zwischen den Glas— stäben ein langgestreckter Kanal verläuft, daß die Führung · eine flache erste Stirnfläche hat, daß . eine an beiden Stirnenden ebene optische Faser im zwickeiförmigen Kanal derart angeordnet und festgelegt ist, daß das erste Stirnende mit der flachen Stirnfläche ausgerichtet und das zweite Stirnende in einem Zwischenabschnitt des Kanals angeordnet ist, und daß das aktive Lichtelement der flachen ersten Stirnfläche der Führung aufgesetzt und mit dieser unter Bildung einer guten lichtübertragenden Schnittstelle bzw. Grenzfläche verbunden ist.

Zur Herstellung einer faseroptischen Kopplungsvorrichtung wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Befestigen einer optischen Faser an einem aktiven Lichtelement angegeben, das sich dadurch auszeichnet, daß zunächst wenigstens drei Glasstäbe achsparallel entlang Umfangslinien zusammengestellt und zur Bildung einer Führung mit einem langgestreckten Kanal im zwickeiförmigen zentralen Raum zwischen den Glasstäben miteinander verbunden werden, daß eine optische Faser mit einer flach gearbeiteten Endfläche in den Kanal soweit eingeschoben wird, daß die flache Endfläche an einem longitudinalen Zwischenabschnitt liegt und an dieser Stelle festgelegt wird, daß die Führung angerissen und an der angerissenen Stelle bis zum Spalten abgebogen wird, wobei eine ebene Stirnfläche und eine mit dieser koplanare Endfläche der Faser gebildet werden, und daß danach ein aktives Lichtelement an der flachen Endfläche der Faser befestigt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie das Verfahren zu dessen Herstellung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, auf ein Ausführungsbeispiel der faseroptischen Kopplungsvorrichtung mit angebrachtem aktivem Lichtelement;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine wiederum vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig." 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, in der eine

Anfangsphase bei der Herstellung der Kopplungsvorrichtung gemäß Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 6 eine Ansicht bei einem nachfolgenden Verfahrensschritt;

Fig. 7 eine Ansicht bei einem weiteren Verfahrensschritt; und

Fig. 8 eine Ansicht bei einem demjenigen gemäß Fig. 7 folgenden Verfahrensschritt bei der Herstellung der Kopplungsvorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen faseroptischen Kopplungsvorrichtung ist in Fig. 1 gezeigt und mit 20 bezeichnet. Die Kopplungsvorrichtung 20 dient zur Anbringung eines aktiven Lichtelements, z.B. einer lichtemittierenden Diode (LED) 22 und zu deren Verbindung mit einer optischen. Faser 24 eines optischen Übertragungssystems. In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, daß das aktive Lichtelement 22 in der nachfolgenden Beschreibung zwar eine lichtemittierende Diode ist, die Kopplungsvorrichtung 20 jedoch auch zur Montage und zur optischen Verbindung irgendeiner anderen Art von aktiven Lichtelementen in der zuvor beschriebenen Weise dienen kann.

Wie in den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, handelt es sich bei der lichtemittierenden Diode um ein herkömmliches Festkörperbauelement, das an seiner Arbeitsfläche 26 bei Er-

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regung über elektrische Leiter 29 aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen Stromquelle Licht erzeugt und emittiert. Wie der Fachmann weiß, ist die Arbeitsfläche 26 der lichtemittierenden Diode, an der das Licht erzeugt und emittiert wird, eine sehr kleine Zone mit einem Durchmesser von beispielsweise 0,05 mm. Es ist daher notwendig, die faseroptische Kopplungsvorrichtung mit dem lichtemittierenden Teil der Arbeitsfläche genau auszurichten, um die Lichtübertragung in die Kopplungsvorrichtung zu optimieren.

Die Kopplungsvorrichtung 20 erleichtert den Ausrichtprozeß. Die Kopplungsvorrichtung 20 weist eine Führung aus drei Glasstäben 32, 34 und 36 auf, die achsparallel entlang gerader Umfangslinien zusammengestellt und unter Bildung eines zwickeiförmigen zentralen Kanals 38 (Fig. 1 und 4) miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, hat der zwickeiförmige Kanal 38 einen trichterförmig erweiterten Mundabschnitt 40 an einem Ende 42 der Führung 30. Das andere Ende 44 der Führung 30 ist eben ausgebildet. Die Herstellung der ebenen ' Stirnfläche 44 der Führung 30 wird zusammen mit dem Herstellungsverfahren im einzelnen beschrieben.

Ein kurzer Abschnitt einer herkömmlichen optischen Faser 46 ist im Kanal 38 so angeordnet und bleibend festgelegt, daß eine ebene Endfläche 48 des Faserstücks mit der Stirnfläche 44 der Führung 30 koplanar verläuft. Die andere Endfläche 50 des Faserabschnitts 46 liegt in einem Zwischenabschnitt des Kanals 38. Wie weiter unten noch genauer beschrieben werden wird, ist der Faserabschnitt 46 vorzugsweise an seiner Sollstelle im Kanal verschweißt, wenn auch andere Befestigungsmöglichkeiten, z.B. mit Epoxyharz, gegeben sind.

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Wie in Fig. 4 zu sehen ist, hat der Faserabschnitt 46 einen herkömmlichen Aufbau und besteht aus einem zentralen Kern 52 aus Kunststoff oder Glas, der von einem Mantel 54 z.B. aus Glas mit einem niedrigeren Brechungsindex als derjenige des Kerns 52 umgeben ist, damit Lichtverluste entlang der Faserachse reduziert werden. Der optische Faserabschnitt 46 dient zur Ankopplung des vom aktiven Lichtelement 22 erzeugten Lichts an die optische Faser 24. In dieser Beziehung ist der optischen Faserabschnitt 46 analog zu einem herkömmlichen Schweineschwanz wirksam. Der Abschnitt 46 wird mit der lichtemittierenden Diode 22 dadurch vep bunden, daß zunächst die Arbeitsfläche der Diode auf die koplanaren Stirnflächen44 und 48 der Führung 30 und des optischen Faserabschnitts 46 aufgesetzt, die lichtemittierende Diode sodann derart eingestellt wird, daß der das Licht emittierende Teil axial mit dem optischen Faserabschnitt 46 ausgerichtet ist, und die Diode schließlich beispielsweise mittels Epoxyharz festgelegt wird.

Der Zusammenbau der Kopplungsvorrichtung 20 und der lichtemittierenden Diode 22 wird weiter unten genauer beschrieben.

Die in Fig. 1 dargestellte Führung 20 ist vorzugsweise in einem Kunststoffmaterial (vorzugsweise transparent) unter Bildung eines zylindrischen Gehäuses 56 vergossen. Das Gehäuse dient zur Erleichterung der Befestigung der Kopplungsvorrichtung an herkömmlichen faseroptischen Kabeln. Das Gehäuse 56 weist zwei Stirnflächen 58 und 60 auf, wobei die Stirnfläche 58 mit der Stirnfläche 42 der Führung und die Stirnfläche 60 mit den koplanaren Stirnflächen 44 und der Führung bzw. des optischen Faserabschnitts 46 in einer Ebene liegen.

Um die an der Kopplungsvorrichtung in der zuvor beschriebenen Weise angebrachte lichtemittierende Diode anzuschließen, wird das Ende 62 der optischen Faser 24 bearbeitet, z.B. flach ge-

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spalten, und danach in den Mundabschnitt 40 der Führung und weiter in deren Kanal bis zur Anlage an das flache Ende 50 des Faserabschnitts 46 eingeschoben.

Wie oben bemerkt, wird die Führung 30 aus Glas hergestellt. Dieses Merkmal ist von beträchtlicher Bedeutung für die Herstellung und Funktion. Funktionsvorteile ergeben sich aufgrund der Tatsache, daß Glas einer relativ geringen Schrumpfung unterliegt, so daß eine hohe Dimensionsstabilität für die- Führung gewährleistet ist. Außerdem bildet das Glas eine harte, jedoch glatte Oberfläche im Bereich des zwickeiförmigen zentralen Kanals, die gegen mechanische und Korrosionsbeanspruchungen widerstandsfähig ist. Damit bietet die Führung eine Gewähr dafür, daß die optische Faser 24 nicht verkratzt, eingeritzt oder in anderer Weise beschädigt wird, wenn sie in die Führung eingeschoben wird, und daß auch die Führung selbst nicht beschädigt wird, da anderenfalls mit unnötigen Lichtverlusten über die beschädigten Oberflächen zu' rechnen wäre. Die transparente Ausbildung der Glasführung ermöglicht die Betrachtung der Faserenden durch die Führung und durch das Gehäusematerial hindurch bei deren Positionierung, wodurch die Verbindung der Fasern erleichtert wird.

Von wesentlicher Bedeutung ist auch die zwickeiförmige Ausbildung des zentralen Kanals 38, da beim Einschieben des Faserabschnitts 46 und der optischen Faser 24 in den Kanal nur die am weitesten innen gelegenen drei linienförmigen Teile 64 (Fig. 4) der stabförmigen Bauteile 32, 34 und 36 mit den entsprechenden Fasern in Kontakt kommen. Der tangentiale Dreipunktkontakt der Führung zentriert den Faserabschnitt 46 innerhalb des Kanals 38 und erleichtert auch das Einsetzen der Faser 24 in den Kanal, da nur sehr geringe Reibungskräfte zwischen der Faser und der Führung dem Einführen der Faser entgegenwirken. Außerdem ist die

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Faser 24 mit dem Faserabschnitt 46 durch den Dreipunktkontakt genau axial ausgerichtet.

Die zwickeiförmigen Räume zwischen den stabförmigen Bauteilen entlang des Kanals 38 nehmen außerdem Abrieb- bzw. Abfallpartikel der Faser auf, die daher nicht vor dem Ende der Faser zur Grenzfläche der Verbindung hergeschoben werden. Wenn an der Grenzfläche der Enden 50 und 62 ein Strömungsmittel mit angepaßtem Brechungsindex in herkömmlicher Weise zur Verringerung der Lichtverluste verwendet wird, so ermöglichen die zwickeiförmigen Räume das Eintreten des Strömungsmittels, so daß das Annähern des Faserendes 62 an das Ende 50 anders als bei einem Kanal mit kreisförmigem Querschnitt und eng eingepaßter Faser ungehindert stattfinden kann.

Der trichterförmig erweiterte Mundabschnitt 40 der Führung erleichtert das Einsetzen der den Abschnitt 46 bildenden optischen Faser in den Kanal bei der Herstellung der Kopplungsvorrichtung 20 und erleichtert außerdem das Einsetzen des Endes einer optischen Faser 24 in die fertiggestellte Kopplungsvorrichtung zur Verbindung derselben mit einem faseroptischen übertragungssystem.

Die Kopplungsvorrichtung 20 wird unter Verwendung einer Anordnung 66 aus drei identischen Glasstäben 68, 70 und 72 (Fig. 5) hergestellt. Die Stäbe 68, 70 und 72 sind Seite an Seite in Parallelanordnung zusammengestellt, wobei sie entlang der in Kontakt befindlichen Umfangslinien miteinander verbunden werden. Die Anordnung 66 wird dann durch einen Ofen und eine in der Zeichnung (vgl· Fig. 5) nicht dargestellte Einrichtung geleitet, wo sie auf einen solchen Querschnitt ausgezogen wird, daß der zwischen den Stäben gebildete zwickeiförmige Kanal genau auf den Außendurchmesser der einzusetzenden optischen Fasern paßt. Die aus-

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gezogene Anordnung wird danach auf eine geeignete Länge, z.B. 2,54 cm zur Bildung der Führung 30 geschnitten.. Wie oben angegeben, weist das Ende 42 der Führung 30 einen
trichterförmig erweiterten Mundabschnitt 40 auf. Dieser Mundabschnitt wird dadurch hergestellt, daß ein konischer Kern 78 in den Kanal 38 am Ende 42 der Führung unter Erhitzen der Gesamtanordnung (siehe Fig. 6) eingesteckt
wird. Eine herkömmliche optische Faser 80 wird in den
Mundabschnitt der Führung 30 soweit eingesteckt, bis
das freie Ende 50, welches zuvor flach bearbeitet wurde, an einem Punkt im Mittelbereich des Kanals 38 liegt. Die Faser wird sodann an dieser Stelle festgelegt. Die Befestigung der Faser erfolgt vorzugsweise durch Verschmelzen während eines Erwärmungsprozesses. Es können*
jedoch auch andere Methoden zur Befestigung der Faser
im Kanal, z.B. die Benutzung eines Epoxyharzes zu diesem Zwecke verwendet werden. Sobald die Faser 80 in der Sollstellung gemäß Fig. 7 festgelegt ist, wird die Führung an der Stelle 82 ihres Umfangs vor dem Ende 50 der Faser 80 angerissen bzw. geritzt. Die Führung 30 zusammen mit
dem eingebauten Faserabschnitt 80 wird sodann dadurch entlang der Anrißlinie 82 gespalten bzw. gebrochen, daß der vorderste Teil :der Führung 30, d.h. der Teil vor der Anrißlinie 32 aus der koaxialen Ausrichtung mit dem übrigen Teil der Führung abgebogen wird. Dadurch wird die starre Führung 30 entlang der Anrißlinie gebrochen oder gespalten, und es bildet sich eine flache Stirnfläche 44 der Führung 30. Darüberhinaus bricht auch die optische Glasfaser aufgrund ihrer Festlegung im Kanal 38 an der Oberfläche 48, die mit der Stirnfläche 44 der Führung in einer Ebene liegt. Die auf diese Weise gebildeten koplanaren Oberflächen 44 und 48 sind danach zum Aufsetzen und zur Befestigung der Arbeitsfläche eines aktiven Lichtelements geeignet. Vorzugsweise wird vor dieser Befestigung die Führung 30 in
einem geeigneten Kunststoffmaterial unter Bildung eines

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zylindrischen Gehäuses 56 vergossen. Die Stirnwände 58 und 60 des Gehäuses 56 sind vorzugsweise koplanar mit den Stirnenden 42 und 44 der Führung 30. .

Nach dem Vergießen der Führung wird das gewünschte aktive LichteLement, z.B. eine lichtemittierende Diode 22 auf die Stirnfläche 44 der Führung aufgesetzt. Das Element 22 wird zur Achse des optischen Faserabschnitts 46 solange verschoben, bis seine lichtemittierende Zone axial mit. der Endfläche 48 des optischen Faserabschnitts ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des optischen Faserabschnitts mit der lichtemittierenden Zone der lichtemittierenden Diode wird unter Verwendung herkömmlicher Methoden ausgeführt. Da die Kopplungsvorrichtung 20 jedoch ein starres Bauteil ist', ist dieser Ausrichtvorgang beträchtlich vereinfacht.

Nach dem Einrichten der lichtemittierenden Diode zum optischen Faserabschnitt 46 in der Sollstellung wird die lichtemittierende Diode durch Epoxyharz in der Sollstellung festgelegt. Die mit der lichtemittierenden Diode zusammengebaute Kopplungsvorrichtung ist jetzt fertig für die Verwendung in einem faseroptischen Übertragungssystem. Zu diesem Zweck wird das Ende 62 der als Übertragungsleitung dienenden optischen Faser 24 durch den Mundabschnitt 40 der Führung 30 eingeführt und bis zum Anstoßen an der Stirnfläche 50 des optischen Faserabschnitts 46 in den Kanal 38 eingeschoben.

In der älteren deutschen Patentanmeldung P 28 52 012.4 der Anmelderin ist eine Anordnung zur Herstellung einer optischen Signalübertragungsverbindung zwischen den stoßseitigen Enden von zwei optischen Fasern beschrieben, bei der eine Führung aus wenigstens drei Glasstäben von vorgegebener Länge vorgesehen ist, die Seite an Seite parallel zueinander zusammengestellt und entlang von streifen- oder linienförmigen Berührungsstellen miteinander verbunden sind, wobei ein zwickeiförmiger zentraler Kanal zwischen den Stäben gebildet ist.

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Der Kanal hat offene Enden und einen gekrümmten Abschnitt zwischen den Enden. Diese Anordnung gewährleistet dadurch eine bessere Verbindung zwischen den beiden Fasern, daß diese im Führungskörper vorgespannt werden. Dieses Merkmal kann auch bei der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Führung zur Herstellung eines verbesserten Faser—Faser-Kontakts verwendet werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Erfindung gegenüber dem Stande der Technik viele Vorteile bietet. So kann die Kopplungsvorrichtung beispielsweise mit hoher Genauigkeit und trotzdem kostensparend unter Verwendung herkömmlicher Glasbearbeitungs- und Gießmethoden hergestellt werden. Außerdem erleichtert die Kopplungsvorrichtung die sehr genaue Ausrichtung zwischen Faser und aktivem Lichtelement. Ferner ist die Kopplungsvorrichtung mit dem an sie angeschlossenen aktiven Lichtelement geeignet, entweder zeitweilig oder permanent an einer faseroptischen Übertragungsleitung angeschlossen zu werden. Die beschriebene Kopplungsvorrichtung ist außerdem kompatibel mit direkten (in line) Faser-Faser-Verbindungen, wie sie beispielsweise ■ in den beiden vorstehend angegebenen Patentanmeldungen beschrieben sind. Die Konstruktion der Kopplungsvorrichtung macht diese besonders geeignet zur Verwendung eines Strömungsmittels oder Epoxyharz mit angepaßtem Brechungs- · index an der Grenzfläche zwischen dan Fasern innerhalb der Kopplungsvorrichtung.

Wenn auch die vorstehende Beschreibung auf eine Führung mit drei stabförmigen Bauteilen gerichtet ist, ist klar, daß die Führung 30 zur Aufnahme von mehr als einer Faser dadurch geeignet gemacht werden kann, daß die Anzahl der Stäbe und dementsprechend auch die Anzahl der zwickeiförmigen Kanäle für die Faserausrichtung und-aufnähme erhöht werden kann.

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Claims

PATENTANWÄLTE ZEN2 & HELBER · D 430O fcSSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02 01) 412687 Seite - /C - T 85 Ansprüche

1. Faseroptische Kopplungsvorrichtung zur Ankopplung -eines aktiven Lichtelements, dadurch gekenn zeichnet , daß ein wenigstens drei, Seite an Seite parallel zueinander zusammengestellte und entlang von streifen- oder linienförmigen Berührungsstellen miteinander verbundene Glasstäbe (32, 34, 36) aufweisende Führung (30) vorgesehen ist, wobei im zwickeiförmigen zentralen Raum zwischen den Glasstäben ein langgestreckter Kanal (38) verläuft, daß die Führung (30) eine flache erste Stirnfläche (44) hat, daß eine an beiden Stirnenden ebene optische Faser (46) im zwickeiförmigen Kanal (38) derart angeordnet und festgelegt ist, daß das erste Stirnende

(48) mit der flachen Stirnfläche (44) ausgerichtet und das zweite Stirnende (50) in einem Zwischenabschnitt des Kanals angeordnet ist, und daß das aktive Lichtelement (22) der flachen ersten Stirnfläche (44) der Führung (30) aufjesetzt und mit dieser unter Bildung einer guten lichtübertragenden Grenzfläche verbunden ist.

2. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (38) zu einer zweiten Stirnfläche (42) der Führung (30) hin einen trichterförmig erweiterten Kundabschnitt (40) zur Erleichterung des Einführens einer optischen Faser (24) in den Kanal aufweist.

3. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Faser (46, 24) im Kanal (38) uurch eine Schmelzverbindung festgelegt ist.

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4. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (30) in einem zylindrischen Gehäuse (56) eingegossen ist.

5. Verfahren zum Befestigen einer optischen Faser an einem aktiven Lichtelement, insbesondere zur Herstellung der faseroptischen Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst wenigstens drei Glasstäbe Seite an Seite parallel zueinander zusammengestellt und miteinander zur Bildung einer Führung mit einem langgestreckten Kanal im zwickeiförmigen zentralen Raum zwischen den Glasstäben verbunden werden, daß eine optische Faser mit einer flach gearbeiteten Endfläche in den Kanal soweit eingeschoben wird, daß die flache Endfläche an einem longitudinalen Zwischenabschnitt liegt und an dieser Stelle festgelegt wird, daß die Führung angerissen und an der angerissenen Stelle bis zum Spalten bzw. Brechen abgebogen wird, wobei eine ebene Stirnfläche der Führung und eine mit dieser koplanare Endfläche der Faser gebildet werden, und daß danach ein aktives Lichtelement an der flachen Endfläche der Faser befestigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Ende des Kanals trichterförmig erweitert ausgebildet wird«

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal an dem einen Ende erweitert wird, bevor die Paser in den Kanal eingeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Befestigen des aktiven Lichtelements an der Führung letztere in einem Kunststoffmaterxal vergossen wird.

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