DE2934153A1

DE2934153A1 - Verteilungskoppler

Info

Publication number: DE2934153A1
Application number: DE19792934153
Authority: DE
Inventors: Lawrence J Coyne
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1979-08-23
Publication date: 1980-03-13
Also published as: GB2029046A; CA1127889A; JPS5535396A; FR2435059B1; JPS63109906U; FR2435059A1; GB2029046B

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Verteilungskoppler, und insbesondere einen Verteilungskoppler, der mit wenigstens einem Satz von optischen Fasern verwendet werden kann.

In letzter Zeit werden in zunehmendem Maße optische Fasern enthaltende Übertragungsleitungen verwendet, um Licht von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu leiten; diese Übertragungsleitungen bestehen aus einer oder mehreren, optisch leitenden Fasern, die so angeordnet sind, daß sie ein flexibles Kabel bilden. Obwohl solche Lichtleiter für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, werden sie in zunehmendem Maße für die Übertragung von Daten von einer Stelle zu einer anderen Stelle eingesetzt; dabei wird das von einer Lichtquelle abgegebene Licht mit den zu übertragenden Daten an einem Ende des Kabels moduliert und die Daten an demjanderen Ende des Kabels mittels eines lichtempfindlichen Detektors wieder-gewonnen. Da die Daten durch ein Medium übertragen werden, das nicht durch Hochfrequenz-Störungen bzw. -Interferenzen oder Gleichrichtung beeinflußt werden kann, sind optische Fasern enthaltende Übertragungsleitungen besonders gut für Anwendungsfälle geeignet, bei denen ein hoher Sicherheitsgrad erforderlich ist; dies gilt also insbesondere für das Gebiet der Datenverarbeitung.

Durch die zunehmende Verwendung von optische. Fasern enthaltenden Übertragungsleitungen werden in steigendem Maße Verbindungsglieder benötigt, welche bestimmte Abschnitte solcher Kabel mit minimaler Beein-

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flussung des optischen Übertragungsweges verbinden können. Dabei hat sich herausgestellt, daß eine präzise axiale, seitliche und Winkel-Ausrichtung zwischen zwei optische Fasern enthaltenden Kabeln erreicht werden kann, wenn die optischen Fasern der Kabel in Verbindungsstift-Anordnungen in der Weise auslaufen, daß sich eine konzentrische Ausrichtung in bezug auf die äußeren Abmessungen der Verbindungsstifte ergibt. Wenn zwei Verbindungsstifte konzentrisch und exakt ausgerichtet werden, so läßt sich dadurch gewährleisten, daß die optischen Fasern für die Durchführung einer effizienten Lichtübertragung in gleicher Weise axial, seitlich und in Winkelrichtung ausgerichtet werden.

Obwohl die Entwicklung solcher Verbindungsglieder gerade erst begonnen hat, stehen bereits Verbindungsstift-Anordnungen für den Anschluß der optischen Fasern solcher Kabel zur Verfügung, um die optischen Fasern konzentrisch und exakt innerhalb akzeptierbarer Toleranzen auszurichten. In den letzten Jahren ist in zunehmendem Maße ein Bedarf für die Entwicklung von geeigneten Verteilungskopplementstanden, die das Licht auf optische Fasern enthaltende Übertragungsleitungen verteilen sollen, so daß Einweg- oder Zweiweg-Kommunikation von einer oder mehreren optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern zu allen optischen Fasern des gleichen oder eines anderen Satzes von optischen Fasern möglich ist. Dieses neu entstandene Interesse ist darauf zurückzuführen, daß bei vielen Anwendungsfällen ein optisches Signal auf mehrere Stellen verteilt werden muß. Es werden insbesondere Verteilungskoppler benötigt, die auf die oben beschriebene Weise arbeiten und gleichzeitig eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung bzw. Beleuchtung eines gesamten

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Satzes von optischen Fasern unter Ausnutzung des durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassenen Lichtes oder zu starke Lichtverluste oder eine zu starke Verzerrung der impulsförmigen Lichtsignale gewährleisten. Darüber hinaus besteht ein Bedarf für einen Verteilungskoppler, dessen optische Komponenten leicht justiert werden können, so daß sie bei verschiedenen Typen von optischen Fasern und verschiedenen Gruppen von optischen Fasern eingesetzt werden können; dadurch wird die Herstellung zu vernünftigen Kosten und mit akzeptierbaren Toleranzen möglich.

Die vorliegende Erfindung ist deshalb im weitesten Sinne auf einen Verteilungskoppler gerichtet, der mit wenigstens einem Satz von optischen Fasern verwendet werden kann. Ein solcher Verteilungskoppler enthält eine Einrichtung zur Halterung der Endbereiche der optischen Fasern, eine Einrichtung, die das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht auf einen ganzen Satz von optischen Fasern richtet, und eine Einrichtung für die Einstellung der Lage der Lichtleiteinrichtung relativ zu der Halterungseinrichtung für die Fasern. Aufgrund dieser Konstruktionsmerkmale erzeugt ein solcher Verteilungskoppler eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung aller optischen Fasern des gesamten Satzes von optischen Fasern.

Im einzelnen enthält der Koppler einen Anschluß für die optischen Fasern, um die Endbereiche jedes Satzes von optischen Fasern zu haltern. Bei Reflexions-Modus kann der Koppler so ausgestaltet werden, daß er mit einem Satz von optischen Fasern arbeitet, indem das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht zurück auf den Satz von optischen Fasern geleitet

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wird. Ein Reflexionselement dient dazu, das durchgelassene Licht zu dem Satz von optischen Fasern zu reflektieren, während ein Fokussierelement dazu dient, das reflektierte Licht auf den Satz von optischen Fasern zu fokussieren. Beim Transmissions-Modus wird der Koppler so ausgelegt, daß er mit zwei Sätzen von optischen Fasern verwendet werden kann, indem das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht auf den anderen Satz von optischen Fasern gerichtet ist. Ein Formelement wird dazu verwendet, das zu dem anderen von optischen Fasern durchgelassene Licht zu formen, während ein Fokussierelement dazu dient, das durchgelassene Licht auf den anderen Satz von optischen Fasern zu fokussieren. Der Koppler enthält schließlich noch in einer Teleskopbewegung zueinander verschiebbare Gehäuseabschnitte, um die Lage der optischen Elemente relativ zu jedem Anschluß für die optischen Fasern einstellen zu können.

Im Reflexions-Modus enthält der Verteilungskoppler eine Einrichtung für die Halterung der Endbereiche der optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht auf den Satz von optischen Fasern richtet; diese Lichtleiteinrichtung enthält beim Reflexions-Modus eine Anordnung, um das durchgelassene Licht zu dem Satz von optischen Fasern zu reflektieren, sowie eine Anordnung, um das reflektierte Licht auf den Satz von optischen Fasern zu fokussieren; diese Lichtfokussieranordnung ist zwischen der Einrichtung zur Halterung der Fasern und der Lichtreflexionsanordnung vorgesehen. Weiterhin enthält der Verteilungskoppler beim Reflexions-Modus eine Anordnung für die Einstellung der Lage der Licht-

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leiteinrichtung relativ zu der Einrichtung zur Halterung der Fasern, um eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung des Satzes von optischen Fasern zu gewährleisten.

Zu weiteren Details des im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskopplers gehören ein Gehäuse mit ersten un|l zweiten Gehäuseabschnitten, die in einer Teleskopbewegung zueinander verschoben werden können, um so wenigstens einen Bereich der Einrichtung zur Lageeinstellung zu bilden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform haben der erste und zweite Gehäuseabschnitt einander entsprechende Form und eine gemeinsame Längsachse; sie enthalten eine Anordnung für die Halterung der Lichtfokussiereinrichtung oder Linse und der Lichtreflexionsanordnung oder des Spiegels im Abstand zueinander in dem Gehäuse. Zweckmäßigerweise wird die Lichtfokussieranordnung oder Linse in einem der Gehäuseabschnitte gehaltert, während die Lichtreflexionsanordnung oder der Spiegel in dem anderen Gehäuseabschnitt gehaltert wird, so daß eine Bewegung auf die Lichtfokussieranordnung oder Linse zu bzw. von ihr weg durch Ausnutzung eines Bereiches der Einrichtung für die Lageeinstellung möglich ist, wodurch die Gehäuseabschnitte relativ zueinander teleskopisch verschoben werden können. Darüber hinaus enthält der Verteilungskoppler beim Reflexions-Modus einen Anschluß für die optischen Fasern mit einer Buchse, welche die Endbereiche der optischen Fasern des Satzes von optischen Fasern in enger Packung, also mit geringem Abstand zueinander, parallel zueinander haltert, wodurch Lichtübertragungsbahnen entstehen, die parallel zu der gemeinsamen Längsachse der Gehäuseabschnitte verlaufen.

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Beim Transmissions-Modus enthält der Verteilungskoppler eine Einrichtung für die Halterung der Endbereiche der optischen Fasern von zwei Sätzen von optischen Fasern im Abstand voneinander. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht auf den anderen Satz von optischen Fasern richtet; diese Lichtleiteinrichtung weist beim Transmissions-Modus eine Anordnung für die Formung des Lichtes, das von einem Satz von optischen Fasern durchgelassen wird, sowie eine Anordnung für die Fokussierung des durchgelassenen Lichtes auf den anderen Satz von optischen Fasern auf. Weiterhin enthält der Verteilungskoppler beim Transmissions-Modus eine Einrichtung zur Einstellung der Lage der Lichtleiteinrichtung relativ zu der Einrichtung für die Halterung der Fasern, um eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung des anderen Satzes von optischen Fasern zu erzeugen.

Zu weiteren Details des Verteilungskopplers beim Transmissions-Modus gehören ein Gehäuse mit ersten und zweiten Gehäuseabschnitten, die in einer Teleskop-Beziehung zueinander stehen, um so wenigstens einen Bereich der Einrichtung für die Lageeinstellung zu bilden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform haben der erste und zweite Gehäuseabschnitt einander entsprechende Formen und eine gemeinsame Längsachse; sie enthalten eine Anordnung für die Halterung der Lichtformanordnung oder Linse und der Lichtfokussieranordnung oder Linse in dem Gehäuse. Zweckmäßigerweise wird die Lichtformanordnung oder Linse in einem der Gehäuseabschnitte und die Lichtfokussieranordnung oder Linse in dem anderen Gehäuseabschnitt gehaltert, so daß eine Bewegung auf die Lichtformanordnung oder Linse zu und von ihr weg durch Ausnutzung des Bereiches der Einrichtung für die Lageeinstellung möglich

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ist, wodurch de Gehäuseabschnitte in einer Teleskopbewegung relativ zueinander verschoben werden können. Darüber hinaus enthält der Verteilungskoppler beim Transmissions-Modus auch einen Anschluß für die opti-~ sehen Fasern, der jedem der Gehäuseabschnitte zugeordnet ist und jeweils eine Buchse enthält,, welche die Endbereiche der optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern in enger Packung, also mit geringem Abstand zueinander, parallel zueinander haltert, wodurch Lichtübertragungsbahnen entstehen, die parallel zu der gemeinsamen Längsachse der Gehäuseabschnitte verlaufen.

Die vorliegende Erfindung ist also auf einen Verteilungskoppler gerichtet, der Licht auf mehrere , optische Fasern enthaltende Übertragungsleitungen verteilt, so daß Einweg- oder Zweiweg-Kommunikation von einer oder mehreren optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern zu allen optischen Fasern des gleichen oder ■ eines anderen Satzes von optischen Fasern möglich ist. Der Koppler kann ein optisches Signal auf mehrere Stellen verteilen, wobei er eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung eines ganzen Satzes von optischen Fasern erzeugt und dabei das Licht, das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassen wird, ohne übermäßige Lichtverluste oder eine zu starke Verzerrung der impulsförmigen Lichtsignale ausnutzt. Bei diesem Verteilungskoppler können die optischen Bauteile leicht justiert werden, so daß sie bei unterschiedlichen Typen von optischen Fasern und unterschiedlichen Gruppen von optischen Fasern eingesetzt werden können; dadurch wird die Fertigung des Verteilungskopplers zu vernünftigen Preisen und mit akzeptablen Toleranzen möglich.

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Die Erfindung schafft also einen Verteilungskoppler, und insbesondere einen Verteilungskoppler, der mit wenigstens einem Satz von optischen Fasern verwendet werden kann. In letzter Zeit werden geeignete Verteilungskoppler benötigt, um Licht so auf mehrere, optische Fasern enthaltende Ubertragungsleitungen zu verteilen, daß Einweg- oder Zweiweg-Kommunikation von einer oder mehreren optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern zu allen optischen Fasern des gleichen oder eines anderen Satzes von optischen Fasern möglich ist. Darüber hinaus wird ein Verteilungskoppler benötigt, bei dem die optischen Bauteile leicht justiert werden können, so daß dieser Koppler bei verschiedenen Typen von optischen Fasern und verschiedenen Gruppen von optischen Fasern eingesetzt werden kann; dadurch wird die Fertigung solcher Verteilungskoppler zu vernünftigen Preisen und mit akzeptierbaren Toleranzen möglich.

Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis, indem sie einen Koppler vorschlägt, der eine Halterung für die Endbereiche wenigstens eines Satzes von optischen Fasern, ein Lichtleitelement, um das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht auf einen ganzen Satz von optischen Fasern zu richten, und bewegliche Elemente für die Einstellung der Lage des Lichtleitelementes relativ zu der Halterung für die optischen Fasern aufweist. Mit diesen Konstruktionsmerkmalen erzeugt der Verteilungskoppler eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung aller optischen Fasern des gesaraten Satzes von optischen Fasern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von AusführungsbeispMen unter Bezugnahme auf die beiliegenden

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schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskoppler nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform eines im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskopplers nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 im vergrößerten Maßstab eine Stirhansicht einer Anschlußhülse für optische Fasern , und zwar im Schnitt längs der Linie 3-3 von Figur 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen im Transmissions-Modus arbeitenden Verteilungskoppler nach der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 5 eine Ansicht , nämlich eine Seitenansicht eines im Transmissions-Modus arbeitenden Verteilungskopplers nach der vorliegenden Erfindung.

In Figur 1 ist ein Verteilungskoppler nach der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Dieser Koppler 10 kann mit wenigstens einem Satz von optischen Fasern 14 eingesetzt werden und enthält eine Einrichtung 16 zur Halterung der Endbereiche der optischen Fasern 14. Außerdem weist der Koppler Einrichtungen 18 auf, die das Licht, welches durch mindestens eine optische Faser 14 durchgelassen wird, auf den gesamten Satz 12 von optischen Fasern 14 richtet.

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Weiterhin enthält der Koppler 10 eine Einrichtung 20, um die Lage der Einrichtung 18 zur Ausrichtung des Lichtes relativ zu der Halterungseinrichtung 16 für die Fasern einzustellen, um auf diese Weise eine" im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung bzw. Beleuchtung des gesamten Satzes 12 von optischen Fasern 14 herbeizuführen.

Bei dem (in Figur 1 gezeigten) Reflexions-Modus kann der Verteilungskoppler 10 mit einem Satz 12 von optischen Fasern 14 eingesetzt werden, indem das durch eine oder mehrere optische Fasern 14 durchgelassene Licht zurück auf den Satz 12 von optischen Fasern gerichtet wird. Der im Reflexions-Modus arbeitende Verteilungskoppler 10 enthält dann die Einrichtung 16 für die Halterung der Fasern. Er enthält auch die Einrichtung 18 für die Ausrichtung des Lichtes, diese weist eine Anordnung 22, um das durchgelassene Licht zurück zu dem Satz 12 von optischen Fasern 14 zu reflektieren, und eine Anordnung 24 auf, um das auf den Satz 12 von optischen Fasern 14 reflektierte Licht zu fokussieren; die Anordnung 24 befindet sich zwischen der Einrichtung 16 zur Halterung der Fasern und der Licht reflektierenden Anordnung 22. Der im Reflexions-Modus arbeitende Verteilungskoppler 10 enthält weiterhin eine Anordnung für die Einstellung der Lage der das Licht ausrichtenden Einrichtung 18 relativ zu der Einrichtung 16 für die Halterung der Fasern. Mit diesen Konstruktionsmerkmalen erzeugt derVerteilungskoppler 10 eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung bzw. Bestrahlung des Satzes 12 von optischen Fasern 14 beim Reflexions-üodus, also bei einer Betriebsart, bei der das von den optischen Fasern gelieferte Licht wieder zu den Fasern zurück reflektiert wird.

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Im einzelnen sind die Fokussieranordnung 24 für das Licht und die Licht ief lektierende Anordnung 22 (die in Figur 1 dargestellt sind) in einem Gehäuse 26 in dem Reflexions-Modus-Koppler 10 angeordnet. Das Gehäuse 26 enthält erste und zweite Gehäuseabschnitte 28, 30, die teleskopisch zueinander angeordnet sind, also teleskopisch ineinandergeschoben werden können, und längs einer gemeinsamen longitudinalen Achse 32 liegen, um so wenigstens einen Bereich der Einrichtung 20 für die Lageneinstellung zu bilden. Der erste und zweite Gehäuseabschnitt 28 und 30 sind einander entsprechend geformt und enthalten eine Einrichtung für die Halterung der Lichtfokussieranordnung 24 in einem bestimmten Abstand von der Lichtreflexionseinrichtung 22 (wie im folgenden beschrieben werden soll), so daß die Lichtfokussieranordnung 24 in dem Gehäuseabschnitt 28 und die Lichtreflexionsanordnung 22 in dem anderen Gehäuseabschnitt 30 gehaltert werden; dabei ist die Anordnung so ausgelegt, daß die Lichtreflexionsanordnung 22 auf die Lichtfokussieranordnung 24 zu und von ihr weg bewegt v/erden kann, indem der Bereich der Einrichtung 20 zur Einstellung der Lage benutzt wird, wodurch es möglich wird, die Gehäuseabschnitte 28 und 30 teleskopisch relativ zueinander zu verschieben. Das Gehäuse 26 enthält weiterhin einen Anschluß für die optischen Fasern, der die Einrichtung 16 für die Halterung der Fasern definiert und längs der gemeinsamen Längsachse 32 des ersten und zweiten Gehäuseabschnittes 28 und 30 liegt. Zweckmäßigerweise enthält der Anschluß 16 für die optischen Fasern eine Hülse bzw. Muffe 38, welche die Endbereiche der optischen Fasern 14 eng beeinander liegend (wie in Figur 3 dargestellt ist) so haltert, daß ihre Endbe-

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reiche parallel zueinander und zu der gemeinsamen Längsachse 32 gehalten werden; auf diese Weise werden Lichttransmissions-Bahnen definiert/ die parallel zu der gemeinsamen Längsachse 32 der Gehäuseabschnitte 28 und 30 verlaufen.

Wie sich weiter aus Figur 1 ergibt, haltert die Buchse 38 die Stirnflächen der optischen Fasern 14 in optischer Verbindung mit der Lichtfokussieranordnung 24 und der Lichtreflexionsanordnung 22. Die Buchse 38 ist zweckmäßigerweise dem Gehäuseabschnitt 28 zugeordnet, der die Lichtfokussieranordnung 24 haltert, wobei die Lichtfokussieranordnung 24 zwischen der Lichtreflexionsanordnung 22 und den Stirnflächen der optischen Fasern 14 angeordnet ist. Weiterhin sind die optischen Fasern 14 nach einer bevorzugten Ausführungsform in der Weise gehaltert, daß sich ihre Endflächen immer in einer Ebene befinden, die senkrecht zu den Lichttransmissions-Bahnen der optischen Fasern 14 verlaufen.

Wie man in Figur 1 erkennen kann, wird als Lichtfokussieranordnung 24 ein fokussierendes Element, wie beispielsweise eine Linse, verwendet; bei der Lichtreflexionsanordnung 22 handelt es sich um ein Reflexionselement, wie beispielsweise einen Spiegel; die beiden Elemente sind in den Lichttransmissions-Bahnen aller optischen Fasern 14 angeordnet. Der Spiegel 22 kann auf' die Stirnflächen der optischen Fasern 14 und die Linsen 24 zu und von ihnen weg verschoben werden, indem der Bereich der Einrichtung 20 zur Einstellung der Lage ausgenutzt wird, v/elcher es ermöglicht, daß die Gehäuseabschnitte 28 und 3O teleskopisch relativ zueinander bewegt werden. Die Linse 24 ist zweckmäßigerweise in einem Kragen 34 in dem Gehäuse 26 angebracht und kann getrennt auf die Stirnflächnn der optischen Fasern 14 zu und von ihnen weg

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verschoben werden, um so einen weiteren Bereich derEinrichtung 20 zur Einstellung der Lage zu definieren. Zusätzlich enthält der Gehäuseabschnitt 30 eine Anordnung 40, um die Gehäuseabschnitte 28 und 30 zu befestigen; der Gehäuseabschnitt 28 weist außerdem eine Anordnung 42 auf, um den Kragen 34 zu befestigen, so daß im Zusammenwirken dieser Teile die Linse 24 und der Spiegel 22 in ausgewählten Einstellagen relativ zu den Stirnflächen der optischen Fasern 14 angebracht werden können; dadurch ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung aller optischen Fasern 14 des Satzes 12 von optischen Fasern.

Die Linse 24 und der Spiegel 22 (sh. Figur 1) sind senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse 32 und den Lichttransmissions-Bahnen der optischen Fasern 14 angeordnet, wobei sich die Buchse 38 an einem Ende 44 des Gehäuse 26, der Spiegel 22 an dem anderen Ende 46 des Gehäuses 26 und die Linse 24 zwischen den Enden 44 und 46 des Gehäuses 26 befinden. Die Linse 24 teilt deshalb des Gehäuse 26 in zwei getrennte Kammern 48 und 50, die sich längs der gemeinsamen Längsachse 32 und der Lichttransmissions-Bahnen der optischen Fasern 14 durch das Gehäuse 26 erstrecken; nach einer bevorzugten Ausführungsform stehen die be iden'ge trenn ten Kammern miteinander in Verbindung. Wie im Detail in Verbindung mit der alternativen Ausführungsform nach Figur 2 beschrieben werden soll, können die Kammern durch einen Durchgang miteinander in Verbindung stehen, der sich durch wenigstens einen der Gehäuseabschnitte erstreckt; das Gehäuse kann eine Anordnung aufweisen, um die Kammern gegen die Bedingungen in der Umgebung des Gehäuses abzudichten, so daß keine Verbindung zwischen den Kammern und dem Raum außerhalb des Gehäuses besteht.

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Wie man in Figur 1 erkennen kann, hat des.Gehäuse 26 allgemein Rohrform; der Gehäuseabschnitt 30 haltert an seinem Ende 46 eine Stirnkappe bzw. kappenförmige Abdeckung 52. Der Gehäuseabschnitt 30 enthält eine ringförmige Aussparung 58 mit einer Tiefe, die im wesentlichen gleich der Dicke der Stirnkappe 52 ist, und mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Stirnkappe 52 ist. Die Stirnkappe 52, die eine zentrale Öffnung 54 aufweist, wird in der ringförmigen Aussparung 58 durch irgendeine geeignete Befestigungsanordnung gehalten, wie beispielsweise durch ein Epoxyd-Harz (wie bei 60 angedeutet ist). Der Spiegel 22 wird durch die Stirnkappe 52 gehaltert und muß nur so dimensioniert werden, daß er kleiner als die Stirnkappe 52, jedoch größer als die zentrale öffnung 54 ist. Wie man erkennen kann, ist der Spiegel 22 ebenfalls an der Stirnkappe 52 durch eine geeignete Anordnung , wie beispielsweise Epoxyd-Harz, befestigt (wie bei 62 angedeutet ist) .

Eine lange, zylindrische Wand 64 des Gehäuseabschnittes 30 enthält ein durchgehendes Loch 66 an einem Punkt auf dem Umfang. Das durchgehende Loch 66 soll beispielsweise eine Kopf- bzw. Justierschraube 40 aufnehmen, die dazu dient, die teleskopisch ineinanderschiebbaren Gehäuseabschnitte 28 und 30 in einer ausgewählten Einstellage zu befestigen. Dadurch wird die Bev/egung zwischen den Gehäuseabschnitten 28 und 30 erleichtert, wenn eine optische Justierung des Kopplers 10 durchgeführt werden soll. Der Gehäuseabschnitt 28 enthält außerdem eine zylindrische Wand 6 8 mit einem durchgehenden Loch 70 an einem Punkt um den Umfang, der beispielsweise eine Kopfbzw. Justierschraube 42 aufnehmen kann, die den Kragen 34 in einer ausgewählten Einstellage haltern soll. Mit

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diesen Konstruktionsmerkmalen kann der im Reflexions-Modus arbeitende Koppler IO eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung des gesamten Satzes 12 von optischen Pasern erzeugen, wobei das durch eine oder mehrere optische Fasern 14 durchgelassene Licht durch entsprechende Justierung der relativen Lage der optischen Bauelemente 14, 22 und 24 ausgenutzt wird.

Wie man weiterhin in Figur 1 erkennen kann, enthält der Gehäuseabschnitt 28 einen Wandbereich 72 mit größerem inneren Durchmesser und einen Wandbereich 74 mit kleinerem inneren Durchmesser. Der Kragen 34 ist so angebracht, daß er längs der gemeinsamen longitudinalen Achse 32 in dem Wandbereich 34 mit kleinerem inneren Durchmesser in einer Gleitbewegung verschoben werden kann. Ein nach innen vorstehender, ringförmiger Flansch 76 ist an dem Übergangsbereich zwischen dem Wandbereich 72 mit größerem inneren Durchmesser und dem Wandbereich 74 mit kleinerem inneren Durchmesser angeordnet und dient als Anschlag für den Kragen 74, wodurch eine axiale Bewegung des Kragens in Richtung von der Buchse 38 weg begrenzt wird. Das Ende 44 des Gehäuseabschnittes 28 enthält eine Kappe 78, die durch Schrauben (sh. bei 80) an dem Wandbereich 74 mit kleinerem inneren Durchmesser befestigt ist. Selbstverständlich kann die Kappe 78 abgenommen werden, wodurch der Kragen 34 zugänglich wird, so daß nach der Lockerung der Justierschraube 42 die Einstellung der Lage des Kragens 34 erleichtert wird.

Wie sich der Figur weiter entnehmen läßt, kann der Kragen 34 zwischen einer Lage, in der er den ringförmigen Flansch 76 berührt, und irgendeiner beliebigen anderen Lage justiert werden, in der er näher bei der Buchse 38 liegt; dabei befindet sich der Kragen 34 auch in dieser anderen Lage noch

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gegenüber dem durchgehenden Loch 70, um durch die Justierschraube 42 gehalten zu werden. Der Kragen 34 ermöglicht deshalb die Feineinstellung der Linse 24, um dadurch eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung des gesamten Satzes 12 von optischen Fasern unter Ausnutzung des Lichtes zu gewährleisten, das durch mindestens eine optische Faser 14 durchgelassen wird. Es läßt sich weiterhin erkennen, daß der Kragen 34 ein Innengewinde 82 enthält, das mit einem auf seiner Außenseite mit einem Gewinde versehenen Ring 84 zusammenwirkt, um die Linse 24 in dem Kragen 34 zu befestigen; damit wird der schnelle Austausch der Linse 24 durch eine andere Linse möglich. Der mit einem Gewinde versehene Ring 34 kann einfach aus dem Innengewinde des Kragens 34 ausgeschraubt, die Linse 24 herausgenommen und die Ersatzlinse in den Kragen 34 eingebaut werden. Darüber hinaus kann der Kragen 34 in dem Gehäuseabschnitt 28 so angeordnet werden, daß sich die Linsenseite des Kragens näher bei der Buchse 38 oder näher bei dem Spiegel 22 befindet, um dadurch bei Bedarf einen noch größeren Einstellbereich zu schaffen.

Die Kappe 78 enthält einen nach außen verlaufenden, mit einem Innengewinde versehenen, rohrförmigen Bereich 86. Dieser rohrförmige Bereich 86 wirkt mit einem mit Außengewinde versehenen Adapter 88 zusammen, wodurch der Anschluß 16 für die optischen Fasern gebildet wird. Der Adapter 88 ist so dimensioniert und geformt, daß er einen Stift 90 für die optischen Fasern , der die Buchse 38 enthält, durch eine darin vorgesehene, zentrale Öffnung 92 aufnimmt.- Der mit Gewinde versehene Adapter 88 ermöglicht die Justierung des Stiftes 90 für die optischen Fasern, der anschließend in einer ausgewählten Einstellage mittels einer Justierschraube 89 fixiert werden kann. Der Stift 90 für die optischen Fasern enthält

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auch einen nach außen verlaufenden, ringförmigen Flansch 93, der mit einem nach innen verlaufenden Flansch 94 einer mit Innengewinde versehenen Mutter 96 zusammenwirkt. Wie sich aus Figur 1 erkennen läßt, kann der Stift 90 für die optischen Fasern in den mit Außengewinde versehenen Adapter 88 eingesetzt werden, während das Innengewinde der Mutter 96 auf das Außengewinde des Adapters 88 geschraubt werden kann, um die Buchse 38 in einer bestimmten Stellung in dem Anschluß 16 für die optischen Fasern zu befestigen.

Die optischen Fasern 14 weisen Leitungsabschnitte auf, die zur Herstellung der Verbindungen für die aus optischen Fasern bestehenden Übertragungsleitungen dienen. Die Verbindungsglieder 98 für die optischen Fasern, die in den Figuren dargestellt sind, sollen andeuten, daß die optischen Fasern 14 mit Übertragungsleitungen verbunden werden sollen, die optische Fasern enthalten. Selbstverständlich kann der Verteilungskoppler auch mit optischen Fasern oder optische Fasern enthaltenden Übertragungsleitungen (wie bei 14 angedeutet ist) ausgebildet werden, die ausreichend lang sind, um sich zu Empfangsstationen zu erstrecken. Die optischen Fasern 14 könnten auch mit anderen Typen von Verbindungsgliedern oder Spleißeinrichtungen ausgerüstet werden, um die optischen Fasern mit geeigneten, optische Fasern enthaltenden Übertragungsleitungen zu verbinden. Dem Fachmann auf diesem Gebiet stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, den Verteilungskoppler 10 mit geeigneten Übertragungsleitungen, die optische Fasern enthalten, zu verbinden.

Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskoppleus ΙΟ¹, bei dem erfinderische Prinzipien verwendet werden, die

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auch bei dem Vertexlungskoppler IO nach Figur 1 vorhanden sind. Dabei sind entsprechende Elemente der beiden Ausführungsformen in den Zeichnungen mit entsprechenden Bezugszeichen versehen worden, wobei die Bezugszeichen für die Elemente der alternativen Ausführungsform aus ünterscheidungsgrunden durch Striche gekennzeichnet werden. Um eine Wiederholung der obigen Beschreibung zu vermeiden, wird der Vertexlungskoppler 10' nur insoweit erläutert, wie er sich von dem Vertexlungskoppler 10 unterscheidet; im übrigen gilt also die Beschreibung des Verteilungskopplers 10 in gleicher Weise auch für den Vertexlungskoppler 10' -

Wie man erkennen kann, teilt die Linse 24' das Gehäuse 26' in zwei getrennte Kammern 48' und 50'. Die Kammern 48' und 50* erstrecken sich längs der gemeinsamen Längsachse 32' und der Lichttransmissions-Bahnen der optischen Faser 14' durch das Gehäuse 26'. Die beiden getrennten Kammern 48' und 50' stehen durch einen Durchgang 51', der durch wenigstens einen der Gehäuseabschnitte 28' verläuft, miteinander in Verbindung. Darüber hinaus enthält das Gehäuse 26' eine Einrichtung 53', um die Kammern 48' und 50' gegen die Bedingungen außerhalb des Gehäuses 26" abzudichten, also jede Beeinflussung der Kammer 48' und 50' von außen her zu verhindern.

Wie sich aus Figur 2 weiterhin ergibt, haben die Gehäuseabschnittte 28' und 3O¹ im allgemeinen Rohrform. Der Gehäuseabschnitt 30' enthält einen integralen bzw. einstückig ausgebildeten Endbereich 52' mit einem inneren, ringförmigen Flansch 55^s. Der Spiegel 22' wird gegen den Ring 55' durch eine geeignete Anordnung, wie beispielsweise Epoxyd-Harz (wie bei 62' angedeutet ist) gehaltert.

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Die lange zylindrische Wand 64' des Gehäuseabschnittes 30' enthält ein Innengewinde, wie bei 65' angedeutet ist, das mit einem Außengewinde 67' auf der im allgemeinen zylindrischen Wand 68' des Gehäuseabschnxttes 28' zusammenwirkt. Dadurch wird die Anordnung 2O' zur Lageeinstellung gebildet, wodurch die teleskopische Bewegung zwischen den Gehäuseabschnitten 28' und 30' vereinfacht wird, wenn eine optische Justierung des Kopplers 10' durchgeführt werden soll; außerdem wird dadurch die Anordnung 40' gebildet, welche die teleskopisch ineinander bewegbaren Gehäuseabschnitte 28' und 30' in einer ausgewählten Einstellage fixiert. Durch diese Konstruktionsmerkmale kann der Koppler 10' eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung des gesamten Satzes 12' von optischen Fasern unter Ausnutzung des durch mindestens eine optische Faser 14' durchgelassenen Lichtes gewährleisten, indem eine geeignete Einstellung der Relativlage der optischen Bauelemente 14", 22' und 24' durchgeführt wird.

Wie man weiterhin in Figur 2 erkennen kann, enthält der Gehäuseabschnitt 28' einen Wandbereich 71' mit größerem inneren Durchmesser und einen Wandbereich 73' mit kleinerem inneren Durchmesser. Der Kragen 34' ist längs der gemeinsamen Längsachse 32" in dem Wandbereich 71' mit größerem inneren Durchmesser angebracht. Der Kragen 34' enthält ein durchgehendes Loch 75' und einen Umfangs-Ausschnitt 77', durch den die Kammer 48' mit dem Durchgang 51' und damit mit der Kammer 50' in Verbindung steht.

Die Kappe 78' weist einen nach außen verlaufenden , rohrförmigen Bereich 86' auf. Dieserrohrförmige Bereich 86' dient als Führung und Halterung für die optischen Fasern 14'. Auf verschiedenen Punkten ihrer Länge sind die

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optischen Fasern 14' vor der Stelle, an der sie in die Buchse 38' eintreten, von der äußeren Umhüllung zu den Verstärkungselementen , zu der inneren Umhüllung und zu den Fasern selbst abgestreift, so daß die Fasern freiliegen. Die optischen Fasern 14' sind in der Buchse 38' und dem rohrförmigen Bereich 86' mit Epoxyd-Harz gehalten. Darüber hinaus sind die optischen Fasern 14' an dem Verteilungskoppler 10' durch Verwendung eines Stückes eines wärmeschrumpfbaren Rohrs 87' befestigt, das sich von der Nähe des Punktes, an dem der rohrförmige Bereich 86' sich an die Kappe 78' anschließt, zu einer Stelle hinter dem Punkt entfernt, an dem die äußere Um hüllung entfernt, insbesondere abgeschnitten ist; dabei wird Epoxyd-Harz verwendet (wie bei 89' angedeutet ist), um die optischen Fasern 14' miteinander, mit dem rohrförmigen Bereich 86' und mit dem wärmeschrumpfbaren Rohr 87' zu verbinden.

Zu weiteren Details der alternativen Ausführungsform eines im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskopplers 10' gehört die Verwendung eines O-Rings 91' zwischen dem Kragen 34' und der Linse 24". Der Schlitz (nicht dargestellt) in dem Kopf der Schrauben 80' und die Verbindung zwischen den Gehäuseabschnitten 28' und 30' (wie bei 93' angedeutet ist) kann mit Epoxyd-Harz versehen werden, und zwar insbesondere für Anwendungsfälle, bei denen eine hermetisch abgedichtete Einheit benötigt wird; auf diese Weise läßt sich verhindern, daß der Benutzer den Verteilungskoppler auseinander baut; außerdem können die verschiedenen Bauteile des Verteilungskopplers in der gewünschten Einstellage fixiert werden, ohne daß eine Änderung dieser Lage möglich ist. Wenn der Verteilungskoppler 10' hermetisch abgedichtet werden soll, kann der Gehäuseabschnitt 30' relativ zu dem Gehäuseabschnitt 28' abge-

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schraubt werden, bis der O-Ring 53' vollständig freigegeben wird; anschließend kann der Koppler dann in einer Unterdruckkammer eine bestimmte Zeitspanne lang unter Unterdruck gesetzt werden; die Unterdruckkammer wird dann mit trockenem Stickstoff gefüllt; unmittelbar anschließend kann der Gehäuseabschnitt 3o' wieder in eine Lage geschraubt werden, in der er den O-Ring 53' überlappt.

Der (in Figur 4 gezeigte) Verteilungskoppler l0O,der im Transmissions-Modus arbeitet, kann mit zwei Sätzen 102 von optischen Fasern 104 verwendet werden, indem das Licht, das durch eine oder mehrere der optischen Fasern 104 eines der Sätze 102 von optischen Fasern durchgelassen wird, auf alle optische Fasern 104 des anderen Satzes 102 von optischen Fasern gerichtet wird. Der im Transmissions-Modus arbeitende Verteilungskoppler 100 enthält eine Einrichtung 106 für die Halterung des Endbereiches der optischen Fasern 104 der beiden Sätze 102 von optischen Fasern in einem vorgegebenen Abstand zueinander. Weiterhin ist eine Einrichtung 108 vorgesehen, die das Licht, das durch eine oder mehrere der optischen Fasern 104 eines Satzes 102 durchgelassen wird, auf alle optische Fasern 104 des anderen Satzes 1O2 richtet; diese Einrichtung weist eine Lichtformanordnung 109 und eine Lichtfokussiereinrichtung 110 auf, die zwischen den beiden Sätzen 102 von optischen Fasern angeordnet sind. Der im Transmissions-Modus arbeitende Verteilungskoppler 104 enthält weiterhin eine Einrichtung 112 zur Einstellung der Lage der das Licht leitenden Anordnung 108 relativ zu der Einrichtung 106 für die Halterung der Fasern. Mit diesen Konstruktionsmerkmalen liefert der Verteilungskoppler 100 eins im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung des anderen Satzes 102 von optischen Fasern 104 im Transmissionsbetrieb.

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Im einzelnen sind die Lichtformeinrichtungen ;109 und die Lichtfokussiereinrichtung 110 (sh. Figur 4) des im Transmissions-Modus arbeitenden Kopplers HO in einem Gehäuse 114 angeordnet. Das Gehäuse 114 enthält erste und zweite Gehäuseabschnitte 116 und 118, die in teleskopischer Beziehung zueinander stehen, also teleskopisch ineinandergeschoben werden können; die Gehäuseabschnitte 116 und 118 liegen längs einer gemeinsamen longitudinalen Achse 120, um so wenigstens einen Bereich der Einrichtung 112 zur Lageeinstellung zu bilden. Der erste und zweite Gehäuseabschnitt 116 und 118 haben einander entsprechende Form und enthalten eine Einrichtung, um die Lichtfokussiereinrichtung im Abstand von der Lichtformeinrichtung 109 (wie im folgenden beschrieben werden soll) in der Weise zu haltern, daß die Lichtfokussiereinrichtung 110 in dem Gehäuseabschnitt 118 und die Lichtformeinrichtung Io9 in dem anderen Gehäuseabschnitt 116 gehaltert werden; dadurch können sie unter Ausnutzung des Bereiches der Einrichtung 112 für die Lageeinstellung auf die Lichtfokussiereinrichtung 110 zu und von ihr weg bewegt werden, so daß die Gehäuseabschnitte 116 und 118 teleskopisch relativ zueinander verschoben werden können. Das Gehäuse 114 enthält weiterhin zwei Anschlüsse für die optischen Fasern, welche die Halteeinrichtung 116 für die Fasern bilden und längs der gemeinsamen Längsachse 120 des ersten und zweiten Gehäuseabschnittes 116 und 118 bilden; dabei ist einer der Anschlüsse 106 für die optischen Fasern jedem Gehäuseabschnitt 116 und 118 zugeordnet, so daß er sich an den gegenüberliegenden Enden 130 und 132 des Gehäuses 114 befindet. Zweckmäßigerweise enthalten die Anschlüsse 106 für die optischen Fasern jeweils eine Buchse 134, welche die Endbereiche der optischen Fasern 104 eines Satzes 102 mit geringem

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Abstand zueinander , also dicht gepackt (ähnlich wie in Figur 3) haltert, so daß die Endbereiche jedes Satzes 1O2 parallel zueinander und zu der gemeinsamen Längsachse 120 gehalten werden; dadurch werden Lichttransmissions-Bahnen definiert, die parallel zu der gemeinsamen Längsachse 120 der Gehäuseabschnitte 116 und 118 verlaufen.

Wie sich weiterhin aus Figur 4 ergibt, haltert jede Buchse 134 die Stirnflächen der optischen Fasern 104.-eines Satzes 102 so , daß eine optische Verbindung mit der Lichtformeinrichtung 109, der Lichtfokussiereinrichtung 110 und den Stirnflächen der optischen Fasern 104 des anderen Satzes 102 besteht. Sowohl die Lichtfonneinrichtung 109 als auch die Lichtfokussiereinrichtung 110 sind zwischen den Stirnflächen der Sätze 102 von optischen Fasern angeordnet, wobei die optischen Fasern 104 jedes Satzes in der Weise gehaltert werden, daß sich ihre Stirnflächen immer in einer Ebene befinden, die senkrecht zu den Lichttransmissionsbahnen der optischen Fasern 104 verläuft. Die Lichtformeinrichtung 109 enthält ein Formelement, wie beispielsweise eine Linse, während die Lichtfokussiereinrichtung 110 ein Fokussierelement, wie beispielsweise eine Linse, enthält; diese beiden Elemente sind in den Lichttransmissionsbahnen aller optischen Fasern 104 angeordnet. Die beiden Linsen 109 und 110 können durch Ausnutzung des Bereiches der Einrichtung 112 für die Lageeinstellung aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, wodurch es möglich wird, die Gehäuseabschnitte 116 und 118 teleskopisch relativ zueinander zu verschieben. Weiterhin ist jede Linse 109 und 110 zweckmäßigerweise in einem Kragen 122 angebracht, der die Einrichtung zur Halterung der Lichtformeinrichtung 109 und der Lichtfokussiereinrichtung bildet; dadurch können die Linsen 109 und 110 getrennt

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auf die Stirnflächen der benachbarten optischen Fasern 104 zu und von ihnen weg bewegt werden, um so einen weiteren Bereich der Einrichtung 112 zur Lageinestellung zu bilden.

Es läßt sich erkennen, daß die Linsen 109 und 110 senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse 120 und den Lichttransmissionsbahnen der optischen Fasern 104 angeordnet sind. Weiterhin enthält der Gehäuseabschnitt 116 eine Einrichtung 136 in der Form einer Kopf- oder Justierschraube, um die Gehäuseabschnitte 116 und 118 zu haltern; die Gehäuseabschnitte 116 und 118 enthalten jeweils eine Einrichtung 138, ebenfalls in Form einer Kopf- oder Justierschraube, um die jeweiligen Kragen 122 zu befestigen; im Zusammenwirken dieser Elemente können die Linsen 109 und 110 in ausgewählten Einstelllagen relativ zu den Stirnflächen der benachbarten optischen Fasern 104 und zueinander angebracht werden, um so eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung aller optischen Fasern 104 eines Satzes 102 von optischen Fasern zu gewährleisten. Darüber hinaus sind die Linsen 109 und HO zwischen den Binden 130 und 132 des Gehäuses 114 im Abstand voneinander und von den Stirnflächen der optischen Fasern 104 des Satzes 102 von optischen Fasern angeordnet, um das Gehäuse 114 in drei getrennte Kammern 140, 142 und 144 zu unterteilen, die sich längs der gemeinsamen Längsachse 120 und der Lichttransmissionsbahnen durch das Gehäuse 114 erstrecken . Bei Bedarf können die Kammern 140, 142 und 144 durch einen Durchgang in Verbindung miteinander stehen, der sich durch die Gehäuseabschnitte 116 und 118 erstreckt; das Gehäuse kann eine Anordnung aufweisen, um die Kammern 140, 142 und 144 nach außen abzudichten, so.daß keine Verbindung von der Umgebung des Gehäuses 114 zu den Kammern möglich ist;

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Details dieser Abdichtung wurden in Verbindung mit der alternativen Ausführungsform eines im Reflexionsmodus arbeitenden Kopplers nach Figur 2 erläutert.

Die Figuren 4 und 5 zeigen Einzelheiten der Konstruktion, die den Details der Konstruktion nach Figur 1 ähneln. Die wesentlichen Unterschiede beziehen sich auf kleinere Änderungen in der Einrichtung 106 für die Halterung der Fasern und den Kragen 122. Es läßt sich beispielsweise erkennen, daß der Gehäuseabschnitt 116 eine Stirnkappe 146 enthält, die an seinem Ende 130 durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Schrauben 148, befestigt ist; der Gehäuseabschnitt 118 enthält ebenfalls eine Endbzw. Stirnkappe 146, die an seinem Ende 132 durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Schrauben 148, angebracht ist. Die entsprechende Halterung 106 für die Fasern weist dann einen mit einem Innengewinde versehenen ringförmigen Flansch 154 auf, der an jeder Kappe 146 mittels geeigneter Befestigungselemente, wie beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 156, angebracht ist. Die ringförmigen Flansche 154 nehmen geeignete, mit Außengewinde versehene Adapter 158 auf, die wiederum so dimensioniert und geformt sind, daß sie Stifte 160 für die optischen Fasern aufnehmen. Die mit Gewinde versehenen Adapter 158 ermöglichen die Justierung der Stifte 160 für die optischen Fasern, die anschließend mit Hilfe von Justierschrauben 159 in ausgewählten Einstellagen fixiert werden. Die Stifte 160 für die optischen Fasern sind in Bohrungen 162, die sich durch die mit Gewinde versehenen Adapter 158 erstrecken, mit Hilfe von Muttern 164 angebracht. Selbstverständlich haben die Halterungen 106 für die Fasern an jedem Ende des Gehäuses 114 zweckmäßigerweise die gleiche Konstruktion, um die Herstellung zu erleichtern.

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In bezug auf die Kragen 122 kann darauf hingewiesen v/erden, daß die entsprechenden Linsen 110 und 109 darin durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Epoxyd-Harz (wie bei 170 angedeutet ist) gegen radiale Flansche 166 montiert sind. Wie bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskopplers 10 ist ein Anschlag 123 für die Kragen 122 vorgesehen. Die Stirnkappen 146 können abgenommen, die Justierschrauben 138 gelockert und die Kragen 122 längs der gemeinsamen Längsachse 120 auf die Buchsen 134 zu und von ihnen weg bewegt werden, um die Lagen der Linsen 109 und 110 relativ zu den optischen Fasern 104 zu justieren. In ähnlicher Weise können die Justierschrauben 136 gelockert v/erden, um die Gehäuseabschnitte 116 und 118 relativ zueinander teleskopisch zu verschieben, wodurch die Lage der Linsen 109 und 110 zueinander eingestellt werden kann; all dies erleichtert die Erzeugung einer im wesentlichen gleichmäßigen Beleichtung aller optischen Fasern 104 eines Satzes 1O2 von optischen Fasern.

Obwohl für die vorliegende Erfindung unterschiedliche Linsen oder Linsenkombinationen eingesetzt werden können, hat sich herausgestellt , daß eine einzige bikonvexe Linse besonders gut für einen im Reflexions-Modus arbeitenden Verteilungskoppler geeignet ist, während für den im Transmissions-Modus arbeitenden Verteilungskoppler zweckmäßigerweise plankonvexe Linsen eingesetzt werden. Durch die Verwendung dieser Linsen ist es nicht mehr erforderlich, die Größe der Mischstangen der Stirnfläche eines Satzes von optischen Fasern anzupassen, wie es bei herkömmlichen Kopplern der Fall war. Im Grunde macht es die Verwendung von Linsen, die mit einer Einrichtung zur Einstellung der Lage der optischen Bauteile gekoppelt sind, möglich, sogar von einer

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ungleichmäßigen Quelle eine im wesentlichen gleichmäßige Belichtung, und zwar sowohl in Menge als auch in Winkelverteilung, zu erhalten.

Durch Ausnutzung der Merkmale der vorliegenden Erfindung kann der Verteilungskoppler die im wesentlichen monochromatischen Anteile des Lichtes von jeder optischen Faser so zu verteilen, daß die Menge und die Winkelverteilung des auf jede optische Faser eines Satzes von optischen Fasern fallenden Lichtes äquivalent ist, um die Form der Signalimpulse in den optische Fasern enthaltenden Übertragungsleitungen nach dem Durchgang durch den Koppler gleich zu machen. Der Koppler kann so justiert werden, daß er sich bei jedem Typ von optische Fasern enthaltenden Kabel oder mit unterschiedlichen, optische Fasern enthaltende Übertragungsleitungen einsetzten läßt, indem nur die Abstände zwischen den optischen Elementen geändert werden; auf diese Weise ist kein Austausch der optischen Elemente mehr erforderlich. Gemäß der vorliegenden Erfindung dienen die optischen Elemente also zur Sammlung, Formung und Leitung des Lichtes in der Weise, daß eins im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung aller optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern gewährleistet ist.

Sowohl für den im Reflexionsmodus als auch für den im Transmissionsmodus arbeitenden Verteilungskoppler kann die Ideallage für die optischen Bauteile für jede bestimmte optische Faser auf herkömmliche Weise, nämlich durch einfache Berechnung, bestimmt werden. Es ist auch möglich, die optischen Bauteile bei jedem Modus zu justieren, indem die Leistung in den optischen Fasern gemessen wird, um zu bestimmen, wenn die Leistung im wesentlichen äquivalent für alle Fasern ist. Darüber

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hinaus kann bei dem im Transmissions-Modus arbeitenden optischen Koppler die Justierung der Lage der optischen Bauteile einfach dadurch durchgeführt werden, daß ein Winkelflansch abgenommen und ein durchscheinendes Papier an seiner Stelle eingesetzt wird, um die Lichtverteilung visuell zu überprüfen.

Unabhängig davon, in welcher Weise die Lage der optischen Bauteile eingestellt wird, schafft die vorliegende Erfindung eirai in wesentlich verbesserten Verteilungskoppler, der das Licht unter den optische Fasern enthaltenden Übertragungsleitungen so verteilt, daß Einweg- oder Zweiweg-Kommunikation von einer oder mehreren optischen Fasern eines Satzes von optischen Fasern zu allen optischen Fasern des gleichen Satzes oder eines anderen Satzes von optischen Fasern möglich ist. Damit wird also das Ziel, mittels eines Kopplers ein optisches Signal zu mehreren Stellen zu verteilen in der Weise erreicht, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtung eines ganzen Satzes von optischen Fasern gewährleistet ist, wobei das durch eine oder mehrere optische Fasern durchgelassene Licht ohne zu starke Lichtverluste oder eine zu starke Verzerrung der Form der Lichtsignalimpulse ausgenutzt wird. Und schließlich schlägt die vorliegende Erfindung einen Verteilungskoppler vor, der die Justierung der optischen Bauteile , die bei verschiedenen Typen von optischen Fasern und auch verschiedenen Gruppen von optischen Fasern verwendet werden, in der Weise vereinfacht, daß die Herstellung zu vernünftigen Preisen und mit akzeptablen Toleranzen möglich ist.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte:

A. GjRUNECKER H. KINKELDEY W. STOCKMAIR

Oa-ING A»t ICWECH!

K. SCHUMANN

Ο« Pta NAT ■ DfV -PHVS

P. H. JAKOB

DiPL ING

G. BEZOLD

■ a«.-ct«M

8 MÜNCHEN 22

MAXiMiLlANSTRASSE 43

23. Aug. 1979

P 14183

BUNKER SAMO CORPORATION

Commerce Drive, Oak Brook, 111. 60521, USA

Verteilungskoppler

Patentansprüche

1/ Verteilungskoppler für wenigstens einen Satz von optischen Fasern, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (16, 16', 106) zur Halterung der End bereiche der optischen Fasern (14, IA' , 104), durch eine Hinrichtung (18, 13', 108) zur Leitung des durch eine
oder mehrere optische Fasern {14, 14^s, 104) durchgelassenen Lichtes 3ij,f einen ganzen Satz (12, 12% 102}
von optischen Fasern '11, 14', in4), und durch eine Ein™-

_M ρ <—

richtung (20, 20', 112) zur Einstellung der Lage der Lichtleiteinrichtung (18, 18¹, 108) relativ zu der Einrichtung (16, 16', 106) für die Halterung der Fasern (14, 14', 104), um eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung des gesamten Satzes (12, 12', 1Ο2) von optischen Fasern (14, 14¹, 1Ο4) zu gewährleisten.

2. Verteilungskoppler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (26, 26', 114), in dem die Lichtleiteinrichtung (18, 18', 108) angeordnet ist.

3. Verteilungskoppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26, 26', 114) erste und zweite Gehäuseabschnitte (28, 30; 28', 30'; 116, 118) aufweist, die teleskopisch zueinander in Beziehung stehen, um so wenigstens einen Bereich der Lageeinstelleinrichtung (2O, 20', 112) zu bilden, wobei der erste und zweite Gehäuseabschnitt (28, 30; 38', 30'; 116, 118) einander entsprechende Formen und eine gemeinsame Längsachse (32, 32', 120) haben.

4. Verteilungskoppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiteinrichtung (18, 18', 108) eine Linse enthält, die längs der gemeinsamen Längsachse (32, 32', 12O) im Abstand von dem gesamten Satz (12, 12', 1Ο2) von optischen Fasern (14, 14', 104) angeordnet ist.

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5. Verteilungskoppler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26, 114) wenigstens einen Anschluß für die optischen Fasern (14, 14", 104) enthält, der die Einrichtung zur Halterung der optischen Fasern bildet.

6. Verteilungskoppler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß für die optischen Fasern (14, 14», 104) eine Buchse (38, 38', 134) enthält, welche die Endbereiche der optischen Fasern(14, 14*, 104) in dicht gepackter Anordnung haltert, und daß die optischen Fasern (14, 14', 104) in der Weise gehaltert sind, daß ihre Endbereiche parallel zueinander gehalten werden, wodurch sich parallele Lichtübertragungsbahnen ergeben.

7. Verteilungskoppler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse X38, 38', 134) die Stirnflächen der optischen Fasern (14, 14', 104) in optischer Verbindung mit der Lichtlextexnrichtung :(18, 18', 108V 109) hält, und daß die optischen Fasern (14, 14', 104) in der Weise gehaltert werden, daß ihre Endflächen in einer Ebene gehalten werden, die senkrecht zu den Lichtübertragungsbahnen der optischen Fasern (14, 14', 104) verläuft.

8. Verteilungskoppler nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26, 26', 114) einen beweglichen Kragen (122) aufweist, der wenigstens einen Bereich der Einrichtung (20, 20', 112) zur Lageneinstellung bildet.

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9. Verteilungskoppler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (122) die Lichtleiteinrichtung (18, 18', 108, 1O9) in dem Gehäuse (26, 26*, 114) haltert, und daß die Lichtleiteinrichtung eine Linse enthält, die im Abstand von den optischen Fasern (14, 14', 104) angeordnet ist.

10. Verteilungskoppler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26, 26', 114) eine Einrichtung zur Befestigung des beweglichen Kragens (122) in einer ausgewählten Einstellage relativ zu den optischen Fasern'(14, 14', 104) aufweist.

11. Verteilungskoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiteinrichtung eine Anordnung zur Reflexion des durchgelassenen Lichtes zu dem Satz von optischen Fasern (102) und eine Anordnung zur Fokussierung des reflektierten Lichtes auf dem Satz von optischen Fasern (104) enthält, wobei die Lichtfokussieranordnung zwischen der Einrichtung (106) zur Halterung der Fasern (104) und der Lichtreflexionsanordnung angeordnet ist.

12. Verteilungskoppler nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (114), in dem die Lichtfokussieranordnung (110) und die Lichttref lexionsanordnung angeordnet sind.

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13. Verteilungskoppler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (114) erste und zweite Gehäuseabschnitte (116, 118) enthält, daß der erste und zweite Gehäuseabschnitt (116, 118) einander entsprechende Form und eine gemeinsame Längsachse (120) haben, daß die Gehäuseabschnitte (116, 118) eine Einrichtung zur Halterung der Lichtfokussieranordnung und der Lichtreflexionsanordnung im Abstand voneinander in dem Gehäuse (114) enthalten, und daß die Lichtfokussieranordnung in einem der Gehäuseabschnitte und die Lichtreflexionsanordnung in dem anderen Gehäuseabschnitt gehaltert werden, wobei die Lichtreflexionsanordnung durch Ausnutzung eines Bereiches der 'Einrichtung für die Lageeinstellung auf die Lichtfokussieranordnung zu und von ihr weg bewegt werden kann, wodurch eine teleskopische Bewegung der Gehäuseabschnitte (116, 118) relativ zueinander möglich ist.

14. Verteilungskoppler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtfokussieranordnung (110) eine Linse und die Lichtreflexionsanordnung einen Spiegel enthält, daß die Linse und der Spiegel in den Lichtübertragungsbahnen der optischen Fasern (104) angeordnet sind, daß der Spiegel auf die Stirnflächen der optischen Fasern (104) zu und von ihnen weg bewegbar ist, indem der Bereich der Einrichtung zur Lageeinstellung verwendet wird, wodurch die Gehäuseabschnitte (116, 118) relativ zueinander teleskopisch verschoben werden können, und daß die Linse in einem Kragen (122) in dem Gehäuse (114) angebracht und getrennt auf die Stirnflächen der optischen Fasern (104) zu und von ihnen weg bewegbar ist, um einen weiteren Bereich der Einrichtung für die Lageeinstellung zu bilden.

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15. Verteilungskoppler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (114) eine Einrichtung für die Anbringung der Gehäuseabschnitte (116, 118) in einer ausgewählten Einstellage aufweist, daß der die Linse halternde Gehäuseabschnitt eine Einrichtung für die Anbringung des Kragens (122) in einer ausgewählten Einstellage aufweist, daß die Gehäuseabschnitte (116, 118) und der Kragen (122) die Einrichtung zur Lageeinstellung aufweisen und ermöglichen, daß die Linse und der Spiegel in dem Gehäuse (114) relativ zu den Stirnflächen der optischen Fasern (104) justiert werden können, um eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung des Satzes (1O2) von optischen Fasern (104) herzustellen.

16. Verteilungskoppler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse und der Spiegel senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse (120) und den Lichtübertragungsbahnen angeordnet sind, daß der Spiegel an dem anderen Ende des Gehäuses (114) vorgesehen ist und daß die Linse zwischen den Enden des Gehäuses (114) angeordnet ist, wobei die Linse das Gehäuse (114) in zwei getrennte Kammern aufteilt, die sich längs der gemeinsamen Längsachse (120) und der Lichtübertragungsbahnen durch das Gehäuse (114) erstrecken.

17. Verteilungskoppler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch das Gehäuse (114) verlaufenden Kammern miteinander durch einen Durchgang verbunden sind, der sich durch wenigstens einen der Gehäuseabschnitte (116, 118) erstreckt, und daß das Gehäuse (114) eine Anordnung zur Abdichtung der Kammern

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gegen die äußere Umgebung des Gehäuses (114) aufweist.

18. Verteilungskoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 17 für die Verwendung mit zwei Sätzen von optischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Pasern (104) eines Satzes (102) im Abstand zu den optischen Fasern (1O4) des anderen Satzes (102) gehalten sind, daß die Lichtleiteinrichtung das durch eine oder mehrere der optischen Fasern (104) eines Satzes (1O2) durchgelassene Licht auf alle optischen Fasern (104) des anderen Satzes (1O2) richtet, daß die Lichtleiteinrichtung eine Anordnung zur Fokussierung des Lichtes auf alle optischen Fasern 104) des anderen Satzes (102) enthält, daß die Lichtfokussieranordnung zwischen den Sätzen (102) von optischen Fasern (104) angeordnet ist, und daß die Einrichtung zur Lageeinstellung die Justierung der Lage der Lichtleiteinrichtung relativ zu der Halterung (106) für die Fasern (104) ermöglicht, um eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung aller optischen Fasern des anderen Satzes (102) von optischen Fasern (104) zu ermöglichen.

19. Verteilungskoppler nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (114), in dem die Lichtfokussieranordnung (110) angeordnet ist.

20. Verteilungskoppler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (114) erste und zweite Gehäuseabschnitte (116, 118) enthält, die teleskopisch miteinander in Bewegung stehen, um wenigstens einen Bereich der Einrichtung (112) für die Lageeinstellung zu

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bilden, daß der erste und zweite Gehäuseabschnitt (116, 118) einander entsprechende Formen sowie eine gemeinsame Längsachse (120) haben und eine Anordnung für die Halterung der Lichtfokussieranordnung (110) in dem Gehäuse (114) aufweisen.

21. Verteilungskoppler nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine in einem der Gehäuseabschnitte (116, 118)gehalterte Lichtformeinrichtung (109), wobei die Lichtfokussieranordnung (110) in dem anderen Gehäuseabschnitt (116, 118) gehaltert ist, und wobei die Lichtformanordnung (109) durch Ausnutzung des Bereiches der Einrichtung (112) für die Lageeinstellung auf die Lichtfokussieranordnung (110) zu und von ihr weg bewegbar ist, wodurch eine teleskopische Bewegung der Gehäuseabschnitte (116, 118) relativ zueinander möglich wird.

22. Verteilungskoppler nach Anspruch 21, daß die Lichtformanordnung (109) und die Lichtfokussieranordnung (110) jeweils eine Linse enthalten, daß die Linsen in den Lichtübertragungsbahnen der optischen Fasern (1O4) angeordnet sind, daß jede Linse durch Ausnutzung des Bereiches der Einrichtung (112) zur Lageeinstellung auf die andere Linse und von ihr weg bewegbar ist, wodurch eine teleskopische Bewegung der Gehäuseabschnitte (116, 118) relativ zueinander möglich wird, und daß jede Linse in einem Kragen (122) in dem Gehäuse (114) angebracht und auf die optischen Fasern (104) zu und von ihnen weg bewegbar ist, um einen weiteren Bereich der Einrichtung (112) für die Lageeinstellung zu bilden.

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— Q _

23. Verteilungskoppler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (114) eine Anordnung zur Anbringung der Gehäuseabschnitte (116, 118) in einer ausgewählten Einstellage aufweist, daß jeder Gehäuseabschnitt (116, 118) , der eine der Linsen haltert, eine Anordnung zur Anbringung des entsprechenden Kragens in einer ausgewählten Einstellage aufweist, daß die Gehäuseabschnitte (116, 118) und die Kragen (122) eine Einrichtung zur Lageeinstellung aufweist, wodurch die Linsen in dem Gehäuse (114) relativ zu den Stirnflächen des entsprechenden Satzes (102) von optischen Fasern und zueinander justiert werden können, um eine im wesentlichen gleichmäßige Bestrahlung aller optischen Fasern (104) des anderen Satzes (102) von optischen Fasern (104) zu erzeugen.

24. Verteilungskoppler nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (109, 110) senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse (120) und den Lichtübertragungsbahnen angeordnet sind, daß die Linsen (109, 110) zwischen den Enden des Gehäuses (114) im Abstand voneinander und von den Stirnflächen des Satzes von optischen Fasern (104) vorgesehen sind, und daß die Linsen (109, HO) das Gehäuse (114) in drei getrennte Kammern (140, 142, 144) unterteilen, die sich längs der gemeinsamen Längsachse (120) und der Lichtübertragungsbahnen durch das Gehäuse (114) erstrecken.

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