DE2854497A1

DE2854497A1 - Verbindungsstueck fuer optische glasfasern

Info

Publication number: DE2854497A1
Application number: DE19782854497
Authority: DE
Inventors: David George Dalgoutte
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1978-12-16
Publication date: 1979-07-05
Also published as: AU4256978A; US4220398A; AU525704B2; GB1566929A

Description

Verbindungsstück für optische Glasfasern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsstück zum dauerhaften Verbinden der Enden zweier Plastik ummantelter optischer Glasfasern mit einem Glasröhrchen, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der optischen Glasfasern und in dem im mittleren Teil ein Zwischenstück einer optischen Glasfaser eingesetzt ist, wobei das Zwischenstück den gleichen Querschnitt wie die zu verbindenden optischen Glasfasern aufweist und kürzer als das Glasröhrchen und dieses entlang der Länge des Zwischenstückes auf dieses aufgeschrumpft ist.

Derartige Verbindungsstücke sind schon vorgeschlagen worden (DE-OS 27 50 089). Wenn bei derartigen Verbindungsstücken die Anfangsöffnung der Bohrung des Glasröhrchens nur etwas größer als der Außendurchmesser der einzufügenden optischen Glasfaser ist, dann ist ein Werkzeug zur Unterstützung der Einfügung sehr brauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungsstück der eingangs genannten Art anzugeben, das auch bei einer engen Anfangsöffnung der Bohrung im Glasröhrchen eine einfache Einfügung der optischen Glasfasern ohne weitere Hilfsmittel erlaubt..

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel gelöst. Im Anspruch 2 sind die Mittel zur Lösung dieser Aufgabe

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bei optischen Glasfasern ohne innere optische Leitstruktur angegeben. Den Unteransprüchen können Ausgestaltungen der Erfindung entnommen werden.

Mit derartigen Verbindungsstücken können optische Glasfasern mit einer inneren Leitstruktur wie Stufenindex- und Gradientenindexfasern verbunden werden. Wenn der Brechungsindex des Glasröhrchens kleiner als der des Zwischenstückes ist, dann kann dieses Verbindungsstück auch zum Verbinden von Fasern ohne innere Leitstruktur verwendet werden. Der Einsatz eines Glasröhrchens mit einem kleinen Brechungsindex kann umgangen werden, wenn das Zwischenstück selbst einen niedrig brechenden Überzug aufweist. Unter diesen Umständen werden diese Glasfasern im Durchmesser dem Kern des Zwischenstückes angepaßt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Verbindungsstück und

Fig.2 einen Längsschnitt durch ein etwas geändertes Verb indungs s tück.

In Fig.1 sind die grundsätzlichen Teile eines Verbindungsstückes für optische Glasfasern dargestellt/ diejsind: ein Glasröhrchen 11, das ein Zwischenstück 12 aus einer optischen Glasfaser enthält, zwei durchbohrte Uhrenlagersteine 13 und ein röhrenförmiges Teil, das in diesem Beispiel aus drei Stücken, dem mittleren Stück 14 und zwei Endstücken 15 und 16 hergestellt ist.

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Der mittlere Bereich des Glasröhrchens 11 ist durch Hitzeeinwirkung erweicht, damit er auf das Zwischenstück 12 aufgeschrumpft werden kann. Dieser Vorgang ist näher in der eingangs genannten Offenlegungsschrift beschrieben.

Das mittlere Stück 14 des röhrenförmigen Teiles weist eine Bohrung auf, in die das Glasröhrchen 11 gleitend hineinpaßt. Die beiden Enden des Stückes 14 sind aufgebohrt, damit sie die Uhrenlagersteine 13 aufnehmen können. Die ührenlagersteine sind in die Enden eingedrückt und ihre trichterförmigen Er-Weiterungen der Bohrungen weisen nach außen. Die öffnungen der ührenlagersteine sind kleinerals die Eingangsöffnung des Glasröhrchens gewählt, so daß ein ungehinderter Durchgang von jeder Öffnung an den Uhrenlagersteinen zu den jeweiligen Eingangsöffnungen des Glasröhrchens besteht. Am mittleren Stück 14 sind die Endstücke 15 und 16 angebracht. Diese Endstücke weisen derartige Bohrungen auf, daß die Ummantelung der zwei Plastik ummantelten optischen Glasfasern 18 mit Spielraum hineinpaßt.

Die Enden der zwei Glasfasern 18 weisen den gleichen Querschnitt auf wie das Verbindungsstück 12 und sind durch Abstreifen der Plastik Ummantelung 17 soweit freigelegt, daß die stangenförmigen Enden ganz in das Glasröhrchen 11 eingeführt werden können. Die beiden Seiten des Glasröhrchens 11 sind mit einem den Brechungsindex anpassenden Kleber oder Flüssigkeit 19 gefüllt und dann werden die Glasfaserenden eingeführt. Diese Einführung ist relativ gerade weil die Glasfasern in richtiger Ausrichtung durch das Führen der Plastik Ummantelung in den Bohrungen der Endstücke 15 und 16 des röhrenförmigen Teiles anhalten v

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Dieses Ausrichten bewirkt, daß die Glasfaserenden gerade durch die Aperturen der Uhrenlagersteine verlaufen oder zumindest soweit ausgerichtet sind, daß sie in die trichterförmigen Erweiterungen der Uhrenlagersteine treffen. Im letzteren Fall wirken die auspolieüten Erweiterungen als Führung für die Glasfaserenden durch die Aperturen und in die Enden des Glasröhrchens 11. Nachdem die Glasfaserenden völlig eingeführt sind werden sie durch das röhrenförmige Teil gesichert. Dieses kann durch eine Quetschung, wie bei 15a angedeutet, oder durch Einfüllen von Klebstoff, wie bei 16a angedeutet, geschehen.

Wenn die Glasfasern durch Klebstoff gesichert werden, dann kann das röhrenförmige Teil aus einem Hartplastikmaterial mit guten Bearbeitungseigenschaften wie beispielsweise Acrylharz gefertigt werden. Wenn die Glasfasern durch Quetschen gesichert werden, dann sollen zumindest die Endstücke des röhrenförmigen Teiles aus einem geeigneten Metall wie beispielsweise Stahl gefertigt werden. Wenn ein durchsichtiges mittleres Stück 14 zur Anwendung kommt, dann ist es möglich, einen unter Ultraviolettem Licht aushärtenden Kleber 19 zu verwenden.

In einem typischen Verbindungsstück für Gradientenfasern mit einem äußeren Durchmesser von 120 Jim und einer Plastik Ummantelung mit einem äußeren Durchmesser von 1,1 mm sind die drei Stücke je 1 cm lang und das röhrenförmige Teil hat einen äußeren Durchmesser von 2,0 mm.

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Das in Fig.2 dargestellte Verbindungsstück ist dem Verbindungsstück gemäß Fig.1 sehr ähnlich und ist zum Verbinden von Glasfasern ohne innere Leitstruktur gedacht, die eine niedrig brechende Ummantelung 27 zur Erreichung einer Leitstruktur aufweisen. Das Zwischenstück weist einen Kern 22a mit einem niedrigbrechenden überzug 22b auf. Der Kern 22a hat den gleichen Durchmesser und ebenso der überzug 22b einen solchen Brechungsindex, daß das Zwischenstück die gleiche numerische Apertur wie die Glasfasern 28 aufweist. Wenn der äußere Durchmesser des Zwischenstückes größer ist als der der Glasfasern, dann werden diese nicht genau auf das Zwischenstück ausgerichtet, da außerdem die Bohrung des Glasröhrchens an diesen Stellen größer als der Durchmesser des Zwischenstückes ist. In diesem Fall wird beim Aufschrumpfen des Glasröhrchens auf das Zwischenstück das Glasröhrchen nahe den Enden des Zwischenstückes mit je einer Verengung oder Kehle 21a versehen, deren Innendurchmesser gerade das Durchführen der Glasfaserenden gestattet. Die übrigen Teile des Verbindungsstückes, das sind die Stücke 14, 15 und 16 des röhrenförmigen Teiles und die zwei Uhrenlagersteine 13, sind die gleichen wie beim Verbindungsstück gemäß Fig.1.

Idealerweise soll das Zwischenstück den gleichen Brechungsindex wie die Glasfasern und ihre Ummantelungen haben. Dies ist nicht brauchbar, wenn die Glasfasern und ihre Ummantelungen einen niedrigen Brechungsindex aufweisen. Unter diesen Umständen ist die Benutzung von höherbrechendem Material für das Zwischenstück akzeptabel, vorausgesetzt, daß die numerische Apertur so groß oder größer als die der Plastik ummantelten

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Glasfasern ist. Dies ergibt einen kleinen Reflexionsverlust an den Zwischenschichten/ wenn aber die Fehlanpassung des Brechungsindexes nicht groß ist/ so wird der Reflexionsverlust klein sein.

Bei optischen Plastik ummantelten Glasfasern mit einem inneren und einem äußeren Teil soll die Öffnung der Uhrenlagersteine und der Kehlen den Abmessungen der inneren Ummantelung angepaßt sein. Dies ist vorteilhaft bei Glasfasern, die einen dünnen Plastiküberzug, der die gerade gezogene Oberfläche der Glasfaser schützt und nachfolgend mit einer zweiten Schutzschicht versehen werden, aufweisen.

5 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnung

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Leerseite

Claims

Patentanwalt Dipl.-Phys.Leo Thul Kurze Str. 8 £ Q 3 4 4 >3 / 7 Stuttgart 30 D.G.Dalgoutte-8 INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Patentansprüche

1) Verbindungsstück zum dauerhaften Verbinden der Enden zweier Plastik ummantelter optischer Glasfasern mit einem Glasröhrchen, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der optischen Glasfasern und in dem im mittleren Teil ein Zwischenstück einer optischen Glasfaser eingesetzt ist, wobei das Zwischenstück den gleichen Querschnitt wie die zu verbindenden optischen Glasfasern aufweist und kürzer als das Glasröhrchen und dieses entlang der Länge des Zwischenstückes auf dieses aufgeschrumpft ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück ein röhrenförmiges Teil (14, 15, 16) aufweist, in dessen mittlerem Stück (14) das Glasröhrchen (11) und an dessen gegenüberliegenden Enden je ein durchbohrter Uhrenlagerstein (13) angeordnet ist, daß die Achsen des Glasröhrchen (11) und der Uhrenlagerstein (13) miteinander fluchten und deren trichterförmige Erweiterungen der Bohrungen, die den optischen Glasfasern einen Spielraum lassen aber kleiner als die Eingangsöffnung des Verbindungsstückes sind, nach außen weisen und daß die Endstücke (15, 16) des röhrenförmigen Teiles eine vergrößerte Bohrung aufweisen.

Wr/Sch
07.12.1978

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2. Verbindungsstück nach Anspruch 1 zum dauerhaften Verbinden der Enden zweier Plastik ummantelter optischer Glasfasern, die keine innere optische Leitstruktur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Glasfaser des Zwischenstückes (22) die gleiche oder eine größere numerische Apertur als die Plastik ummantelten optischen Glasfasern (28) und einen kleineren Brechungsindex in einem den Kern (22a) umgebenden Überzug (22b) aufweist, wobei der Kern (22a) den gleichen Durchmesser wie die angrenzenden Glasfasern hat.

3. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasröhrchen (11, 21) durch die ührenlagersteine (13) im röhrenförmigen Teil (14, 15, 16) gehalten wird.

4. Verbindungsstück nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stück des röhrenförmigen Teiles aus durchsichtigem Material besteht, das es erlaubt, die optischen Glasfasern (12, 22) im Glasröhrchen (11, 21) durch einen unter Ultraviolettem Licht aushärtenden Kleber zu sichern.

5. Verbindungsstück nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Teil aus einem mittleren Stück (14) und zwei Endstücken (15, 16) besteht.

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