DE3508627A1

DE3508627A1 - Vorrichtung zur ankopplung einer lichtwellenleiterfaser

Info

Publication number: DE3508627A1
Application number: DE19853508627
Authority: DE
Inventors: Max 8000 München Brandtner; Norbert 8024 Deisenhofen Sutor
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1986-09-11

Description

Vorrichtung zur Ankopplung einer Lichtwellenleiterfaser
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren und wiederverwendbaren Ankopplung einer Lichtwellenleiterfaser an ein zu Meßzwecken dienendes optisches Sende- oder Empfangselement unter Verwendung eines die Lichtwellenleiterfaser führenden in einer Fassung gehaltenen Kapilarrohres und einer weiteren Fassung für das optische Sende- oder Empfangselement.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der EP-A1 00 35 673 bekannt. Wie bei den meisten derartigen Ankoppeleinrichtungen wird nach entsprechenden Justiervorgängen bei der bekannten Anordnung eine feste Verbindung zwischen den einzelnen Teilen (z.B. durch Vergießen mit einem Harz) hergestellt. In vielen Fällen ist es jedoch notwendig, Lichtwellenleiterfasern in lösbarer Weise an entsprechenden optischen Sende- oder Empfangseinrichtungen zu befestigen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn entsprechende Messungen an den Lichtwellenleiterfasern durchgeführt werden sollen, wozu deren Enden z.B. an Fotodioden oder an lichtemittierende Dioden angekoppelt werden müssen.
Bei derartigen Koppeleinrichtungen ist es üblich, im eigentlichen Koppelbereich mit Immersionsflüssigkeit zu arbeiten. Infolge des bei aufeinanderfolgenden Meßvorgängen immer wieder notwendigen Wechsels der Lichtwellenleiterfasern ist es unvermeidlich, daß die Immersionsflüssigkeit zunehmend verschmutzt und deshalb die gerade für Meßvorgänge notwendige eindeutige Reproduzierbarkeit des Kopplungsvorganges nicht mehr gewährleistet werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koppelvorrichtung zu schaffen, bei der der Koppelbereich zu Reinigungszwecken zugänglich bleibt und dennoch ein Aufbau erhalten wird, der mit hoher Genauigkeit über lange Zeit eindeutig reproduzierbare Kopplungsverhältnisse liefert. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Fassung für die Lichtwellenleiterfaser in ein plattenförmig gestaltetes Oberteil und die Fassung für das optische Sende- oder Empfangselement in ein ebenfalls plattenförmig gestaltetes Unterteil eingelassen sind, daß Oberteil und Unterteil zentrierend, jedoch lösbar derart aneinander fixiert sind, daß sie mit ihren Flachseiten aneinander stoßen und daß in der Trennebene zwischen Oberteil und Unterteil ein im geöffneten Zustand zugänglicher Raum für die Aufnahme von Immersionsflüssigkeit vorgesehen ist.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Koppelstelle bei einer Verschmutzung des Immersionsöls bzw. einem Bruch der Lichtwellenleiterfaser leicht zugänglich bleibt, weil lediglich das Oberteil vom Unterteil abgehoben werden muß und in der Trennebene die Koppelstelle zugänglich bleibt. Gleichzeitig ist aber sichergestellt, daß beim Wiederzusammenfügen von Oberteil und Unterteil die Koppelanordnung wieder ihre ursprünglichen Eigenschaften erhält, so daR genau reproduzierbare Meßvorgänge durchführbar sind.
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Einzelteile des Oberteils der erfindungsgemäRen Koppelvorrichtung im Schnitt, Fig. 2 die Einzelteile des Unterteils der erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung im Schnitt, Fig. 3 in Schnittdarstellung die Zusammenführung von Oberteil und Unterteil mittels Paßstiften, Fig. 4 die Zusammenführung von Oberteil und Unterteil mittels Scharnier und Paßstift und Fig. 5 eine komplett montierte Koppelanordnung nach der Erfindung in Arbeitsposition.
In Fig. 1 ist ein plattenförmiges Oberteil OT (bevorzugt aus Stahl gefertigt) dargestellt, das eine Öffnung OF aufweist, die sich in einem Ansatz OFA fortsetzt, welcher einen geringeren Durchmesser hat. Das Oberteil OT ist so gestaltet, daß es eine Fassung EO1 aufnehmen kann, wobei deren Außenkontur genau an die Öffnungen OF und OFA angepaßt sind. An der Fassung EO1 ist eine rohrförmige Faserführung FR angebracht, die in ihrem unteren Teil ein Kapillarrohr KP enthält, welches zur zentrischen Führung einer (abgemantelten) Lichtwellenleiterfaser LWF einer Lichtwellenleiterader LWA dient, die vom oberen Teil des Faserführungsrohres FR gehalten wird.
Es ist auch möglich anstelle einer Fassung E01 für eine Lichtwellenleiterfaser eine Steckerbuchse E02 in das Oberteil OT einzusetzen. Die Steckerbuchse E02 dient zur Kopplung von konfektionierten Lichtwellenleitern, deren Stecker in die Bohrung SB der Steckerbuchse E02 eingesteckt wird. Für verschiedene Steckerdurchmesser werden Steckerbuchsen E02 mit dazu passenden Bohrungen SB in das Oberteil OT eingesetzt.
Das in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Unterteil UT weist eine obere Öffnung UF auf, welche so dimensioniert ist, daß sie eine Fassung für ein optisches Sende- oder Empfangselement aufnehmen kann. Mit EU1 ist eine erste derartige Fassung bezeichnet, welche aus einem ringförmagen Grundkörper mit einer darauf angebrachten Glasplatte GP besteht.
Die mit EU2 bezeichnete Fassung enthält hinter der Glasplatte GP eine Sendediode LED mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen. Bei der Fassung EU3 ist eine Empfangsdiode (Fotodiode) PD vorgesehen, die ebenfalls hinter der Glasplatte GP angeordnet ist und entsprechende elektrische Anschlüsse aufweist. Mit EU4 ist eine Steckerfassung bezeichnet, die eine entsprechende Bohrung SB aufweist.
Die im oberen Teil der Fig. 2 dargestellten Fassungen werden in die Öffnung UF eingeführt und sind dort (in hier nicht näher dargestellter Weise) justierbar gehalten. Die Justierung erfolgt so, daß jeweils die geringste Dämpfung beim Lichtübergang von dem stirnseitigen Ende der Lichtwellenleiterfaser LWF zum oder vom optischen Empfangs- oder Sendeelement LED bzw.PD auftritt. Am unteren Ende des Unterteils UT ist eine weitere Aufnahmeöffnung UAF vorgesehen, welche mit der oberen Öffnung UF über einen Kanal UV in Verbindung steht. In die untere Öffnung UF kann z.B. eine optische Linse AO oder ein elektrischer Anschluß AE eingefügt werden. Der elektrische Anschluß AE ist so ausgelegt, daß er die notwendige elektrische Verbindung zu den Anschlüssen des optischen Senders (LED in EU2) oder des optischen Empfängers (PD in EU3) herzustellen gestattet.
Die in Fig. 2 eingezeichneten Einsätze für das Unterteil UT gehören in vertikaler Richtung jeweils zusammen: z.B. Glasplatte GP (oben) - Optik AO (unten), Sender LED oder Empfänger PD (oben) - elektr. Anschluß AE (unten).
Die erste Anordnung (oberer Einsatz EU1 mit Glasplatte GP - unterer Einsatz Optik AO) dient dazu, optische Strahlung, die aus einer je nach Anwendungsfall andersartigen Anordnung von unten emittiert wird, auf die Glasplatte GP zu fokussieren, auf welche die Faser LWF von oben (geführt im Oberteil OT) anschlägt.
Der Einsatz EU4 dient als Steckerhalterung für konfektionierte Lichtwellenleiter. In dieser Anwendung bleibt das untere Ende von UT offen, da von hier der konfektionierte Lichtwellenleiter eingeführt wird. Dieses Teil sowie der Einsatz EU1 können in beiden Richtungen (als Sender oder Empfänger) betrieben werden.
Es stehen somit acht verschiedene Kombinationen aus Oberteil OT und Unterteil UT je nach Anwendungsfall und geeigneter Bestückung zur Verfügung.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie eine genaue zentrische Ausrichtung von Oberteil OT und Unterteil UT mittels Paßstiften PS1 und PS2 erreicht werden kann, die in entsprechende Öffnungen PO1 und P02 im Oberteil OT bzw.
PU1 und PU2 im Unterteil UT eingeführt werden.
Fig. 4 zeigt eine andere Art der Zentrierung, wobei das Oberteil OT mittels eines an einer Seite des Unterteils UT angebrachten Scharniers SN klappbar gehalten ist.
Auch hier kann im eingerasteten Zustand eine zusätzliche Zentrierung und Fixierung durch einen Paßstift PSO herbeigeführt werden, der in entsprechende Öffnungen POO im Oberteil bzw. PUO im Unterteil UT eingreift.
Fig. 5 zeigt eine fertig montierte Koppeleinrichtung nach der Erfindung mit den in den Fig. 1 bis 3 näher beschriebenen Einzelteilen. Der in der Trennebene zwischen Oberteil OT und Unterteil UT entstehende Spalt ist im Innenbereich durch eine ringförmige Dichtung DT nach außen hin abgeschlossen. Eine Bohrung BO dient primär zur Entlüftung des Innenraumes IR, um einen "Luftpumpeneffekt" (Überdruck nach dem Einführen eines Lichtwellenleiters oder eines Steckers) zu vermeiden. Diese Faser läßt sich, da sie durch das Führungsrohr FR und die Kapillare KP zwar geführt aber nicht arretiert ist, stets gegen eine neue andere Faser auswechseln, was bei Meßvorgängen unbedingt notwendig ist. Auf diese Weise gelangt immer wieder Staub oder ähnliches in den mit Immersionsflüssigkeit gefüllten Raum IR, wodurch es zu einer Erhöhungung der Koppeldämpfung kommen kann.
Zu Reinigungszwecken wird deshalb lediglich das Oberteil OT vom Unterteil UT abgezogen, wobei dann, da die Koppelstelle genau in der Trennebene zwischen Oberteil OT und Unterteil UT liegt, der Raum IR für die Immersionsflüssigkeit ebenfalls zugänglich wird. Es ist somit in einfacher Weise möglich, diesen Raum entsprechend zu reinigen und anschließend das Oberteil OT wieder auf das Unterteil UT aufzusetzen und dadurch eine völlig zentrierte und damit auh in ihrem Verhalten reproduzierbare Koppelvorrichtung zu erhalten.
5 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur lösbaren und wiederverwendbaren Ankopplung einer Lichtwellenleiterfaser (LWF) an ein zu Meßzwecken dienendes optisches Sende- oder Empfangselement (LED,PD) unter Verwendung eines die Lichtwellenleiterfaser (LWF) führenden in einer Fassung gehaltenen Kapillarrohres (KP) und einer weiteren Fassung (EU1, EU2, EU3) für das optische Sende- oder Empfangselement (LED,PD), dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (EO1) für die Lichtwellenleiterfaser (LWF) in ein plattenförmig gestaltetes Oberteil (OT) und die Fassung für das optische Sende- oder Empfangselement (LED,PD) in ein ebenfalls plattenförmig gestaltetes Unterteil (UT) eingelassen sind, daß Oberteil (OT) und Unterteil (UT) zentrierend, jedoch lösbar derart aneinander fixiert sind, daß sie mit ihren Flachseiten aneinander stoßen und daß in der Trennebene zwischen Oberteil (OT) und Unterteil (UT) ein im geöffneten Zustand zugänglicher Raum (IR) für die Aufnahme von Immersionsflüssigkeit vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung zwischen Oberteil (OT) und Unterteil (UT) mittels Paßstiften (PS1, PS2) erfolgt.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung zwischen Oberteil (OT) und Unterteil (UT) über ein Scharnier (SN) erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (EO1) für die Lichtwellenleiterfaser (WWF) eine Bohrung (BO) für die Entlüftung des Innenraumes (IR) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Aufnahme der Immersionsflüssigkeit vorgesehene Raum (IR) durch eine Dichtung (DT) nach außen abgeschlossen ist.