DE68922392T2

DE68922392T2 - Steckerstift für linear polarisiertes Licht übertragende optische Faser und faseroptischer Stecker unter Verwendung desselben.

Info

Publication number: DE68922392T2
Application number: DE68922392T
Authority: DE
Inventors: Ryo Nagase; Juichi Noda; Etsuji Sugita
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-23
Also published as: DE68922392D1; US5016970A; EP0413844A1; EP0413844B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker für eine optische Faser, die linear polarisiertes Licht übertragen kann, sowie einen optischen Faserverbinder für derartige optische Fasern unter Verwendung eines derartigen Steckers gemäß den Gattungsabschnitten von Anspruch 1 und 9.
Ein dem Gattungsanspruch entsprechender Stecker ist in Fig. 2 dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Darüber hinaus sind ein Stecker und ein derartiger Verbinder bereits im Dokument D1 (EP-A-0 226 780) offenbart, das einen optischen Verbinder beschreibt, der eine die Polarisation aufrechterhaltende optische Faser umfaßt, die die Polarisationsebene aufrecht erhält, indem in einer vorgegebenen tatsächlichen Richtung senkrecht zur optischen Achse der optischen Faser Spannung ausgeübt wird. Die Faser wird in einen Stecker, dessen Querschnitt senkrecht zur optischen Achse eine ovale Öffnung aufweist, eingeführt und mit einem Klebstoff darin befestigt. Die große Achse der ovalen Öffnung fällt mit der Richtung zusammen, in der die Spannung auf die Faser ausgeübt wird, und die kleine Achse derselben entspricht ungefähr dem Durchmesser der Faser.
Dokument EP-A-0 272 112 offenbart einen optischen Faserverbinder, wobei der Verbinder eine Einrichtung umfaßt, die eine Bohrung aufweist, die der Aufnahme eines blanken Endabschnitts bzw. blanker Endabschnitte eines Lichtleitkabels dient, wobei die Einrichtung von einem Körper aus Dichtungsmaterial und einem Element aus durch Wärme rückverformbaren Material umgeben ist. Nach dem Einführen des Kabels bzw. der Kabel wird das Element rückverformt und drückt das Dichtungsmaterial in engen Kontakt mit der Einrichtung und dem Kabel bzw. den Kabeln.
Ein Stecker wird bei einem optischen Faserverbinder meist dazu benutzt, eine optische Faser mit anderen optischen Fasern oder optischen Bauteilen zu verbinden, jedoch sind auch andere Einsatzgebiete, wie beispielsweise die Verwendung in einem Kollimator, in einem LD-Modul und in einem optischen Faseranschluß bekannt.
Herkömmlichrweise gibt es zwei Arten von Steckern, die sich beide für Einmodenlichtleitfasern eignen. Eine Art ist ein in Fig. 1 dargestellter Zirkoniumdioxid-Stecker, der einen aus Zirkoniumdioxidkeramik bestehenden Einsatzbereich 1 mit einem Loch 2 für eine optische Faser umfaßt, einen aus rostfreiem Stahl bestehenden Flanschbereich 3 mit einem offenen Ende 4 zur Aufnahme einer beschichteten optischen Faser mit einem sich verjüngenden Innendurchmesser zwischen einem das offene Ende 4 einschließenden Teil, der einen kleineren Durchmesser aufweist, und einem weiteren, ein anderes Ende einschließenden Teil, das an dem Einsatzbereich 1 angebracht wird, der einen größeren Durchmesser aufweist, sowie eine Keillängsnut 5, die Verbindungskeile eines Steckergehäuses aufnimmt, in dem der Stecker installiert werden soll.
Eine andere Art ist ein Kapillarstecker, wie er im Dokument P.A. von J. vol. 5, Nr. 130 (P-76) [807], 20. August 1981 und JP-A-5667812 offenbart ist und in Fig. 2 dargestellt ist, der einen Einsatzabschnitt 11 mit einem offenen Ende 12 zur Aufnahme einer beschichteten optischen Faser umfaßt, ein aus Aluminiumoxidkeramik bestehendes Kapillarröhrchen 13 mit einem Loch 14 für eine optische Faser, das an einein anderen Ende des Einsatzbereiches angebracht ist, sowie eine Keillängsnut 15 zur Aufnahme von Verbindungskeilen eines Steckergehäuses, in dem der Stecker installiert werden soll. Diese Art Stecker kann des weiteren eine Öffnung 16 an einein unteren Ende der Keillängsnut 15 aufweisen, deren Rolle weiter unten erläutert wird.
Von diesen beiden Arten wird normalerweise die aus Zirkoniumdioxid bestehende Art in Fig. 1 vorgezogen, da sie aufgrund höherer Härte und Biegefestigkeit des Einsatzbereiches 1 sehr zuverlässig ist, aufgrund ihrer einfachen Konstruktion kostengünstig ist und in der Funktion stabil ist. Letzteres liegt darin begründet, daß Zirkoniumdioxidkeramik einen niedrigeren Elastizitätsmodul aufweist als Aluminiumoxidkeramik, so daß durch das Polieren der Enden von Steckern zu runder Form und Gegeneinanderpressen ihrer Mittelachsen die Faserkerne durch die Verformung der Ränder von Steckern auch dann in physischem Kontakt gehalten werden können, wenn die Fasern in die Stecker gezogen werden sollten.
Inzwischen gibt es Einmoden-Polarisationsaufrechterhaltungslichtleitfasern (im folgenden als SMPM-Fasern (single mode polarization maintaining optical fibers) bezeichnet), die linear polarisiertes Licht leiten können, wobei sein Polarisationszustand aufrechterhalten wird. Das heißt, die SMPM- Faser kann den Polarisationszustand des polarisierten Lichtes aufrechterhalten, das entlang der doppeltbrechenden Achsen der optischen Faser linear polarisiert ist. Diese Eigenschaft wird im allgemeinen anhand eines Parameters bewertet, der als Extinktionsverhältnis bezeichnet wird, das ein Verhältnis einer Ausgangsleistung des linear polarisierten Lichtes, das in einer Richtung einer Hauptachse der doppeltbrechenden Achsen eintritt, zu dem in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse ist. Dieses Extinktionsverhältnis kann bei einer kurzen SMPM-Faser von ungefähr 10 m Länge einen Wert in einem Bereich von -40 bis -50 dB haben. Bei einer derartigen SMPM-Faser kann das Extinktionsverhältnis, wenn die inneren Spannungen durch Biegen der optischen Faser erzeugt werden, aufgrund des Auftretens weiterer Doppelbrechungen im inneren der optischen Faser zunehmen.
Beim Anbringen der optischen Faser an den Zirkoniumdioxid- Stecker in Fig. 1 werden die Epoxydharzklebstoffe A über das offene Ende 4 des Flanschabschnitts 3 wie in Fig. 3(A) eingetropft, und die Luft im Inneren des Flanschbereiches 3 wird über das Loch 2 des Einsatzbereiches l durch Vakuumpumpen entzogen, wie dies in Fig. 3(B) dargestellt ist, um das Innere des Steckers mit Klebstoffen A zu füllen. Die optische Faser wird dann in den Stecker eingeführt, und durch Erwärmung bis zum Erstarren der Klebstoffe A befestigt.
Bei diesem Vorgang des Einfüllens der Klebstoffe treten die Luftblasen B aufgrund des sich verjüngenden Innendurchmessers des Flanschbereiches 3 in diesem Abschnitt häufig an der Verbindung zwischen dem Einsatzbereich 1 und dem Flanschbereich 3 auf, wie dies in Fig. 3(C) dargestellt ist. Wenn der Klebstoff A erstarrt und sich derartige Blasen B in der Nähe der Verbindung zwischen dem Einsatzbereich 1 und dem Flanschbereich 3 befinden, verursacht die Volumenverringerung, die mit dem Erstarren der ungleichmäßig verteilten Klebstoffe A einhergeht, eine äußere Spannung, die auf die optische Faser 6 wirkt, wie dies in Fig. 3(D) dargestellt ist. In Fig. 3(D) ist die Biegung der optischen Faser 6 der Eindeutigkeit wegen übertrieben und diese optische Faser 6 kommt aus der beschichteten optischen Faser 7, die über das offene Ende 4 des Flanschbereiches 3 eingeführt wird. Eine derartige äußere Spannung ist, wie oben erwähnt, bei Einzelmoden-Lichtleitfasern kein Problem, kann jedoch bei den SMPM-Fasern zu einer Erhöhung des Extinktionsverhältnisses führen.
Bei den Kapillarsteckern in Fig. 2 kann die Öffnung 16 an der Unterseite der Keillängsnut 15 vorhanden sein, um wie oben erwähnt, die Luft aus dem Inneren des Einsatzbereiches 11 zu entfernen, jedoch kann diese Öffnung 16 nicht in der Nähe der Verbindung des Einsatzbereiches 11 und des Kapillarröhrchens 13 hergestellt werden, da dieser Bereich einen Teil eines Abschnitts darstellt, der in eine Einrichthülse eines Zwischenstücks eingeführt wird, in dem zwei Stecker miteinander in Kontakt gebracht werden, so daß die Luftblasen, die in diesem Bereich auftreten, nicht entfernt werden können.
Daher kommt es bei den SMPM-Fasern zur Verschlechterung des Extinktionsverhältnisses, die auftritt, wenn sie an dem Stecker an dem optischen Faserverbinder angebracht sind.
Bei dem optischen Faserverbinder ist ein weitverbreiteter Typ ein FC-Lichtleitfaserverbinder, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Bei diesem FC-Lichtleitfaserverbinder wird eine optische Faser, die aus einer beschichteten optischen Faser 20 stammt, an einem Mittelpunkt einer Abschlußfläche eines Steckers 21 angebracht, der in einem Steckergehäuse 22 angebracht wird und in eine Einrichthülse 23 eingeführt wird, in der die andere Abschlußfläche des Steckers 21 mit einer Abschlußfläche eines weiteren Steckers in Kontakt gebracht wird, der von der gegenüberliegenden Seite der Einrichthülse 23 eingeführt wird, da der Stecker 21 durch eine Feder 24 entlang seiner Mittelachse gedrückt wird.
Bei einem derartigen optischen Faserverbinder für Einzelmoden-Lichtleitfasern werden die Verbindungskeile des Steckergehäuses mit der Keillängsnut des Steckers in Eingriff gebracht, so daß die Drehung des Steckers eingeschränkt ist und die optischen Fasern in einem gewünschten Winkel zueinander um ihre Mittelachsen in Kontakt gebracht werden können, wie dies in Fig. 5(A) dargestellt ist.
Des weiteren ist bei einem derartigen optischen Faserverbinder für Einzelmoden-Lichtleitfasern der Stecker nicht starr in bezug auf das Steckergehäuse befestigt, um eine gewisse äußere Spannung zu ermöglichen und die Stabilität zu verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß ungefähr 0,2 mm Zwischenraum zwischen den Verbindungskeilen des Steckergehäuses und der Keillängsnut des Steckers gelassen werden, wie dies in Fig. 5(B) dargestellt ist.
Wenn jedoch ein derartiger optischer Faserverbinder für SMPM-Fasern eingesetzt wird, kann die Änderung des Winkels der optischen Fasern zueinander aufgrund dieses Zwischenraums zu einer Verschlechterung des Extinktionsverhältnisses als Folge der abweichenden Winkelbeziehung der optischen Fasern führen. Im allgemeinen muß dieser relative Winkel in einem Bereich von 0,5º für das Extinktionsverhältnis von -40 dB sein, bzw. in einem Bereich von 20 für das Extinktionsverhältnis von -30 dB.
Bei dem FC-Lichtleitfaserverbinder mit ungefähr 0,2 mm Zwischenraum zwischen den Verbindungskeilen des Steckergehäuses und der Keillängsnut des Steckers beträgt die maximale Abweichung des relativen Winkels bei einem Stecker, dessen Flanschbereich einen Außendurchmesser von 4,6 mm hat:
tang&supmin;¹ (0,2/2,3) 5º
wobei das Extinktionsverhältnis beträgt:
10 log(tan²(5º)) -21 dB
was in der Praxis als nicht zufriedenstellend gilt.
Darüber hinaus wird bei dem FC-Lichtleitfaserverbinder in Fig. 4 das Drehmoment zum Drehen des Steckers durch das Anziehen der Kupplungsmutter um das Steckergehäuse 22 bei der Verbindung erzeugt, so daß sich das Extinktionsverhältnis weiter verschlechtern kann.
Fig. 6 zeigt die Extinktionsverhältnisse als eine Funktion einer Anzahl von Verbindungs- und Trennvorgängen, die durch Versuche unter Verwendung eines FC-Lichtleitfaserverbinders für SMPM-Fasern erzielt wurden. Wie sich aus dieser Fig. 6 leicht ersehen läßt, wird der Winkel des Steckers bei jedem Verbindungsvorgang willkürlich verändert, so daß das Extinktionsverhältnis stark schwankt, was bedeutet, daß die Funktion nicht stabil ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Stecker für optische Fasern zu schaffen, die linear polarisiertes Licht übertragen, sowie einen optischen Faserverbinder unter Verwendung eines derartigen Steckers, der die Verschlechterung und Schwankung des Extinktionsverhältnisses verhindern kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und 9 erfüllt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
Fig. 1 ist eine als Längsschnitt ausgeführte Ansicht eines herkömmlichen Zirkoniumdioxid-Steckers.
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht eines herkömmlichen Kapillarsteckers.
Fig. 3(A) (B), (C) und (D) sind Längsansichten und Längsschnittsansichten eines herkömmlichen Zirkoniumdioxid-Steckers zur Erläuterung des Einfüllens von Klebstoffen in das Innere des Steckers und der Anbringung optischer Fasern an dem Stecker.
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen FC-Lichtleitfaserverbinders.
Fig. 5(A) und (B) sind Querschnittansichten eines herkömmlichen optischen Faserverbinders zur Erläuterung der Positionierung eines Steckers in bezug auf ein Steckergehäuse.
Fig. 6 ist ein Diagramm des Extinktionsverhältnisses als Funktion der Anzahl von Verbindungs- und Trennvorgängen bei einem herkömmlichen optischen Faserverbinder, der für SMPM-Fasern zur Übertragung von linear polarisiertem Licht eingesetzt wird.
Fig. 7(A) und (B) sind eine Längsschnittansicht bzw. eine Seitenansicht einer Ausführung eines Steckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8(A), (B), (C) und (D) sind Längsansichten des Steckers in Fig. 7(A) und (B) zur Erläuterung des Anbringens optischer Fasern an den Stecker.
Fig. 8(E) ist eine Längsschnittansicht des Steckers in Fig. 7(A) und (B) zur Erläuterung der Anbringung optischer Fasern an dem Stecker.
Fig. 9(A), (B) und (C) sind Diagramme, die die Häufigkeit des Auftretens unterschiedlicher Extinktionsverhältnisse bei Versuchen mit dem Stecker in Fig. 7(A) und (B) mit zwei, drei bzw. vier Öffnungen zeigen.
Fig. 10 ist ein Diagramm, das die Häufigkeit des Auftretens unterschiedlicher Extinktionsverhältnisse bei Versuchen mit dem Stecker in Fig. 7(A) und (B) und einem herkömmlichen Zirkoniumdioxid- Stecker zeigt.
Fig. 11(A) und (B) sind Längs- und Querschnittansichten einer weiteren Ausführung eines Steckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12(A) und (B) sind eine Längsschnittansicht bzw. eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung eines Steckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13(A) und (B) sind Längsschnittansichten zweier Ausführungen eines Kollimators, bei dem der Stecker in Fig. 12(A) und (B) eingesetzt wird.
Fig. 14 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführung eines LD-Moduls, bei dem der Stecker in Fig. 12(A) und (B) eingesetzt wird.
Fig. 15 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführung eines optischen Faseranschlusses, bei dem der Stecker in Fig. 12(A) und (B) eingesetzt wird.
Fig. 16 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführung eines optischen Faserverbinders, bei dem ein Stecker gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
Fig. 17(A) und (B) sind eine Seitenansicht und eine Längsanschnittansicht eines Steckergehäuses des optischen Faserverbinders in Fig. 16.
Fig. 18(A) und (B) sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer Ausführung eines Zwischenteils des optischen Faserverbinders in Fig. 16.
Fig. 19 (A) und (B) sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer weiteren Ausführung eines Zwischenteils des optischen Faserverbinders in Fig. 16.
Fig. 20 ist eine Querschnittansicht eines Steckergehäuses, eines Zwischenteils und eines Steckers in dem optischen Faserverbinder in Fig. 16 zur Erläuterung der Positionierung des Steckers in bezug auf das Steckergehäuse.
Fig. 21 ist ein Diagramm des Extinktionsverhältnisses als Funktion der Anzahl von Verbindungs- und Trennvorgängen für den optischen Faserverbinder in Fig. 16, der für SMPM-Fasern zur Übertragung von linear polarisiertem Licht eingesetzt wird.
In Fig. 7(A) und (13) ist eine Ausführung eines Steckers gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Bei dieser ersten Ausführung umfaßt ein Stecker 100 einen Einsatzbereich 101 mit einem Loch 102 für eine optische Faser, einen Flanschbereich 103 mit einem offenen Ende 104 zur Aufnahme einer beschichteten optischen Faser mit einem sich verjüngenden Durchmesser zwischen einem das offene Ende 104 einschließenden Abschnitt, der einen kleineren Durchmesser aufweist, und einem weiteren, ein anderes Ende, das an dem Einsatzbereich 101 angebracht wird, einschließenden Teil, der einen größeren Durchmesser aufweist, sowie eine Keillängsnut 105, die mit Verbindungsvorsprüngen eines Steckergehäuses in Eingriff gebracht wird. Darüber hinaus weist der Flanschbereich 103 wenigstens zwei Öffnungen 107 auf, die den Abschnitt in der Nähe des Endes des Lochs 102 im Inneren des Flanschabschnitts 103 mit der Außenseite des Steckers 100 verbinden.
Die Anbringung der optischen Faser an diesem Stecker 100 wird wie folgt ausgeführt. Zunächst werden Epoxydharzklebstoffe A über das offene Ende 104 des Flanschbereiches 103 aufgetropft, wie dies in Fig. 8(A) zu sehen ist, bis die Epoxydharzklebstoffe 8 aus den Öffnungen 107 austreten, wie dies in Fig. 8(B) zu sehen ist. Daraufhin wird eine Gummiröhre R über die Löcher 107 geschoben, wie dies in Fig. 8(C) zu sehen ist, und die Luft im Inneren des Lochs 102 des Einsatzbereiches 101 wird durch Vakuumpumpen abgesaugt, um das Innere des Steckers 100 mit Klebstoffen A zu füllen, wie dies in Fig. 8(D) dargestellt ist. Anschließend wird eine optische Faser in den Stecker 100 eingeführt, die durch Erwärmen bis zur Erstarrung der Klebstoffe A befestigt wird, wie dies in Fig. 8(E) dargestellt ist.
Dabei kann, wie in Fig. 8(E) dargestellt, da die Öffnungen 107 in der Nähe des Endes des Lochs 102 im Inneren des Flanschbereiches 103 vorhanden sind, Luft in diesem Bereich vollständig entfernt werden, ohne daß Luftblasen zurückbleiben, so daß die Klebstoffe A gleichmäßig verteilt werden können, ohne daß es zu einer äußeren Spannung an der optischen Faser 108 kommt, die aus einer beschichteten optischen Faser 109 kommt.
Die Öffnungen 107 sind entweder vorzugsweise zwei Öffnungen, die symmetrisch über einen Durchmesser des Flanschbereiches 103 angeordnet sind, oder vier Öffnungen, wobei zwei von ihnen symmetrisch über einen Durchmesser des Flanschbereiches 103 angeordnet sind, und die beiden anderen symmetrisch über einen Durchmesser des Flanschbereiches 103 in einer Richtung senkrecht zu dem angeordnet sind, der die beiden ersten miteinander verbindet. Dies ist deshalb so, weil, wie in Fig. 9(A), (B) und (C) für jeweils zwei, drei bzw. vier Löchern dargestellt, im Unterschied zu drei Löchern mit zwei oder vier Löchern ein niedrigeres Extinktionsverhältnis erreicht werden kann, wenn der Stecker 100 zur Verbindung von SMPM-Fasern verwendet wird. Es wird davon ausgegangen, daß dies die Symmetrie der SMPM-Fasern widerspiegelt. Des weiteren werden mehr als vier Öffnungen unter dem Aspekt der Festigkeit des Flanschbereiches 103 als nicht vorteilhaft angesehen.
Das Extinktionsverhältnis, das sich in Versuchen unter Verwendung des Steckers 100 dieser Ausführung und eines herkömmlichen Zirkoniumdioxid-Steckers ergab, ist in Fig. 10 dargestellt, die deutlich demonstriert, daß ein niedrigeres Extinktionsverhältnis als das mit einem herkömmlichen Stecker erreichte mit dem Stecker 100 dieser Ausführung erreicht werden kann.
Fig. 11(A) und (B) zeigen eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser zweiten Ausführung umfaßt ein Stecker 200 einen Einsatzbereich 201 mit einem Loch 202 für eine optische Faser, einen Flanschbereich 203 mit einem offenen Ende 204 zur Aufnahme einer beschichteten optischen Faser mit einem sich verjüngenden Durchmesser zwischen einem das offene Ende 104 einschließenden Teil, der einen kleineren Durchmesser aufweist, und einem weiteren, ein anderes Ende, das an dem Einsatzbereich 201 angebracht wird, einschließenden Teil, der einen größeren Durchmesser aufweist, sowie eine Keillängsnut 205, die mit Verbindungsvorsprüngen eines Steckergehäuses in Eingriff gebracht wird. Darüber hinaus weist der Einsatzbereich 201 wenigstens zwei Aussparungen 207 (in Fig. 11(B) vier) auf, die den Bereich in der Nähe des Endes des Lochs 202 im Inneren des Flanschbereiches 203 mit der Außenseite des Steckers verbinden.
Es ist leicht zu ersehen, daß die Aussparungen 207 dieser zweiten Ausführung genau die gleiche Funktion wie die Öffnungen 107 der vorangehenden ersten Ausführung erfüllen können, so daß die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführung genutzt werden können.
Bei den Aussparungen 207 handelt es sich ebenfalls vorzugsweise um entweder zwei oder vier Aussparungen, die aus den gleichen wie den oben aufgeführten Gründen auf die für die Öffnungen 107 bei der ersten Ausführung beschriebene Art angeordnet sind.
Es ist anzumerken, daß die Aussparungen 207, anstatt an dem Einsatzbereich 201 angeordnet zu sein, an einer Innenfläche des Flanschbereiches 203 angeordnet werden können.
Fig. 12(A) und (B) zeigen eine weitere Ausführung eines Steckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser dritten Ausführung umfaßt ein Stecker 300 einen Einsatzbereich 301 mit einem Loch 302 für eine optische Faser sowie einen Flanschbereich 303 mit einem offenen Ende 304 zur Aufnahme einer beschichteten optischen Faser mit einem sich verjüngenden Durchmesser zwischen einem das offene Ende 104 einschließenden Teil, der einen kleineren Durchmesser aufweist, und einem weiteren, ein anderes Ende, das an dem Einsatzabschnitt 301 angebracht wird, einschließenden Teil, der einen größeren Durchmesser hat. Des weiteren weist der Flanschbereich 303 wenigstens zwei Öffnungen 306 auf, die der Verbindung des Bereichs in der Nähe des Endes des Loches 302 im Inneren des Flanschbereiches 303 mit der Außenseite des Steckers dienen.
Das heißt, bei dieser Ausführung ist die Keillängsnut 105 der obenstehenden ersten Ausführung nicht vorhanden, während die anderen Merkmale die gleichen sind. Dieser Stecker 300 wird auf anderen Einsatzgebieten als der optische Faserverbinder eingesetzt. Zu diesem Einsatz gehören, wie bereits erwähnt, der in einem Kollimator, in einem LD-Modul und in einem optischen Faseranschluß.
Das heißt, ein Kollimator kann so aufgebaut sein, daß entweder der Stecker 300 im Inneren einer Hülse 310 mit einer Linse 311 angebracht wird, wie dies in Fig. 13(A) dargestellt ist, oder indem eine Linse 321 in einem Ende des Einsatzbereichs 301 des Steckers 300 angebracht wird, wie dies in Fig. 13(B) dargestellt ist.
Desgleichen kann ein LD-Modul hergestellt werden, indem der Stecker 300 im Inneren einer Hülse 330 mit einer Linse 331 und einem LD-Chip 332 angebracht wird, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist.
Der Stecker 300 kann darüber hinaus direkt als optischer Faseranschluß zur Verbindung einer optischen Faser 340 mit einem Lichtwellenleiter 341 verwendet werden, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist.
Der Kollimator in Fig. 13(A) bzw. 13(B) und der optische Faseranschluß in Fig. 15 werden in der Praxis von einer Trageinrichtung getragen, die einen Feinabstimmechanismus enthält. Unter diesen Umständen führt die Halterung der optischen Faser ohne den Stecker 300 der vorliegenden Erfindung aufgrund der Spannung, die durch das Halten mittels einer derartigen Trageinrichtung verursacht wird, zu einem erheblich verschlechtertem Extinktionsverhältnis.
In Fig. 16 ist eine Ausführung eines optischen Faserverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem die erste (oder zweite) Ausführung eines oben beschriebenen Steckers eingesetzt wird.
Dieser optische Faserverbinder umfaßt ein Paar Steckergehäuse 110a und 110b, die ein Paar Stecker 100a und 100b enthalten, die an den beschichteten optischen Fasern 150a bzw. 150b angebracht sind, ein Paar Federn 120a und 120b, sowie ein Paar Zwischenteile 130a und 130b und ein Zwischenstück 140, das eine Einrichthülse 160 enthält, in der die Stecker 100a und 100b miteinander in Kontakt gebracht werden, indem sie über die Zwischenteile 130a und 130b durch die Federn 120a und 120b gedrückt werden.
Es liegt auf der Hand, daß alle oben beschriebenen Vorteile des Steckers 100 mit diesem optischen Faserverbinder erreicht werden können.
Darüber hinaus ist, wie aus Fig. 17(A) und (13) zu ersehen ist, bei dieser Ausführung jedes der Steckergehäuse 110 vom Zug-Druck-Verbindungstyp mit einem rechteckigen Querschnitt. Der Stecker 100 wird mittels des Zwischenteils 120 in dem Steckergehäuse 100 angebracht und positioniert. Dieses Zwischenteil 100 weist ein Paar Vorsprünge 121 auf, die symmetrisch über seinen Durchmesser angeordnet sind und mit der Keillängsnut 105 des Steckers 100 in Eingriff gebracht werden, sowie ein Paar Aussparungen 122, die in einer Richtung senkrecht zu der, die das Paar von Vorsprüngen 121 verbindet, symmetrisch über seinen Durchmesser angeordnet sind und mit den Verbindungsvorsprüngen des Steckergehäuses 110 in Eingriff gebracht werden, wie dies in Fig. 18(A) und (B) dargestellt ist.
Dabei kann das Paar Aussparungen 122 durch ein weiteres Paar Vorsprünge 123 ersetzt werden, die mit den Aussparungen in Eingriff gebracht werden, die an dem Steckergehäuse 110 vorhanden sind, wie dies in Fig. 19(A) und (B) dargestellt ist. Desgleichen können das Paar Vorsprünge 121 und die Keillängsnut 105 durch ein weiteres Paar Aussparungen an dem Zwischenteil 120 und Vorsprünge an den Flanschbereich 103 des Steckers 100 ersetzt werden.
Dieses Zwischenteil 120 ermöglicht es, wie aus Fig. 20 ersichtlich ist, daß sich der Stecker 100 und das Steckergehäuse 110 lediglich in zueinander senkrechten Richtungen bewegen, so daß der Winkel des Steckers 100 mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, ohne daß der Stecker 100 und das Steckergehäuse 110 starr aneinander befestigt werden müssen.
Bei diesem optischen Faserverbinder können, wenn der Außendurchmesser des Flanschbereiches des Steckers 100 4,6 mm beträgt, die Zwischenräume in den Verbindungen zwischen dem Stecker 100 und dem Zwischenteil 120 sowie zwischen dem Zwischenteil 120 und dem Steckergehäuse 110 lediglich 0,025 mm betragen, wobei der maximale relative Winkel beträgt:
tan&supmin;¹(0,05/2,3) 1,3º
und das Extinktionsverhä1tnis in diesem Fall beträgt:
10 log(tan²(1,3º)) -33 dB
Damit läßt sich bei dieser Ausführung eine Stabilität die mit der vergleichbar ist, die mit dem herkömmlichen optischen Faserverbinder für Einzelmoden-Lichtleitfasern erreicht wird, für die SMPM-Faser erreichen.
Dies ist deutlich in Fig. 21 dargestellt, die die Extinktionsverhältnisse als eine Funktion einer Anzahl von Verbindungs- und Trennvorgängen darstellt, die durch Versuche unter Verwendung der vorliegenden Ausführung eines optischen Faserverbinders für SMPM-Fasern erreicht wurden. Die deutliche Verbesserung, die mit dieser Ausführung erreicht wurde, ist beim Vergleich dieses Ergebnisses mit dem in Fig. 6 dargestellten offensichtlich, das mit dem herkömmlichen FC- Lichtleitfaserverbinder erreicht wird, der für SMPM-Fasern eingesetzt wird.
Es ist anzumerken, daß die Verbindungen mittels der Vorsprung-und-Aussparung-Kombinationen bei den oben beschriebenen Ausführungen durch andere Verbindungseinrichtungen ersetzt werden können, die die gleiche Funktion erfüllen können.
Des weiteren kann die Anordnung aus dem Stecker 100, dem Zwischenteil 120 und der Feder 130 im Inneren des Steckergehäuses 110 verändert werden, ohne daß der Vorteil der vorliegenden Erfindung verlorengeht.
Darüber hinaus können viele Abwandlungen und Veränderungen der oben beschriebenen Ausführungen vorgenommen werden, ohne von den neuartigen und vorteilhaften Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollen alle derartigen Abwandlungen und Veränderungen in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Stecker (100,200,300) für optische Fasern, die eine Linearpolarisation erhalten, umfassend:

ein Einsatzteil (101,201,301) mit einer Durchgangsbohrung (102,202,302) für eine optische Faser; und

ein geflanschtes Rohrteil (103,203,303) mit einem Endbereich (104,204,304) zum Aufnehmen einer beschichteten optischen Faser, wobei die innere Bohrung des Rohrteils einen mittleren konischen Bereich zwischen dem einen Endbereich (104,204,304) und einem Bereich mit größerem Durchmesser, der einen Endbereich bildet in welchen ein Endbereich des Einsatzteils paßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest des Einsatzes von dem Rohrteil hervorsteht, das geflanschte Rohrteil zumindest zwei Kanäle (107,207,306) einschließt, die einen Bereich in dem Bereich in dem großen Durchmesser neben dem Ende der Durchgangsbohrung und dem konischen Bereich mit der Außenseite des geflanschten Rohrteils (100,200,300) verbindet, wobei die Kanäle entweder so ausgebildet sind, daß sie durch die Wand des Rohrteils in radialer Richtung gehen oder zwischen der Innenfläche des Rohrteils und der Außenfläche des Einsatzteils gebildet sind.

2. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 1, der zwei Kanäle (107,207,306) umfaßt, die kollinear zu einem Durchmesser des geflanschten Rohrteils (103,203,303) angeordnet sind, oder aber vier Kanäle umfaßt, wobei zwei kollinear zu einem Durchmesser des geflanschten Bereichs (103,203,303) angeordnet sind und die anderen zwei kollinear zu einem Durchmesser senkrecht zu dem anderen Durchmesser angeordnet sind.

3. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 2, worin die Kanäle (107,207,306) durch Aussparungen auf dem Einsatzbereich (101, 201, 301) gebildet sind

4. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 2, wobei die Kanäle (107,207,306) durch Aussparungen auf der Innenfläche des Flanschbereichs (103,203,303) gebildet sind.

5. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 1, der weiter eine Verbindungseinrichtung (105,205) umfaßt, um ein äußeres Eingreifen zu ermöglichen.

6. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 5, wobei die Verbindungseinrichtung Vorsprünge (105,205) einschließt.

7. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 5, wobei die Verbindungseinrichtung (105,205) Aussparungen einschließt.

8. Stecker (100,200,300) nach Anspruch 1, wobei der Einsatzbereich (101,201,301) eine optische Linse an einem Ende des Lochs einschließt.

9. Ein optisches Faserverbindungselement für optische Fasern, die eine Linearpolarisation erhalten, umfassend:

ein Paar Stecker (100,200,300), die miteinander in Verbindung gebracht werden sollen, wobei jeder Stecker dem Stecker gemäß Anspruch 1 entspricht, mit

einem Steckergehäusepaar, um das Steckerpaar (100,200) zu installieren, wobei jedes Steckergehäuse eine Feder (120a,120b) einschließt um den entlang seiner Mittelachse eingebauten Stecker einzupressen; und eine Einrichthülse (160) zum Aufnehmen der entsprechenden Einsätze (101,201,301) des Steckerpaares, so daß die Endflächen des Steckerpaares miteinander in Verbindung sind.

10. Optischer Faserverbinder nach Anspruch 9, der weiter ein Paar Zwischenteile (130a,130b) umfaßt, um das Steckerpaar (100,200,300) mit dem Gehäusepaar zu verbinden.

11. Optischer Faserverbinder nach Anspruch 10, wobei jeder der Stecker weiter eine äußere Verbindungseinrichtung (105,205) einschließt, die symmetrisch entlang einer ersten Richtung quer zu einem Durchmesser des Steckers (100,200,300) angeordnet ist, um ein äußeres Eingreifen zu ermöglichen, und wobei jedes der Steckergehäuse (110) eine innere Verbindungseinrichtung einschließt, die symmetrisch entlang einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung angeordnet ist, um ein inneres Eingreifen zu ermöglichen, und wobei jedes der Zwischenteile (120) eine Eingriffseinrichtung (121) einschließt, die mit der äußeren Verbindungseinrichtung (105,205) und der inneren Verbindungseinrichtung in Eingriff kommt.

12. Optischer Faserverbinder nach Anspruch 11, wobei die äußere Verbindungseinrichtung, die innere Verbindungseinrichtung und die Eingriffseinrichtung Vorsprünge und Ausnehmungen sind, die ineinander eingreifen.

13. Optischer Faserverbinder nach Anspruch 9, wobei die Kanäle (107,207,306) von jedem Stecker (100,200,300) gemäß Anspruch 2 ausgebildet sind.

14. Optischer Faserverbinder nach Anspruch 13, wobei die Kanäle (107,207,306) jedes Steckers durch Aussparungen auf dem Einsatzbereich (101,201,301) gebildet sind.

15. Optischer Faserverbinder nach Anspruch 13, wobei die Kanäle (107,207,306) jedes Steckers durch Aussparungen auf der Innenseite des Flanschbereichs (103,203,303) gebildet sind.