DE19517750A1 - Lichtwellenleiter-Stecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtwellenleiter-Stecker zum Anschluß an Lichtwellenleiter eines Lichtwellenleiter-Kabels beim Aufbau eines Lichtwellenleiter-Feldes.

Für den Anschluß eines Lichtwellenleiters aus einem Lichtwel­ lenleiter-Kabel beim Aufbau eines Lichtwellenleiter-Feldes werden Lichtwellenleiter-Stecker verwendet, die mit einem 5 bis 20 m-langen Pigtail im Werk gefertigt und dann auf der Baustelle an ein Lichtwellenleiter-Kabel angespleißt werden. Für die Unterbringung dieses Spleißes ist jedoch eine zusätz­ liche Kassette nötig, wobei hierfür der erforderliche Stau­ raum im Faserabschlußgestell vorgesehen werden muß. So sind beispielsweise Stecker bekannt, bei denen die jeweilige Faser vorkonfektioniert ist, an die Lichtwellenleiter des Lichtwel­ lenleiter-Kabels angespleißt werden. Es sind jedoch auch Mög­ lichkeiten zur Anspleißung bekannt, bei denen das Anspleißen in Kapillarbohrungen bzw. in mechanischen Verbindern oder durch Schweißen vorgenommen wird. Bei diesem Verfahren wer­ den Standard-Steckerstifte verwendet, bei denen die anzu­ spleißende Faser so weit herausragt, daß eine zusätzliche Spleißung erfolgen kann. Diese als Hybrid-Stecker bekannten Ausführungen sind jedoch wesentlich größer als herkömmliche Lichtwellenleiter-Stecker, so daß die Rangiergestelle hierfür abgeändert werden müssen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist nun, einen Lichtwellenlei­ ter-Stecker so zu gestalten, daß er in herkömmliche Aufbauten ohne zusätzliche Maßnahmen eingesetzt werden kann, wobei außerdem die Herstellung der Verbindung zu vereinfachen ist. Die gestellte Aufgabe gemäß der Erfindung wird nun mit einem Lichtwellenleiter-Stecker der eingangs beschriebenen Art da­ durch gelöst, daß der Steckerstift eine durchgehende Zentral­ bohrung aufweist, in der ein Lichtwellenleiter angeordnet ist, daß das eine Ende des Lichtwellenleiters am einen Ende der Zentralbohrung fixiert ist, daß dieses Steckerende mit einer Schliffoberfläche versehen ist, daß der fixierte Licht­ wellenleiter mit dem zweiten Ende an der Spleißstelle in der Zentralbohrung endet, daß der anzuspleißende Lichtwellenlei­ ter von der Gegenseite in der Zentralbohrung zur Spleißstelle einführbar und mit dem Ende des fixierten Lichtwellenleiters verschweißbar ist und daß das zweite Ende der Zentralbohrung zur Aufnahme der Lichtwellenleiter-Umhüllung des anzu­ spleißenden Lichtwellenleiters eine zylindrische Erweiterung aufweist.

Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Her­ stellung eines vorkonfektionierten Lichtwellenleiter-Steckers zu finden, mit dem ein einfacher Anschluß in einem Lichtwel­ lenleiter-Feld hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird nach einem Verfahren entsprechend der Merkmale des Anspruchs 8 gelöst.

Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, eine Lichtwellenleiter- Steckverbindung mit Hilfe eines vorkonfektionierten Steckers gemäß der Erfindung herzustellen. Diese gestellte Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Bei dem Lichtwellenleiter-Stecker gemäß der Erfindung ist nun von Vorteil, daß ein bereits vorkonfektionierter Steckerstift zum Herstellen der Verbindung verwendet wird, wobei die Fa­ serbohrung wie auch der bereits dort fest fixierte Lichtwel­ lenleiter, der dort zum Spleißen festgelegt ist, zentriert sind, so daß keinerlei Meß- und Zentriervorrichtungen beim Erstellen des eigentlichen Anschlusses verwendet werden müs­ sen. Außerdem erfolgt die Spleißung mit dem bereits fixierten Lichtwellenleiter innerhalb der Zentralbohrung des Stecker­ stiftes mit dem anzuspleißenden Lichtwellenleiter des Licht­ wellenleiter-Kabels innerhalb des Steckerstiftes, so daß keine weiteren Maßnahmen und Verfahren für die Erstellung und Ablegung des Spleißes gesehen werden müssen.

Weiterhin ist von Vorteil, daß bei einem Lichtwellenleiter- Stecker gemäß der Erfindung bei der Vorkonfektionierung auch das Kleben und Schleifen an der Stirnfläche bei der Erstel­ lung der eigentlichen Verbindung entfällt. Die "Einglasung" des fixierten Lichtwellenleiters und die Behandlung der Stirnfläche erfolgen bereits werksseitig. Bei dem gesamten Aufbau ist dieser Lichtwellenleiter-Stecker auch nicht länger als die herkömmlichen Steckerausführungen, so daß der vorkon­ fektionierte Steckerstift im Feld an das Lichtwellenleiter- Kabel angespleißt werden kann. Die Spleißverbindung, die durch Schweißung hergestellt wird, erfolgt zum fest fixier­ tern Lichtwellenleiter in der Zentralbohrung des Lichtwellen­ leiter-Steckers, so daß die Spleißstelle bereits dadurch ei­ nen mechanischen Schutz erhält. Ein Spleißschutz kann somit entfallen. Durch den Lichtwellenleiter-Stecker ist infolge der Einführung in der Zentralbohrung auch kein Knickschutz mehr vonnöten. Die Zentralbohrung ist am Ende mit einer zy­ lindrischen Erweiterung versehen, so daß auch die Umhüllung des anzuspleißenden Lichtwellenleiters fixiert werden kann. Im übrigen ist der Lichtwellenleiter-Stecker so gestaltet, daß er in alle vorkommenden Standardgehäuse eingesetzt werden kann. Für die Fixierung können Werkstoffe mit gleichen Aus­ dehnungskoeffizienten verwendet werden, so daß Wärmedehnungen ausgeschlossen werden können.

Von Vorteil ist weiter, daß die Zentralbohrung im Lichtwel­ lenleiter-Stecker sehr genau zum Außendurchmesser bereits zentriert ist, wobei dabei auch die Lage der optischen Achse noch nach dem Fixieren des Lichtwellenleiters werksseitig korrigiert werden kann. Bei der Herstellung der Stiftrohlinge muß daher nur die Zentralbohrung sehr genau sein, da durch die nachträglichen Korrekturen ein Ausgleich möglich ist. Weiterhin kann die offene Seite der Zentralbohrung mit einer Kappe abgeschlossen werden, so daß Verunreinigungen bis zur Spleißung vermieden werden.

Von Vorteil ist auch, daß beim Schweißvorgang keine Erwärmung und damit kein Anschmelzen des "Coatings" des Lichtwellenlei­ ters auftritt; denn die Schweißung erfolgt durch außen ange­ legte Schweißelektroden, die entsprechend positioniert werden können. Die Erfindung wird nun anhand von fünf Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Lichtwellenleiter- Stecker vor der Einführung des zu spleißenden Licht­ wellenleiters.

Fig. 2 zeigt den Lichtwellenleiter-Stecker während des Spleißvorganges.

Fig. 3 zeigt eine Variante des Lichtwellenleiter-Steckers.

Fig. 4 zeigt einen Lichtwellenleiter-Stecker mit reduziertem Durchmesser im Spleißbereich.

Fig. 5 verdeutlicht die Herstellung des vorkonfektionierten Lichtwellenleiter-Steckers.

Fig. 1 zeigt den vorkonfektionierten Steckerstift 1 gemäß der Erfindung im Längsschnitt. Hier ist eine durchgehende Zentralbohrung 2 zu erkennen, wobei in der einen Hälfte ein Lichtwellenleiter 3 mit Hilfe einer Verklebung oder Vergla­ sung 5 fest fixiert ist. Die Stirnfläche 4 des Steckerstiftes 1 kann in der erforderlichen Weise bereits werksseitig mit einer Schliffoberfläche versehen werden, die vorzugsweise als Schrägschliff ausgeführt ist, um ein besseres Reflexionsver­ halten zu erhalten. Bei der Fixierung des Lichtwellenleiters 3 kann auch ein Glaslot 5 verwendet werden. Das zweite Ende des Lichtwellenleiters 3 endet im Inneren der Zentralbohrung 2 im Bereich der Schweißstelle 9. Die Zentralbohrung 2 in der zweiten Hälfte des Steckerstiftes 1 weist eine zylindrische Erweiterung 7 auf, in der schließlich die Umhüllung 22 des anzuspleißenden Lichtwellenleiters 10 (im rechten Teil der Figur angedeutet) nach dem Einführen fixiert wird. Im Bereich der Spleißstelle 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Querbohrung 8 vorgesehen, die trichterförmig nach auswärts erweitert ist. In diese Erweiterungen 8 können die Schweiß­ elektroden zur Verschweißung der beiden in der Zentralbohrung 2 zusammenstoßenden Lichtwellenleiter 3 und 10 eingeführt werden. Die Ausrichtung der beiden Lichtwellenleiter-Enden erfolgt in der Zentralbohrung 2 automatisch, wobei infolge der Vorkonfektionierung die Zentrallage der optischen Achse bezogen auf den Außendurchmesser des Steckerstiftes bereits festgelegt ist.

In Fig. 2 wird der bereits in Fig. 1 angedeutete Schweiß­ vorgang erläutert, wobei hier die beiden Schweißelektroden 20 bereits in die trichterförmigen Öffnungen der Querbohrung 8 eingeführt sind. Dabei ist zu erkennen, daß die zweite Hälfte der Zentralbohrung 2 im Bereich nach der Schweißstelle 9 als Knickschutz 21 dient, so daß keine weiteren Maßnahmen für die Stützung des Spleißes erforderlich sind. In der Erweiterung 7 wird die Umhüllung 22 des anzuspleißenden Lichtwellenleiters mit Hilfe einer Kleberschicht 23 fixiert.

Die Fig. 3 zeigt eine Variante des Steckerstiftes 1, bei dem lediglich die Zuführung der Schweißelektroden 20 in zwei seitlich an die Spleißstelle 9 gerichteten Schlitzen 8a er­ folgt. Ansonsten gleicht die Ausführung des Steckerstiftes der des Steckerstiftes aus Fig. 1.

In Fig. 4 ist ein Steckerstift 1 gezeigt, bei dem im Bereich der Spleißstelle 9 eine Durchmesserreduzierung 11 vorgenommen ist. Diese Durchmesserreduzierung 11 ist so ausgebildet, daß die Zündung des Lichtbogens zwischen den herangeführten Schweißelektroden 20 gerade noch möglich ist. Die beiden Lichtwellenleiter-Enden werden dann in der Spleißstelle 9 stoffschlüssig miteinander verspleißt, wenn das dünnwandige Führungsrohr 24 stark genug erhitzt wird. Die Lichtwellenlei­ ter-Enden des fixierten Lichtwellenleiters 3 und des anzu­ spleißenden Lichtwellenleiters 10 verschmelzen miteinander. Auch hier kann eine Vorkonfektionierung vorgenommen werden, wie sie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist.

In Fig. 5 wird der Herstellungsvorgang für die Erstellung des Steckerstiftes 1 angedeutet, wobei die entsprechenden Meß- und Anpassungsvorrichtungen für die Zentrierung der Zen­ tralbohrung 2 und des darin fixierten Lichtwellenleiters 3 skizzenhaft mit Symbolen dargestellt sind. Der herzustellende Steckerstift 1 ist zunächst mit einem entsprechenden Aufmaß 19 hergestellt und wird in eine Zentrier- und Schleifvorrich­ tung 16 eingespannt. In der einen Hälfte des Steckerstiftes 1 ist bereits der Lichtwellenleiter 3 fest fixiert, während in die zweite Hälfte der Zentralbohrung 2 ein Hilfs-Lichtwellen­ leiter 12 eingeführt ist. Über einen Sender S der Meßvorrich­ tung 15 wird nun Licht in die Lichtwellenleiter 2 und 12 ein­ geführt, das mit Hilfe eines Empfängers E der Meßvorrichtung 15 empfangen wird. Mit Hilfe dieser Messung kann der einge­ spannte Lichtwellenleiter-Stift 1 so positioniert werden, daß die Zentralbohrung in der optischen Achse 17 dieser Anordnung liegt. Der Außendurchmesser bzw. das Aufmaß 19 des einge­ spannten Steckerstiftes wird nun mit Hilfe einer steuerbaren Schleifeinrichtung 16 auf geringste Exzentrizität bezüglich der festgelegten optischen Achse 17 geschliffen. Nach diesem werksseitig durchgeführten Vorgang kann der hergestellte Steckerstift 1 ohne weitere Maßnahmen für die Anspleißung ei­ nes Lichtwellenleiters aus einem optischen Kabel verwendet werden, wie oben beschrieben ist.

Claims (10)

1. Lichtwellenleiter-Stecker zum Anschluß an Lichtwellenlei­ ter eines Lichtwellenleiter-Kabels beim Aufbau eines Licht­ wellenleiter-Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (1) eine durchgehende Zentralbohrung (2) aufweist, in der ein Lichtwellenleiter (3) angeordnet ist, daß das eine Ende des Lichtwellenleiters (3) am einen Ende der Zentralbohrung (2) fixiert ist, daß dieses Steckerende mit einer Schliffoberfläche versehen ist, daß der fixierte Lichtwellenleiter (3) mit dem zweiten Ende an der Spleiß­ stelle (9) in der Zentralbohrung (2) endet, daß der anzuspleißende Lichtwellenleiter (10) von der Gegenseite in die Zentralbohrung (2) bis zur Spleißstelle (9) einführbar und mit dem Ende des fixierten Lichtwellenleiters (3) ver­ schweißbar ist und daß das zweite Ende der Zentralbohrung (2) zur Aufnahme der Lichtwellenleiter-Umhüllung (22) des anzuspleißenden Lichtwellenleiters (10) eine zylindrische Er­ weiterung (7) aufweist.

2. Lichtwellenleiter-Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querbohrung (8) an der Spleißstelle (9) für die Auf­ nahme der beiden Schweißelektroden (20) für den Schweißvor­ gang aufweist.

3. Lichtwellenleiter-Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querschlitz (8a) an der Spleißstelle (9) für die Auf­ nahme der beiden Schweißelektroden (20) angeordnet ist.

4. Lichtwellenleiter-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralbohrung (2) im Bereich (21) des anzuspleißen­ den Lichtwellenleiters (10) dem Durchmesser dieses Lichtwel­ lenleiters (10) angepaßt ist und als Knickschutz ausgebildet ist.

5. Lichtwellenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter-Umhüllung (22) mit einem Kleber (23) in der Erweiterung (7) fixiert ist.

6. Lichtwellenleiter-Stecker nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (1) im Bereich der Schweißstelle (9) ei­ ne Durchmesserreduzierung (11) aufweist, wobei die Durchmes­ serreduzierung (11) so ausgebildet ist, daß die Zündung des Lichtbogens zwischen den beiden Schweißelektroden (20) noch möglich ist.

7. Lichtwellenleiter-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralbohrung (2) und der fixierte Lichtwellenleiter (3) mit Hilfe einer Meß- und Rundschleifvorrichtung (15, 16) zentrisch gelagert und ausgerichtet sind.

8. Verfahren zur Herstellung eines vorkonfektionierten Licht­ wellenleiter-Steckers mit fixiertem Lichtwellenleiter in ei­ ner Zentralbohrung (2) eines Steckerstiftes (1), dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtwellenleiter (3) in der Zentralbohrung (2) eines zylindrischen Steckerstiftes (1) so positioniert ist, daß er von einem Ende (4) des Steckerstiftes (1) bis zur Spleiß­ stelle (9) im Inneren der Zentralbohrung (2) reicht, daß das äußere Ende des Lichtwellenleiters (3) in der Zentralbohrung (2) fixiert wird, daß das Ende (4) mit dem fixierten Ende des Lichtwellenleiters (3) plan geschliffen wird und daß der fixierte Lichtwellenleiter (3) und die Zentralbohrung (2) mit Hilfe eines Hilfs-Lichtwellenleiters (12) und einer Meß- und Rundschleifvorrichtung (15, 16) zentrisch ausgerichtet wer­ den.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (4) mit einem Schrägschliff versehen wird.

10. Herstellung einer Lichtwellenleiter-Steckverbindung an einem Lichtwellenleiter (10) eines Lichtwellenleiter-Kabels mit Hilfe eines vorkonfektionierten Lichtwellenleiter- Steckers, wobei der Steckerstift (1) einen zentrisch gelagerten und fixierten Lichtwellenleiter (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der anzuspleißende Lichtwellenleiter (10) eines Lichtwellenleiter-Kabels in die freie Öffnung der Zentralboh­ rung (2) bis zum Anschlag an den fixierten Lichtwellenleiter (3) eingeführt wird, daß dann der Lichtbogen zwischen den po­ sitionierten Schweißelektroden (20) zur gegenseitigen Ver­ schweißung der Lichtwellenleiter-Enden gezündet wird, daß die Lichtwellenleiter-Umhüllung (22) in der Erweiterung (7) der Zentralbohrung (2) mit Hilfe von Kleber (23) fixiert wird.