DE2932986A1 - CONNECTOR FOR LIGHT GUIDE - Google Patents
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Description
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.The present invention relates generally to a connector for optical fibers, i.e. for cables containing glass fibers or optical fibers, and in particular to a detachable connector for aligned light guides in order to couple two light guides or optical fibers or a single light guide and a light source or detector.
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.The surface of the terminal ends of an optical fiber to be used for the transmission of light waves must be flat and highly polished in order to avoid insertion loss. In addition, optical fibers must generally also be aligned axially, laterally and with respect to their angular position with certain parameters in order to enable a high-quality optical coupling between two optical fibers. The successes in the development and manufacture of optical fibers have therefore led to the fact that strong efforts are now being made in relation to the further development of connectors and coupling elements for such fibers, including connectors that connect aligned, possibly even built-in glass fibers with one another. Thus, the design, manufacture, operation and maintenance of a fiber optic data transmission line requires the development of suitable connectors in order to be competitive with conventional data transmission lines. Therefore, for these and other applications, connecting links are required which can be coupled and uncoupled again a number of times without resulting in a noticeable increase in the insertion losses.
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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. Most of the connecting links for light guides that have been developed to date are manufactured with great precision correspondingly expensive components that cause only very low insertion losses, however cannot be coupled and uncoupled repeatedly; also the maintenance of these fasteners not possible due to not specially trained fitters. This is especially true for applications in which large distances are bridged must, for example, in telephone systems and in other areas where extremely low insertion losses are required, so that previously only relatively expensive links could be used. However, it has been found that these conventional, expensive links with low Losses are not always well suited for applications where a large number of links is needed that does not have the same value of low Have to achieve introductory losses. In such use cases as computers and others A large number of relatively short optical fibers are used for data transmission applications each end in connecting links; these links need to be coupled and decoupled several times so that maintenance of the system can be carried out on site; because of this, a needed improved, relatively inexpensive link that meets the above requirements.
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 optischenIt is therefore an essential object of the present invention to provide a new, improved, relatively inexpensive, to create a detachable connector for aligned optical fibers in order to facilitate the coupling between two optical fibers
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Fasern oder zwischen einer einzigen optischen Faser und einer Lichtquelle oder einem Detektor herzustellen.Fibers or between a single optical fiber and a light source or detector.
Das Verbindungsglied für optische Fasern nach der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, daß durch Zusammenwirken von mehreren Merkmalen dieses Ziel erreicht wird.The optical fiber connector according to the present invention is constructed so as to be cooperative of several characteristics this goal is achieved.
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.The optical fiber connector of the present invention includes a terminal closure member with a through hole which extends axially through the closure element to an optical Take up fiber. The closure element is split axially so that first and second, separate, longitudinal Areas arise that form the through hole; these areas can be transverse are engaged with each other to pinch the optical fiber therebetween. One housing takes on the closure element and holds its split areas in their position of engagement in the clamp the optical fiber tightly. The closure element contains at least one longitudinal closure area, that along at least one axial portion of the through hole in the transverse direction is ribbed to come into engagement with this area with the optical fiber and thereby its axial Prevent displacement. An engagement device is provided between the two locking areas, to prevent axial displacement between them.
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-The optical fiber connector of the present invention Invention can be a light guide with an insulating layer or a cladding of a absorb thermoplastic coating. That through-
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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.going hole contains a first region of relatively large inner diameter that is substantially the same is the outer diameter of the optical fiber cladding and extends axially from one end of the closure element extends further a second region having a relatively small diameter that is substantially the same is the diameter of the optical fiber itself and extends axially from the other end of the closure element, and a third area, which is substantially at the transition area between the first and second area is located, and is sized to accommodate the reinforcing elements may, which are arranged between the optical fiber and the outer cladding. So accordingly contains the. Through hole three separate areas, the size and shape are designed so that the optical fiber can be included.
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.Appropriately, mutually corresponding devices for angular alignment between the housing and one of the longitudinal locking areas is provided for the polarization of the connecting link. the Alignment device has an axial, inner groove in either the housing or the locking area is formed, and a protrusion formed on the other part of the housing and the closure portion is; this projection can be arranged axially in the groove.
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 eineAccording to a preferred embodiment, there are fixing devices between the housing and the closure element provided to hold the closure element axially in the housing. The fixing device has a
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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.Locking groove either in the housing or in the locking element and a locking projection in the other part of the housing and closure element; this locking tab will snap-fit arranged in the locking groove.
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.One of the closure areas of the split closure element expediently extends from an outer end of the through hole to one inner end. At its inner end it is provided with an engagement surface which is a connecting end of the closure element forms. According to a preferred embodiment, the engagement end extends completely over the connection end of the closure element.
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,In an embodiment of the invention disclosed here, two of the above-mentioned closure elements are provided, the housing being in the form of a sleeve. The housing is then axially dimensioned so that the sleeve receives the two locking elements in the position of engagement. Appropriately, the sleeve and each closure element have mutually corresponding angular alignment devices to permit polarized engagement of the locking elements with the housing; In addition, corresponding locking elements are provided to the opposite- ^ to hold lying closure elements axially in the housing that the connecting ends of the optical fibers are in axial, lateral, and angular alignment. The distance between the two locking elements of the two locking elements and the axial dimensions between the corresponding locking elements of the housing can be varied and, in particular, adapted to the locking elements which are in engagement,
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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.which means that the S-end distance of the corresponding optical Fibers can be adjusted very precisely. The closure elements and the housing can be made of elastoraeren, in particular thermoplastic materials are produced at low cost, so a simple, reliable manufacture and distribution result in use.
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.The present invention is thus directed to a releasable, aligned fiber optic coupling connector, with the two optical fibers or a single optical fiber and a light source or detector can be connected to each other. It is among the objects of the present invention to provide a connector to create the "iahrnais to be coupled and decoupled can, which means that the maintenance on the spot by not Specially trained maintenance personnel is possible, for example at the place of use of the light guide in the Industry; the connecting link can be molded from several different thermoplastics so that it is compact with existing electrical and optical components.
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; The invention thus provides a connector for light guides or optical fibers, and in particular a releasable connector for aligned optical fibers to couple two optical fibers or a single optical fiber and a light source or detector. Many optical fiber connectors hitherto available are very expensive precision elements that have very little insertion loss but cannot be repeatedly coupled and decoupled;
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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.cm - ^ - z d_a; \ cwr-iung by not specially designed-Ldt-cas rv ^ röor ^ l ar. Orr and Stella generally not possible. The optical fiber pre-tie member of the present invention is designed to obviate these shortcomings.
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.The optical fiber connector of the present invention includes a terminal closure member with a through hole running axially through the locking element for an optical fiber to record. The locking element is split axially, so that first and second, separate, longitudinal regions are formed which form the through hole; these areas can be brought into transverse engagement with the optical fiber therebetween to clamp.
Ein Gehäuse nimmt das Anschluß-Verschlußelement auf und hält seine gespaltenen Bereiche in ihrer Eingrifflage, in der sie die optischen Fasern fest einklemmen.A housing accommodates the terminal closure element and holds its split areas in their position of engagement, in which they clamp the optical fibers tightly.
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.At least one of the longitudinal locking areas may have a rib along at least an axial portion of the through hole in the transverse direction be provided to capture the optical fiber and thus prevent its axial displacement. In engagement Coming surfaces can be provided on the two closure areas for axial displacement to prevent between them.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying schematic drawings. Show it
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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. I is a perspective view of a connecting link for optical fibers according to the present invention, having various application possible options are shown,
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. 2 shows, on an enlarged scale, a central section through the connecting member, which in Double fibers should be used and contains two identical Verschiußcaile that are straight ir. are coupled to a housing,
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. 3 is a fragmentary vertical section through the connection se linen t of Figure 2, wherein a portion of Verschiußelementes removed and ge-Crenn - c is shown, to facilitate the reproduction,
Fig. 4 einen vertikalen Schnitt längs der Linie "4-4 von Figur 2,Figure 4 is a vertical section along line "4-4 from Figure 2,
Fig. 5 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 5-5 von Figur 2,FIG. 5 is a vertical section along the line 5-5 of FIG. 2;
Fig. 6 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 6-6 von Figur 2, und6 is a vertical section along line 6-6 of FIG. 2, and FIG
Fig. 7 eine Stirnansicht in Richtung der Pfeile 7-7 von Figur 2 mit einem Schnitt durch die opti sche Faser.Fig. 7 is an end view in the direction of arrows 7-7 of Figure 2 with a section through the optical cal fiber.
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 In the figures, a separable or detachable, optical fibers in a straight line, that is to say in alignment with one another, aligning connecting member can be seen, which are used in the broadest sense
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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.can connect two optical fibers or a single optical fiber with a light source. or a detector. As can be seen in the figures, at the connecting member according to the present invention as a light guide a so-called "double" or "duplex" Cable 12 used. However, as shown in the lower right corner of Figure 1, the light guide also consist of a single cable 14 used with the connector of the present invention will.
Wie man in Figur 2 erkennen kann, weist das Doppel-Kabel 12 eine äußere, isolierende Schicht oder eineAs can be seen in Figure 2, the double cable 12 has an outer, insulating layer or a
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. Sheath 16 made of thermoplastic material. Each individual optical fiber 20 of the double cable 12 also contains an inner insulating layer or sheath 18 made of thermoplastic material. As shown in the figures, the outer sheath 16 and the inner sheath 18 are configured, in particular cut to size, so that the inner sheaths 18 extend beyond the outer sheath 16 and the optical fibers 20 extend beyond the corresponding inner sheaths 18 thus, the terminal end of the optical fiber 12, the fiber optics: form containing cable; Reinforcing elements 22 are provided between the inner sheaths 18 and the corresponding optical fibers 20 and are exposed, slightly widened towards the outside, as can be seen in FIG .
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 FIG. 2 shows the connecting member 10 for optical fibers according to the present invention in the coupling of two optical fibers 12 which are aligned opposite one another. The connector 10 aligns the corresponding to the optical fibers 20 of the light guides 12 so that
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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.Due to errors in the axial, lateral, or angular alignment, there are only very small losses in orientation result. The features and advantages of the optical fiber connector 10 of the present invention can, however, in the same way also when coupling a single light guide 12 to a light source or a detector can be used, as will be described in detail below.
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.As can be seen in detail in Figures 2 to 7, The optical fiber connector 10 of the present invention includes one or more closure members 24, the number depending on the intended use of the link 10. Each locking element 24 is axially divided so that a first, longitudinal closure area 26 and a second, longitudinal closure area 28 arise, which in Figure 3 as the lower and upper closure area are shown. The closure areas 26, 28 form a r.; It contour or a starry shape provided, through hole axially extending through connector 24; the closure areas 26, 28 can interlock transversely, to clamp the light guide 12 and the optical fibers 20 in the through hole, such as will be described below.
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 eingeführtA housing 30 is designed as a right-angled sleeve, which receives the closure elements 24 to place them in to hold axially aligned position and the divided closure areas 26, 28 in an engaged position to limit, in which they clamp the light guide 12 firmly. The outsides of the closure elements 24 have also generally rectangular in shape so that they are inserted into the inner, rectangular receiving hole
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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.that can be completely vcn. Extends through housing 30 end to end. The outsides of the Fastening elements 24 on the split areas 26, 28 can be at their outer, exposed ends ribbed or provided with: longitudinal ribs, as shown at 34 (see FIG. 3), in order to during the introduction and the removal of the closure elements in and from the housing 30, the contact and thus the Improve connection. The closure elements 24 include shoulders 36, which are at the ends of the housing 30 abut so that the connecting ends of the closure elements 24 are connected to one another when required Ends can be arranged at a small distance from each other, as at 28 (see Figures 2 and 3) is shown to prevent scratching of the aligned optical fibers 20 when they are tight and are fully engaged with each other.
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 aufeinanderCorresponding interlocking locks or fixing means are between each closure element 24 and the housing 30 is provided to releasably hold the locking elements axially in the housing. As can be seen from figure 3 results, the fixing means has a bore 40 through the housing 30, which with each closure element 24 in Connection is / and a radially protruding locking projection or a stop 42 attached to the lower, split area 26 of each closure element is trained. As can be seen from Figures 2 and 3, the distance between the locking holes 40 in the housing 30 can be slightly smaller than the entire , be the added dimension between the centerlines of the locking stops 42. When two closure elements 24 and their respective light guides 12 are coupled in alignment with this feature, shoulders 36 so arranged / that the closure elements 24 on one another
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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.to be moved cork; this increases the distance between the eri-csprec'r.o-ids, opposite one another Ends of the optical lasers 20 in the housing 30 so small as possible do.
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.Between the closure elements 24 and the housing 30 a device is provided to adjust the angular relationship of the various elements so that the desired polarized coupling results, as is particularly the case for twin cables 12 or bundles of several Fibers is required. As can be seen in detail from Figure 6, an inwardly protruding, axial rib 44 formed on the inside of the housing 30, while an axial groove 46 on the outside des Verschluüelemenees 24 is formed around the rib 44 so that the closure element only in one predetermined angular relationship can be introduced into the housing. The groove 45 can be at each of the locking areas 26, 28 of the locking element 24 as a function on the design and desired orientation of the closure element be formed.
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 As noted above, each closure member 24 includes first and second closure portions 26, 28 (the lower and upper closure portions shown in Figure 3). Its axial engagement device is provided between the locking portions 26, 28 to prevent axial displacement between them. This device includes two axially extending grooves 48 (see FIG. 2) along the inner surface of the locking area 26 and two protruding, axially extending ribs 50 on the corresponding inner surface of the locking area 28. When assembling the locking areas 26, 28 , in which the Light guide 12 between them
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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.is placed, the closure portion 26 is simply attached in the lateral direction, whereby the ribs 50 of the closure area 28 are inserted into the grooves 48 of the closure area 25 in order to the light guide 12 to be clamped between them.
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.After the closure elements 24 have been assembled, they are inserted axially into the housing 30, as has been described above. The closure area 26 of each closure element 24 is longer than the corresponding one Closure area 28 (see FIG. 3) and dimensioned at its connection end so that it extends over the terminal end of the closure portion 28 extends to. essentially the size and shape of the inside of the housing 30 to correspond. The locking area 26 has a single, continuous engagement surface 52, which extends completely over the closure element 24 at the terminal end which the corresponding connection surface 52 of the closure element 24 connected therewith in the complete coupling (See FIGS. 2 or 3) or a light source or a detector is opposite if a single closure element 24 is used. In addition, grant the non-segmented engagement surfaces 52 of the Closure elements 24 provide the corresponding coupling of the closure elements, adding any source for otherwise not alignment errors to be avoided are reliably eliminated. The relative dimensions between the Locking holes 40 of the housing 30 and the locking stops 42 of the closure element 24 as well of the shoulders 36 of the closure elements 24, as described above, are intended to match the existing Set the distance between the engagement surfaces 52 of the opposing closure elements 24.
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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.According to a preferred embodiment, the glass fibers 20 after assembly or clamping between the closure areas 26, 28 designed, in particular trimmed, so that they are flush with the engagement surface 52 their respective closure valves 24 are.
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 kleinemAs mentioned above, the through hole axially extending through each closure element 24 is included a contour or provided with a defined outline to the components of the light guide, such as the double cable 12 to include. The double cable 12 (see FIG. 2) contains the composite, continuous cable Hole in detail an area 54 with small
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.Diameter for each optical fiber 20 and a region 56 of relatively larger diameter to the inner Cladding 18 of each optical fiber 20 to receive. Furthermore, the composite, through hole has a even larger area 58 for receiving the one-piece or integral, outer casing or the outer Sheath 16 of the double cable 12. Furthermore, the interior of the region 58 of the through hole is inclusive the area which extends through the two closure areas 26, 28 is provided with ribs on the inside, such as is indicated at 60 (see FIG. 3) in order to make it easier for the double cable 12 to be grasped by the closure element 24. As can also be seen in Figure 3, the through hole contains each closure element 24 finally a widened area 62, which is in the closure element 28 at the transition between the Areas 54 and 56 of the through hole is formed to receive the reinforcement elements 22.
Das Gehäuse 30 und die Verschlußbereich· 26, 28 jedes Verschlußelementes 24 können aus thermoplastischem Material hergestellt werden, um die Herstellung und die MontageThe housing 30 and the closure portions 26, 28 of each closure element 24 can be made of thermoplastic material made to manufacture and assemble
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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. to facilitate; this results in a reliable, only extremely low loss-causing connecting link for glass fibers, which can be manufactured relatively inexpensively. Du.s link and its new features can easily be adapted to different uses. For example, the connecting member shown in Figures 2 to 7 can be used for coupling existing light guides, so as so-called "flying splice" 70 (see FIG. 1) can be used as a partition connecting member which is fastened to a wall 72 (see FIG. 1) with the aid of snap fingers 74; the snap fingers 74 are formed in one piece along the sides of the housing 30, in particular molded on The connecting member can also be attached to a printed circuit board 76 (see FIG. 1) with the aid of stops or bosses or connection surfaces 73 which are formed in one piece with the housing 30, in particular shaped to snap-fit into holes 80 in the circuit board 76 The connecting link shown in Figures 2 to 7 can also be used with the housing 30, which is shown at 82 (see Figure 1) Eigte orphan is made to form an expandable portion for a plurality of individual closure elements 24. In addition, the closure member 24 can be used with input / output connectors which form part of an emitter or detector by using a corresponding housing 84 (see FIG. 1), the interior of which has been manufactured in a manner similar to that of housing 30 .
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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 verschweißtWith the link of the present invention it becomes possible / ei:; to use a split construction, wherein the molded in the closure element Outline of the through hole the optical fiber, the inner casing, the reinforcement elements and the take up outer wrapping. The reinforcement elements are fixed by being between the longitudinal Different areas: 'I grasped v / ground, - when these together connected v / earth. Zs hac found that this Construction of the connecting link xi.it the conventional Zpoxy connection techniques can be used; in addition, however, the closure areas of the connecting link can also be welded by ultrasound
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, by selecting and using suitable thermoplastics as the material for forming the connecting links. If optical fibers made of plastic are used, the connection surfaces of the optical fibers can be produced either by polishing the fiber ends or by cutting the fiber ends, for example with a razor blade, when such a connector is used. A single continuous mating surface, which is not segmented at the terminal end of the closure member, also facilitates the configuration of the optical fiber terminal surfaces and avoids a common source of misalignment. The non-segmented surface on which the optical fiber terminates also avoids any possibility of the closure areas overlapping which could otherwise be caused by deviations from the acceptable manufacturing tolerances or possible assembly errors. Although the connector according to the present invention is particularly well suited for twin cables / it can easily be modified so as to
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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.that it is in Voroindur.c- ii; single-channel light guides / multi-channel light guides and planar arrangements, that is, ribbon-shaped light guides with any number of channels, can be used by the continuous Hole (or the through holes) is formed so that it corresponds to the associated light guide.
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Claims (16)
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-Separable connecting member for aligned light guides for coupling two light guides or a single light guide to a light source or a detector, characterized by
a closure member (24) having a through hole extending axially through the closure member (24) for receiving a light guide (12, 14), the closure member (24) being axially split and first and second separate longitudinal portions (26, 28), which form the through hole and in transverse
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