DE2932986A1

DE2932986A1 - Verbindungsglied fuer lichtleiter

Info

Publication number: DE2932986A1
Application number: DE19792932986
Authority: DE
Inventors: John J Esposito; Kevin J Monaghan; Russell C Schwickert
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1978-08-15
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1980-02-28
Also published as: IT1122760B; GB2028534B; FR2433766B1; GB2028534A; SE442454B; SE7906775L; FR2433766A1; CA1121631A; IT7925110A0; JPS5528099A

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein.Verbindungsglied für Lichtleiter, also für Glasfasern bzw. optische Fasern enthaltende Kabel, und insbesondere ein lösbares Verbindungsglied für fluchtende Lichtleiter, um zwei Lichtleiter bzw. optische Fasern oder einen einzigen Lichtleiter und eine Lichtquelle oder einen Detektor zu koppeln.

Die Oberfläche der Anschlußenden einer optischen Faser, die für die Übertragung von Lichtwellen verwendet werden soll, muß flach und hoch poliert sein, um Einführungsverluste zu vermeiden. Außerdem müssen optische Fasern im allgemeinen auch axial, seitlich und in Bezug auf ihre Winkellage mit bestimmten Parametern ausgerichtet sein, um eine qualitativ hochwertige optische Kopplung zwischen zwei optischen Fasern zu ermöglichen. Die Erfolge bei der Entwicklung und Herstellung von optischen Fasern haben deshalb dazu geführt, daß nun starke Anstrengungen in bezug ayit die Weiterentwicklung von Verbindungsgliedern und Kopplungselementen für solche Fasern unternommen werden, und zwar einschließlich Verbindungsgliedern, die fluchtende, ggf. sogar eingebaute Glasfasern miteinander verbinden. So erfordert die Konstruktion, Herstellung, der Betrieb und die Wartung einer mit Lichtleitern arbeitenden Datenübertragungsleitung die Entwicklung von geeigneten Verbindungsgliedern, um wettbewerbsfähig mit den üblichen Datenübertragungsleitungen zu sein. Deshalb werden für diese und andere Anwendungen Verbindungsglieder benötigt, die mehrmals gekoppelt und wieder entkoppelt werden können, ohne daß sich eine merkliche Erhöhung der Einführungsverluste ergibt.

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Die meisten, bisher entwickelten Verbindungsglieder für Lichtleiter sind mit großer Präzision angefertigte und entsprechend kostspielige Bauelemente, die zwar nur sehr geringe Einführungsverluste verursachen, jedoch nicht wiederholt gekoppelt und entkoppelt werden können; außerdem ist die Wartung dieser Verbindungselemente durch nicht speziell ausgebildete Monteuere nicht möglich . Dies gilt insbesondere für Anwendungsfälle, bei denen große Entfernungen überbrückt werden müssen, beispielsweise in Telefonsystemen und auf anderen Gebieten , wo extrem geringe Einführungsverluste benötigt werden, so daß bisher nur relativ kostspielige Verbindungsglieder eingesetzt werden konnten. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese herkömmlichen, kostspieligen Verbindungsglieder mit geringen Verlusten nicht immer gut für Anwendungsfälle geeignet sind, bei denen eine große Zahl von Verbindungsgliedern benötigt wird, die nicht dergleichen Wert von geringen Einführungsverlusten erreichen müssen. Bei solchen Anwendungsfällen wie beispielsweise Computern und anderen Datenübertragungs-Anwendungen wird eine große Zahl von relativ kurzen optischen Fasern verwendet, die jeweils in Verbindungsgliedern enden; diese Verbindungsglieder müssen mehrmals gekoppelt und entkoppelt werden, damit die Wartung der Anlage an Ort und Stelle möglich ist; aus diesem Grunde wird ein verbessertes, relativ preisgünstiges Verbindungsglied benötigt, das die oben gestellten Anforderungen erfüllt.

Es ist deshalb ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues, verbessertes, relativ preisgünstiges, lösbares Verbindungsglied für fluchtende optische Fasern zu schaffen, um die Kopplung zwischen zwei optischen

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Fasern oder zwischen einer einzigen optischen Faser und einer Lichtquelle oder einem Detektor herzustellen.

Das Verbindungsglied für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, daß durch Zusammenwirken von mehreren Merkmalen dieses Ziel erreicht wird.

Das Verbindungsglied für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung enthält ein Anschluß-Verschlußelement mit einem durchgehenden Loch, das sich axial durch das Verschlußelement erstreckt, um eine optische Faser aufzunehmen. Das Verschlußelement ist axial aufgespalten, so daß erste und zweite, getrennte, longitudinale Bereiche entstehen, die das durchgehende Loch bilden; diese Bereiche können in Querrichtung miteinander in Eingriff gebracht werden, um die optische Faser zwischen sich einzuklemmen. Ein Gehäuse nimmt das Verschlußelement auf und hält seine aufgespaltenen Bereiche in ihrer Eingrifflage, in der sie die optische Faser fest einspannen. Das Verschlußelement enthält wenigstens einen longitudinalen Verschlußbereich, der längs wenigstens eines axialen Abschnittes des durchgehenden Loches in Querrichtung gerippt ist, um mit diesem Bereich mit der optischen Faser in Eingriff zu kommen und dadurch ihre axiale Verschiebung zu verhindern. Zwischen den beiden Verschlußbereichen ist eine Eingriffvorrichtung vorgesehen, um eine axiale Verschiebung zwischen ihnen zu verhindern.

Das Verbindungsglied.für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung kann einen Lichtleiter mit einer isolierenden Schicht oder eine Umhüllung aus einer thermoplastischen Beschichtung aufnehmen. Das durch-

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gehende Loch enthält einen ersten Bereich mit relativ großem, inneren Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser der Umhüllung cer optischen Faser ist und sich axial von einem Ende des Verschlußelementes erstreckt, weiterhin einem zweiten Bereich mit einem relativ kleinen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der optischen Faser selbst ist und sich axial von dem anderen Ende des Verschlußelementes erstreckt, sowie einen dritten Bereich, der sich im wesentlichen an dem Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Bereich befindet, und eine solche Größe hat, daß er die Verstärkungselemente aufnehmen kann, die zwischen der optischen Faser und der äußeren Umhüllung angeordnet sind. Dementsprechend enthält also das. durchgehende Loch drei voneinander getrennte Bereiche, deren Größe und Form so ausgelegt sind, daß die optische Faser aufgenommen werden kann.

Zweckmäßigerweise sind einander entsprechende Vorrichtungen zur Winkelausrichtung zwischen dem Gehäuse und einem der longitudinalen Verschlußbereiche für die Polarisierung des Verbindungsgliedes vorgesehen. Die Ausrichtvorrichtung weist eine axiale, innere Nut, die entweder in dem Gehäuse oder dem Verschlußbereich ausgebildet ist, sowie einen Vorsprung auf, der an dem anderen Teil von Gehäuse und Verschlußbereich ausgebildet ist; dieser Vorsprung kann axial in der Nut angeordnet werden.

Zwischen dem Gehäuse und dem Verschlußelement werden nach einer bevorzugten Ausführungsform Fixiereinrichtungen vorgesehen, um das Verschlußelement axial in dem Gehäuse zu halten. Die Fixiereinrichtung weist eine

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Verriegelungsnut entweder in dem Gehäuse oder in dem Verschlußelement sowie einen Verriegelungsvorsprung in dem anderen Teil von Gehäuse und Verschlußelement auf; dieser Verriegelungsvorsprung wird im Schnappsitz in der Verriegelungsnut angeordnet.

Einer der Verschlußbereiche des aufgespaltenen Verschlußelementes erstreckt sich zweckmäßigerweise von einem äußeren Ende des durchgehenden Loches zu einem inneren Ende. Er ist an seinem inneren Ende mit einer Eingrifffläche versehen, die ein Anschlußende des Verschlußelementes bildet. Nach einer bevorzugten Ausfüh— rungsform erstreckt sich das Eingriffsende vollständig über das Anschlußende des Verschlußelementes.

Bei einer hier offenbarten Ausführungsform der Erfindung sind zwei der oben erwähnten Verschlußelemente vorgesehen, wobei'das Gehäuse die Form einer Hülse hat. Das Gehäuse wird dann axial so dimensioniert, daß die Hülse die beiden Verschlußelemente in der Eingrifflage aufnimmt. Zweckmäßigerweise können die Hülse und jedes Verschlußelement einander entsprechende Vorrichtungen zur Winkelausrichtung aufweisen, um den polarisierten Eingriff der Verschlußelemente mit dem Gehäuse zu ermöglichen; außerdem sind einander entsprechende Verriegelungselemente vorgesehen, um die einander gegenüber-^ liegenden Verschlußelemente axial so in dem Gehäuse zu halten, daß sich die Anschlußenden der optischen Fasern in axialer, seitlicher und Winkelausrichtung befinden. Der Abstand zwischen den beiden Verriegelungselementen der beiden Verschlußelemente und die axialen Abmessungen zwischen den entsprechenden Verriegelungselementen des Gehäuses können variiert und insbesondere den in Eingriff befindlichen Verschlußelementen angepaßt werden,

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wodurch sich der S-cirnabstand der entsprechenden optischen Fasern sehr exakt einstellen läßt. Die Verschlußelemente und das Gehäuse können aus elastoraeren, insbesondere thermoplastischen Materialien mit geringen · Kosten hergestellt v/erden, so äa3 sich eins einfache , zuverlässige Fertigung und Verteile bei der Benutzung ergeben.

Die vorliegende Erfindung ist also auf ein lösbares, fluchtende Glasfasern koppelndes Verbindungsglied gerichtet, mit dem zwei optische Fasern oder eine einzige optische Faser und eine Lichtquelle oder ein Detektor miteinander verbunden werden können. Es gehört zu den Zielen der Vorlieganden Erfindung, ein Verbindungsglied zu schaffen, das "iahrnais gekoppelt und entkoppelt werden kann, wodurch die /iartung an Ort und Stelle durch nicht spezieil ausgebildetes Wartungspersonal möglich wird, beispielsweise am Sinsatzort des Lichtleiters in der Industrie; das Verbindungsglied kann aus mehreren, verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen geformt werden, so daß es kompaktibel mit bereits vorhandenen elektrischen und optischen Bauteilen ist.

Die Erfindung schafft also ein Verbindungsglied für Lichtleiter bzw. optische Fasern, und insbesondere ein lösbares Verbindungsglied für fluchtende optische Fasern, um zwei optische Fasern oder eine einzige optische Faser und eine Lichtquelle oder einen Detektor miteinander zu koppeln. Viele, bisher zur Verfügung stehende Verbindungsglieder für optische Fasern sind sehr kostspielige Präzisions-Elemente, die nur sehr geringe Einführungsverluste haben, jedoch nicht wiederholt gekoppelt und entkoppelt werden können;

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cm --^-z d_a ;\cwr-iung durch nicht speziell ausge-Ldt-cas r-v^röor^l ar. Orr und Stella im allgemeinen nicht möglich. Das Vorbindungsglied für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung ist so konstruiert, daß es diese Mängel vermeidet.

Das Verbindungsglied für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung enthält ein Anschluß-Verschlußelement mit einem durchgehenden Loch, das axial durch das Verschlußelemer.t verläuft, um eine optische Faser aufzunehmen. Das Verschiußelement ist axial gespalten, so daß erste und zweite, getrennte, longitudinale Bereiche entstehen, die das durchgehende Loch bilden; diese Bereiche können in Querrichtung in Eingriff gebracht werden, um die optische Faser zwischen sich einzuspannen.

Ein Gehäuse nimmt das Anschluß-Verschlußelement auf und hält seine gespaltenen Bereiche in ihrer Eingrifflage, in der sie die optischen Fasern fest einklemmen.

Wenigstens einer dar longitudinalen Verschlußbereiche kann längs wenigstens eines axialen Abschnittes des durchgehenden Loches in Querrichtung mit einer Rippe versehen sein, um die optische Faser zu erfassen und damit ihre axiale Verschiebung zu verhindern. In Eingriff kommende Oberflächen können an den beiden Verschlußbereichen vorgesehen sein, um eine axiale Verschiebung zwischen ihnen zu verhindern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

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Fig. i eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsgliedes für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung, wobei verschiedene Anwendung s^öglichksiten dargestellt sind,

Fig. 2 im vergrößerten Maßstab einen zentralen Schnitt durch das Verbindungsglied, das bei Doppelfasern eingesetzt werden soll und zwei identische Verschiußcaile enthält, die geradlinig ir.it einem Gehäuse gekoppelt sind,

Fig. 3 einen fragmentarischen, vertikalen Schnitt durch das Verbindung se leinen t nach Figur 2 , wobei ein Bereich des Verschiußelementes entferne und ge-crenn^-c dargestellt ist, um die Wiedergabe zu erleichtern,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt längs der Linie "4-4 von Figur 2,

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 5-5 von Figur 2,

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 6-6 von Figur 2, und

Fig. 7 eine Stirnansicht in Richtung der Pfeile 7-7 von Figur 2 mit einem Schnitt durch die opti sche Faser.

In den Figuren ist im einzelnen ein trennbares bzw. lös bares, optische Fasern in einer geraden Linie , das heißt miteinander fluchtend, ausrichtendes Verbindungsglied zu erkennen, das im weitesten Sinne dazu verwendet werden

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kann, zwei optische Fasern oder eine einzige optische Faser mit einer Lichtquelle.oder einem Detektor zu verbinden. Wie in den Figuren zu erkennen ist, wird bei dem Verbindungsglied nach der vorliegenden Erfindung als Lichtleiter ein sogenanntes "Doppel-" bzw. "Duplex-" Kabel 12 verwendet. Wie jedoch in der rechten unteren Ecke von Figur 1 dargestellt ist, kann der Lichtleiter auch aus einem einzigen Kabel 14 bestehen, das mit dem Verbindungsglied nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.

Wie man in Figur 2 erkennen kann, weist das Doppel-Kabel 12 eine äußere, isolierende Schicht oder eine

Umhüllung 16 aus thermoplastischem Material auf. Jede einzelne optische Faser 20 des Doppel-Kabels 12 enthält ebenfalls eine innere isolierende Schicht oder eine Umhüllung 18 aus thermoplastischem Material. Wie in den Figuren dargestellt ist, sind die äußere Umhüllung 16 und die innere Umhüllung 18 so ausgestaltet, insbesondere zugeschnitten, daß die inneren Umhüllungen 18 sich über die äußere Umhüllung 16 hinaus und die optischen Fasern 20 über die entsprechenden inneren Umhüllungen 18 hinaus erstrecken, um das Anschlußende des Lichtleiters 12, also das eine Glasfaseroptik:enthaltende Kabel zu bilden; Verstärkungselemente 22 sind zwischen den inneren Umhüllungen 18 und den entsprechenden optischen Fasern 20 vorgesehen und liegen, nach außen etwas aufge weitet, frei, wie in Figur 2 zu erkennen ist.

Figur 2 zeigt das Verbindungsglied 10 für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung bei der Kopplung von zwei Lichtleitern 12, die einander fluchtend gegenüber liegen. Das Verbindungsglied 10 richtet die entsprechen den optischen Fasern 20 der Lichtleiter 12 so aus, daß

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sich aufgrund von Fehlern bei der axialen, seitlichen oder Winkel-Ausrichtung nur sehr geringe Sinführungsverluste ergeben. Die Merkmale und Vorteile des Verbindungsgliedes 10 für Lichtleiter nach der vorliegenden Erfindung können jedoch in gleicher Weise auch bei der Kopplung eines einzigen Lichtleiters 12 mit einer Lichtquelle oder einem Detektor ausgenutzt werden, wie im folgenden im einzelnen beschrieben werden soll.

Wie in den Figuren 2 bis 7 im Detail zu erkennen ist, enthält das Verbindungsglied 10 für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Verschlußeiemente 24, wobei die Zahl von dem Anwendungszweck des Verbindungsgliedes 10 abhängt. Jedes Verschlußeleiv.ent 24 ist axial aufgeteilt, so daß ein erster, longitudinaier Verschlußbereich 26 und ein zweiter, longitudinaler Verschlußbereich 28 entstehen, die in Figur 3 als unterer und oberer Verschlußbereich dargestellt sind. Die Verschlußbereiche 26, 28 bilden ein r.;it Kontur bzw. einer bestirnten Form versehenes, durchgehendes Loch, das axial durch das Anschlußeleinent 24 verläuft; die Verschlußbereiche 26, 28 können quer ineinandergreifen, um den Lichtleiter 12 und die optischen Fasern 20 in dem durchgehenden Loch einzuklemmen, wie im folgenden beschrieben werden soll.

Ein Gehäuse 30 ist als rechtwinklige Hülse ausgebildet, welche die Verschiußelemente 24 aufnimmt, um sie in axial ausgerichteten Lage zu halten und die aufgeteilten Verschlußbereiche 26, 28 in einer Eingriffstellung zu begrenzen, in der sie die Lichtleiter 12 fest einklemmen. Die Außenseiten der Verschlußelemente 24 haben im allgemeinen ebenfalls eine rechteckige Form, so daß sie in das innere, rechteckige Aufnahmeloch eingeführt

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werden können, das sich vollständig vcn. Ende zu Ende durch das Gehäuse 30 erstreckt. Die Außenseiten der Verschlußelemente 24 auf den aufgespaltenen Bereichen 26, 28 können an ihren äußeren, freiliegenden Enden gerippt bzw. mit: Längsrippen versehen sein, wie bei 34 (sh. Figur 3) dargestellt ist, um während der Einführung und der Entnahme der Verschlußelemente in das und aus dem Gehäuse 30 den Kontakt und damit die Verbindung zu verbessern. Die Verschlußelemente 24 enthalten audi Schultern 36, die an den Enden des Ge häuses 30 anliegen, so daß die Anschlußenden der Verschlußelemente 24 bei Bedarf an ihren miteinander verbundenen Enden in geringem Abstand voneinander angeordnet werden können, wie bei 28 (sh. Figuren 2 und 3) dargestellt ist, um ein Zerkratzen der ausgerichteten optischen Fasern 20 zu verhindern, wenn sie fest und vollständig miteinander im Eingriff sind.

Entsprechende, in Eingriff kommene Verriegelungen bzw. Fixiermittel sind zwischen jedem Verschlußelement 24 und dem Gehäuse 30 vorgesehen, um die Verschlußelemente lösbar axial in dem Gehäuse zu halten. Wie sich aus Figur 3 ergibt, weist das Fixiermittel eine Bohrung 40 durch das Gehäuse 30 , die mit jedem Verschlußelement 24 in Verbindung steht/ sowie einen radial vorstehenden Verriegelungsvorsprung oder einen Anschlag 42 auf, der an dem unteren , aufgespalteten Bereich 26 jedes Verschlußlementes ausgebildet ist. Wie sich aus den Figuren 2 und 3 ergibt, kann der Abstand zwischen den Verriegelungslöchern 40 in dem Gehäuse 30 etwas kleiner als die gesamte ,addierte Abmessung zwischen den Mittellinien der Verriegelungsanschläge 42 sein. Wenn zwei Verschlußelemente 24 und ihre jeweiligen Lichtleiter 12 fluchtend mit diesem Merkmal gekuppelt werden, werden die Schultern 36 so angeordnet/ daß die Verschlußelemente 24 aufeinander

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zu bewegt werden korken; dadurch wird der Abstand zwischen den eri-csprec'r.o-iden, einander gegenüberliegenden Enden der optischen Lasern 20 in dem Gehäuse 30 so gering wie mögliche gemache.

Zwischen den Verschlußelementen 24 und deia Gehäuse 30 ist eine Vorrichtung vorgesehen, um die Winkelbeziehung der verschiedenen Elemente so einzustellen, daß sich die gewünschte polarisierte Kopplung ergibt, wie es insbesondere für Doppelkabel 12 oder Bündel von mehreren Fasern erforderlich ist. Wie sich im einzelnen aus Figur 6 ergibt, ist eine nach innen vorstehende, axiale Rippe 44 an der Innenseite des Gehäuses 30 ausgebildet, während eine axiale Nut 46 auf der Außenseite des Verschluüelemenees 24 ausgebildet ist, um die Rippe 44 aufzunehmen, so daß das Verschlußeiement nur in einer vorgegebenen Winkelbeziehung in das Gehäuse eingeführt werden kann. Die Nut 45 kann an jedem der Verschlußbereiche 26, 28 des VarschluBeiementes 24 in Abhängigkeit von der Auslegung und gewünschten Orientierung des Verschlußelementes ausgebildet werden.

Wie oben erwähnt wurde, weist jedes Verschlußelement 24 erste und zweite Verschlußbereiche 26, 28 auf (die unteren und oberen Verschlußbereiche, die in Figur 3 dargestellt sind). Sine axiale Eingriffvorrichtung ist zwischen den Verschlußbereichen 26, 28 vorgesehen, um eine axiale Verschiebung zwischen ihnen zu verhindern. Diese Einrichtung enthält zwei axial verlaufende Nuten 48 (sh. Figur 2) längs der inneren Fläche des Verschlußbereiches 26 und zwei vorstehende, axial verlaufende Rippen 50 auf der entsprechenden inneren Fläche des Verschlußbereiches 28. Bei der Montage der Verschlußbereiche 26, 28 , bei der der Lichtleiter 12 zwischen ihnen

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angeordnet wird, wird der Verschlußbereich 26 einfach in seitlicher Richtung befestigt, wodurch die Rippen 50 des Verschlußbereiches 28 in die Nuten 48 des Verschlußbereiches 25 eingeführt werden, um den Lichtleiter 12 zwischen sich einzuklemmen.

Nachdem die Verschlußelemente 24 montiert worden sind, werden sie axial in das Gehäuse 30 eingeführt, wie oben beschrieben wurde. Der Verschlußbereich 26 jedes Verschlußelementes 24 ist länger als der entsprechende Verschlußbereich 28 (sh. Figur 3) und an seinem Anschlußende so dimensioniert, daß er sich über das Anschlußende des Verschlußbereiches 28 erstreckt, um. im wesentlichen der Größe und der Form der Innenseite des Gehäuses 30 zu entsprechen. Der Verschlußbereich 26 weist eine einzelne, kontinuierliche Eingrifffläche 52 auf, die sich vollständig über das Verschlußelement 24 an dem Anschlußende erstreckt, welches der entsprechenden Anschlußfläche 52 des damit verbundenen Verschlußelementes 24 bei der vollständigen Kopplung (sh. Figuren 2 oder 3) oder einer Lichtquelle oder einem Detektor gegenüberliegt, wenn ein einziges Verschlußelement 24 verwendet wird. Darüber hinaus gewähren die nicht segmentierten Eingriffflächen 52 der Verschlußelemente 24 die entsprechende Kopplung der Verschlußelemente, indem jede Quelle für sonst nicht zu vermeidende Ausrichtungsfehler zuverlässig eliminiert wird. Die relativen Abmessungen zwischen den Verriegelungslöchern 40 des Gehäuses 30 und den Verriegelungsanschlägen 42 des Verschlußelementes 24 sowie der Schultern 36 der Verschlußelemente 24 , wie oben beschrieben wurde, sollen den etwa vorhandenen Abstand zwischen den Eingriffflächen 52 der einander gegenüberliegenden Verschlußelemente 24 einstellen.

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Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die Glasfasern 20 nach der Montage oder dem Einspannen zwischen den Verschlußbereichen 26, 28 so ausgelegt, insbesondere beschnitten, daß sie bündig mit der Eingrifffläche 52 ihrer jeweiligen Verschlußelenvente 24 sind.

Wie oben erwähnt wurde, ist das durchgehende axial durch jedes Verschlußelement 24 verlaufende Loch mit einer Kontur bzw. mit einem definierten Umriß versehen, um die Bauteile des Lichtleiters, wie beispielsweise das Doppelkabel 12, aufzunehmen. Bai dem Doppelkabel 12 (sh. Figur 2) enthält das zusammengesetzte, durchgehende Loch im einzelnen einen Bereich 54 mit kleinem

Durchmesser für jede optische Faser 20 und einen Bereich 56 mit relativ größerem Durchmesser, um die innere Umhüllung 18 jeder optischen Faser 20 aufzunehmen. Weiterhin weist das zusammengesetzte, durchgehende Loch einen noch größeren Bereich 58 für die Aufnahme der einstückigen bzw. integralen, äußeren Umhüllung oder des äußeren Mantels 16 des Doppelkabels 12 auf. Weiterhin ist das innere des Bereiches 58 des durchgehenden Loches einschließlich des Bereiches, der sich durch die beiden Verschlußbereiche 26, 28 erstreckt, innen mit Rippen versehen, wie bei 60 (sh. Figur 3) angedeutet ist, um das Erfassen des Doppelkabels 12 durch das Verschlußelement 24 zu erleichtern. Wie man weiter in Figur 3 erkennen kann, enthält das durchgehende Loch jedes Verschlußelementes 24 schließlich noch einen aufgeweiteten Bereich 62, der in dem Verschlußelement 28 an dem übergang zwischen den Bereichen 54 und 56 des durchgehenden Loches ausgebildet ist, um die Veretärkungselemente 22 aufzunehmen.

Das Gehäuse 30 und die Verschlußbereich· 26, 28 jedes Verschlußelementes 24 können aus thermoplastischem Material hergestellt werden, um die Herstellung und die Montage

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zu erleichtern; dadurch ergibt sich ein zuverlässiges, nur äußerst geringe Verlus-ce verursachendes Verbindungsglied für Glasfasern, das sich relativ preisgünstig hersteilen läßr. Du.s Verbindungsglied und seine neuen Merkmale können leicht unterschiedlichen Anwendungszwecken angepaßt werden. Beispielsweise kann das in den Figuren 2 bis 7 gezeigte Verbindungsglied zur Kopplung von bereits vorhandenen Lichtleitern eingesetzt werden, also als sogenannte "fliegende Spleißsteile" (flying splice") 70 (sh. Figur 1). Das Verbindungsglied nach dan Figuren 2 bis 7 kann auch als Trennwand-Verbindungsglied eingesetzt werden, das mit Hilfe von Schnappfingern 74 an einer Wand 72 (sh. Figur 1) befestigt ist; die Schnappfinger 74 sind einstückig längs der Seiten dos Gehäuses 30 ausgebildet , insbesondere angeformt. Das in den Figuren 2 bis 7 gezeigte Verbindungsglied kann auch an einer gedruckten Leiterplatte 76 (sh. Figur 1) mit Hilfe von Anschlägen bzw. Buckeln bzw. Anschlußflächen 73 angebracht werden, die einstückig mit dam Gehäuse 30 ausgebildet, insbesondere geformt sind, um eine Schnappverbindung in Löchern 80 in der Leiterplatte 76 herzustellen. Das in den Figuren 2 bis 7 gezeigte Verbindungsglied kann auch mit dem Gehäuse 30 eingesetzt werden, das auf die bei 82 (sh. Figur 1) gezeigte Waise hergestellt ist, um einen expandierbaren Abschnitt für mehrere, einzelne Verschlußelemente 24 zu bilden. Darüber hinaus kann das Verschlußelement 24 bei Eingang/Ausgang-Verbindungsgliedern eingesetzt werden, die einen Teil eines Emitters oder Detektors bilden, indem ein entsprechendes Gehäuse 84 (sh. Figur 1) verwendet wird, dessen Inneres auf ähnliche Weise wie das Gehäuse 30 hergestellt worden ist.

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Mit dem Verbindungsglied nach der vorliegenden Erfindung wird es möglich/ ei:;a aufgeteilte Konstruktion zu verwenden, wobei die in dem Verschlußelement angeformten Umrisse das durchgehenden Loches die optische Faser, die innere Umhüllung,, die Verstärkungselemente und die äußere Umhüllung aufnehmen. Die Verstärkungselemente werden fixiert, indem sie zwischen den longitudinalen VerschiUi3bereiohe:'i erfaßt v/erden,- wenn diese miteinander verbunden v/erden. Zs hac sich herausgestellt, daß diese Konstruktion des Verbindungsgliedes xi.it den herkömmlichen Zpoxidverbindungstechniken eingesetzt werden kann; darüber hinaus können die Verschlußbereiche des Verbindungsgliedes jedoch auch durch Ultraschall verschweißt

werden, indem geeignete thermoplastische Kunststoffe als Material für die Formung der Verbindungsglieder ausgewählt und eingesetzt werden. Wenn aus Kunststoff bestehende optische Fasern verwendet werden, können bei Einsatz eines solchen Verbindungsgliedes die Anschlußflächen der optischen Fasern entweder durch Polieren der Faserenden oder durch Abschneiden der Faserenden, beispielsweise mit einer Rasierklinge, hergestellt werden. Eine einzige kontinuierliche Eingrifffläche, die am Anschlußende des Verschlußelementes nicht segmentiert ist, erleichtert außerdem die Ausgestaltung der Anschlußflächen der optischen Fasern und vermeidet eine übliche Quelle für Ausrichtungsfehler. Die nichtsegmentierte Oberfläche, an der die optische Faser endet, vermeidet auch jede Möglichkeit eines Überlappens der Verschlußbereiche, die sonst durch Abweichungen von den akzeptierbaren Herstellungstoleranzen oder möglichen Montagefehlern verursacht werden könnte. Obwohl das Verbindungsglied nach der vorliegenden Erfindung besonders gut für Doppelkabel geeignet ist/ kann es leicht auch so modifiziert werden,

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daß es sich in Voroindur.c- ii; einkanaligen Lichtleitern/ mehrkanaligen Lichtleitern und planaren Anordnungen, das heißt, bandförmigen Lichtleitern mit beliebiger Kanalzahi, eingesetzt werden kann, indem das durchgehende Loch (oder die durchgehenden Löcher) so ausgebildet wird, daß es dem zugehörigen Lichtleiter entspricht.

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Claims

PATEN TANWAUI E.
A. GRUNECKER
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H. KINKELDEY
DR-ING
W. STOCKMAIR
DR -INC ■ Α·6 (CAtTECMt
K. SCHUMANN
DR HER NAT DPL.-PHYS
P. H. JAKOB
DlPL ING.
G. BEZOUD
DRRERMW QPU-CHEM
8 MÜNCHEN
MAXlMlLtANSTRASSS *3
16. Aug. 1979

P 14 157

BUNKER RAMO CORPORATION

Commerce Drive, Oak Brook, 111. 60521, USA

Verbindungsglied für Lichtleiter

Patentansprüche

Trennbares Verbindungsglied für fluchtende Lichtleiter zur Kopplung von zwei Lichtleitern oder eines einzigen Lichtleiters mit einer Lichtquelle oder einem Detektor, gekennzeichnet durch
ein Verschlußelement (24) mit einem durchgehenden Loch, das sich axial durch das Verschlußelement (24) erstreckt, um einen Lichtleiter (12, 14) aufzunehmen, wobei das Verschlußelement (24) axial gespalten ist und einen ersten und zweiten, getrennten, longitudinalen Bereich (26, 28) aufweist, die das durchgehende Loch bilden und in Quer-

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(oaü)

TELEX O5-2B38O

TELEGRAMME MONAPAT

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richtung in Eingriff bringbar sind, um den Lichtleiter (12, 14) zwischen sich einzuklemmen, und durch ein Gehäuse (30, 82, 84) für die Aufnahme des Verschlußelementes (24), um seine longitudinalen Verschlußbefeiche in der Eingriffstellung zu halten, in der sie den Lichtleiter (12, 14) fest zwischen sich einspannen.

2. Verbindungsglied für Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der longitudinalen Verschlußbereiche (26, 28) in Querrichtung längs wenigstens eines axialen Abschnittes des durchgehenden Loches gerippt ist, um mit dem Lichtleiter (12, 14) in Eingriff zu kommen und seine axiale Verschiebung zu verhindern.

3. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine axiale Eingriffeinrichtung zwischen dem ersten und zweiten Verschlußbereich (26, 28), um eine axiale Verschiebung zwischen ihnen zu verhindern.

4. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Aufnahme einer optischen Faser mit^iner isolierenden Umhüllung, wobei das durchgehende Loch einen ersten Bereich mit relativ großem inneren Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser der isolierenden Umhüllung ist, die sich axial von einem Ende des Verschlußelementes erstreckt, und einen zweiten Bereich mit einem relativ kleinen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der optischen Faser ist, die sich axial von dem anderen Ende des Verschlußelementes (24) erstreckt.

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5. Verbindungsglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durchgehende Loch einen dritten Bereich im allgemeinen im Übergangsbereich des ersten und zweiten Bereiches mit einer solchen Größe aufweist, daß dieser Bereich die Verstärkungselemente (22) aufnimmt, die zwischen der optischen Faser und der isolierenden Umhüllung (16) angeordnet sind.

6. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) und einer der longitudinalen Verschlußbereiche (26, 28) einander entsprechende Vorrichtungen zur Winkelausrichtung aufweisen, um den polarisierten Eingriff zwischen Verschlußelement (24) und Gehäuse (30) zu ermöglichen.

7. Verbindungsglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das Gehäuse (30) oder ein longitudinaler Verschlußbereich (26, 28) eine axiale, innere Nut und der jeweils andere Teil von Gehäuse (30) und longitudinalem Verschlußbereich (26, 28) einen Vorsprung aufweist, der axial in der Nut angeordnet wird.

8. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3o) und das Verschlußfilement (24) einander entsprechende, in Eingriff kommende Fixiereinrichtungen aufweisen, um das VersuliJnßelenent (24) lösbar axial in dem Gehäuse (30) zu ha ι' *·η.

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9. Verbindungsglied nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das Gehäuse (30) oder das Verschlußelement (24) eine Verriegelungsnut aufweist, und daß das andere Teil vom Gehäuse (30) und Verschlußelement (24) einen Verriegelungsvorsprung für den Schnappeingriff in die Verriegelungsnut aufweist.

10. Verbindungsglied.nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich einer der longitudinalen Verschlußbereiche (26, 28) von einem äußeren Ende des durchgehenden Loches zu seinem inneren Ende erstreckt und an dem inneren Ende mit einer Eingriff- ' fläche versehen ist, die ein Anschlußende des Verschlußelementes (24) bildet.

11. Verbindungsglied nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Eingrifffläche vollständig über das Anschlußende des Verschlußelementes (24) erstreckt.

12. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet,durch ein gegenüberliegendes Paar von Verschlußelementen (24),wobei das Gehäuse (30) die Form einer Hülse hat, die axial so dimensioniert ist, daß sie die beiden Verschlußelemente (24) , die in gegenüberliegende Enden der Hülse eingeführt werden, aufnimmt, wobei sich die Verschlußelemente (24) in der Eingriffstellung befinden.

13. Verbindungsglied nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse und jedes Verschlußelement (24) eine entsprechende Vorrichtung zur Winkelausrich-

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tung hat, die den polarisierten Eingriff zwischen Verschlußelementen (24) und Hülse ermöglicht.

14. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch die Aufnahme eines Doppelkabels (12) aus optischen Pasern mit einer äußeren, isolierenden Umhüllung (16) , durch in der äußeren isolierenden Umhüllung (16) angeordnete Verstärkungselemente (22), und durch zwei optische Fasern (20), die in den Verstärkungselementen (22) angeordnet sind, wobei jede optische Faser (20) sich in einer inneren, isolierenden Umhüllung (18) befindet.

15. Verbindungsglied nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das durchgehende Loch einen Bereich mit kleinem Durchmesser für die Aufnahme jeder optischen Faser, einen Bereich mit relativ größerem Durchmesser für die Aufnahme der inneren, isolierenden Umhüllung jeder optischen Faser und einen Bereich mit noch größerem Durchmesser für die Aufnahme der äußeren isolierenden Umhüllung (16) des Kabels aus optischen Fasern aufweist.

16. Verbindungsglied nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das durchgehende Loch weiterhin einen aufgeweiteten Bereich zur Aufnahme der Verstärkungselemente (22) des Lichtleiters aus optischen Fasern aufweist.

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