DE69011159T2

DE69011159T2 - Schneidevorrichtung und -methode für optische Faser.

Info

Publication number: DE69011159T2
Application number: DE69011159T
Authority: DE
Inventors: Osamu Nishi; Takeo Seike
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-03-11
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2010-02-27
Also published as: EP0387583A3; EP0387583B1; JPH02238406A; EP0387583A2; DE69011159D1; US5104021A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden einer optischen Faser, um so eine spiegelnde bzw. glänzende Schnittendfläche zu bilden, welche senkrecht zu der Längsachse der optischen Faser liegt, wenn die optische Faser einer Verbindung, Messung oder dergleichen unterworfen wird.
Fig. 7 (Stand der Technik) zeigt eine herkömmliche Schneidvorrichtung für eine optische Faser. Bei der optischen Schneidvorrichtung sind ein oberes Gehäuse 76 und ein unteres Gehäuse 71 so bereitgestellt, daß sie entgegengesetzt zueinanderliegen und daß sie relativ zueinander über einen Stift 72 verdrehbar sind. Eine flache Feder 77 zur Befestigung einer optischen Faser auf dieser ist an einem Ende des unteren Gehäuses 71 befestigt. Ein Druckelement 75 für eine optische Faser, welches mit einem Ende an dem oberen Gehäuse 76 befestigt ist, ist oberhalb der flachen Feder 77 bereitgestellt. Ein Schneidarm 73 ist rotierbar mit einem Hauptende an dem Mittelpunkt des Stiftes 72 befestigt und ein freies Ende des Schneidarmes 73 erstreckt sich unter einem Ende des oberen Gehäuses 76 und ist mit einer verletzenden Kante 74 versehen.
Um die herkömmliche Vorrichtung zu betreiben, wird die Beschichtung einer beschichteten, optischen Faser an deren Ende entfernt. Die optische Faser wird auf der flachen Feder 77 befestigt, und die freigelegte, optische Faser wird durch das Druckelement 75 angedrückt, so daß es in der Position gehalten wird. Wird das freie Ende des oberen Gehäuses 76 nach unten gedrückt, bewegt sich die verletzende Kante 74 nach unten, um so die auf der flachen Feder 77 befestigte optische Faser einleitend bzw. anfänglich zu beschädigen. Der auf das obere Gehäuse 76 ausgeübte Druck wird zurückgenommen, und anschließend wird die flache Feder 77 in eine Position gebogen, in welcher sie an einen Stopper 78 angrenzt, so daß die Biegespannung dazu dient, die optische Faser an der Position der einleitenden Beschädigung zu zerschneiden.
In so einer Schneidvorrichtung für optische Fasern ist jedoch Geschicklichkeit notwendig, um eine optische Faser so zu zerschneiden, daß eine spiegelnde Schnittendfläche gebildet wird, welche senkrecht zu der Längsachse der optischen Faser liegt, da die verletzende Kante eine bogenförmige Bewegung ausübt und die flache Feder in der Art eines Auslegers bzw. Überhangs gehalten wird.
Fig. 8 (Stand der Technik) ist ein Diagramm einer alternativen herkömmlichen Schneidvorrichtung. Eine beschichtete, optische Faser 1 wird durch eine Klemme 81 umgriffen bzw. umfaßt, welche an der umgreifenden Oberfläche mit einem elastischen Material 81a versehen ist. Ein Endbereich einer freigelegten, optischen Faser 2 der beschichteten, optischen Faser 1 wird durch eine andere Klemme 82 umgriffen, welche auch an der greifenden Oberfläche mit einem elastischen Material 82a versehen ist, so daß die optische Faser 2 im wesentlichen horizontal in der Luft zwischen den Klemmen 81 und 82 umgriffen wird. In diesem Zustand wird eine verletzende Kante 83 gegen die optische Faser 2 gedrängt, so daß die optische Faser 2 einleitend beschädigt wird. Anschließend wird ein Druckblock 84 gegen die optische Faser 2 von der der einleitenden Beschädigung entgegengesetzten Seite gepreßt, um so eine Spannung auf die optische Faser 2 auszuüben, wodurch die optische Faser 2 zerschnitten wird.
In solch einer Schneidvorrichtung tritt jedoch ein Problem auf, daß die Klemme 81 die beschichtete, optische Faser 1 umgreift, während die Klemme 82 die freigelegte, optische Faser 2 umgreift, und sich die Greifkräfte gemäß der Haltekräfte der Klemmen 81 und 82 verändern, so daß die gleitende Greifkraft der Klemmen 81 und 82 nicht konstant ist. Daher verändern sich die Tiefe der einleitenden Beschädigung und die Spannung, die auf die optische Faser 2 zu dem Zeitpunkt des Schneidens ausgeübt wird, so daß es schwierig wird, die optische Faser 2 so zu zerschneiden, daß eine spiegelnde Schnittendfläche gebildet wird, welche senkrecht zu der Längsachse der optischen Faser 2 liegt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme des Standes der Technik zu überwinden.
Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Schneidvorrichtung für optische Faser, wie in Anspruch 1 definiert, zur Verfügung.
Des weiteren stellt die Erfindung ein Schneidverfahren für eine optische Faser, wie in Anspruch 8 definiert, zur Verfügung.
Unter Berücksichtigung des Vorangegangenen werden andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen deutlich, welche einen Teil der Beschreibung bilden, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den verschiedenen Zeichnungen benennen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt
Figuren 1(A) bis 1 (D) sind diagrammartige Ansichten des grundlegenden Ablaufs des Schneidverfahrens der optischen Faser gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.2 ist eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Schneiden von optischen Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figuren 3(A) und 3(B) sind Vorder- und Seitenansichten eines Fixierbereiches einer verletzenden Kante gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.4 ist eine Vorderansicht eines Klemmbereiches gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.5 ist eine diagrammartige Ansicht einer Kantenpreßstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.6 ist eine diagrammartige Ansicht einer Druckblockpreßstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.7 (Stand der Technik) ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Scneidvorrichtung für optische Fasern und
Fig.8 (Stand der Technik) ist eine diagrammartige Ansicht einer alternativen herkömmlichen Schneidvorrichtung für optische Fasern.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Figuren 1(A) bis 1(D) erläutern den grundlegenden Ablauf des Schneidverfahrens von optischen Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Beschichtung einer beschichteten, optischen Faser 1 wird an einem Endbereich entfernt, um eine optische Faser 2 freizulegen. Die freigelegte, optische Faser 2 wird durch ein Klemmenpaar 3 im wesentlichen horizontal in der Luft gleitend umgriffen, wobei die Klemmen 3 so angeordnet sind, daß ihre gleitende Greifkraft konstant wird, wie später beschrieben.
Wie in Fig. 1(B) dargestellt, wird eine verletzende Kante 4 vertikal gegen die optische Faser 2 gepreßt, an eine Position zwischen den Klemmen 3. Zu diesem Zeitpunkt umgreifen die Klemmen 3 die optische Faser 2 gleitend, um so eine Spannung in der optischen Faser 2 auszuüben, in den Richtungen, die durch die Pfeile angegeben sind, so daß die optische Faser 2 an der Position, die die verletzende Kante 4 berührt, leicht beschädigt wird.
Nachdem die verletzende Kante 4 zurückgezogen wird, wird ein Preßblock 5 bzw. pressender Block mit einer flachen Oberfläche von einer der einleitenden Beschädigung gegenüberliegenden Seite gegen die optische Faser 2 gedrängt, wie in Fig. 1(C) dargestellt. Wenn der Preßblock 5 gegen die optische Faser 2 gedrängt wird, wird aufgrund des Verbiegens der optischen Faser 2 in der Luft eine Biegekraft zwischen den Trägerpunkten A der optischen Faser 2 auf die optische Faser 2 ausgeübt, während Spannung aufgrund des gleitenden Umgreifens durch die Klemmen 3 auf die optische Faser 2 ausgeübt wird. Daher wird die optische Faser 2 an der Position der einleitenden Beschädigung zerschnitten, wie in Fig. 1(D) dargestellt, um so eine spiegelnde Schnittendfläche zu bilden, welche senkrecht zu der Längsachse der optischen Faser 2 liegt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Schneidverfahrens für optische Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung. Die optische Faser ist nicht in der Vorrichtung dargestellt.
Um eine aufgerollte, beschichtete Faser zu begradigen, wird ein Ende eines optischen Faserbereiches der beschichteten, optischen Faser in einer optischen Faserführung 6 befestigt, und die beschichtete, optische Faser wird auf Führungen 7 für die beschichtete Faser befestigt. Anschließend wird eine beschichtete Klemme 8 nach unten geführt, um so die beschichtete, optische Faser zeitweise an der Führung 7 für beschichtete, optische Faser zu befestigen. Nachfolgend wird eine Klemmenabdeckung 12 nach unten geführt, so daß die optische Faser im wesentlichen horizontal in der Luft durch ein Klemmenpaar 3a und 3b umgriffen wird, welche die optische Faser gleitend umgreifen können.
Wird ein Knopf 11, der integral mit der verletzenden Kante 4 ausgebildet ist, gedrückt, wird die verletzende Kante 4 gedreht, um sich vertikal zu der optischen Faser zu bewegen, die in der Luft gehalten wird, so daß die verletzende Kante 4 gegen die optische Faser gedrückt wird. Als ein Resultat wird mit der verletzenden Kante 4 eine Spannung durch die gleitend umgreifenden Klemmen 3a und 3b auf die optische Faser ausgeübt, so daß an dem Berührungsbereich eine einleitende Beschädigung in der optischen Faser ausgebildet wird.
Nachdem die verletzende Kante 4 in ihre ursprüngliche Position zurückgeführt wurde, wird ein Druckblockknopf 10, welcher mit dem eine flache Oberfläche aufweisenden Druckblock 5 verbunden ist, ohne Krüummung nach unten gedrückt, so daß die Spannung aufgrund des gleitenden Umgreifens und die Biegekraft auf die optische Faser ausgeübt werden, so daß die optische Faser zerschnitten wird.
Des weiteren ist es möglich, die Faser auf eine gewünschte Länge zu schneiden, indem das freigelegte Ende der optischen Faser auf einer Schnittlängenskalaplatte 9 positioniert wird, auf welcher Zahlenwerte für die Schnittlänge deutlich markiert sind.
Figuren 3A und 3B sind Vorder- und Seitenansichten, welche eine Ausführungsform der Befestigung der verletzenden Kante darstellen. Die optische Faser 2 wird so angeordnet, daß diese um eine Distanz δ von dem Mittelpunkt der verletzenden Kante 4 verschoben ist. Dies ermöglicht, daß die verletzende Kante 4 von einem Kantenfixierblock 15 entfernt werden kann und an diesem wieder befestigt wird, wobei die vordere und hintere Oberfläche umgedreht sind, so daß ein unbenutzter Bereich der verletzenden Kante 4 verwendet wird und die Lebensdauer einer einzelnen verletzenden Kante im Vergleich mit einer herkömmlichen verletzenden Kante verdoppelt wird.
Des weiteren wird der Kantenfixierblock 15 mit einem Positionierstift 13 und einer Nut 14 bereitgestellt, um die verletzende Kante 4 zu positionieren. Wird der Kantenfixierblock 15 vertikal bewegt, um die optische Faser 2 zu beschädigen, stößt der Kantenfixierblock 15 an den einstellbaren Stopper 16, nachdem die verletzende Kante 4 die optische Faser 2 berührt hat, so daß ein Kantendruckwert konstant gehalten werden kann.
Das Verhältnis zwischen dem Kantendruckwert Y und der Gleitkraft (die auf die optische Faser ausgeübte Spannung) P durch die gleitende Umgreifung der optischen Faser wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
Y=a x (W/P)
Hierbei stellt W einen Kantendruck dar, der ein Faktor zur Bestimmung der Beschädigung der optischen Faser ist, und a stellt eine Konstante dar. Demgemäß ist es wichtig, die Kantendruckmenge zu stabilisieren.
Die Gleitkraft P wird andererseits durch die Haltekraft der Klemmen 3 und durch die Reibungskraft zwischen den Klemmen 3 und der optischen Faser 2 bestimmt. Es ist erwünscht, daß die optische Faser 2 mit Ausnahme des Punktes, an welchem der Schnitt durchgeführt werden soll, nicht beschädigt wird. Demgemäß ist es bevorzugt, daß alle Bereiche der Klemmen 3, welche die optische Faser 2 berühren, aus einem weichen Material gebildet werden. Daher wird ein elastisches Material, wie ein Kautschukmaterial oder dergleichen, in den berührenden Bereiche verwendet.
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, welche ein spezifisches Beispiel jeder Klemme 3 darstellt, wobei die Haltekraft und die Reibekraft der Klemme 3 stabilisiert sind und der Berührungsbereich der Klemme 3, der den optischen Faserbereich 2 berührt, besteht aus einem elastischen Material. Die Klemme 3 besteht aus einem Paar Klemmenelemente 31a und 31b, gebildet aus rinnenförmigen, starren Körpern, gefüllt mit elastischem Materialien 32a und 32b. Das Paar Klemmenelemente 31a und 31b ist so angeordnet, daß sich die Rinnen gegenüberliegen. Eine Druckkraft, welche eine magnetische Kraft sein kann, wird auf das Paar Klemmenelemente 31a und 31b ausgeübt, so daß sich die Oberflächen der Klemmenelemente miteinander berühren und so die Gleitkraft, die auf die optische Faser 2 ausgeübt wird, konstant gehalten werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Kantendruckkonfiguration. Ein Kantendruckknopf 11 wird in Richtung des Pfeils gedrückt, so daß der Kantendruckknopf 11 um eine Welle S rotiert, um so die verletzende Kante 4 vertikal gegen die optische Faser 2 zu drücken. Eine Feder 17 ist bereitgestellt, so daß die verletzende Kante automatisch zurückfährt, wenn der Knopf 11 losgelassen und die Kantendruckoperation beendet wird. Dies verhindert, daß die optische Faser 2 an mehr als einem Punkt beschädigt wird. Das Durchführen der Kantendruckoperation durch das Schlagen des Kantendruckknopfes 11 resultiert in der Bildung eines scharfen Risses an dem vorderen Ende der Beschädigung in der optischen Faser 2, so daß der Schnittwinkel einen ungefähr rechten Winkel annimmt.
Fig. 6 zeigt, wie der Druckblockknopf 11 gedrückt wird, so daß der Druckblock 5 sich gegen die optische Faser 2 drückt. Ist er gedrückt, rotiert der Druckblockknopf 10 um eine Welle T und der Druckblock 5 wird gegen die optische Faser 2 gedrängt. Eine Kompressionsfeder oder Dämpfer 18 wird in solch einer Weise bereitgestellt, daß die Druckgeschwindigkeit der optischen Faser reduziert wird, so daß sich die Biegekraft, die auf die optische Faser 2 ausgeübt wird, stabilisiert und in einem spiegelnden Oberflächenschnitt resultiert.
Die Schneidevorrichtung für optische Faser und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können eine optische Faser so schneiden, daß eine spiegelnde Schnittendfläche gebildet wird, welche senkrecht zu der Längsachse der optischen Faser liegt. Dies reduziert die Verbindungsverluste, wenn eine optische Faser oder dergleichen verbunden wird. Die Vorrichtung und das Verfahren reduziert des weiteren die Variationen aufgrund der Geschicklichkeit einer Person im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren.
Während die Erfindung gemäß den zur Zeit am geeignetesten befundenen und bevorzugsten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte klar sein, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform begrenzt ist, sondern auch verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen umfaßt, die in dem Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, deren Umfang in der breitesten Interpretation dieser Ansprüche festgelegt werden soll, um so alle äquivalenten Strukturen zu umfassen.

Claims

1. Optische Faserspaltvorrichtung, umfassend:

ein Paar gleitend umgreifende Haltevorrichtungen (3a, 3b), angeordnet, um eine freigelegte, optische Faser (2) an zwei voneinander abliegenden Stellen zu umgreifen;

eine scharfe Kante (4), angeordnet, so daß sie an einem Punkt zwischen den zwei Haltevorrichtungen gegen die optische Faser gedrängt werden kann, um die optische Faser anfänglich bzw. einleitend einzuritzen; und

einen Druckblock (5), angeordnet, so daß er von einer dem einleitenden Riß gegenüberliegenden Seite gegen die optische Faser gedrängt werden kann, so daß eine Spannung auf die optische Faser durch die gleitend umgreifende Wirkung der Maltevorrichtungen ausgeübt wird, wodurch die Faser gespalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

jede der Haltevorrichtungen ein Paar einander gegenüberliegende, starre Körper (31a, 31b) umfaßt, wobei jeder einen elastischen Einsatz (32a, 32b) umfaßt, welcher angeordnet ist, um die optische Faser (2) zu berühren, wenn die Haltevorrichtung geschlossen wird, dadurch daß sich die jeweiligen Bereiche der einander gegenüberliegenden starren Körper berühren, die Haltevorrichtungen jeweils die gleiche konstante Reibungskraft bereitstellen, so daß, wenn die Faser im Einsatz gepreßt wird, die Haltevorrichtungen gleiche und entgegengesetzte Reibungskräfte ausüben,

wobei die scharfe Kante eine äußere Kante einer Schneide mit einer ebenen, rechteckigen Form umfaßt, welche angeordnet ist, um die optische Faser zu berühren und sich in einer, im allgemeinen senkrechten Richtung zu dieser zu erstrecken, und wobei der Druckblock eine flache Außenfläche aufweist, welche die optische Faser berührt und angeordnet ist, um die optische Faser in einer Richtung, im allgemeinen senkrecht zu der Faserachse, zu pressen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der starre Körper (31a, 31b) rinnenförmig ist und der elastische Einsatz (32a, 32b) in der Rinne angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Druckwert der scharfen Kante (4) gegen die optische Faser mit Hilfe Hilfe von Stoppeinrichtungen (16) gehalten wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Druckwert der scharfen Kante (4) gegen die optische Faser (2) mit Hilfe von Stoppeinrichtungen (16) konstant gehalten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Stoppeinrichtungen (16) einstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Drängen der scharfen Kante (4) gegen die optische Faser (2) mit Hilfe der Federeinrichtung (17) schnell durchgeführt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Drücken des Druckblocks (5) gegen die optische Faser (2) langsam mit Hilfe der Federeinrichtung (18) durchgeführt wird.

8. Schneidverfahren für optische Fasern unter Verwendung einer Schneidvorrichtung für optische Fasern gemäß Anspruch 1; das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:

Entfernen der Beschichtung an einem Endbereich einer beschichteten optischen Faser, um die optische Faser freizulegen;

Gleitendes Umgreifen des freigelegten, optischen Faserbereiches an zwei voneinander abliegenden Greifpunkten, wobei die gleitende Greifkraft an jedem Punkt konstant ist;

Drängen der scharfe Kante gegen die optische Faser an einer Position zwischen den Haltepunkten, um so einen anfänglichen bzw. einleitenden Riß auf der optischen Faser auszubilden und

Drängen des flachen Druckblockes (5) gegen die optische Faser von einer dem anfänglichen Riß gegenüberliegenden Seite, so daß über die gleitenden umgreifenden Haltevorrichtungen Spannung auf die optische Faser ausgeübt wird, wobei die Spannung das Spalten der Faser an dem Riß bewirkt.

9. Schneideverfahren für optische Fasern gemäß Anspruch 8, wobei die Druckmenge der scharfen Kante (4) gegen die optische Faser konstant gehalten wird.

10. Schneideverfahren für optische Fasern gemäß Anspruch 8, wobei das Drängen der verletzenden Kante (4) gegen die optische Faser in Form einer schnellen schlagenden Bewegung durchgeführt wird.

11. Schneideverfahren für optische Fasern gemäß Anspruch 8, wobei das Drücken des Druckblocks gegen die optische Faser mit Hilfe einer Kompressionsfeder oder eines Dämpfers stabilisiert wird.