DE3689988T2

DE3689988T2 - Verbinder für optische Fasern.

Info

Publication number: DE3689988T2
Application number: DE3689988T
Authority: DE
Inventors: Omur M. Nepean Ontario Sezerman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2006-04-10
Also published as: US4753510A; CA1258786A; EP0198657B1; EP0198657A2; AU583911B2; AU5593186A; JPS61292109A; DE3689988D1; EP0198657A3

Description

Verbinder für optische Fasern

Die Erfindung betrifft Verbinder, die verwendet werden, um Verbindungen zwischen getrennten Abschnitten optischer Fasern auszuführen, und betrifft insbesondere Verbinder, die einstellbar sind, um die Übertragung von Lichtenergie über die Verbindungsstelle zu optimieren, und die ihre Einstellung nicht verlieren, wenn die eine oder andere Faser von dem Verbinder getrennt und wieder mit einem Verbinder verbunden wird.

Allgemeiner Stand der Technik

Die Verwendung von optischen Fasern zur Übertragung von Daten und optischer Information hat in den letzten Jahren sehr stark zugenommen. Der Kern solcher Übertragungssysteme ist eine optische Faser aus Quarzglas oder anderem geeignetem Material, das mit einem Material umhüllt ist, um eine "Lichtrohr" oder einen Wellenleiter zu schaffen, entlang welchem sich Lichtenergie gesteuert ausbreiten kann. Optische Fasern sind extrem klein (etwa 10 Mikron im Durchmesser) und wenn sie in ein Datenübertragungssystem eingebaut sind, ist es notwendig, Zwischenverbindungen zwischen den separaten Abschnitten solcher Fasern vorzusehen. Die Hauptfunktion eines optischen Verbinders besteht darin, mit geringem Verlust für ein Koppeln von Lichtenergie von einer Faser zur nächsten zu sorgen, und es ist notwendig, die Kerne der verbundenen Fasern sehr genau auszurichten, um die Verluste an der Verbindungsstelle auf einem absoluten Minimum zu halten.
Die beste Verbindung, die zwischen zwei Fasern möglich ist, wird durch hochfeines Polieren der Faserenden und dann durch direktes Aneinanderfügen der Enden erreicht. Unter Vernachlässigung irgendwelcher Fresnel'scher Verluste an dem Glas-Luft- Übergang sollte eine solche Verbindung Verluste in der Größenordnung von 0,2 dB haben. Diese Verbindungsart erfordert eine hochpräzise Ausrüstung und eignet sich am besten für dauerhafte Verbindungsstellen. Für wiederholte Verbindungen ist ein robusterer Verbinder erforderlich, der aber zu höheren Verlusten führen kann.
Es gibt sechs Hauptverlustquellen in jedem Faser-Faser-Verbindungssystem. Die größten Verluste beruhen auf seitlichem Nicht- Fluchten, wenn die zu verbindenden Fasern nicht entlang ihrer Mittenachsen fluchten. Obwohl die Hersteller enge Toleranzen bezüglich der Lage des Kerns in der Ummantelung vorsehen, wird jede Exzentrizität des zentralen Kerns als ein seitliches Nicht-Fluchten behandelt. Winkelverluste treten auf, wenn die Mittenachsen der zwei Fasern gegeneinander geneigt sind. Trennverluste an den Enden treten auf, wenn die Enden der zuverbindenden Fasern getrennt werden. Größere Trennungen führen zu größeren Verlusten, da Licht, das aus dem Ende einer optischen Faser austritt, in Form eines Kegels projiziert wird. Staub, Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche und nicht-senkrechte Enden tragen dazu bei, die Enden voneinander entfernt zu halten und Verluste zu erzeugen. Von außen einwirkende Verbinder- (von innen wirkende Faser-)Verluste werden durch Veränderungen der optischen Parameter der Faser bewirkt, einschließlich ihrer "numerischen Apertur" (NA), einer Konzentrizität des Kerns, einer Kernelliptizität und Durchmesserschwankungen. Schließlich treten Fresnel'sche Verluste auf, wenn Licht von einem transparenten Medium in ein anderes Medium mit unterschiedlichem Brechungsindex eintritt, da Teile des übertragenen Lichts in einem reflektierten Strahl verloren gehen. Bei einer Übertragung von Glas in Luft können die Fresnel'schen Verluste für jede Fläche 0,2 dB betragen. Dieser Verlust kann mit Hilfe von index-anpassenden Flüssigkeiten beseitigt werden oder mit Hilfe von Anti- Reflexionsbeschichtungen verringert werden.
Um die Verluste, wie vorstehend beschrieben, zu minimieren, müssen die Toleranzen der Stoßstellen-Verbindungen äußerst gering sein. Dennoch können die Verluste der Verbindung durch ein kleines Schmutzpartikel, das in die Verbindungsstelle eintritt, drastisch zunehmen, und folglich müssen die Enden der Faser stets vor Umgebungsbedingungen geschützt werden.
Probleme an Verbindungen, wie sie nachstehend beschrieben sind, können mit Hilfe der "geweiteten Strahl"-Technologie verringert werden, bei der der optische Strahldurchmesser von dem Kerndurchmesser von 100 Mikron bis auf eine leichter zu handhabende Größe von einigen Millimetern vergrößert wird. Da der resultierende Strahl beträchtlich größer als ein Schmutzfleck ist, sind die damit verbundenen Verluste reduziert. Da es sich nunmehr gewissermaßen um eine Makro- und nicht um eine Mikro-Situation, handelt, werden alle Verbindungs-Aspekte von der Herstellung bis zur Wartung einfacher.
Wenn eine Faser in dem Brennpunkt einer Linse angeordnet ist, wird der von der Linse austretende Strahl mit einem Durchmesser, der viel größer ist als der des Faserkerns gebündelt und wenn jede Faser eine entsprechende Linse hat, wird das Punktbild der einen auf die andere im Brennpunkt deren Linse abgebildet. Geweitete Strahlverbinder verringern offensichtlich auf Grund von seitlichem Versatz und der Enden-Trennung Verluste. Dennoch erhöhen infolge der Auto-Kollimation solche Verbinder die Verluste auf Grund eines Winkelversatzes.
Im Prinzip sollten, wenn die Fasern in dem Brennpunkt der Linsen mit derselben Genauigkeit wie bei End-End-Stoßstellen-Verbindungen angeordnet sind, die Verluste dieselben sein wie bei einem Verbinder mit geweitetem Strahl. Mehrere Verbinder, die die Technologie des ausgeweiteten Strahls benutzen, sind gegenwärtig im Handel erhältlich. Eine der einfachsten Linsen, die in Faserverbindern verwendet wird, ist die Gradienten- (GRIN) Linse.
Zylindrische GRIN-Linsen sind funktionell identisch mit herkömmlichen sphärischen Linsen, außer daß sie ebene Endflächen haben. Die Änderung im Brechungsindex entlang ihrer Achse schafft die einmaligen Eigenschaften der GRIN-Linse, und Linsen können vom Hersteller passend gemacht werden, um einen breiten Bereich optischer Parameter zu erzeugen. Die Länge einer Linse bestimmt deren Neigung oder die Brechung einer vollen Wellenlänge, die innerhalb der Linse bei einer ganz bestimmten Wellenlänge erhalten wird. Zum Erzeugen eines gebündelten Strahls einer Punktquelle ist eine Viertel-Teilungs-Linse zu verwenden.
Wenn einer Viertel-Teilungs-GRIN-Linse in einer Verbindungsstelle um einen Winkel R bezüglich der anderen Linse geneigt wird, dann wird das übertragene Bild bezüglich der aufnehmenden Linsenachse um einen Betrag versetzt, der durch die Gleichung z = tan R/NoA bestimmt ist, wobei R der Neigungswinkel ist, und No und A GRIN-Linsenparameter sind, die die Brennweite der Linse bestimmen, da f = 1/NoA gilt. Für verschiedene Arten spezifischer GRIN-Linsen können die Verluste aufgrund eines Neigungswinkels von einem (1)Grad im Bereich von ungefähr 6dB bis weit über 10 dB liegen. Außerdem werden die Neigungsverluste größer, wenn die Faserkerngröße zunimmt. In einem GRIN-Linsen- Verbinder wird das übertragene Bild dann, wenn es eine Neigungsänderung in den Linsen oder sogar in der Anordnung der Fasern gibt, nicht auf die aufnehmende Faser fokussiert. Deshalb ist es sehr wünschenswert, einen Verbinder zu schaffen, in dem die Neigungsverluste ohne extrem hohe (kostspielige) Fertigungskosten minimiert sind.
Die vorstehend angeführten Prinzipien betreffen auch andere Bildlinsen, und nicht nur GRIN-Linsen. Wenn das Bild in dem Brennpunkt der Linse erzeugt wird, dann ruft eine Neigung um den Winkel R einen Parallelversatz von an der Faser-Endfläche hervor. Für kleine Winkel gilt R = tan R.
In US 4, 265, 511 ist ein Mehrteile-Verbinder offenbart, in dem zwei Abschnitte, die jeweils ein Klemmteil haben, der eine optische Faser enthält, über ein Gewinde miteinander verbunden sind, um gegenüberliegende Bezugsflächen in Kontakt miteinander zu bringen. Jeder Klemmteil berührt und schwenkt eine sphärische Linse. Einstelleinrichtungen sind an den gegenüberliegenden Enden der Klemmteile zum Einstellen der optischen Achse der dadurch gehaltenen Faser vorgesehen, so daß sie zur optischen Achse des Gehäuses parallel ist.
In US 4,290,667 ist eine Anzahl verschiedener Endstücke für eine optische Faser offenbart, wobei jede eine strahl-weitende Linse einschließt. Eine Einstellung ist vorgesehen, um mittels einer Einstellschraube sicherzustellen, daß das Faserende mit dem Linsenbrennpunkt zusammenfällt.
Die veröffentliche britische Anmeldung 2,091,899A beschreibt eine drehbare Faseroptik-Verbindungsstelle, in der die Fasern zu der Verbindungsstelle koaxial verlaufen. In einer Ausführungsform werden Schrauben mit Federspannung zur Mikro-Einstellung einer Faser bezüglich der anderen Faser verwendet, obwohl eine solche Einstellung weniger als das Optimum ist, das die Toleranzen der Drehlagereinstellung und der Verschleiß ergeben, der während des Betriebs der Verbindungsstelle auftritt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert und will insbesondere die Neigungsprobleme bei Verbindern oder Kopflern von strahl-weitenden oder abbildenden Linsen und die extrem hohen Toleranzanforderungen bezüglich des Anordnens des Faserendes im Brennpunkt der Linse beheben. Die Erfindung ist als eine neue Verbinder- oder Kopplervorrichtung ausgeführt, die wirtschaftlich herzustellen ist, beim Gebrauch leicht hermetisch abgedichtet werden kann, während eines Unterbrechens und eines erneuten Verbindens mühelos zu handhaben ist sowie einstellbar ist, um das Übertragen von Lichtenergie über diese zu optimieren. Die Koppelvorrichtung der Erfindung verwendet die Linseneigenschaften in Verbindung mit neuen Neigungstechniken, um einen kompakten Aufbau für eine Submikron-Auflösung zu erreichen. Ferner können Einstellungsvorrichtungen entsprechend den Prinzipien der Erfindung als Quellen-Koppler, Dämpfer oder Verbinder verwendet werden, um Licht an jede Größe oder Anzahl von Aufnahmefasern (einer Aufnahmefaser) zu koppeln.
Überall in der Darstellung und den Ansprüchen sollte das Wort "Optimum" und seine Varianten, in einer breiten Bedeutung verstanden werden, wie "am vorteilhaftesten unter den festgelegten Bedingungen". Die "optimale" Signalstärke für einen Verbinder soll die maximal erzielbare sein, während für einen Dämpfer eine gewünschte Signalstärke weniger als das Maximum wäre.
In einer Ausführungsform wird gemäß der Erfindung ein Paar Grundplatten mit jeweils einem Gewindeansatz und einer axialen Durchgangsbohrung verwendet. Jede Bohrung dient dazu, um in einer vorbestimmten Position einen Halter aufzunehmen, der eine strahl-weitende oder abbildende Linse und eine zugeordnete optische Faser trägt. Der Linsenhalter hat eine Mutter für eine Schraubverbindung mit dem Ansatz der Grundplatte, so daß der Halter von der Grundplatte gelöst und wieder mit ihr verbunden werden kann. Ein elastisches Teil ist zwischen gegenüberliegenden Flächen der Grundplatte angeordnet und Gewindeschrauben verbinden die Grundplatten, indem sie von einer Platte über das elastische Teil zu der anderen Platte durchgehen. Der zentrale freie Bereich des elastischen Teils enthält die gegenüberliegenden Flächen der Linsen und kann gegenüber der Umgebungsatmosphäre durch dichtes Anliegen an den Grundplatten hermetisch abgedichtet werden. Sobald der Verbinder zusammengebaut ist, kann ein Testsignal von einer Faser aus über den Verbinder zu der anderen Faser und dann zu einem entsprechendem Empfänger übertragen werden. Die Gewindeschrauben können dann eingestellt werden, um die Winkelorientierung einer Grundplatte bezüglich der anderen zu verändern, um so die Winkelausrichtung einer Linse und ihrer Faser bezüglich der anderen zu verändern. Während des Einstellens wird der Empfänger überwacht und die Schrauben werden nach einem Muster eingestellt, bis die festgestellte Ausgangsleistung optimiert ist, wobei der Einstellvorgang dann an diesem Punkt gestoppt wird. Selbst wenn eine oder beide Fasern von der Verbindungsstelle, wie vorstehend beschrieben, getrennt sind, halten die Grundplatten ihre eingestellte Lage bei und die Fasern können wieder mit der Verbindungsstelle verbunden werden, ohne daß nach dem erneuten Verbinden irgendwelche Verlustzunahmem zu befürchten ist.
Somit ist durch die Erfindung eine Verbindungsvorrichtung geschaffen, um ein Paar optischer Fasern in einer End-End-Beziehung optisch zu verbinden, wobei jede der Fasern an einer strahl-weitenden oder abbildenden Linse endet; hierbei weist die Verbindungsvorrichtung Grundteile für jede der Fasern, wobei jedes Grundteil eine axiale Bohrung und Einrichtungen zum Sichern einer der Linsen enthält, einen elastischen Teil, der zwischen und an gegenüberliegenden Endflächen der Basisteile positionierbar ist, wobei das elastische Teil einen Durchgang von Lichtenergie ermöglicht, und axial verlaufende Sicherungs- und Einstelleinrichtungen auf, die die Grundteile mit dem dazwischen eingeschlossenen elastischen Teil verbinden, wobei die Sicherungs- und Einstelleinrichtungen einzeln axial verschiebbar sind, um eine Winkeleinstellung eines Grundteils bezüglich des anderen zu bewirken, um die Lichtenergie zu optimieren, die von einer Faser und ihrer Linse zu der anderen Linse und ihrer Faser übertragbar ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Verbinders für optische Fasern gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Ansicht der Zusammenstellung der Hauptbestandteile des Verbinders gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist ein Schnittansicht einer optischen Faser und eines Linsenhalters, der in einer Grundplatte der Erfindung unterbringbar ist.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Verbinders gemäß der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Ansicht der Zusammenstellung der Hauptbestandteile der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6A und 6B zeigen vereinfachte Schnittansichten der mit der zweiten Ausführungsform möglichen Verbindungen.
Fig. 7 zeigt ein Werkzeug, das zum Einsetzen der Hauptbestandteile der zweiten Ausführungsform verwendbar ist.
Fig. 8 zeigt einen Trennwand-Verbinder, bei dem die Prinzipien der Erfindung angewendet sind.
Fig. 9 und 10 zeigen Schnittansichten von zwei Ein-End-Verbindern (optische Schalter) mit dem Verbinder der Fig. 10, wobei die Prinzipien der Erfindung angewendet sind.
Fig. 11A, 11B, 11C und 12 zeigen Überwachungs-Verbinder, die bei der Erfindung anwendbar sind.
Fig. 13 zeigt einen Strahlteiler, bei dem die Prinzipien der Erfindung angewendet sind.
Fig. 14 und 15 zeigen zwei Ausführungsformen eines radial einstellbaren Verbinders, bei dem die Prinzipien der Erfindung angewendet sind.
Fig. 16 zeigt eine Fig. 1 ähnliche Ausführungsform, jedoch mit einem halbkugelförmigen Drehpunkt, um den eine Neigungseinstellung möglich ist.
Fig. 17 zeigt eine Fig. 15 ähnliche Ausführungsform, jedoch mit einem kugelförmigen Drehpunktteil zur Neigungseinstellung.
Fig. 18 zeigt eine Fig. 15 ähnliche Ausführungsform, jedoch mit einer sphärischen Linse anstelle einer Zylinderlinse verwendet.
Fig. 19 zeigt eine andere Ausführungsform, die in gewisser Hinsicht der der Fig. 16 ähnlich ist.
Der grundlegende Verbinder für optische Fasern gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 unter dem Bezugszeichen 10 dargestellt. Der Verbinder 10 wird zum Verbinden eines Paares optischer Fasereinheiten 12, 14 in einer End-End-Beziehung verwendet, so daß ein optisches Signal in Form von Lichtenergie von einer Einheit zu der anderen mit minimalen Verlusten an der Verbindungsstelle übertragen werden kann. Die optischen Fasereinheiten 12, 14 weisen üblicherweise einen beschichteten, optischen Faserkern 12a, 14a, einen den Kern umgebenden Kunststoffüberzug 12b, 14b und ein schützendes Kabel oder eine schützende Hülle 12c, 14c auf, die den Überzug umgibt. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß jeder beschichtete Faserkern 12a, 14a an einer Gradientenlinse (GRIN) 72 endet, die bezüglich des Faserkernendes im Brennpunkt der Linse positioniert ist, das optische Signal für eine bessere Übertragung zu der empfangenden GRIN-Linse aufweitet und bündelt. Für die Erfindung geeignete GRIN-Linsen sind unter der Bezeichnung SELFOC (Warenzeichen) von der Nippon Sheet Glass Company erhältlich.
Aus Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß jede optische Fasereinheit 12, 14 in einer entsprechenden Grundplatte 16, 18 über einen noch zu beschreibenden Verbindungsmechanismus auf genommen ist. Jede Grundplatte 16, 18 ist mit einem mittigen Ansatz 20, 22 versehen, der nach außen von einer Fläche vorsteht. Jeder Ansatz weist Außengewinde 36 auf und eine Mittenbohrung 38 verläuft axial durch den Ansatz und deren Grundplatte, um an deren glatten gegenüberliegenden Seite auszutreten. Eine Nut 40 ist in die Seitenwand der Bohrung 38 für einen noch zu beschreibenden Zweck eingearbeitet.
Jede Fasereinheit 12, 14 trägt an ihrem Ende einen Linsenhalter 24, 28 und jeder Linsenhalter weist seinerseits dann wieder eine Mutter 26, 30 auf, die darauffrei drehbar ist. Ferner weist jeder Linsenhalter eine Feder 42 auf, die in die in der axialen Bohrung 38 jeder Grundplatte vorgesehene Nut 40 paßt. Wenn es gefordert ist, eine Fasereinheit 12, 14 auf ihrer Grundplatte 16, 18 zusammenzubauen, braucht nur der Linsenhalter 24, 28 in die entsprechende axiale Bohrung 38 geschoben zu werden, bis die Feder 42 in die Keilnut 40 eingreift, und dann ist die Mutter 26, 30 zu drehen, damit deren Innengewinde mit dem Außengewinde 36 auf dem Ansatz 20, 22 in Eingriff kommt. Wenn die zusammenpassenden Gewinde voll in Eingriff stehen, ist der Linsenhalter in einer vorbestimmten Lage auf der Grundplatte gehalten.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß eine Grundplatte 16 mit entlang des Umfangs in Abständen von einander angeordneten Durchgangslöchern 44 versehen ist, die am Umfang der Grundplatte angeordnet sind. Die andere Grundplatte 18 ist mit entlang des Umfangs in Abständen angeordneten Gewindebohrungen 46 versehen, die am Umfang der Grundplatte angeordnet sind; die Bohrungen 46 fluchten mit den Löchern 44. Gewindeschrauben 34 werden mit den Gewindebohrungen 46 in Eingriff gebracht und sitzen satt in den Löchern. Die Schrauben sollten mindestens 56 Gewindegänge pro Inch, vorzugsweise mindestens 80 Gewindegänge pro Inch aufweisen. Eine größere Anzahl Gewindegänge pro Inch schafft eine höhere Auflösung bei dem Einstellvorgang. Schließlich ist ein elastisches Unterlegteil 32 vorgesehen, das Durchgangslöcher 48, welche mit den Bohrungen 46 in den Löchern 44 fluchten und der auch einen zentralen freien Bereich 50 hat, dessen Form für die Erfindung unkritisch ist.
Die Komponenten von Fig. 2 werden, wie in Fig. 1 dargestellt, mit den Fasereinheiten 12, 14 zusammengesetzt, die mit den Grundplatten 16, 18 verbunden sind, wobei die Grundplatten 16, 18 mit den entsprechenden gegenüberliegenden Flächen verbunden sind, und das elastische Unterlegteil 32 zwischen den entsprechenden Grundplattenflächen angeordnet ist. Die Schrauben 34 gehen durch ausgerichtete Bohrungen 44 und 48 hindurch und werden in die Gewindebohrungen 46 geschraubt, so daß, wenn die Schrauben angezogen sind, die den Unterlegteil 32 zwischen den Grundplatten 16, 18 zwischen sich dicht einklemmen. Wenn die Grundplatten und der Unterlegteil zuerst zusammengebaut werden, ist dies vorteilhaft, da die Grundplatten auf einem Zentrierstab gleiten, welcher satt in den Bohrungen 38 sitzt, um dadurch sicherzustellen, daß die Achsen der Grundplatte von Anfang an ausgerichtet sind, wenn die Schrauben 34 in ihre Ausgangspositionen gebracht werden.
Der Unterlegteil 32 ist in Fig. 2 so dargestellt, daß er am Umfang nicht unterbrochen ist, und ebene Flächen aufweist, die an den gegenüberliegenden Flächen der Grundplatten anliegen. Ein derartiges Teil wird insbesondere verwendet, wenn das Innere des Verbinders wie für einen Unterwassereinsatz hermetisch abgedichtet werden soll. Bei einem solchen Einsatz könnte ein (nicht dargestellter) O-Ring zwischen der Endfläche der Ansätze 20, 22 und der Innenfläche der Mutter 26 angeordnet werden. Wenn ein hermetisches Abdichten nicht gefordert wird, könnte der Unterlegteil als ein ringförmiger Federteil ausgebildet sein, wie eine Belleville-Unterlegscheibe, die entsprechende Löcher hat, durch welche die Schrauben geführt werden könnten. Statt eines ringförmigen Federteils könnten einzelne an jeder Schraube 34 angeordnete Federn die Grundplattenteile gegeneinander vorspannen. Alternativ hierzu könnte der ringförmige Federteil (oder der Unterlegteil 32) innerhalb des durch die Schrauben festgelegten Umfangs angeordnet werden, so daß es dann nicht notwendig wäre, die Schrauben durch den Unterleg- oder Federteil selbst hindurchzuführen. Üblicherweise würde der Unterlegteil 32 aus einem Gummi- oder weichen Kunststoffmaterial hergestellt werden, obwohl es auch möglich ist, erforderlichenfalls ein weiches Metall (z. B. Indium) zu verwenden.
Als eine Alternative zu dem vorstehend beschriebenen Unterlegteil 32 könnte das Innere des Verbinders auch durch einen im Handel erhältlichen O-Ring hermetisch abgedichtet werden. Eine Grundplatte könnte mit einer ringförmigen Nut versehen werden, in welcher der O-Ring unterbringbar ist, wobei ein Teil des O- Rings von der Fläche der Grundplatte vorsteht. Die andere Grundplatte muß dann keine dazu passende Nut aufweisen, da ihre Fläche dicht anliegend dagegen gedrückt wird, wenn die Schrauben 34 fest angezogen werden. In dieser Ausführungsform liegt der O- Ring vorzugsweise innerhalb des Umfangs der Schrauben 34.
Anhand von Fig. 3 wird nunmehr der innere Aufbau einer typischen Fasereinheit beschrieben; hierbei ist Fig. 3 selbstverständlich in einem viel größerem Maßstab dargestellt als die Teile selbst sind.
Die Fasereinheit 12 besteht aus mehreren Komponenten, nämlich dem beschichteten Kern 12a, der üblicherweise ein Quarz- oder ein dotiertes Quarz-Glas mit extrem kleinem Durchmesser (z. B. 100 Mikron) ist, dem Kunststoffüberzug 12b, der den beschichteten Kern umgibt und dem Kabel oder der Hülle 12c, welcher aus einem elastisch, flexiblem Kunststoffmaterial hergestellt sein kann und dazu dient, den beschichteten Kern durch den Kunststoffüberzug zu schützen. Der äußere Durchmesser der Hülle liegt in der Größenordnung von 4 mm.
An dem Ende der Fasereinheit wird die Hülle von dem Kunststoffüberzug über eine geringe Länge von etwa 13 mm entfernt oder abgezogen und eine freigestellte, jedoch erwünschte innere Crimp- Hülse 52 wird darüber angebracht und an den freigelegten Überzug 12b gepreßt. Eine freigestellte, jedoch erwünschte äußere Crimp-Hülse 54 wird angrenzend an das innere Ende der inneren Crimp-Hülse über die Hülle 12c gebracht und gegen diese gepreßt. An dem freien Ende der zusammengesetzten Einheit wird eine sehr kurze Länge des beschichteten Kerns 12a freigelegt.
Die zusammengesetzte Einheit 12 mit den aufgepreßten Hülsen 52 und 54 wird in ein Faserklemmteil 56 geschoben. Das Klemmteil 56 weist drei verschiedene Abschnitte auf, nämlich einen größeren ersten Abschnitt 58 mit einer axialen Bohrung 60, die entsprechend ausgelegt ist, um die äußere Crimp-Hülse 54 lose auf zunehmen, einen zweiten Abschnitt 62 mit kleinerem Durchmesser mit einer verdeckten axialen Bohrung mit kleinem Durchmesser, um die innere Crimp-Hülse 52 aufzunehmen, und einen Endabschnitt 66 mit einer kleinen Axialbohrung 68, um die kurze Länge des beschichteten Kerns 12a von der Fasereinheit 12 aus sicher aufzunehmen. Der Endabschnitt 66 hat eine abgeschrägte Kante 70. Das Klemmteil 56 kann in Abhängigkeit von der Verwendung des Verbinders aus Metall, Kunststoff oder Keramik sein. Wenn beispielsweise der Verbinder in einer Hochtemperatur-Umgebung verwendet werden soll, wäre ein keramisches Klemmteil wünschenswert, da es einen thermischen Ausdehnungskeoffizienten hat, der sehr nahe bei demjenigen des für die optische Faser verwendeten Glases liegt. Wenn Crimp-Hülsen nicht verwendet werden, könnte das Faser- Klemmteil kleiner sein, als es sein würde, wenn Crimp-Hülsen verwendet werden.
Nachdem die Hülsen und Überzugsteile von der Fasereinheit 12 abgezogen worden sind, werden die inneren und äußeren Crimp-Hülsen 52, 54 an dem Überzug 12b und an der äußeren Hülse 12c an den Stellen befestigt, wie oben beschrieben ist. Die Hülsen können aus Metall oder Kunststoff sein, solange sie dazu dienen, die Fasereinheit an ihrem Ende zu verstärken. Nach dem Anbringen der Hülsen an der Fasereinheit wird das Faserklemmteil auf das Ende der Fasereinheit geschoben, so daß der beschichtete Kernabschnitt in der Bohrung 68 sitzt bzw. die Hülsen 52, 54 in den abgestuften Bohrungen 64, 60 sitzen. Das Klemmteil kann an der Fasereinheit 12 auf bekannte Weise befestigt werden, beispielsweise durch Aufpressen oder durch Vergießen mit einem Epoxyharz. Der Sitz zwischen jeder Hülse 52, 54 und ihrer Bohrung 64, 60 ist etwas lose, damit sich das Gießmaterial entlang dieser Teile ausdehnen kann.
Nachdem das Faserklemmteil 56 sicher an der Fasereinheit angebracht ist, wird eine Gradientenlinse 72 mit größerem Durchmesser, wie eine SELFOC-Linse, an das Ende des Linsenhalters 24 gelötet oder geklebt. Wenn ein hermetishes Verschließen wichtig ist, können die Linsen mit Metall bedampft werden, so daß sie an den Linsenhalter gelötet werden können und somit abgedichtet sind.
Die Klemm-/Fasereinheit 56/12 wird als nächstes in den Linsenhalter 24 eingebaut. Der Linsenhalter 24 ist im allgemeinen zylindrisch und hat eine Länge, die gleich derjenigen der Linse 72 sowie der zweiten Endteile des Klemmteils 56 ist. Der Linsenhalter 24 hat eine axial verlaufende Bohrung 74, um die Linse 72 und den zweiten sowie den Endteil des Klemmteils sicher auf zunehmen. Der Linsenhalter 24 hat auch einen Teil 76 mit größerem Durchmesser angrenzend an dessen nach innen gerichtetes Ende, das ringförmige Schultern 78 und 80 festlegt. Ferner hat der Zylinder des Linsenhalters die an ihm ausgebildete längsverlaufende Feder 42, deren tatsächliche Form unwesentlich ist, solange sie in die Keilnut 40 paßt.
Bevor das Klemmteil 56 an dem Linsenhalter 24 angebracht wird, wird die Mutter 26 auf das nach innen gerichtete Ende des Linsenhalters geschoben. Die Mutter 26 weist ein Innengewinde 82, eine Endfläche 84 und erforderlichenfalls Flachstellen 86 als Angriffsstellen für einen entsprechenden Schraubenschlüssel auf. Sobald die Mutter aufgeschraubt ist, wird die Klemmeinheit in die Bohrung 74 geschoben, bis die Endfläche des Klemmteils, welche die Endfläche des beschichteten Kerns enthält, an die Endfläche der Linse 72 stößt. Der Linsenhalter wird dann an dem Klemmteil auf herkömmliche Weise, beispielsweise durch Verkleben oder Vergießen gesichert. Ein Luftloch 88 ist in der Wandung des Linsenhalters an der Übergangsstelle zwischen der Linse 72 und dem Faserklemmteil 50 vorgesehen. Dies ermöglicht ein Austreten von Luft und/oder von überschüssigem Klebstoff und überschüssiger Vergußmasse, wenn das Klemmteil an dem Linsenhalter angebracht ist. Da der erste Abschnitt des Klemmteils einen etwas größeren Durchmesser hat als der angrenzende Teil des Linsenhalters, kann die Mutter frei auf dem Linsenhalter gedreht werden, ist jedoch zwischen der Schulter 80 und dem Linsenhalter und dem ersten Abschnitt des Klemmteil gefangen.
Wenn die zwei Fasereinheiten 12, 14, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt sind, können sie mit den Grundplatten 16, 18 so, wie vorstehend beschrieben, zusammengesetzt werden. Die Feder 52 greift in die Keilnut 40 ein und bei vollständigem Einführen in die axiale Bohrung stößt die Schulter 78 an dem Linsenhalter 24 gegen die Außenfläche der Ansätze 20, 22 an dem Grundplatten 16, 18. Aufgrund des Mechanismus der aneinanderstoßenden Flächen und der ineinanderpassenden Federn/Keilnute nehmen die Fasereinheiten immer dieselbe vorherbestimmte Position in ihren jeweiligen Grundplatten ein, sobald sie mit diesen verbunden sind.
Wenn der Verbinder der Erfindung zuerst zusammengebaut wird, gibt es keine Garantie, daß (a) die Achse des Faserkerns 12a, 14a einwandfrei mit derjenigen der GRIN-Linse 72 fluchtet, oder (b) daß die Achsen von einander gegenüberliegenden GRIN-Linsen 72, an der Verbindungsstelle einwandfrei fluchten. Anders ausgedrückt, es gibt keine Garantie, daß das von einer Faser übertragene Bild nicht übermäßig stark bezüglich der empfangenden Faser versetzt ist. Irgendeine Fehlausrichtung hat Verluste an der Verbindungsstelle zur Folge. Durch die Erfindung ist dieser Nachteil durch ein Einstellen des relativen Winkels zwischen den zwei GRIN-Linsen und deren Fasern verhindert, um die gewünschte optische Energieübertragung zu erreichen. Sobald die Einstellung erreicht worden ist, kann der eingestellte Zustand, selbst wenn die Fasereinheiten von dem Verbinder 10 getrennt und wieder mit ihm verbunden werden, aufgrund der genauen Positionierung der Einheiten erhalten bleiben, wie oben im einzelnen ausgeführt ist. Sollte die ursprüngliche Einstellung verloren gehen, oder sich die übertragene optische Energie aus irgendeinem Grund verschlechtern, kann die Verbindungsstelle wieder eingestellt werden, um dadurch die Energieübertragung wieder zu optimieren.
Die anfängliche Einstellung der Verbindungsstelle erfordert eine vollständig zusammengebaute Verbindungsstelle, eine Test- Lichtquelle und einen zählerartigen Empfänger. Das Verfahren ist sehr kurz und von kurzer Dauer: Ein optisches Signal von der Testquelle wird entlang einer der Fasereinheiten über die Verbindungsstelle zu der anderen Fasereinheit ausgestrahlt und wird an dem Empfänger empfangen. Der Empfänger erzeugt eine relative Anzeige der Signalstärke. Die Schrauben 34 werden dann gedreht, um eine der Grundplatten bezüglich der anderen zu bewegen oder zu "neigen", während das empfangene Signal überwacht wird. Die Schrauben haben sehr feine Gewinde, und deren Bewegung kann genau gesteuert werden. Die Bedienungsperson kann schnell feststellen, welche Schrauben ein Einstellen erfordern und sie kann dann schnell die entsprechenden Schrauben einstellen, um eine geforderte Stärke des optischen Signals zu erhalten, das die Verbindungsstelle passiert. Sobald die geforderte Signalstärke erhalten worden ist, wodurch angezeigt wird, daß das Bild der übertragenden Faser, wie gefordert, auf die empfangende Faser fällt, ist der Einstellungsvorgang beendet. Die Kombination einer sehr feinen Gewindesteigung an den Schrauben und die durch das Teil 32 geschaffene Vorspannung reicht aus, um die Schrauben in ihrem eingestellten Zustand zu halten, um so eine unerwünschte Drehung zu verhindern. Sollte ein erneutes Einstellen der Verbindungsstelle später erforderlich sein, braucht nur der vorstehend beschriebene Einstellvorgang wiederholt zu werden.
Wenn ein weiteres Einstellen nicht beabsichtigt ist oder wenn der Verbinder in einer ungünstigen Umgebung zu verwenden ist, sollten die Schrauben 34 bezüglich der Grundplatten, beispielsweise durch Verkleben, gesichert werden, um sie dadurch unbeweglich zu machen. Anderseits könnte die Verbindung zwischen den Grundplatten nach dem Einstellschritt auch verklebt, vergossen oder gelötet werden, um sie dadurch unbeweglich zu machen, obgleich sie dann nicht wieder einstellbar ist.
Der Verbinder der Erfindung schafft einen Verbinder für optische Fasern mit einem sehr niedrigen Verlust. Dieser niedrige Verlust, der geringer als 0,8 dB ist, ist das Ergebnis des genauen Ausrichtens des Bildes der Sender- zu der Empfänger-Faser durch Steuern des Neigungswinkels zwischen den Empfänger- und Senderlinsen. Wenn 2-56 Schrauben mit einem Radius von 1,35 cm verwendet werden, bewirkt eine Umdrehung einer Schraube eine Verschiebung von 435 Mikron. In der Praxis kann die Umdrehung der Schraube um +2 Grad gesteuert werden, was eine Auflösung von etwa +2,5 Mikron zur Folge hat. Bei einem Hebelarm von 2,7 cm entspricht dies einer tatsächliche Auflösung oder Verschiebung des optischen Bildes um +0,28 Mikron . . Natürlich hängt die tatsächliche Winkelauflösung von dem verwendeten GRIN-Linsentyp und der Konfiguration des Verbinders ab.
Für kleine Neigungswinkel R ist die Auflösung des Verbinders durch z = fR = f Δ/1x festgelegt,
wobei f die Brennweite der Linse, Δx die Auflösung der Schrauben und 1 der Hebelarm ist.

Alternative Ausführungsform

In der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 wurde die optische Faser und deren GRIN-Linse in einem Linsenhalter gehalten und die anderen Komponenten wurden, wie aufgezeigt, daran angebracht. In der Praxis kann die erste Ausführungsform nur in Verbindung mit den entsprechenden Komponenten verwendet werden, wie beschrieben ist. Jedoch liefern viele Hersteller andere Verbinder, und diese können dann mit Hilfe einer entsprechenden Adapterklemme an dem Verbinder der Erfindung verwendet werden. Zwei derartige Verbinder sind der bekannte SMA-Typ und der AMP*-Typ. Hierbei kann das Verbinderende des jeweiligen Typs in dessen eigenen Adapter eingeführt werden, so daß das Ende des Verbinders mit dem Ende des Adapters fluchtet. Der Verbinder wird dann in die Grundplatte eingesetzt und in der entsprechenden Stellung mit dem Ende des Verbinders in geringem Abstand zu dessen GRIN-Linse befestigt. Ein indexanpassendes Fluid kann verwendet werden, um optische (Fresnel'sche) Verluste zu minimieren und um einen glatten Übergang zwischen Verbinder und GRIN-Linse zu schaffen, wodurch die Reibung an der Linsen/Verbinder-Übergangsfläche verringert wird.
Fig. 4 bis 6 stellen einen "universellen" Verbinder dar, welcher an Fasereinheiten anzupassen ist, welche in SMA-und AMP- Verbindern enden. Bei Fig. 4 bis 6 sind dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bis 3 verwendet, jedoch sind sie um 100 erhöht. Folglich trägt in alternativen Ausführungsform der Fig. 4 bis 6 der Verbinder der Erfindung das Bezugszeichen 110.
Der Verbinder 110 wird verwendet um die Fasereinheiten 112, 114 zu verbinden, wobei dieselben Grundprinzipien wie bei dem vorher beschriebenen Verbinder angewendet sind. Der Verbinder 110 verwendet kreisförmige Anpassungs-Grundplatten 116, 118, deren Ansätze 120, 122 von der einen Seite vorstehen. In dieser Ausführungsform hat die axiale Durchgangsbohrung 138 jeder Grundplatte einen größeren Durchmesser als in der ersten Ausführungsform und die Ansätze sind mit einem Innengewinde 136 versehen, die jedoch kein Außengewinde aufweisen. Wie bei der ersten Ausführungsform ist ein elastisches federndes Unterlegteil 132, mit einem offenen Bereich 150 zwischen gegenüberliegenden Flächen der Grundplatten 116, 118 angeordnet; mit Feingewinden versehene Schrauben 134 verbinden die Grundplatten miteinender, wobei sie durch die Bohrungen 144 in einer Grundplatte und die Durchgänge 148 in dem Unterlegteil hindurchgehen, und in den Gewindebohrungen 146 in der anderen Grundplatte aufgenommen sind. Nach dem Zusammenbauen ist das Innere des Verbinders 110 gegenüber der umgebenden Atmosphäre hermetisch abgedichtet. Selbstverständlich können alternative elastisch federnde Teile, wie sie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben sind, auch bei dieser Ausführungsform verwendet werden.
In Fig. 5, 6A und 6B zeigen Varianten der in dieser Ausführungsform verwendeten Komponenten. Inbesondere zeigen die Figuren die Fasereinheit 112, die an einem Verbinder 124 des AMP- Typs mit einer drehbaren Fangmutter 126 endet, und die Fasereinheit 114, die an einem Verbinder 128 des SMA-Typs mit einer drehbaren Fangmutter 130 endet. Da die AMP- und SMA-Verbinder bekannt sind, braucht deren Ausführung im einzelnen nicht mehr erläutert zu werden; im übrigen haben sie das Aussehen, wie es dargestellt ist.
Um die notwendige Verbindung der Fasereinheiten 112, 114 mit dem Verbinder 110 zu bewirken, müssen entsprechende Adapter vorgesehen sein, die als Gegenstände 140 und 142 dargestellt sind. Der Adapter 140 (Fig. 6a) hat einen Teil 152 mit einem größeren Außendurchmesser und einem Außengewinde 154, welches in das Innengewinde 136 des Ansatzes 120 paßt, und hat einen Teil oder Ansatz 156 mit einem kleineren Durchmesser, der von dessen äußerer Fläche vorsteht und ein äußeres Gewinde hat, auf welches die Gewindemutter 126 aufschraubbar ist. Der Adapter 140 hat eine Innenbohrung 160 zum Aufnehmen des kegelstumpfförmigen Endteils des AMP-Verbinders 124.
Der Adapter 142 hat einen Teil 162 mit einem größeren Durchmesser und einem Außengewinde 164, das auf das Innengewinde 136 des Ansatzes 122 paßt, und ein Teil oder Ansatz 166 mit kleinerem Durchmesser mit einem Außengewinde 168, auf welches die Schraubmutter 130 paßt. Eine axial verlaufende Bohrung 170 ist vorgesehen, um das zylindrische Ende des SMA-Verbinders 128 auf zumehmen.
Keiner der beiden Verbinder 124, 128 ist mit einer GRIN-Linse versehen und folglich kann für jede Grundplatte ein Linsenhalter 172 mit einer axialen Bohrung 174 vorgesehen sein, die entsprechend bemessen ist, um eine passende (nicht dargestellte) GRIN- Linse aufzunehmen. Die Linsenhalter 172 haben ein Außengewinde 176, mit welchem sie in die Innengewinde 136 der Ansätze 120, 122 zu verschrauben sind. Die GRIN-Linsen, welche in den Linsenhaltern 172 verwendet sind, sind ähnlich denjenigen, die in der ersten Ausführungsform verwendet sind.
Beim Zusammenbauen des Verbinders 110 können zuallererst die zwei Grundplatten 116, 118 mit dem elastischen Unterlegteil 132, das zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Grundplatten auf genommen ist, mit Hilfe der Schrauben 134 zusammengebaut werden, wie in Fig. 4 dargestellt und wie bereits bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Vorzugsweise wird ein Zentrierstift verwendet, um die Grundplatten während des Zusammenbauens zueinander auszurichten. Dann wird einer der Linsenhalter 172 (mit einer in der Bohrung 174 gesicherten GRIN-Linse, die in der Bohrung 174 befestigt ist) in eine der Bohrungen 138 mit Hilfe eines Werkzeugs 178 geschraubt, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Das Werkzeug 178 enthält einen Griffteil 180, von welchem von einem Ende zwei Stifte 182 vorstehen. Die Stifte 182 passen in Durchgangsbohrungen 184, die in den Linsenhaltern 172 und den Adaptern 140, 142 vorgesehen sind, so daß durch Drehen des Werkzeugs 178 der Linsenhalter oder Adapter in die oder aus der entsprechenden Bohrung 138 gedreht wird. Die Bohrungen 184 wirken als Luft- oder Harz-Austrittslöcher und ermöglichen, daß Luft oder Harz aus dem Inneres des Verbinders während des Zusammenbauens entweichen kann.
Zusammen mit den eingesetzten Linsenhaltern werden die Adapter 140, 142 mit Hilfe des Werkzeugs 178 in die entsprechenden Bohrungen 138 geschraubt, so daß der Adapter gegen den vorher positionieren Linsenhalter 172 stößt. Ein O-Ring oder ein dichtendes Unterlegteil 186 können an der Endfläche des einen kleineren Durchmesser aufweisenden Teils der Adapter 140, 146 angeordnet sein, um die von dem Verbinder-Klemmteil auf die Linse ausgeübte Kraft aufzunehmen, und dann wird der Verbinder 124, 128 in den entsprechenden Adapter geschoben. Die Muttern 126, 130 werden auf den Gewinden des Adapters abgedichtet, wodurch die Verbindung fertiggestellt und dicht ist.
Die fertige Verbindung ist dann, wie bei der ersten Ausführungsform fertig zum Testen und Einstellen. Ein Testsignal passiert die Verbindungsstelle und die Schrauben 134 werden eingestellt, um eine Grundplatte bezüglich der anderen zu neigen, bis, was überwacht wird, die optimale Signalstärke erreicht ist. Die stabilisierte Verbindungsstelle ist dann fertig zum Gebrauch.
Obwohl der Verbinder 110 bezüglich eines AMP- und einer SMA-Anschlußbverbindung beschrieben ist, kann selbstverständlich irgendeine Kombination herkömmlicher Anschlußverbinder in dieser universellen Verbindungsstelle verwendet werden, solange entsprechend ausgelegte Adapter, um wie die Adapter 140, 142 an denselben Stellen zu positionieren, erhältlich sind.
Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung und des Prinzips, den Neigungswinkels zwischen zwei GRIN-Linsen einzustellen, ist es möglich, die Verluste, die durch Axial- und Winkelfehlausrichtungen zwischen Fasern und den Linsen und durch Winkelversatz zwischen zwei Linsen hervorgerufen worden sind, zu beseitigen oder zumindest wesentlich zu verringern. Mit dieser Methode einer Vierpunkt-Einstellung kann der Neigungswinkel ohne weiteres eingestellt und dann entsprechend streng kontrolliert werden. Durch das anfängliche Überwachen des Übertragungskoeffizienten kann ein preiswerter, hoch zuverlässiger Verbinder mit geringem Verlust (erste Ausführungsform) oder ein universeller Verbinder mit geringem Verlust (zweite Ausführungsform) hergestellt werden. Bei der zweiten Ausführungsform können über entsprechende Adapter bereits fertiggestellte Standard-Verbinder verwendet werden. Verschiedene Strahlweitungs- oder Abbildungslinsen können verwendet werden, um die Auflösung der Verschiebung zu verbessern und um die Größe des Verbinders bei etwas größeren seitlichen Versatzverlusten infolge der Toleranz in den mechanischen Abmessungen zu minimieren, wobei übliche Fasergrößen in dem Durchmesserbereich von 10 bis 400 Mikron liegen.
In der Praxis kann die Erfindung auch dazu verwendet werden, um die Kopplung bzw. Verbindung in Vorrichtungen zu verbessern, welche irgendeine Form einer Abbildungs- oder Strahlausweitungs- Technologie benutzen.
Verschiedene zusätzliche Konstruktionen, welche die Prinzipien der Erfindung benutzen, und verschiedene Alternativen bezüglich der Prinzipien der Erfindung werden nachstehend beschrieben.

1. Trennwandverbinder (Fig. 8)

Eine Hälfte (116, 132) des Verbinders der Erfindung kann über die entsprechenden Schrauben 134 an einem Adapter 188 angebracht werden, welcher in eine Trennwand geschraubt werden kann, um Licht von einer Quelle mit einer großen Öffnung wirksam mit einer optischen Faser zu verbinden. In diesem Fall bildet die GRIN-Linse in der Grundplatte 116 das Bild auf die Öffnung der Faser in der Fasereinheit 112 ab und der Neigungs-Einstell-Mechanismus stellt sicher, daß das Bild der Quelle optimal auf der empfangenden Faser angeordnet wird. Eine verbesserte Kopplung zwischen LED-(lichtemittierenden Dioden-)Quellen und einer Faser kann mit Hilfe der Prinzipien der Erfindung realisiert werden.
Eine Vielzahl von Strahlungsquellen, wie beispielsweise He-Ne- Laser, Injektions-Laserdioden, LED's können verwendet werden, und folglich kann eine Vielzahl von GRIN-Linsen in dem Verbinder verwendet werden. Beispielsweise wurde ein universeller Verbinder in einem He-Ne Laser mit einer 0,25-SLS-3 mm SELFOC*-Linse verbunden. Die festgestellten Einbringverluste lagen bei 0,3dB und 05,dB für 100/140 0,3 NA SI bzw. 50/125 0,2 NA GI-Fasern. Eine 0,25-SLN-2,0 mm Linse wurde für eine 10 um, 0,11 NA Einzelfaser verwendet, und die Einführverluste wurden mit 0,8dB gemessen.

2. Einmoden-Verbinder

Die Lichtübertragung über Einmoden-Fasern erfordert sehr enge Toleranzen bei der Kern-und Strahlausrichtung. In vielen Fällen beträgt der Einmoden-Faserkern im Durchmesser nur 10 Mikron. Mit Hilfe der Erfindung kann der Fokussierbereich mit einer Genauigkeit von ± 1 Mikron eingestellt oder festgelegt werden. Dieser Bereich und dessen Toleranz liegen gut innerhalb des 10 Mikron- Kerndurchmessers der 1300 nm Einmoden-Faser. Mit Hilfe der Prinzipien der Erfindung ist ein ausgezeichneter Weg geschaffen, Einmoden-Fasern zu verbinden, obwohl infolge der zusätzlichen (Linsenaberrations-)Verluste erwartet wird, daß die Einführverluste auf 1,6dB ansteigen können. Der durchschnittliche Verlust bei dem Einmoden-Verbinder bei Verwenden einer SLW-1,8 SELFOC*- Linse wurde mit 1dB festgestellt.

3. Optische Schalter (Fig. 9, 10)

Aus den Berechnungen bezüglich der Genauigkeit und des Austauschens des optischen Fasernbildes ist klar, daß eine Reihe von optischen Fasern an der Austrittsöffnung einer Verbindungsstelle der Erfindung angeordnet werden können. Durch Steuern des Neigungswinkels mit Hilfe von genauen Übertragungstechniken, beispielsweise durch Verwenden von piezoelektrischem Materialien, könnte die Austrittsöffnung so geneigt werden, daß von einer Ausgangsfaser auf die andere geschaltet werden könnte. Dies ist in Fig. 9 dargestellt, welche nicht voll in den Schutzbereich eines der unabhängigen Ansprüchen fällt, wobei eine Einspeisefaser 190 in einem Klemmteil 192 zusammen mit zwei (wie dargestellt) Ausgangsfasern 194 angrenzend an eine GRIN-Linse 196 gehalten ist, wobei alle Elemente in einem Gehäuse 198 gehalten sind. Das Gehäuse 198 weist einen Raum 200 auf, in welchem ein ebener Spiegel 202 an einer piezoelektrischen x/y Ablenkvorrichtung 204 angebracht ist. Steuerspannungen für x- und y-Bewegungen werden zu der Ablenkvorrichtung 204 bei 206 bzw. über 208 zugeführt und die Einheit wird so geeicht, daß bei Auswahl der entsprechenden Ausgangsfaser Spannungen der geforderten Stärke an die Ablenkvorrichtung 204 angelegt werden, so daß das optische Signal von der Einspeisefaser 190 zu der ausgewählten Ausgangsfaser 194 reflektiert wird (siehe gestrichelte Linien)
Fig. 10 stellt eine weitere Konstruktion dar, welche als ein optischer Schalter verwendet werden und auch als ein Einende-Verbinder betrachtet werden könnte. In Fig. 10 trägt eine Grundplatte 16, wie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben, einen Linsenhalter 24 in dessen Bohrung 36. Der Linsenhalter trägt, wie zuvor, eine GRIN-Linse 72 und ein Faserklemmteil 56. In diesem Fall gehen die Schrauben 34 durch die Grundplatte 36 und ein elastisches Unterlegteil 32 hindurch und sind in einem Spiegelträger 210 aufgenommen, welcher seinerseits einen ebenen Spiegel 212 an seiner Innenfläche trägt. Das Faserklemmteil 56 trägt eine Anzahl optischer Fasern, von denen eine mit 214 bezeichnet ist und axial in dem Halter positioniert ist, während die anderen Fasern sind 216, 218 bezeichnet und symmetrisch um die Faser 214 angeordnet sind. Die Faser 214 kann als eine Einspeisefaser betrachtet werden und Fasern 216, 218 können als Ausgangsfasern betrachtet werden, wobei selbstverständlich die Ausführung nicht auf die dargestellte Konfiguration mit drei Fasern beschränkt ist.
Durch entsprechendes Einstellen einzelner ausgewählter oder eines Schraubenpaars 34 kann der Spiegel 212 bezüglich der optischen Achse der Grundplatte 16 und den Fasern 214, 216, 218 geneigt werden, so daß ein optisches Signal, das von der Einspeisefaser 214 übertragen und mittels der Linse auf dem Spiegel 212 abgebildet worden ist, durch den Spiegel 212 zu einer der Ausgangsfaser 216, 218 reflektiert werden kann. Erforderlichenfalls kann der Auswahlvorgang mechanisiert werden, indem die einzubringende Schraube 34 mittels eines (nicht dargestellten) Servomotors eingeschraubt wird, und der Servomotor seinerseits beispielsweise von einem Mikrocomputer gesteuert wird, so daß die entsprechende Neigungseinstellung des Spiegels über einen entsprechenden Betrieb des Servomotors allein durch Identifizieren der ausgewählten Ausgangsfaser bewirkt werden kann.

4. Rückkopplung und alternatives Überwachen (Fig. 11A bis 12)

Bei dem Erörtern der vorstehend beschriebenen Prinzipien der Erfindung, wurde die Feineinstellung des Verbinders der Erfindung über eine Prozedur erreicht, bei welcher Lichtenergie von einer Testquelle von einer Faser aus über den Verbinder zu der anderen Faser übertragen und die Ausgangsleistung der anderen Faser überwacht wurde, bis das Überwachungssignal ein Maximum war, an welcher Stelle dann der Verbinder als eingestellt angesehen wurde. Diese Technik reicht für kurze Faserlängen aus, wird aber ziemlich schwierig, wenn die Fasern einige Kilometer lang sind, was bei Telephon-Datensystemen der Fall sein kann.
Ein alternative Überwachungstechnik wird nunmehr anhand von Fig. 11A bis 11C basierend auf dem Prinzip beschrieben, daß, wenn der Kunststoffüberzug von dem beschichteten Faserkern abgestreift und durch eine Material ersetzt wird, das einen niedrigen Dämpfungskoeffizienten und einen höheren Brechungsindex als der Überzug aufweist, die Überzugsmoden (Lichtenergie in dem Überzug) auf gegeben werden und in dem Umhüllungsmaterial gefühlt werden. Wenn diese Moden minimiert werden, dann kann davon ausgegangen werden, daß die maximale Energie entlang des Faserkerns durch gelassen wird. Mit Hilfe eines entsprechenden Detektors, der mit einem geeigneten Monitor verbunden ist, können dann die Beschichtungsmoden des Verbinders während der Einstellung überwacht werden, um so die Einstellung zu optimieren.
Die Fig. 11A und 11B zeigen einen Detektor 220, der aus entsprechendem Kunstoffmaterial hergestellt ist und vier Detektorfasern 222 trägt. Eine mittige längs verlaufende Nut 224 ist in dem Detektor 220 vorgesehen, wobei die Fasern 222 symmetrisch darum angeordnet sind. Eine äußere Hülle 226 ist vorgesehen, so daß sie auf dem Detektorkörper gedreht werden kann, um die Nut 225 abzudecken. Fasern 222 sind mit dem Monitor verbunden.
Der Detektor 220 ist in Fig. 11C dargestellt und mit einem Einend-Verbinder oder einem optischen Schalter aus Fig. 10 verbunden. In diesem Fall wird die Kunststoffummantelung von den Ausgangsfasern 216, 218 am Ende des Klemmteils 56 entfernt und ein lichtdurchlässiges Kunstharzgemisch 228, das einen höheren Brechungsindex als die Ummantelung hat, wird um die abgestreiften Bereiche der Fasern 216, 218 aufgebracht. Der Detektor ist so positioniert, daß alle Fasern 214, 216, 218 in der Nut 224 untergebracht sind, und die polierten Enden der Detektorfasern 222 gegen das Kunstharz 228 stoßen. Die Umhüllung 226 wird gedreht, um die Nut abzudecken, um ein versehentliches Entkoppeln des Detektors zu verhindern. Die Fasern 222 sind mit einem Monitor 230 verbunden, und das Testsignal wird entlang der Einspeisefaser 214 übertragen.
Wenn der Spiegel 212 über Schrauben 34 gekippt wird, um das Signal beispielsweise zu der oberen Ausgangsfaser 218 in Fig. 11C zu reflektieren, registriert der Monitor 230 eine bestimmte von den Fasern 222 aufgenommene Lichtmenge, da Licht von der Faser 218 in das Material 228 entweicht. Mehr Licht entweicht in das Material 228, wenn das reflektierte Licht, das durch die Linse 72 fokussiert worden ist, von dem Ende der ausgewählten Faser 218 aus gestreut wird. Wenn die Schrauben 34 an dem Punkt eingestellt worden sind, an welchem die überwachte Lichtenergie ein Minimum ist, was dann ein Hinweis dafür ist, daß ein Maximum an Lichtenergie entlang des Faserkerns übertragen wird, und daß somit der Verbinder genau eingestellt ist. Der Detektor kann dann abgenommen werden, oder er kann in dieser Position als ein ständiges Teil des Aufbaus verklebt werden.
Der Detektor 220 der Fig. 11A und 11B zeigt vier Fasern 222, welche symmetrisch um die Achse des Faserklemmteils angeordnet sind. Es könnten auch drei symmetrisch angeordnete Fasern 222 verwendet werden. Ferner kann, wenn das Kunstharzteil 228 lang genug ist eine einzige Detektorfaser ausreichen, da die entfernten Bereiche ihre Richtungseigenschaften innerhalb weniger Zentimeter infolge von Streuen des Lichts in dem Kunstharz 228 verlieren. Sobald das Licht sich ausgebreitet und in angemessener Weise gleichmäßig in dem Kunstharz 228 verteilt hat, kann das gestreute Licht mittels einer einzigen Faser gefühlt werden. Mehr Detektorfasern sind erforderlich, wenn Abstreifmethoden mehr richtungsbezogen orientiert sind.
Mit dem gerade beschriebenen Detektorsystem kann ein Einstellen des Verbinders erreicht werden, ohne Lichtenergie an dem Ende der Ausgangsfaser zu überwachen. Ferner kann dieses Detektorsystem in Verbindung mit irgendeiner der vorher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden. Zusätzlich eignet es sich für einen vollautomatischen optischen Schalter, wie er grundsätzlich in Fig. 10 dargestellt ist, da, wenn er ständig in dem Schalter und in den Mikrocomputer eingebunden ist, eine kontinuierliche Anzeige der Genauigkeit der gewählten Neigungseinstellung erhalten wird, und dies daher als eine Rückkopplung zu dem Mikrocomputer verwendet werden könnte, welcher seinerseits die Servomotoren steuert würde, um die Schrauben entsprechend einzustellen, bis das optimale Signal von der ausgewählten Ausgangsfaser empfangen wird.
Die gerade beschriebene Ausführungsform kann als ein (1 · 2) optischer Schalter mit einer Einspeisefaser und zwei Ausgangsfasern betrachtet werden. Die Anzahl an Ausgangsfasern wird durch die Raumbegrenzung festgelegt, und folglich könnte der Schalter als ein (1 · N)Schalter ausgelegt werden, wobei N die Anzahl an Ausgangsfasern ist. Ein (N · N)Schalter könnte mit Hilfe der Ausführungsform in Fig. 1 oder 4 entsprechend ausgeführt werden, wobei die Anzahl an Fasern, welche jeder Grundplatte zugeordnet ist, N ist. In dieser Ausführungsform könnte ein Eingangssignal an einer Faser, welcher einer Grundplatte zugeordnet ist, über den Verbinder zu einer ausgewählten Ausgangsfaser übertragen werden, welche der anderen Grundplatte zugeordnet ist, indem nur die Schrauben eingestellt werden, so daß das Signal den gewünschten Weg durchläuft. Signale könnten in jeder Richtung durchlaufen. Diese Ausführungsform würde insbesondere effektiv in Verbindung mit einem mikrocomputer-gesteuerten Servomotorsystem zum Steuern einer Schraubenumdrehung sein und würde durch ein Rückkopplungssystem wie es vorstehend beschrieben ist, erleichtert werden.
Fig. 12 zeigt ein alternatives Detektorsystem in Verbindung mit einem Aufbau, wie er bei der ersten Ausführung eines Verbinders verwendet wurde. In diesem Fall trägt der Linsenhalter 24 die Linse 72, und ein Faserklemmteil 278 wird zur Aufnahme in dem Linsenhalter verwendet. In dem Klemmteil ist eine freiliegende Faser 12a in dem Ansatz 280 mittels eines Kunstharzes 282 gehalten, dessen Brechungsindex größer ist als derjenige der Faserummantelung und vorzugsweise einen niedrigen Lichtdämpfungskoeffizienten hat, so daß sie mehr Licht auffängt. Das Kabel oder die Umhüllung 12c wird beispielsweise bei 286 in eine vergrößerte Bohrung 284 des Klemmteil geklebt und eine Anzahl, beispielsweise vier radiale Bohrungen 288, verlaufen in dem Kunstharz 284 durch den Körper des Klemmteils. Optische Detektorfasern, wie 290, die eine hohe numerische Apertur haben, um soviel Licht wie möglich einzufangen, sind in die Bohrungen 288 eingesetzt. Die Fasern 290 ihrerseits sind mit einem Photodetektor oder Monitor, wie in der vorherigen Ausführungsform verbunden, wodurch die Lichtmenge in dem Kunstharz 282 überwacht und der Verbinder dann eingestellt werden kann, um sicherzustellen, daß die geforderte Lichtmenge an die Empfangsfaser übertragen wird. Wenn bei den Abstreifverfahren die richtungsgebundene Empfindlichkeit in dem Bohrungen 288 verloren gegangen ist, würde eine einzige Detektorfaser 290 erforderlich sein, wenn in annehmbarer Weise gleichförmig in dem Kunstharz 282 gestreut werden würde.

5. Dämpfungsglieder

Jede der vorstehend und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen könnte als Signaldämpfungsglied verwendet werden, indem nur die jeweiligen Neigungswinkel der Einspeise- und Ausgangsfasern eingestellt würden, so daß das übertragene Bild bezüglich der aufnehmenden Faser versetzt wird, bis die geforderte, sich kontinuierlich ändernde Signalstärke erreicht ist. Es ist nicht immer notwendig und erforderlich, daß die Stärke des übertragenen Signals so groß wie möglich ist.
Die Neigungsgrundsätze der Erfindung haben eine Verringerung der Rück-Reflektion zur Folge, welche zurück zu der Senderfaser kommt, und dies ist wichtig für bekannte Laserdioden, welche instabil werden können, wenn zuviel Licht in den Laserdioden-Hohlraum rückgekoppelt wird.
Die Dämpfungstechniken der Erfindung können bei Ein- oder Mehrfaserbetrieb angewendet werden. Sie arbeiten insbesondere im Einmode-Betrieb besonders gut, da die Dämpfung nicht mode-abhängig ist. Aufgrund der Dämpfung entfällt das Erfordernis bezüglich Anschlußkabel bei Einmode-Dämpfungsgliedern, wenn man das Verbindergehäuse einstellen kann, um erforderlichenfalls eine optimale Kopplung oder Dämpfung zu erreichen.

6. Optionen

(i) Erforderlichenfalls ist es möglich, Sekundär-Elemente, wie Polarisatoren oder neutrale Dichtefilter, in die Verbinder gemäß der Erfindung einzubringen. Beispielsweise könnten derartige Vorrichtungen in mit Gewinde versehenen Trägern gehaltert werden, die dem Linsenhalter 172 entsprechen und in den Verbinder eingeschraubt werden.
(ii) Es ist auch möglich, die Grundsätze der Erfindung bei einer Vorrichtung, wie einem in Fig. 13 dargestellten Strahlteiler zu anzuwenden. In diesem Fall ist der Strahlteiler 292 von vier Grundplatten 294 umgeben, die nur schematisch dargestellt sind, da die verwendeten Grundplatte ein Typ sein könnte, wie in den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 oder 4 bis 6 beschrieben ist. Jede Grundplatte 294 ist vorgesehen, um einen entsprechenden Linsenhalter und ein Faserklemmteil in dessen axialen Bohrung 296 aufzunehmen, so daß die Einzelheiten einer derartigen Anbringung hier nicht erörtert zu werden brauchen. Der Halterahmen 298 für den Strahlteiler 292 weist einen Raum 300 für jede Grundplatte auf und ermöglicht es, ein elastisches Teil 302 an jeder Ecke zwischen dem Rahmen 298 und der gegenüberliegenden Fläche der angrenzenden Grundplatte 294 unterzubringen. Mittels feiner Gewindeschrauben 304 wird jede Grundplatte 294 an dem Rahmen 298 angebracht, wobei die Schrauben durch entsprechende (nicht dargestellte) Durchgangsbohrungen in der Grundplatte und dem elastischen Teil hindurchgehen und in eine Gewindebohrung in dem Rahmen aufgenommen werden. Ein Einstellen der Schrauben 304 kann so, wie vorher beschrieben, durchgeführt werden, um das geforderte Ankoppeln der Faser durch den Strahlteiler zu erreichen.
(iii) Es sollte auch erwähnt werden, daß im Unterschied zu den vorstehenden Beschreibungen es nicht immer notwendig oder sogar möglich ist, ein Faserende zu haben, das an die angrenzende Linse stößt. Zu einem Aneinanderstoßen zwischen einer Linse und einem Faserende kommt es nur, wenn die Linse genau ein Viertel der Brennweite der Linse aufweist. In der Praxis kann es erforderlich sein, das Faserende in einem Abstand von der Linse anzuordnen, um sicherzustellen, daß das die Linse passierende Bild an dem Faserende fokussiert wird. Ein derartiger Zwischenraum oder Spalt zwischen dem Faserende und der Linse kann mit einem Index-Anpassungsfluid oder -Kunstharz mit einem niedrigen Dämpfungskoeffizienten gefüllt werden, um Verluste zu minimieren.

7. Radiale Einstellung (Fig. 14 und 15)

In Fig. 14 und 15 ist die Verwendung der Prinzipien einer Neigungseinstellung dargestellt, wie sie bei optischen Schaltern oder Verbindern angewendet wird, wobei die Einstellung durch radial gerichtete Schrauben und nicht durch axial ausgerichtete Schrauben durchgeführt wird. Radial einstellbare Vorrichtungen können länger und zylindrisch kleiner sein als axial einstellbare Vorrichtungen und können insbesondere dort verwendet werden, wo axial einstellbare Vorrichtungen infolge von Größenbeschränkungen nicht verwendet werden können.
Fig. 14 zeigt eine einfache Grundplatten- und Fasereinheit-Kombination, wie sie in einem Trennwand-Verbinder, einem Endverbinder oder einem optischen Schalter analog zu den Ausführungsformen in Fig. 8 und 10 verwendet werden können. In diesem Fall hat die Grundplatte 232 einen Flansch 234, entlang dessen Umfang im Abstand voneinander angeordnete Bohrungen 236 vorgesehen sind. Ein Ansatz 238 steht nach rückwärts weisend von einem Flansch 234 vor, und eine Mittenbohrung 240 erstreckt sich über die volle Länge der Grundplatte. Vier radial ausgerichtete Bohrungen 242, die in einem Abstand von dem Flansch 234 angeordnet sind, gehen durch den Ansatz 238 hindurch in die Bohrung 240.
Ein Klemmteil 244 ist vorgesehen, um eine Strahlweitungs- oder Abbildungslinse 246 zu halten und eine Faser 248 geht durch das Klemmteil 244 bis zu der Linse 246 hindurch. Ein Abstandsmittel, wie eine elastische Ummantelung oder ein Überzug 250 sind auf dem Klemmteil aufgebracht oder aufgeschoben, und radial ausgerichtete Gewindebohrungen 252 sind in dem Klemmteil so, wie dargestellt, vorgesehen, wobei die Bohrungen durch die Ummantelung 250 hindurchgehen.
Um die Einheit zusammenzubauen, wird das ummantelte oder beschichtete Klemmteil 244 in die Bohrung 240 geschoben, bis die Bohrungen 252 mit den Bohrungen 242 fluchten. Feingewinde- Schrauben 254 werden durch die Bohrungen 242 eingeführt und in die Gewinde der Bohrungen 252 geschraubt. Danach wird die Einheit an einer Trennwand- oder einer Spiegeleinheit (Fig. 8, 10) mit Hilfe von Schrauben 256 angebracht.
Nach Anschließen einer entsprechenden Quelle und eines Monitors an die Einheit, werden die radial ausgerichteten Schrauben 254 eingedreht, um das Ende des Klemmteils nach oben, unten oder seitlich (oder irgendeine Kombination hieraus) zu bewegen, um die geforderte entweder maximale oder eine andere Lichtübertragung zu erhalten. Da das Klemmteil 244 mit dem elastischen Material überzogen ist, wird durch die Schraubeneinstellungen, daß das Klemmteil und dessen Linse bezüglich der Grundplatte geneigt werden, um so die geforderten Ergebnisse zu erreichen.
Die Grundplatte 232 kann durch einen Linsenhalter ersetzt werden, wie er bezüglich der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde; der Linsenhalter könnte dann in einer Grundplatte verkeilt und durch eine entsprechende Sicherungsmutter gesichert werden, welche die Schrauben 254 für ein Einstellen freiläßt. Gegenüberliegende Grundplatten könnten miteinander verbunden werden und entsprechende Linsenhalter könnten in den entsprechenden Grundplatten gesichert werden, um einen Faser-Faser-Verbinder mit radialen Neigungseigenschaften zu erhalten. Da axiale Neigung bei diesem Aufbau nicht mehr länger erforderlich ist, ist es nicht mehr notwendig, ein elastisches Teil zwischen den gegenüberliegenden Grundplattenflächen anzuordnen.
Fig. 15 zeigt die Prinzipien einer radialen Einstellung, die bei einem weiteren Verbinder 260 angewendet werden. In diesem Fall hat ein Ende des Verbinderkörpers 262 radial ausgerichtete Bohrungen 242 und kann in seiner Längsbohrung 240 ein Klemmteil 244 aufnehmen, wie in der Ausführungsform der Fig. 14 ausgeführt ist. An dem anderen Ende hat der Körper 262 ein Außengewinde 264 und nimmt ein Klemmteil 266 in der Bohrung 240 auf. Das Klemmteil 266 ist einfach und enthält eine entsprechende Strahlausweitungs- oder -Abbildungslinse 268 und eine optische Faser 270. Das Klemmteil 266 hat einen Umfangsflansch 272, welcher gegen das Ende des Verbinderkörpers 262 stößt, und eine Mutter 274 ist vorgesehen, um den Flansch 272 gegen das Ende des Körpers 262 festzuklemmen, wodurch das Klemmteil 266 in einer vorherbestimmten Position gehalten wird.
Wenn alle Komponenten in die vorgesehene Lage gebracht sind, kann ein entsprechendes Testsignal entlang einer der Fasern gesendet und auf der anderen Seite des Verbinders überwacht werden. Schrauben 254 werden eingestellt, um das Klemmteil 244, dessen Linse und die Faser zu neigen, bis das überwachte Signal anzeigt, daß die geforderte Signalstärke über den Verbinder übertragen wird. Nach dem Einstellen kann der Luftspalt 255 mit Epoxyharz gefüllt werden, um alles eingestellt zu halten.
Die Ausführungsformen der Fig. 14 und 15 zeigen einfache Strukturen analog zu der vereinfachten Ausführungsform der Fig. 1. Selbstverständlich können jedoch entsprechende Linsenhalter und Adapter verwendet werden, um andere radial einstellbare Einheiten zu erhalten, um sie in kleine Laserdioden- oder lichtemittierende Dioden-Module einzusetzen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Obwohl es im einzelnen nicht dargestellt ist, ist es klar, daß die Anordnung für die Einstellschrauben nicht genauso ausgeführt sein muß, wie es dargestellt ist. Beispielsweise können die Gewindebohrungen 252 in dem Klemmteil 244 entfallen, und die Durchgangsbohrungen 242 in dem Gehäuse könnten mit Gewinde versehen sein, so daß die Schrauben in diese Bohrungen geschraubt werden und die Enden der Schrauben gegen die Außenfläche des Klemmteils (oder die elastische Beschichtung) stoßen. Das Einstellen des Klemmteils kann in derselben Weise erreicht werden, wie vorstehend beschrieben. Ebenso müssen die Bohrungen 242 in dem Gehäuse (mit oder ohne Gewinde) nicht an den äußeren Teil des Gehäuses (das linke Ende in Fig. 15) angrenzen. Sie könnten näher bei der Mitte in der Nähe des inneren Endes des Klemmteils liegen, wenn es in dem Gehäuse gehaltert ist.
Bei einer weiteren Abwandlung der Erfindung, welche aus Fig. 15 zu ersehen ist, werden identische rechte und linke Klemmteile mit demselben Halterungsmechanismus an jedem Ende verwendet. Beispielsweise könnte das linksseitige Klemmteil eine Fangmutter haben, welche der Mutter 274 entspricht, und das Gehäuse könnte wie bei 264 mit einem Gewinde versehen sein. Natürlich müssen die Einstellschrauben in dem Gehäuse so angeordnet sein, daß sie die Mutter nicht stören, nachdem das Klemmteil an dem Gehäuse angebracht ist. Vorzugsweise weisen die Klemmteile 266 und 244 eine (nicht dargestellte) Feder auf, welche der in der Ausführungsform der Fig. 1 dargestellten Feder 42 ähnlich ist, die mit einer (nicht dargestellten) Keilnut in dem Gehäuse 264 in Eingriff zu bringen ist, um ein genaues Positionieren und Ausrichten der Klemmteile in dem Gehäuse sicherzustellen.
Wie bereits aus den vorhergehenden Ausführungen zu ersehen ist, können die Prinzipien der Erfindung bei mehreren verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden, wobei der Einstellschritt entweder axial oder radial bezüglich der optisch zu verbindenden Fasern durchgeführt wird.
Zusätzliche Ausführungsformen sind in Fig. 16 bis 18 dargestellt, bei welchen ein federndes Teil oder ein Überzug nicht erforderlich sind. Die Ausführungsform der Fig. 16 entspricht derjenigen in Fig. 1, während die Ausführungsformen in Fig. 17 und 18 derjenigen in Fig. 15 entsprechen.
Fig. 16 veranschaulicht einen Verbinder 300, welcher zum optischen Verbinden von zwei optischen Fasereinheiten 312, 314 verwendet sind, welche im wesentlichen identisch mit den vorher beschriebenen Einheiten 12, 14 sind. In diesem Fall sind die Fasereinheiten an Grundplatten 316, 318 über Muttern 326, 330 angebracht, welche durch die Linsenhaltern 324 bzw. 328 getragen sind und mit den Gewindeansätzen 320, 322 verschraubt sind.
Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Grundplatte 316 mit entlang ihres Umfangs vorgesehenen, in Abstand voneinander angeordneten Durchgangsbohrungen versehen, und die Grundplatte 318 ist mit entsprechenden Gewindebohrungen entlang ihres Umfangs versehen. Befestigungs- und Einstelleinrichtungen in Form von Schrauben 334 gehen durch die Bohrungen in der Grundplatte 316 hindurch und sind in die Gewindebohrungen der Grundplatte 318 geschraubt.
Ein Drehpunkt für die Neigungseinstellung einer Grundplatte bezüglich der anderen ist durch einem im allgemeinen halbkugelförmigen vorstehenden Teil oder Abstandshalter 332 vorgesehen, welcher von einer Fläche, wie 318, einer Grundplatte in Richtung der anderen Grundplatte, wie 361, vorsteht. Der vorstehende Teil 332 kann als Einheit mit der Grundplatte 318 oder als ein gesondertes, entsprechend positioniertes Teil ausgebildet sein, wie dargestellt ist.
Wie dargestellt, ist ein Teil des Vorsprungs in einer zylindrischen Vertiefung 336 mit einem kleineren Durchmesser aufgenommen, welcher in der gegenüberliegenden Fläche der anderen Grundplatte vorgesehen ist. Wenn die Schrauben 334 angezogen werden, sitzt der Vorsprung 332 auf der kreisförmigen Kante der Ausnehmung 336, und folglich sind die beiden Grundplatten radial zueinander festgelegt. Die Schrauben können dann, wie bezüglich der Ausführungsform der Fig. 1 beschrieben ist, eingestellt werden, so daß eine Grundplatte bezüglich der anderen geneigt ist,, um die Lichtenergie zu optimieren, die von einer Faser und deren Linse zu der anderen Linse und deren Faser übertragbar ist.
Bei dieser Ausführungsform sollten die jeweiligen GRIN-Linsen so nahe wie möglich beieinander liegen, und folglich sollte der Linsenhalter 328 in der Grundplatte 318 so festgelegt sein, daß dessen Linse sich an der äußersten Oberflächenstelle des Vorsprungs 332 befindet. Ebenso sollte sich die Linse des Linsenhalters 324 an der innersten Fläche der Ausnehmung 336 befinden.
Es ist offensichtlich, daß der gerade beschriebene Neigungsmechanismus wie ein "Kugelgelenk" wirkt. Folglich könnte die Vertiefung 336 statt, wie dargestellt, zylindrisch, auch kugelförmig ausgebildet sein, um zu der Kugelform des Vorsprungs 332 zu passen, und die Vertiefung und/oder der Vorsprung könnten mit einer dünnen Schicht aus einem reibungsmindernden Material, wie Polytetrafluorethylen beschichtet sein. Wenn die Grundplatten 316 und 318 aus entsprechendem Kunststoffmaterial geformt sind, ist es notwendig sich mit Reibung oder Verbinden zwischen dem Vorsprung und der dazu passenden Ausnehmung zu befassen.
Wenn Hermetizität gefordert wird, sollten Dichtungen, wie O- Ringe um die zueinander passenden Teile des Vorsprungs und der Ausnehmung vorgesehen werden. Ebenso kann ein elastisches Unterlegteil, wie ein Gegenstand 32, der in Fig. 1 dargestellt ist, verwendet werden, wobei der Vorsprung 332 in dem freien Bereich 50 positioniert wird. Ferner könnte, wenn optische Fasereinheiten, die (beispielsweise) in kommerziellen Verbindern des AMP oder des SMA-Typs enden, verwendet werden, der universelle Verbindertyp, wie er in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, entsprechend modifiziert verwendet werden, um die Vorteile des "Kugelgelenk"- Kippmechanismus zu erhalten, wie er bezüglich Fig. 16 vorstehend beschrieben ist.
Fig. 17 zeigt einen radialen Verbinder 460, in welchem ein erstes Klemmteil oder ein erster Linsenhalter 466 an einem Ende eines Gehäuses 462 festgelegt und mittels einer Mutter 474 gesichert ist, welche mit dem Flansch 472 des Klemmteils und den Gewinde 464 des Gehäuses in Eingriff steht. Die Fasereinheit 470 endet in der Strahlweitungs- oder Abbildungslinse 468. Wie vorher erwähnt, sollte das Klemmteil 466 eine (nicht dargestellte) Feder haben, um mit einer (nicht dargestellten) Keilnut in dem Gehäuse in Eingriff zu kommen, um eine wiederholbare und positive Einstellung in dem Gehäuse zu erreichen.
Ein zweites Klemmteil 444, das eine Linse 446 und eine Fasereinheit 448 trägt, ist in dem Gehäuse 462 von dessen anderen Seite her positioniert. In diesem Fall ist ein Abstandshalter in Form eines kugelsegmentförmigen Teils 450 in dichter Anlage an dem Klemmteil 444 gehalten und liegt auch an der Innenfläche des Gehäuses an. Radial verlaufende Gewindebohrungen 442 gehen durch das Gehäuse hindurch und nehmen die Sicherungs- und Einstelleinrichtung in Form von Einstellschrauben 454 auf, wobei die Schraubenenden das Klemmteil 444 berühren können. Die Schrauben 454 sind einzeln einstellbar, um die Winkelausrichtung des Klemmteils 444 bezüglich des Gehäuses 462 und des anderen Klemmteils 466 zu ändern, um das optische von einer Faser zu anderen durchgehende Signal zu optimieren.
In der Ausführungsform der Fig. 18 entsprechen die Komponenten 562 bis 574 den äquivalenten Teilen der Fig. 16. Die Komponenten unterscheiden sich andererseits jedoch dadurch beträchtlich, daß ein zweites Klemmteil 544 durch eine Schraubmutter 552, welche mit einem Flansch 556 an dem Klemmteil in Eingriff steht, in dem Gehäuse gehaltert ist. Ein Faserhalter 550 trägt die Fasereinheit 548 und endet in einer sphärischen Linse 546, welche durch Reibung in dem Klemmteil gehalten und an der zentralen optischen Faser verschweißt ist. Gewindebohrungen 542 gehen durch das Klemmteil 544 hindurch und nehmen Gewindeschrauben 554 auf, welche den Faserhalter 550 zentrieren und auch dazu dienen, den entsprechenden Winkel des Halters bezüglich des Klemmteils 544 und des Gehäuses 562 einzustellen. Die sphärische Linse 546 wirkt als ein Drehpunkt für den Neigungshalter 550. Folglich kann in dieser Ausführungsform das optische Signal von einer Fasereinheit zu anderen durchgehen.
Fig. 19 veranschaulicht einen weiteren Verbinder 600, der zum optischen Verbinden von zwei optischen Fasereinheiten 612, 614 verwendet ist, welche im wesentlichen identisch mit den Einheiten 12, 14 der Fig. 1 sind. In diesem Fall sind die Fasereinheiten an Grundplatten 616, 618 über Muttern 626, 630 angebracht, welche von Linsenhaltern 624 bzw. 628 getragen und in die Gewindeansätze 620 bzw. 622 geschraubt sind.
Die Ausführungsform der Fig. 19 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 in mehrfacher Hinsicht. Vor allem sind die Grundplatten 616, 618 nicht identisch. Die Grundplatte 618 ist eine Standardgrundplatte, welche der Platte 18 oder 318 entspricht, während die Grundplatte 616 mit einer kugelförmigen Fläche 636 versehen ist, welche der ebenen Fläche der Grundplatte 618 gegenüberliegt, und auch als ein Drehpunkt für die Neigungseinstellung einer Grundplatte bezüglich der anderen dient.
Die Neigungseinstellung wird wie bei den anderen Ausführungsformen mittels Sicherungs- und Einstellmittel in Form von Schrauben 634 erreicht, welche durch Bohrungen am Umfang der Grundplatte 616 hindurchgehen und in entsprechende Gewindebohrungen am Umfang der Grundplatte 618 aufgenommen sind. In dieser Ausführungsform sind elastische Teile, wie Gummiunterlegteile, O-Ringe, Belleville-Unterlegscheiben, usw. zwischen dem Schraubenkopf 634 und der rückseitigen Fläche der Grundplatte 616 angeordnet, wobei die elastischen Mittel mit dem Bezugszeichen 632 bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird die Einstellung in derselben Weise wie beispielsweise bei den vorherigen Ausführungsformen der Fig. 1 und 16 durchgeführt.
Diese Ausführungsform hat mehrere Vorteile. Beispielsweise werden die End-Trennverluste verringert, da die Linsen sehr nahe beieinander angeordnet sind. Ebenso ist das Einstellen des Verbinders etwas leichter wegen der elastischen Teile zwischen dem Schraubenkopf und der Grundplatte. Wenn eine Schraube 634 angezogen oder gelöst wird, kann sich die andere Seite der Grundplatte infolge der Elastizität des Teile 632 bewegen und somit ist es nicht notwendig, eine gegenüberliegende Schraube zu lösen oder anzuziehen, um eine Neigungsbewegung der Grundplatten zueinander zu erreichen.
Wie bei den anderen Ausführungsformen können verschiedene Variationen im Rahmen der Erfindung auch bei dieser Ausführungsform vorgenommen werden. Dieselben Prinzipien können wie bei einem in Fig. 5 dargestellten Verbinder oder wie bei Dämpfungsgliedern und anderen Vorrichtungen angewendet werden. Ebenso ist es möglich, jede Grundplatte mit einer kugelförmigen Oberfläche, wie 636 zu vergrößern. Ferner können die Grundplatten 616, 618 (beispielweise) eine quadratische Form und nicht immer einen kreisförmigen Umfang haben, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Stelle, an welcher sie verwendet werden. Eine derartige Möglichkeit besteht natürlich auch bei den anderen Ausführungsformen.
Die Erfindung schafft somit einen bisher einmaligen Mechanismus, um eine optische Faser mit einer anderen Faser oder einer Lichtquelle zu verbinden, so daß die Verbindungsstelle getrennt und wieder verbunden werden kann, ohne daß sich nennenswerte Verluste ergeben. Der Verbinder ist preiswert herzustellen und leicht zu verwenden und stellt einen beachtlichen Fortschritt auf dem Gebiet der optischen Fasern dar. Obwohl bestimmte Aspekte der Erfindung beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht nur auf das beschränkt, was erläutert worden ist, da es zweifelsfrei viele Anwendungen für die Erfindung gibt, die sich für einen Fachmann ergeben können, ohne die beschriebenen Prinzipien der Erfindung zu verlassen. Der dieser Erfindung zu gewährende Schutz ist aus den beigefügten Ansprüchen zu bestimmen.

Claims

1. Verbinder (10; 110) zum optischen Verbinden eines Paars optischer Fasern (12, 14; 112, 114) in einer End-zu-End-Beziehung, wobei jede der Fasern an einer strahl-ausweitenden oder abbildenden Linse (72) endet, und mit Basisteilen (16, 18; 116, 118) für jede der Fasern, wobei jedes derartige Basisteil eine Mittenbohrung (38; 138) mit einer Achse und eine Einrichtung zum Sichern einer der Linsen aufweist, gekennzeichnet durch einen elastischen Teil (32; 132), der zwischen einander gegenüberliegenden Endflächen der Grundteile positionierbar ist, wobei der elastische Teil einen Durchgang von Lichtenergie zuläßt, und durch eine Anzahl Sicherungs- und Einstellmittel (34; 134), welche parallel zu der Achse verlaufen und die Basisteile mit dem dazwischen aufgenommenen, elastischen Teil (32; 132) verbinden, wobei die Sicherungs- und Einstelleinrichtungen (34; 134) individuell verschiebbar sind, um eine Winkeleinstellung eines Basisteils (16, 18; 116, 118) relativ zu dem anderen (18; 16), 118, 116) zu bewirken, um so die Lichtenergie zu optimieren, die aus einer Faser und deren Linse an die andere Linse und deren Faser übertragbar ist.

2. Verbinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (16, 18) eine kreisförmige Grundplatte mit einem zylindrischen Ansatz (20, 22) aufweist, der weg von der Platte vorsteht, wobei die Mittenbohrung (28) durch den Ansatz und die Grundplatte hindurchgeht.

3. Verbinder (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (20, 22) mit einem Außengewinde (36) versehen ist und eine axial verlaufende Keilnut (40) in der Innenfläche aufweist, welche die Mittenbohrung (38) festlegt.

4. Verbinder (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Linsensicherungseinrichtungen einen Linsenhalter (24, 28) aufweist, der die Linse (72) hält, der Linsenhalter (24, 28) einen axial verlaufenden äußeren Keil (42), der in die Keilnut (40) einführbar ist, und eine drehbare Fangmutter (26, 30) aufweist, welche mit dem Außengewinde des Ansatzes (20, 22) in Eingriff bringbar ist, wobei der Linsenhalter (24, 28) in der Mittenbohrung (38) der Basisteile (12, 14) aufgenommen ist, wobei der Keil (42) mit der Keilnut (40) in Eingriff steht und die Mutter (26, 30) auf das Außengewinde des Ansatzes (20, 22) aufgebracht ist, um dadurch den Linsenhalter (24, 28) in der Mittenbohrung (38) sicher zu halten.

5. Verbinder (10) nach Anspruch 4, bei welchem die optische Faser (12, 14) einen zentralen beschichten optischen Kern (12a, 14a), ein Überzugsmaterial (12b, 14b), das den beschichteten Kern umgibt, und eine äußere Hülle (12c, 14c) aufweist, die den Überzug umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Faser einen Faserklemmteil (56) aufweist, welcher in sich die Faser aufnimmt und hält, und in dem Linsenhalter (24, 28) so aufgenommen ist, daß das Ende des Kerns (12a, 14a) angrenzend an die Linse (72) an einer Stelle positionierbar ist, an welcher ein Bild durch die Linse (72) erzeugt wird.

6. Verbinder (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende eine kurze Länge des beschichteten Kerns (12a, 14a), welcher in einer ersten Bohrung (68) eines Endabschnitts (66) des Klemmteils (56) aufgenommen ist, eine Crimphülse (52), welche eine freigelegte Länge des Überzugs (12b, 14b) angrenzend an die kurze Länge des Kerns umgibt und in einer Zwischenbohrung (64) des Klemmteils (56) aufgenommen ist, und eine äußere Crimphülse (54) aufweist, welche eine Länge der äußeren Hülle (12c, 14c) angrenzend an die inner Crimphülse (52) umgibt und in einer zweiten Bohrung (60) des Klemmteils (56) aufgenommen ist, wobei die inneren und äußeren Crimphülsen (52, 54) in den Zwischen- und zweiten Bohrungen (64, 60) des Klemmteils (56) befestigt sind.

7. Verbinder (10) nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (34) eine Anzahl mit Außengewinde versehenen Schrauben aufweist, die angrenzend an den Außenumfang jeder Grundplatte entlang des Umfangs in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (44) in einer Grundplatte) durch eine ausgerichtete Durchgangsbohrung (48) in dem elastischen Teil (32) hindurchgeht und in einer dazu passenden Gewindebohrung in der anderen Grundplatte aufgenommen ist.

8. Verbinder (10) nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil (32) einen zentralen offenen Bereich (50) aufweist, der luftdicht gegenüber den Umgebungsteilen abgedichtet ist, wobei die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (24) eine Anzahl Gewindeschrauben aufweist, die angrenzend an den Außenumfang jeder der Grundplatten entlang des Umfangs in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (44) in einer Grundplatte und durch eine ausgerichtete Durchgangsbohrung (48) in dem elastischen Teil (32) hindurchgeht und in einer dazu passenden Gewindebohrung (48) in der anderen Grundplatte aufgenommen ist.

9. Verbinder (10) nach Anspruch 2 bis 6, bei welchem der elastische Teil eine ringförmige Feder ist und die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (34) eine Anzahl Gewindeschrauben aufweist, die angrenzend an den Außenumfang jeder Grundplatte entlang des Umfangs in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (44) in einer Grundplatte vorbei an der ringförmigen Feder hindurchgeht und in eine dazu passende: Gewindebohrung (48) in der anderen Grundplatte aufgenommen ist.

10. Verbinder (110) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Fasern (112, 114) mit einem Endverbinder (124, 128) an dem Ende versehen ist, das mit der anderen Faser optisch zu verbinden ist, gekennzeichnet, durch einen Linsenhalter (172) für jedes Basisteil (116, 118), wobei jeder Linsenhalter (172) eine strahl-ausweitende oder abbildende Linse (72) enthält; eine Einrichtung (176) zum Sichern des Linsenhalters (172) in der Mittenbohrung (138) des jeweiligen Basisteils (116, 118) und ein Adapterteil (140, 142) für jedes Basisteil, wobei jedes Adapterteil den Endverbinder (124, 128) der zugeordneten optischen Faser (112, 114) passend aufnehmen und den Endverbinder (124, 128) angrenzend an die in einem angrenzenden Linsenhalter (172) gehalterte Linse halten kann.

11. Verbinder (110) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisteil (116, 118) eine kreisförmige Grundplatte mit einem zylindrischen Ansatz (120, 122) mit einem kleineren Durchmesser aufweist, welcher weg von der Platte vorsteht, wobei die Mittenbohrung (138) durch den Ansatz (120, 122) und die Grundplatte verläuft.

12. Verbinder (110) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenbohrung (138) ein Innengewinde (136) aufweist, und jeder der Linsenhalter (172) und der Adapter (140, 142) zur Aufnahme in der mit Gewinde versehenen Mittenbohrung (138) ein Außengewinde aufweisen.

13. Verbinder (110) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil (132) einen zentralen freien Bereich (150) aufweist, der luftdicht von den Umgebungsteilen abgeschlossen ist, und ein Fluid mit passendem Brechungsindex in der Mittenbohrung (138) und dem freien Bereich (150) zwischen den Linsenhaltern (172) vorgesehen ist, die in den entsprechenden Mittenbohrungen (138) der Basisteile (116, 118) gehalten sind.

14. Verbinder (110) nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Adapter (140, 142) einen nach außen vorstehenden Teil (156, 168) mit Außengewinde aufweist, und jeder der Endverbinder (124, 128) eine drehbare, gefangene Mutter (126, 130) aufweist, wobei zusammen mit dem in dem Adapter (140, 142) aufgenommenden Endverbinder (124,128) die Mutter (126, 130) auf den mit Außengewinde versehenen Teil (156, 168) des Adapters (140, 142) durch Aufschrauben in Eingriff gebracht werden kann, um den Adapter (140, 142) an dem Endverbinder (124, 128) zu sichern und zu halten.

15. Verbinder (110) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Adapter (140, 142) einen nach außen vorstehenden Teil (156, 158) mit Außengewinde aufweist, und jeder der Endverbinder (124, 128) eine drehbare, eingefangene Mutter (126, 130) aufweist, wobei, wenn ein elastischer Scheibenteil (186) an der Endfläche des Gewindeteils (156, 168) und des Endverbinders (124, 128) in Position ist, der in dem Adapter (140, 142) aufgenommen ist, die Mutter (126, 130) mit dem Gewindeteil (156, 168) des Adapters (140, 142) durch Verschrauben in Eingriff gebracht werden kann, um den Adapter (140, 142) dicht am Endverbinder (124, 128) zu sichern.

16. Verbinder (110) nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (134) eine Anzahl Schrauben aufweist, die angrenzend an den Außenumfang jeder Grundplatte entlang deren Umfangs in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (144) in einer Grundplatte und eine dazu ausgerichtete Durchgangsbohrung (148) in dem elastischen Teil (132) hindurch geht und in eine passende Gewindebohrung (146) in der anderen Grundplatte einschraubbar ist.

17. Verbinder (10) nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil eine Ringfeder ist, und die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (124) eine Anzahl Gewindeschrauben aufweist, die angrenzend an den Außenumfang jeder Grundplatte entlang deren Umfang in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (144) in einer Grundplatte vorbei an der Ringschraube durchgeht und in eine passende Gewindebohrung (146) in der anderen Grundplatte schraubbar ist.

18. Verbinder (10; 110) der Ansprüche 2 bis 6, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil ein elastischer O-Ring ist, welcher zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächen aufgenommen ist, um einen luftdicht abgeschlossenen freien Bereich festzulegen, durch welchen die Lichtenergie hindurchgehen kann, wobei die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (34; 134) eine Anzahl Gewindeschrauben aufweist, welche entlang des Außenumfangs jeder Grundplatte in Abständen voneinander angeordnet sind, und jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (44; 144) in einer Grundplatte vorbei an dem O-Ring hindurchgeht und in eine passende Gewindebohrung (46; 146) in der anderen Grundplatte schraubbar ist.

19. Verbinder (10; 110) von Anspruch 1, 2, 3, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (72) eine Gradienten-Linse ist.

20. Verbinder (10; 110) nach Anspruch 1, 2, 3. 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil (32; 132) aus Materialien gebildet ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die Gummi, Weichplastik und Weichmetalle enthält.

21. Verbinder (10; 110) nach Anspruch 2 bis 6, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil eine Anzahl einzelner Federteile aufweist, und die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (34; 134) eine Anzahl Gewindeschrauben enthält, die entlang des Außenumfangs jeder der Grundplatten in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung (44; 144) in einer Grundplatte und eine Durchgangsbohrung in einem der entsprechenden Federteile hindurchgeht und in eine passende Gewindebohrung (46; 146) in der anderen Grundplatte schraubbar ist.

22. Verbinder (188) zum optischen Verbinden einer optischen Faser (112) mit einer Lichtenergiequelle, welche zumindest zum Teil von Bulkkopf umgeben ist, durch welchen die Quelle Lichtenergie übertragen kann, wobei die optische Faser (112) an einer strahl-ausweitenden oder abbildenden Linse (72) endet und die Grundplatte (116) für die Faser (112) aufweist, wobei die Grundplatte eine Mittenbohrung, welche entlang einer Achse durchgehend verläuft, und eine Einrichtung zum Sichern und Halten der Linse aufweist, gekennzeichnet durch ein elastisches Teil (132), das zwischen einander gegenüberliegenden Flächen der Grundplatte (116) und dem Bulkkopf positionierbar ist, wobei das elastische Teil (132) einen Durchgang von Lichtenergie zuläßt, und durch eine Anzahl Sicherungs- und Einstelleinrichtungen (131), welche parallel zu der Achse verlaufen und die Grundplatte (116) mit dem Bulkkopf über das dazwischen aufgenommene elastische Teil (132) verbinden, wobei die Sicherungs- und Einstelleinrichtungen individuell versetzbar sind, um eine Winkeleinstellung der Grundplatte (116) bezüglich des Bulkkopfes zu bewirken, um so die Lichtenergie zu optimieren, welche von der Quelle zu der Linse (72) und der optischen Faser (112) übertragbar ist.

23. Optischer Verbinder mit einer optischen Eingabefaser (214) und zumindest zwei optischen Abgabefasern (216, 218), die benachbart und parallel zu der Eingabefaser (214) positioniert sind; einem Basisteil (16), einer Einrichtung (56) zum Festlegen der Eingabe- und Ausgabefasern (214, 216, 218) in dem Basisteil (16); einer Einrichtung (24), um eine strahl-ausweitende oder abbildende Linse (72) in der Basiseinrichtung (16) angrenzend an die Enden der Fasern (214, 216, 218) zu halten; einem Spiegelträger (210), der einen Spiegel (212) trägt; einem elastischen Teil (32), das zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des Basisteils (16) und des Spiegelträgers (210) positionierbar ist und mit einer Anzahl Sicherungs- und Einstelleinrichtungen (34), welche das Basisteil (16) und den Spiegelträger (210) über das dazwischen aufgenommene elastische Teil (32) verbinden, wobei die Sicherungs- und Einstelleinrichtungen (34) individuelle verstellbar sind, um eine Winkeleinstellung des Spiegels (212) relativ zu dem Basisteil (16) in der Weise zu bewirken, daß ein optisches Signal, das entlang einer Eingabefaser (212) über die Linse (72) übertragen worden ist, von dem Spiegel (212) reflektiert wird, um von einer ausgewählten der beiden Abgabefasern (216, 218) aufgenommen zu werden.

24. Verbinder nach Anspruch 23. dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sicherungs- und Einstellmittels (32) mit einem Servomotor verbunden ist, der von einer Steuereinrichtung gesteuert ist, wodurch eine automatische Einstellung des Spiegels (12) möglich ist, um das Signal zu der einen ausgewählten (Faser) der Abgabefasern (216, 218) zu reflektieren.

25. Verbinder nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Mikrocomputer und eine mit dem Mikrocomputer verbundene Rückkopplungseinrichtung aufweist, um eine Wiederholbarkeit des Positionierens des Spiegels entsprechend einem Einstellbefehl sicherzustellen.

26. Verbinder nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung aufweist: ein Material (228), das die Abgabefasern (216, 218) umgibt, und einen höheren Brechungsindex als deren Beschichtung hat, wobei das Material (228) dazu dient, Licht einzufangen, das aus der Beschichtung austritt; einen Halter (220), um die Enden von zumindest drei symmetrisch angeordneten Fasern (222) mit dem Material (228) als Wiederlager zu halten, und eine Überwachungseinrichtung (230), welche mit den symmetrisch angeordneten Fasern (222) verbunden ist, um die Menge an Lichtenergie in dem Material (228) zu überwachen und um ein Signal an dem Mikrocomputer zu erzeugen, wodurch der Spiegel (212) eingestellt werden kann um sicherzustellen, daß eine geforderte Menge an Lichtenergie an die ausgewählte Abgabefaser (216, 218) übertragen wird, wobei die Menge an Lichtenergie in dem Material (228) eine Anzeige der Menge an Lichtenergie schafft, welche entlang der Abgabefaser (216, 218) übertragen worden ist.

27. Optischer Verbinder nach Anspruch 1 mit einer Anzahl von ersten parallelen, symmetrisch angeordneten, optischen Fasern (12) und einer entsprechenden Anzahl von zweiten parallelen, symmetrisch angeordneten, optischen Fasern (14), einer ersten Einrichtung, welche die erste Anzahl Fasern (12) in einem ersten Basisteil festlegt; einer zweiten Einrichtung, welche die zweite Anzahl Fasern (14) in einem zweiten Basisteil festlegt; einer ersten Einrichtung, welche eine erste strahl-ausweitende Linse in dem ersten Basisteil angrenzend an die Enden der ersten Fasern hält, und einer zweiten Einrichtung, welche eine zweite strahl-ausweitende Linse in dem zweiten Basisteil angrenzend an die Enden der zweiten Fasern hält, wobei ein optisches Signal, das entlang einer Faser durchgelassen worden ist, welche einer der Basisteile zugeordnet ist, durch Einstellen der Sicherungs- und Einstellmittel ausgerichtet werden kann, um durch eine ausgewählte der Fasern aufgenommen zu werden, welche dem anderen Basisteil zugeordnet ist.

28. Verbinder nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Sicherungs- und Einstellmittel (34) mit einem Servomotor verbunden ist, welcher von einer Steuereinrichtung gesteuert ist, wobei ein automatisches Einstellen der Basisteile relativ zueinander möglich ist.

29. Verbinder nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Mikrocomputer und Rückkopplungseinrichtungen aufweist, welche mit dem Mikrocomputer verbunden sind, um eine Wiederholbarkeit der automatischen Einstellung der Basisteile zu gewährleisten.

30. Verbinder nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung für jedes Basisteil aufweist: ein Material (228), das die den Basisteil zugeordneten Fasern umgibt und einen höheren Brechungsindex hat, als die Beschichtung der Fasern, wobei das Material (228) dazu dient, Lichtenergie einzufangen, die aus der Beschichtung einer der Fasern austritt; einen Halter (220), um die Enden von zumindest drei symmetrisch angeordneten Fasern (222) mit dem Material als Widerlager zu halten, und eine Überwachungseinrichtung (230), welche mit den symmetrisch angeordneten Fasern (222) verbunden ist, um die Menge an Lichtenergie in dem Material (228) zu überwachen und um ein Signal an dem Mikrocomputer zu erzeugen, wobei die Basisteile entsprechend dem Signal eingestellt werden können, um sicherzustellen, daß eine geforderte Menge an Lichtenergie von der einen Faser zu der anderen ausgewählten Faser übertragen wird, wobei die Menge an Lichtenergie in dem Material (228) eine Anzeige für die Menge an Lichtenergie schafft, die entlang der ausgewählten anderen Faser übertragen worden ist.

31. System zum Überwachen der übertragenen Lichtenergie in einer lichtaufnehmenden, optischen Faser (12, 112), die in einem Verbinder enthalten ist, wie er in Anspruch 1, 10 oder 22 definiert ist, mit einem transparenten Material (228), das einen Teil der Beschichtung der Faser umgibt, wobei das Material (228) einen höheren Brechungsindex als die Beschichtung hat und dazu dient, Licht einzufangen, das aus der Beschichtung austritt; einen Halter (220), welcher die Enden von zumindest drei symmetrisch angeordneten Fasern (222) mit dem Material (228) als Widerlager hält, eine Überwachungseinrichtung (230), welche mit den symmetrisch angeordneten Fasern (222) verbunden ist, um die Menge an Lichtenergie in dem Material (228) zu überwachen, welche Menge eine Anzeige der Menge an Lichtenergie schafft, welche entlang der aufnehmenden Faser (12, 112) übertragen worden ist.

32. System zum Überwachen der übertragenen Lichtenergie in einer lichtaufnehmenden, optischen Faser (12), die in einem Verbinder enthalten ist, wie er in Fig. 5 festgelegt ist, mit einem transparenten Material (282), welches einen Teil der Beschichtung der Faser (12) in dem Faserklemmteil umgibt, wobei das Material (282) einen höheren Brechungsindex als die Beschichtung hat und dazu dient, Licht einzufangen, das aus der Beschichtung austritt; mit zumindest einer Bohrung (288), welche radial durch den Klemmteil (278) verläuft und an dem Material (282) endet; eine Überwachungsfaser (290), welche in der Bohrung (288) gehalten sind, wobei ihr Ende mit dem Material (282) in Kontakt steht und mit einer Überwachungseinrichtung, welche mit der Überwachungsfaser verbunden ist, um die Menge an Lichtenergie in dem Material (282) zu überwachen, welche Menge eine Anzeige der Menge an Lichtenergie schafft, welche entlang der auf nehmenden Faser (12) übertragen worden ist.

33. Verfahren, um die Lichtenergie zu optimieren, die von einer optischen Faser (12, 112; 14, 114) zu einer anderen optischen Faser (14, 114; 12, 112) in einem Verbinder (10; 110) gemäß Anspruch 1 übertragbar ist, bei welchem die Fasern im allgemeinen in einer Position für eine Energieübertragung dazwischen gehalten werden, ein optisches Testsignal entlang einer Faser übertragen wird; die andere Faser überwacht wird, um die Stärke des dabei empfangenen Testsignals zu bestimmen, und die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (34; 134) eingestellt werden, um die gegenseitige Winkelausrichtung der einander gegenüberliegenden Flächen der Gehäuseteile (16, 18; 116, 118) zu ändern, bis das empfangene Signal in der gewünschten Stärke vorliegt, wodurch angezeigt wird, daß keine weitere Einstellung mehr erforderlich ist.

34. Verfahren zum Optimieren der Lichtenergie, die von einer optischen Faser (214) zu einer anderen optischen Faser (216, 218) in einem Verbinder gemäß Anspruch 23 übertragbar ist, bei welchem die Fasern im allgemeinen in einer entsprechenden Position für eine Energieübertragung dazwischen gehalten werden; ein optisches Signal entlang der einen Faser (214) für eine Reflexion an dem Spiegel (212) in Richtung der anderen Faser (216, 218) übertragen wird; die andere Faser 216, 218) überwacht wird, um die Stärke des dabei aufgenommenen, optischen Signals zu bestimmen, und die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (34) eingestellt werden, um die relative Winkelposition der ersten und zweiten Gehäuseteile (16, 210) zu ändern, bis das empfangene Signal in der geforderten Stärke vorliegt, wodurch angezeigt wird, daß keine weitere Einstellung mehr erforderlich ist.

35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, bei welchem die andere Faser (216, 218) ein transparentes Material (228) hat, das einen Teil der Beschichtung umgibt, welches Material (228) einen höheren Brechungsindex als die Beschichtung hat und dazu dient, Licht einzufangen, das aus der Beschichtung austritt und wobei der Überwachungsschritt die Schritte enthält, zumindest eine Überwachungsfaser (222) sichern, so daß deren Ende in Kontakt mit dem Material (228) steht, und Verbinden des anderen Endes der Überwachungsfaser mit einem Monitor (32).

36. Verbinder (260) zum optischen Verbinden eines Paars optischer Fasern (248, 270) in einer End-zu-End-Beziehung, wobei jeder der Fasern angrenzend an eine strahl-ausweitende Linse (246, 268) endet, gekennzeichnet durch langgestreckte, zylindrische Gehäuseeinheiten (262) mit einem Außengewindeteil (264) an einem Ende und einer Anzahl entlang des Umfangs in gleichem Abstand voneinander angeordneter, radial ausgerichteter Durchgangsbohrungen (242) an dem anderen Ende; eine erste Klemmeinrichtung (266), die eine (270) der Fasern und eine zugeordnete Linse (268) hält und eine Schraubmutter (274) trägt, welche mit dem Gewindeteil (264) in Eingriff bringbar ist, um die erste Klemmeinrichtung (266) in der Gehäuseeinheit (262) in einer vorherbestimmten Position zu sichern und zu halten; eine zweite Klemmeinrichtung (244), welche die andere (248) der Fasern und eine zugeordnete Linse (246) hält, wobei die zweite Klemmteil (244) eine elastische Abdeckung (250) und eine Anzahl entlang des Umfangs in gleichen Abständen voneinander angeordneten Gewindebohrungen (252) an einem Ende gegenüber der dadurch gehaltenen Linse (246) hat, wobei jede der Gewindebohrungen (252) zu einer entsprechenden Durchgangsbohrung (242) ausrichtbar ist, wenn der zweite Klemmteil (244) in der Gehäuseeinheit (262) positioniert ist, und durch radial verlaufende Sicherungs- und Einstellmittel (254), welche durch die Durchgangsbohrungen (242) hindurchgehen und mit den Gewindebohrungen (252) in Eingriff stehen, wobei die Sicherungs- und Einstellmittel (254) individuell drehbar einstellbar sind, um eine Winkeleinstellung des zweiten Klemmteils (244) realtiv zu dem Gehäuse (262) und dem ersten Klemmteil (266) zu bewirken, um so die Lichtenergie zu optimieren, die von einer Faser und deren Linse zu der anderen Linse und deren Faser übertragbar ist.

37. Verbinder zum optischen Verbinden einer optischen Faser (248) mit einer Lichtenergiequelle, welche zumindest zum Teil von einem Bulkkopf umgeben ist, über welchen die Quelle Lichtenergie übertragen kann, gekennzeichnet durch eine Gehäuseeinheit (232), die an dem Bulkkopf befestigbar ist und einen zylindrischen Teil (238) aufweist, der sich weg von dem Bulkkopf erstreckt und im allgemeinen bezüglich dem Weg der Lichtenergie ausgerichtet ist, wobei der zylindrische Teil (238) eine Anzahl entlang des Umfangs in gleichen Abständen voneinander angeordneten, radial ausgerichteten Durchgangsbohrungen (242) an dem dem Bulkkopf gegenüberliegenden Ende aufweist;

eine Klemmeinrichtung (244), welche die Faser (248) und eine zugeordnete strahl-ausweitende Linse (246) angrenzend an das Ende der Faser (248) enthält, wobei das Klemmteil (244) eine sie umgebende elastische Abdeckung und eine Anzahl am Umfang in gleichen Abständen voneinander angeordneten Gewindebohrungen (252) an dem der Linse (246) gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei jede der Gewindebohrungen (252) mit einer der entsprechenden Durchgangsbohrungen (242) ausrichtbar ist, wenn das Klemmteil (244) in dem zylindrischen Teil (238) positioniert ist, und radial verlaufende Sicherungs- und Einstellmittel (254), die durch die Durchgangsbohrungen (242) hindurchgehen und mit den Gewindebohrungen (252) in Eingriff stehen, wobei die Sicherungs- und Einstellmittel (254) individuell verstellbar sind, um eine Winkeleinstellung des Klemmteils (244) relativ zu der Gehäuseeinheit (232) zu bewirken, um so die Lichtenergie zu optimieren, welche von der Quelle zu der Linse (246) und der optischen Faser (248) übertragbar ist.

38. Verfahren zum Optimieren der Lichtenergie, die an eine optische Faser (248) in einem Verbinder gemäß dem Anspruch 36 übertragbar ist, bei welchem die Faser im allgemeinen in einer Position für eine Energieübertragung gehalten wird, ein optischer Testsignalstrahl über die strahl-ausweitende Linse in die optische Faser (248) übertragen wird; die Faser (248) überwacht wird, um die Stärke des dabei empfangenen Testsignals zu bestimmen, und die Sicherungs- und Einstelleinrichtungen (254) eingestellt werden, um die axiale Neigung der Halteeinrichtung (244) relativ zu der Gehäuseeinrichtung (232) und zu dem Eingangsstrahl zu ändern, bis das empfangene Signal in der geforderten Stärke vorliegt, wodurch angezeigt wird, daß keine weitere Einstellung erforderlich ist.

39. Verfahren nach Anspruch 33, 34 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die geforderte Stärke des empfangenen Signals geringer ist als die maximale Stärke des empfangenen Signals, das in dem Verbinder erhaltbar ist, wobei der Verbinder als ein optischer Signaldämpfer verwendbar ist.

40. Optischer Strahlteiler, gekennzeichnet durch einen Strahlteiler-Halter (292) mit rechteckigem Querschnitt und einem diagonal angeordneten, darin gehalterten Strahlteiler-Spiegel; einem Halteteil (298) an jeder der vier Seiten des Strahlteiler- Halters, wobei jeder Halteteil einen optischen Zugang durch eine Öffnung (300) zu dem Spiegel zuläßt; ein elastisches Teil (302) an jedem Halteteil; eine Basisplatte (294) an jedem elastischem Teil (302); Sicherungs- und Einstellmittel (304), welche durch jede Basisplatte (294) und deren zugeordnetes elastisches Teil (302) für eine Aufnahme in dem zugeordneten Halteteil (298) verlaufen, und einen Anschlußteil an jeder Basisplatte (294), um angrenzend an die Zugangsöffnung (300) ein Klemmteil, das ein Faserende angrenzend an eine strahl-ausweitende oder abbildende Linse hält, wobei die Sicherungs- und Einstellmittel (304) einzeln einstellbar sind, um die Winkelposition jeder Basisplatte (294) relativ zu dem Strahlteiler-Halter einzustellen, um so an jeder Empfängerfaser die geforderte Signalstärke eines optischen Signals zu erhalten, das in den Strahlteiler von einer Sender-Faser aus eintritt.

41. Verbinder zum optischen Verbinden eines Paares optischer Fasern (448, 470) in einer End-zu-End-Beziehung, wobei jede der Fasern angrenzend an eine strahl-ausweitende Linse (446, 468) endet mit einer langgestreckten zylindrischen Gehäuseeinheit (462); einem ersten Klemmteil (466), das eine (470) der Fasern und eine zugeordnete Linse (468) enthält, und eine Einrichtung (478) hat, die mit der Gehäuseeinheit (462) in Eingriff bringbar ist, um das erste Klemmteil (466) in der Gehäuseeinheit in einer vorherbestimmten Position zu sichern; einem zweiten Klemmteil (444), welches die andere (448) der Fasern und eine zugeordnete Linse (446) enthält, wobei das zweite Klemmteil (444) einen ringförmigen Abstandshalter mit einem kugelförmigen Oberflächenteil hat und in der Gehäuseeinheit (462) zusammen mit der Linse (446) angrenzend an die Linse (468) des ersten Klemmteils (466) positionierbar ist und der Abstandhalter in Eingriff mit einer inneren Fläche der Gehäuseeinrichtung (462) steht, und radial verlaufenden Sicherungs- und Einstellmitteln (454), welche sich durch die Gehäuseeinheit (462) erstrecken und mit dem zweiten Klemmteil (444) an deren einen Ende in Eingriff stehen, wobei die Sicherungs- und Einstellmittel (454) individuell verstellbar sind, um eine Winkeleinstellung des zweiten Klemmteils (454) relativ zu der Gehäuseeinheit (462) und des ersten Klemmteils (468) zu bewirken, um so die Lichtenergie zu optimieren, welche von einer Faser und deren Linse zu der anderen Linse und deren Faser übertragbar ist.

42. Verbinder nach Anspruch 41, bei welchem die Gehäuseeinheit (462) eine Anzahl am Umfang in Abstand voneinander angeordneten Durchgangsbohrungen (442) aufweist, und jedes der Sicherungs- und Einstellmittel (454) eine Gewindeschraube ist, die in eine der entsprechenden Bohrungen (442) einschraubbar ist, um dadurch in Eingriff mit dem zweiten Klemmteil (444) zu kommen.

43. Verbinder nach Anspruch 41 und 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseeinheit (462) einen Teil (464) mit Außengewinde an einem Ende hat, und jede der Klemmeinrichtungen eine Mutter (474) trägt, um mit einer der entsprechenden Gewindeteile an der Gehäuseeinheit durch Verschrauben in Eingriff zu kommen.

44. Verbinder nach Anspruch 41, 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter ein kugelförmiges Teil (450) ist, durch welchen das Klemmteil (444) hindurchgeht, wobei der kugelförmige Teil (450) in dem Gehäuseteil (462) unterbringbar und als eine Drehpunkt für das zweite Klemmteil (444) dient.

45. Verbinder (300; 600) zum optischen Verbinden eines Paars optischer Fasern (312, 314; 612, 614) in einer End-zu-End-Beziehung, wobei jede der Fasern an einer strahl-ausweitenden oder abbildenden Linse endet, mit einem Basisteil (316, 318; 616, 618) für jede der Fasern, wobei jedes der Grundteile eine Mittenbohrung aufweist, die durchgehend entlang einer Achse verläuft, und eine Einrichtung aufweist, um eine der Linsen zu sichern; einem Abstandhalter zwischen gegenüberliegenden Flächen der Basisteile, wobei der Abstandhalter einen Lichtdurchgang erlaubt und ein Kippen eines Basisteils (316, 318; 616, 618) relativ zu dem anderen (318, 316; 618, 616) erlaubt, und mit Sicherungs- und Einstellmittelns (334; 634), welche parallel zu der Achse verlaufen und die Grundteile (316, 318; 616, 618) mit dem Abstandshalter dazwischen verbinden, wobei die Sicherungs- und Einstellmittel (334; 634) einzeln einstellbar sind, um eine Winkeleinstellung eines Basisteils (316, 318; 616, 618) relativ zu dem anderen (318, 316; 618, 616) zu bewirken, um so die Lichtenergie zu optimieren, die von einer Faser und deren Linse zu der anderen Linse und deren Faser übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter einen halbkugelförmigen Vorsprung (332) aufweist, der von der gegenüberliegenden Fläche eines Basisteils (318) vorsteht, wobei ein äußerer Teil des Vorsprungs festsitzend in einer Vertiefung (336) aufnehmbar ist, die in der gegenüberliegenden Fläche des anderen Basisteils (316) vorgesehen ist.

46. Verbinder (300) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (336) zylindrisch ist und ihr Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Vorsprungs ist.

47. Verbinder (300) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (336) kugelförmige ist und zu der kugelförmigen Gestalt des Vorsprungs paßt.

48. Verbinder (300) nach Anspruch 46 oder 47 mit einer Abdichteinrichtung, welche zwischen dem Vorsprung (332) und der Ausnehmung (336) positioniert ist.

49. Verbinder (300) nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungs- und Einstellmittel (336) eine Anzahl Gewindeschrauben aufweist, die an und entlang dem Außenumfang des Verbinders in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung in einem Basisteil (316) hindurchgeht und in eine dazu passende Gewindebohrung in dem anderen Basisteil (318) schraubbar ist.

50. Verbinder (600) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Fläche mindestens eines der Basisteile (16) als eine im allgemeinen kugelförmige Fläche (336) ausgebildet ist, wobei die Fläche die abstandshaltende Einrichtung darstellt.

51. Verbinder (600) nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungs- und Einstelleinrichtung (634) eine Anzahl Gewindeschrauben aufweist, die an dem Außenumfang des Verbinders in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei jede Schraube durch eine Durchgangsbohrung in einem Basisteil (616) hindurchgeht und in eine passende Gewindebohrung in dem anderen Basisteil (618) schraubbar ist.

52. Verbinder (600) nach Anspruch 51, gekennzeichnet durch ein elastisches Teil (632), das zwischen dem Kopf jeder Schraube und der angrenzenden Fläche des einen Basisteils (616) aufgenommen ist.

53. Verfahren zum Optimieren der Lichtenergie, welche von einer Lichtquelle an eine optische Faser (248) in einem Verbinder (260) nach Anspruch 39 übertragbar ist, bei welchem die Faser im allgemeinen in einer Position für eine Energieübertragung gehalten wird, Lichtenergie von der Quelle für eine Aufnahme durch die optische Faser (248) übertragen wird;

die Faser (248) überwacht wird, um die Stärke der dabei empfangenen, übertragenen Energie zu bestimmen, und die Sicherungs- und Einstellmittel (254) eingestellt werden, um die Winkelposition des Klemmteils (244) relativ zu der Gehäuseeinheit (262) zu ändern, bis die empfangene Energie in der geforderten Stärke vorliegt, wodurch angezeigt wird, daß keine weitere Einstellung notwendig ist.

54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die geforderte Stärke der empfangenen Energie kleiner ist als die Maximalstärke der empfangenen Energie, die in dem Verbinder erhaltbar ist, wobei dieser als ein optischer Signaldämpfer verwendbar ist.

55. Verfahren nach Anspruch 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine zweite optische Faser (270) enthält, die in einer strahl-ausweitenden Linse (268) endet und in der Gehäuseeinheit (262) in einer vorherbestimmten Position gehalten ist.