JPH11501406A - 光導波体を溶着する接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に光導波体コネクタである光学的な構成エレメント内において又は該光学的な構成エレメントに密に光導波体を溶着する接続装置であって、光学的な構成エレメントと所属の第１の光導波体とのための第１の受容部（Ａ１）が設けられており、軸線方向において移動調節可能な、第２の光導波体のための第２の受容部が設けられており、光導波体の溶着すべき端部を観察するための光学装置が設けられており、さらに、互いに間隔をおいて配置された２つの電極（Ｅ）が設けられており、しかも、第１の受容部（Ａ１）が軸線方向（ＡＸ）に対して平行に方向付けられた旋回軸線（ＳＡ）を中心にして旋回可能に支承されていて、光学的な構成エレメント内に又は該光学的な構成エレメントに密に位置している、第１の光導波体の端部が、両方の電極の間に旋回可能である。第１の受容部に対して択一的に使用可能な、光導波体のための付加受容部によって、接続装置は、光導波体の通常の接続形式のためにも使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 光導波体を溶着する接続装置 光導波体を解離可能に接続するためには、光導波体コネクタが使用され、この 光導波体コネクタの中空円筒形のセラミック製のコネクタ部分においては、連結 すべきガラスファイバを可能な限り同心的に接着させることが望まれている。こ の場合、短いガラスファイバ部分を、コネクタ部分の連結すべき端部領域にあら かじめ接着し、さらに延びる光導波体をこのコネクタ部分の内部において浸液（ Immersionsfluessigkeit）を用いて連結することが、公知である。この公知の方 式では、連結領域におけるガラスファイバの正確なセンタリングという利点に対 して、しかしながらコネクタ部分の内部における連結箇所の高い減衰という欠点 がある。さらに、浸液が乾燥するおそれがある。さらにまた、所属のコネクタ部 分への光導波体の押込み時に、連結領域に汚れが侵入することをほとんど回避す ることができない。 浸液を用いた光導波体の連結方式における上述の欠点は、光導波体の溶着によ って回避することができる。例えば米国特許第５２１８１８４号明細書に基づい て公知の、光導波体を溶着するための相応な接続装置はしかしながら、セラミッ ク製のコネクタ部分内に接 着されたガラスファイバを、さらに続く光導波体のコネクタ部分内に又は該コネ クタ部分に密に連結するためには、適していない。 米国特許第４２２０３９４号明細書に基づいて公知の光導波体コネクタでは、 その中空円筒形のコネクタ部分が、内部に接着されたガラスファイバ部分とさら に続く光導波体との間における突き合わせ箇所の領域に、互いに対を成して向か い合っている４つの開口を有している。そしてこれらの開口の領域において両方 の光導波体は、マイクロ溶接バーナを用いて互いに溶着されることができる。マ イクロ溶接バーナの、中空ニードルとして構成されたノズルは、この場合４つの 開口のうちの１つに導入され、これによってその他の開口は、グリッパを導入す るため及び接続箇所を照明ため並びに観察するために利用されることができる。 米国特許第４５９８９７４号明細書に基づいて公知の別の光導波体コネクタで は、その中空円筒形のコネクタ部分が、内部に接着されたガラスファイバ部分と さらに続く光導波体との間における突き合わせ箇所の領域に、接続室を有してい る。この接続室には２つの電極が突入しており、両方の電極は、アークの点火に よって両方の光導波体を溶着する。両方の電極は光導波体コネクタの一体的な構 成部分であり、溶着工程の後でも所属のコネクタ部分に留まる。 請求項１に記載の本発明は、次の課題に基づくもの である。すなわち本発明の課題は、セラミック製のコネクタ部分に接着されたガ ラスファイバを、コネクタ部分内において又は該コネクタ部分に密に、さらに延 びる光導波体に溶着することができる、光導波体を溶着するための接続装置を提 供することである。コネクタ部分の内部に位置している接続箇所への接近は、こ の場合例えば、１つのコネクタ部分の軸線に対して横方向に延びる相応な溝によ って保証することができる。 本発明は次の認識、すなわち、第１の受容部に保持されたコネクタ部分及びそ の中に接着されたガラスファイバを溶接電極の間に内方旋回させる場合、並びに 第２の受容部に保持された光導波体を軸方向に挿入する場合に、互いに接続すべ き光導波体の調整のため及び溶着の品質のために最適な条件が与えられる、とい う認識に基づいている。 本発明による接続装置は、上に述べたようなコネクタ接続器具としての使用の 他に、一般的に、光導波体を他の光学的な構成エレメント内に又は該構成エレメ ントに密に溶着するためにも使用することができる。 本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。 次に図面につき本発明の１実施例を説明する。 第１図は、光導波体コネクタにおいて光導波体を溶着するための接続装置を示 す平面図である。 第２図は、第１図に示された接続装置を示す第１の側面図である。 第３図は、第１図に示された接続装置を示す第２の側面図である。 第４図は、第１図に示された接続装置を接続箇所の高さで断面した横断面図で ある。 第５図は、第１の光導波体の、光導波体コネクタ内における端部を、接続箇所 の高さに配置された電極の間に内方旋回させる原理を示す図である。 第６図は、第５図に示された旋回工程のために必要な第１の受容部を、部分的 に断面して示す側面図である。 第７図は、第４図及び第５図に示された第１の受容部を示す平面図である。 第８図は、第１図に示された接続装置の接続箇所と、軸線方向に移動調節可能 な、第２の光導波体のための第２の受容部とを示す側面図である。 第９図は、第８図に示された第２の受容部を示す平面図である。 第１０図は、第１図に示された接続装置に一体に組み込まれた収縮工具を軸線 方向で見た平面図である。 第１１図は、第１図に示された接続装置に一体に組み込まれた収縮工具を示す 横断面図である。 第１２図は、光導波体の溶着後における光導波体コネクタを示す縦断面図であ る。 第１図〜第３図には、光学的な構成エレメントにおける光導波体を溶着するた めの接続装置が平面図と異なった２つの側面図で示されている。この場合第２図 、第８図及び特に第１２図に示された光学的な構成エレメントＯＢＥは、セラミ ック製の光導波体コネクタである。光学的な構成エレメントＯＢＥには、第１の 光導波体ＬＷＬ１の短い部分が接着されており、この光導波体ＬＷＬ１は、光学 的な構成エレメントＯＢＥの軸線に対して横方向に延びる溝ＮＵの領域において 、さらに延びる第２の光導波体ＬＷＬ２と溶着によって結合されることが望まれ ている（第８図及び第１２図参照）。 光学的な構成エレメントＯＢＥ及び所属の光導波体ＬＷＬ１を保持するために は、第１の受容部Ａ１が働き、この受容部Ａ１は、符号ＳＡで示された旋回軸線 を中心にして旋回可能である。第１図に上方旋回させられた状態で示されている 第１の受容部Ａ１は、旋回軸線ＳＡを中心にして下方に向かって旋回されること ができ、この結果第１の光導波体ＬＷＬ１の端部は、接続領域において、第２の 光導波体ＬＷＬ２の端部に軸方向で整合して互いに向かい合っている。 第２の光導波体ＬＷＬ２を受容するためには、第１図及び第２図に示されてい て軸線方向ＡＸにおいて移動調節可能な第２の受容部Ａ２が働く。 光導波体ＬＷＬ１及びＬＷＬ２の互いに溶着すべき 端部を観察するために、第２図及び第３図に示された光学装置ＯＥが設けられて おり、この光学装置ＯＥは旋回可能なフラップＫＬＡに配置されている。このフ ラップＫＬＡは第３図に示されているように、軸線ＡＣを中心にして上方旋回さ れることができる。第２図にさらに示されているように、光学装置ＯＥ自体はフ ラップＫＬＡにおいて軸線ＡＣ２を中心にして旋回可能であり、かつこれによっ て溶接装置の搬送時にフラップＫＬＡに接触させられることができる。光学装置 ＯＥはマイクロスコープとして構成されていてもよいし、又は接続領域をスクリ ーンに映し出すモニタとして構成されていてもよい。 旋回可能な第１の受容部Ａ１の代わりに、第１図に符号ＺＡで示された、光導 波体ＬＷＬ１のための付加受容部を使用することも可能であり、このような場合 には、特殊装置を、光導波体を溶着するための通常の接続装置としても使用する ことができる。 第１図の平面図にはさらに、装置を投入接続するための第１のボタンＫＮ１と 、前溶着及び主溶着のための第２のボタンＫＮ２と、投入接続状態を示すための 赤い発光ダイオードＬＤＲと、種々異なった溶着プログラムを調節するための回 転ボタンＤＫと、フラップＫＬＡを開閉するため及び収縮工具（Krimpwerkzeug ）ＫＷ（第１０図，第１１図参照）を操作するためのキーＴＡとが示されている 。 第４図には、互いに間隔をおいて配置された２つの電極Ｅを備えた本来の接続 領域が示されており、両電極Ｅはアークの点火によって、ここには図示されてい ない光導波体ＬＷＬ１と光導波体ＬＷＬ２（第８図参照）との溶着を生ぜしめる 。両方の電極Ｅはそれぞれ端子ＫＬＥを介して、溶接電流を供給するための所属 の溶接ケーブルＳＫＡと接続されている。両方の電極Ｅの間における軸方向間隔 を調節するために、端部に配置されたストッパピンＡＳＴが設けられている。 電極ホルダとして働くベース体ＧＫには、既に述べた軸線ＡＣ１が配置されて おり、この軸線ＡＣ１には、光学装置ＯＥを備えたフラップＫＬＡが旋回可能に 支承されている。電気絶縁性のプラスチックから成るベース体ＧＫにはさらに、 接続箇所を透過照明(Durchlichtbeleuchtung)するための第１の照明装置ＢＥＬ １と、接続箇所を垂直照明(Auflichtbeleuchtung)するための第２の照明装置Ｂ ＥＬ２とが配置されており、この場合両照明装置は光ダイオードによって形成さ れている。第２の照明装置ＢＥＬ２には、フラップＫＬＡに配置されたプリズム ロッドＰＳが配属されており、このプリズムロッドＰＳは、水平方向に対して６ ０°の角度を成して光を接続箇所に偏光する。 第５図には、第１の受容部Ａ１に回転可能に配置された光学的な構成エレメン トＯＢＥが、第１の光導波体ＬＷＬ１の端部と共に、旋回軸線ＳＡを中心にした 矢印ＰＦの方向における第１の受容部Ａ１の旋回によって、両方の電極Ｅの間に もたらされる様子が示されている。第５図に示されていない光学的な構成エレメ ントＯＢＥは、中空円筒形の部材受容部ＢＡ内に挿入され、この部材受容部ＢＡ 自体は、回動防止装置ＶＳ内に配置されている。レバーＨＥＢを用いて部材受容 部ＢＡは光学的な構成エレメントＯＢＥと共に回動可能である。この場合第５図 にはレバーＨＥＢの溶着箇所が示されており、この溶着箇所においては、光学的 な構成エレメントＯＢＥの溝ＮＵが電極Ｅに対して整合するように延びている。 第６図には、レバーＨＥＢの９０°回動させられた位置が示されており、この 位置において光学的な構成エレメントＯＢＥは次のように、すなわち接続箇所の 下からの透過照明が第１の照明装置ＢＥＬ１を用いて可能になるように、方向付 けられている。 第７図には、レバーＨＥＢの第６図に示された位置における第１の受容部Ａ１ が平面図で示されている。 第８図及び第９図には、溶着すべき光導波体ＬＷＬ１，ＬＷＬ２の軸線方向（ 矢印ＡＸ参照）において移動調節可能な、第２の光導波体ＬＷＬ２のための第２ の受容部Ａ２の構造及び作用形式が示されている。第２の受容部Ａ２はこの場合 、第２の光導波体ＬＷＬ２のファイバ又はケーブルを保持するための交換可能な アダプタＡＤを有している。軸線方向ＡＸにおける第 ２の受容部の大まかな調節及び光学的な構成エレメントＯＢＥ内への第２の光導 波体ＬＷＬ２の導入のためには、軸線ＡＣ３を中心にして旋回可能なレバーＨＢ を備えたレバーシステムＨＳが働く。第２の受容部Ａ２の軸方向の案内は、この 場合旋回軸線ＳＡと該旋回軸線に対して平行に延びるガイドＦが行い、この旋回 軸線ＳＡ及びガイドＦは、例えば第４図に示されている。上に述べた大まかな調 節の後で、レバーＨＢに配置されたマイクロメータねじＭＭＳとボールＫＵとを 用いて、第２の受容部Ａ２の軸方向における精密調節が行われ、この精密調節に よって、光学的な構成エレメントＯＢＥ内部における両光導波体ＬＷＬ１，ＬＷ Ｌ２の間における軸方向間隙が、７〜１０μｍの値に調節される。次いで本来の 溶着工程時に、第２の光導波体ＬＷＬ２は軸線方向ＡＸで押されねばならず、こ の際に第２の受容部Ａ２におけるこの軸方向の接近運動は、自動的に、ボールＫ Ｕに接続するピエゾ駆動装置ＰＡによって行われる。 第１０図及び第１１図には、第２の光導波体ＬＷＬ２のケーブルと光学的な構 成エレメントＯＢＥとに結合される収縮スリーブ（Krimphuelse）ＫＨのための 、接続装置に組み込まれた収縮工具ＫＷが示されている。収縮工具ＫＷの下側部 分ＵＴがベース体ＧＫに不動に配置されているのに対して、上側部分ＯＴはフラ ップＫＬＡに取り付けられている。これによって、フラ ップＫＬＡの閉鎖時におけるキーＴＡ（第１図参照）の操作後に収縮工程（Krim pvorgang）がトリガされる。 第１２図には、光導波体コネクタとして構成された光学的な構成エレメントＯ ＢＥが縦断面図で示されている。既に第２図及び第８図との関連において述べた ように、光学的な構成エレメントＯＢＥには光導波体ＬＷＬ１の短い部分が接着 されており、この短い部分は軸線方向に対して横方向に延びる溝ＮＵの領域にお いて、さらに延びる第２の光導波体ＬＷＬ２と溶着によって結合されている。接 続箇所は符号ＳＰＳで示されている。第１１図との関連において既に述べた収縮 スリーブＫＨは、鋼製の結合部分ＶＴを介して、第２の光導波体ＬＷＬ２のケー ブルと光学的な構成エレメントＯＢＥのセラミック製の物体との間における確実 な結合を生ぜしめる。軸線方向において光学的な構成エレメントＯＢＥを固定す るためには、リング状に構成されたストッパＡＮＳが設けられている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ，ＢＲ ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，Ｕ Ａ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に光導波体コネクタである光学的な構成エレメント（ＯＢＥ）内において 又は該光学的な構成エレメント（ＯＢＥ）に密に光導波体（ＬＷＬ１，ＬＷＬ２ ）を溶着する接続装置であって、 光学的な構成エレメント（ＯＢＥ）と所属の第１の光導波体（ＬＷＬ１）と のための第１の受容部（Ａ１）が設けられており、 溶着すべき光導波体（ＬＷＬ１，ＬＷＬ２）の軸線方向（ＡＸ）において移 動調節可能な、第２の光導波体（ＬＷＬ２）のための第２の受容部が設けられて おり、 光導波体（ＬＷＬ１，ＬＷＬ２）の溶着すべき端部を観察するための光学装 置（ＯＥ）が設けられており、 さらに、互いに間隔をおいて配置された２つの電極（Ｅ）が設けられていて 、両電極（Ｅ）が、アークの点火によって光導波体（ＬＷＬ１， ＬＷＬ２）の 溶着を生ぜしめるようになっており、 しかも、第１の受容部（Ａ１）が軸線方向（ＡＸ）に対して平行に方向付け られた旋回軸線（ＳＡ）を中心にして旋回可能に支承されていて、光学的な構成 エレメント（ＯＢＥ）内に又は該光学的な構成エレメント（ＯＢＥ）に密に位置 している、第１の 光導波体（ＬＷＬ１）の端部が、両方の電極（Ｅ）の間に旋回可能であることを 特徴とする、光導波体を溶着する接続装置。 ２．光学的な構成エレメント（ＯＢＥ）が、第１の光導波体（ＬＷＬ１）の光軸 を中心にして回転可能に第１の受容部（Ａ１）に支承されている、請求項１記載 の接続装置。 ３．軸線方向（ＡＸ）における第２の受容部（Ａ２）の大まかな調節のためにレ バーシステム（ＨＳ）が設けられており、かつ軸線方向（ＡＸ）における第２の 受容部の精密調節のためにマイクロメータねじ（ＭＭＳ）が設けられている、請 求項１又は２記載の接続装置。 ４．溶着工程時における第２の光導波体（ＬＷＬ２）の、軸線方向（ＡＸ）にお いて生じる接近運動のために、第２の受容部（Ａ２）にピエゾ駆動装置（ＰＡ） が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の接続装置。 ５．第２の受容部（Ａ２）が、第２の光導波体（ＬＷＬ２）のファイバ又はケー ブルを保持するための交換可能なアダプタ（ＡＤ）を有している、請求項１から ４までのいずれか１項記載の接続装置。 ６．第１の受容部（Ａ１）に対して択一的に使用可能な、ファイバ又はケーブル の形をした、第１の光導波体（ＬＷＬ１）のための付加受容部（ＺＡ）が設 けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の接続装置。 ７．光学装置（ＯＥ）が旋回可能なフラップ（ＫＬＡ）に配置されている、請求 項１から６までのいずれか１項記載の接続装置。 ８．光学装置（ＯＥ）がフラップ（ＫＬＡ）に旋回可能に配置されている、請求 項７記載の接続装置。 ９．第２の光導波体（ＬＷＬ２）のケーブルと接続される収縮スリーブ（ＫＨ） のための一体に組み込まれた収縮工具（ＫＷ）が設けられている、請求項１から ８までのいずれか１項記載の接続装置。 10．収縮工具（ＫＷ）の上側部分（ＯＴ）がフラップ（ＫＬＡ）に配置されてい る、請求項７から９までのいずれか１項記載の接続装置。 11．接続箇所を透過照明するための第１の照明装置（ＢＥＬ１）が設けられてい る、請求項１から１０までのいずれか１項記載の接続装置。 12．接続箇所を垂直照明するための第２の照明装置（ＢＥＬ２）が設けられてい る、請求項１から１１までのいずれか１項記載の接続装置。