NL8201629A - Centreerinrichting. - Google Patents

Description

-'—· . . i \ - \ VO 3305

Betr.: Centreerinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en-inrichting omeeen optische vezel met een collimatorlens te centreren. Verder heeft de uitvinding betrekking op een contactstelsel voor een optische vezel, dat volgens de uitvinding met een collimatorlens is gecentreerd.

5 Aaagezien het gebruik van optische vezels toeneemt,, is het ge walst. te voorzien in te scheiden verbindingsorganen om de uiteinden van twee optische vezels te centreren. Het is bekend de vezels te centreren onder gebruikwan mechanische inrichtingen, zoals precisiehulzen, cen-treerbussen en dergelijke. In verband met de geringe afmetingen van de 10 optische vezels is bij het vervaardigen van dergelijke mechanische verbindingsorganen een zeer grote mate van nauwkeurigheid vereist. Derhalve* is het lastig om bij dit type verbindingsorgaan de vereiste nauwkeurigheid van de centrering te verkrijgen en toch nog steeds in staat te zijn een verbinding tussen de vezels te verbreken en de vezels opnieuw met 15 elkaar te verbinden, zoals gewenst is.

Er zijn verschillende constructies voor het elimineren van de moeilijkheden bij het centreren van vezels voorgesteld. Een van deze voorstellen omvat het gebruik van een lens om het stralingspatroon van een enkele optische vezel tot een gecollimeerde bundel te expanderen.

20 Tengevolge van de grotere diameter van de bundel ten opzichte van de diameter van de vezel en aannemende, dat elke vezel, welke moet worden verbonden, door een dergelijke lens is afgesloten, wordt de kritiekheid van de centrering over het scheidingsvlak van de verbindingsorganen sterk gereduceerd. Een dergelijk lensstelsel lèidt evenwel tot een verder pro-25 bleem cm de vezel op de juiste wijze ten opzichte van de lens te centreren.

Een constructie om optische vezels te centreren onder gebruik van een paar collimatorlenzen omvat een paar optische posten om de optische vezels te koppelen. Elke post omvat een verbindingsorgaan en een 30 biconvexe lens, welke bestemd is om een uiteinde van de optische vezel op te nemen. Bij een dergelijke constructie is het nodig de uiteinden van de optische vezels nauwkeurig in de brandpunten van de respectieve lens te positioneren. Deze positionering van de uiteinden van de optische vezels geschiedt door in elk van de lenzen een korte sectie van een op-35 tische vezel te monteren, waarvan de afmetingen en de optische eigen- 8201629 * * 1 V ___ - 2 - schappen: overeenkomen met die van de te koppelen optische vezels. De vezels worden dan in het verbindingsorgaan ingébracht totdat elke vezel stuit tegen het uiteinde van de in de lens bevestigde korte vezelsectie. Een inrichting van dit type vereist in het algemeen,, dat de lenzen wor-5 den vervaardigd door een kunststof gietmethode, welke kan leiden tot moeilijkheden bij het onderhouden van een consistente vervaardiging. "Voorts kan de vereiste oriëntatie tussen de korte vezelsectie en de lens in de praktijk dit type verbindingsorgaan tot zeer grote vezels beperken. Een inrichting van dit type is beschreven in het Amerikaanse octrooi-10 schrift 4.183.618.

Er is een inrichting voorgesteld om een sferische lens in een optische-vezellichtpen te monteren, waarbij in een opening, in een uiteinde van de pen een ringvormige zitting aanwezig is. Een optische ve-zelbundel, die een aantal optische vezels omvat, wordt achter de zitting 15" aangebracht in een opening; : in een ringvormig onderdeel, dat in een huis is bevestigd. Een sferische lens rust op het gebogen gedeelte van de zitting en wordt door een buitenste huls in aanraking met de zitting gehouden. Een inrichting van dit type heeft geen betrekking op het centreren van een enkele optische vezel met een sferische lens. Verder dient 20 de zitting niet om de vezelbundel met de lens te centreren, doch veeleer om de bundel over een geschikte axiale afstand van de lens te scheiden. Een inrichting van dit type is beschreven in het Amerikaanse oetrooi-schrift 3.904.27?·

Voorts is voorgesteld een bron van Lambert, zoals een LED, met 25 een vezelbundel te koppelen onder gebruik van een inrichting om een sferische lens ten opzichte van de bundel en de LED te positioneren. Een vezelbundel eindigt in een huls, welke onder druk past in een uit· kunststof bestaande centreerhuls, die een sferische lens bevat. Een inrichting van dit type vereist evenwel, dat rekening wordt gehouden met de ve-30 zelbundeldiameter, de binnendiameter van de huls, de concentriciteit van de binnendiameter ten opzichte van de buitendiameter van de huls, en de concentriciteit van openingen in de centreerhuls teneinde de vezelbundel op de juiste wijze ten opzichte van de lens te centreren. Verder wordt erop gewezen, dat de inrichting van dit type niet direkt geschiktiis 35 om een enkele optische vezel met een sferische lens te centreren. Een inrichting van dit type is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.950.075· 8201629 — .......... V . \ ' - % -3 -

Andere octrooischriffcen, welke in het algemeen, betrekking hebben op optische vezels of optische vezelbundels in combinatie met lenzen, zijn de Amerikaanse octrooischriften 3.166.623» 3.^92.058 en 3.656.832.

'5 De uitvinding beoogt te voorzien in een verbeterde werkwijze en inrichting, cm een enkele optische vezel met een collimatorlens te centreren.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een be-- . trekkelijk eenvoudige en goedkope wijze en inrichting voor het gebruiken 10’ van een op een juiste wijze gecentreerde sferische collimatorlens voor het verschaffen van een afsluiting van. een optische vezel.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een meer betrouwbare werkwijze en inrichting voor het centreren van optische vezels door het aantal toleranties in het centreerproces tot een minimum 15 te reduceren.

De uitvinding beoogt voorts te voorzien in een contactstelsel voor een optische vezel, dat geen temperatuurgevoelige materialen bevat en in hoofdzaak ongevoelig is voor de invloed van veroudering. Verder is een doel van de uitvinding het verschaffen van een contact stelsel, 20 dat ongevoelig is voor verontreiniging van het vlak van de optische vezel en dat uit een mechanisch oogpunt relatief robuust is. Een verder doel. van de uitvinding, is het verschaffen van een optisch-vezëlcontactstelsel, dat kleiner is dan de bekende stelsels en voldoende klein is om te worden ondergebracht in de ruimte, die voor een contact in een elektrisch 25 verbindingsorgaan is toegewezen. Op deze wijze kunnen de optische-vezel-centreermethode en inrichting volgens de uitvinding bij standaardver-bindingsorganen worden toegepast zonder dat deze verbindingsorganen in sterke mate opnieuw moeten worden ontworpen. Voorts beoogt de uitvinding het mogelijk te maken, dat een opt ische-vez.Vlcentr eer inrichting volgens 30 de uitvinding wordt toegepast voor het koppelen van optische vezels in elektrische verbindingsorganen.

Daartoe voorziet de uitvinding in een centreerbuis met aan een eerste zijde van de bus een afschuining». welke bestemd is voor het opnemen van een sferische collimatorlens. Een opening is concentrisch met de 35 af schuining aanwezig en strekt zich door de bus naar een tweede zijde van de centreerbus uit. De afmetingen van de opening zijn zodanig, dat daarin een enkele optische vezel stevig wordt vastgehouden.

• * 8201629 t \ ’ \ . 1 - k -

Bij een voorkeur suitvoeringsvorm volgens de uitvinding heeft de afschuining de vorm. van een rechte cirkelkegel en strekt de opening zich vanuit een top van de kegelvormige afschuining uit. Verder- worden hij de voorkeursuitvoeringsvorm de afschuining en de opening gelijktijdig in 5 een enkele handeling gepolijst om een concentriciteit te verzekeren.

Bij de constructie volgens de uitvinding voor het centreren van een optische vezel met een collimatorlens wordt het aantal toleranties, ..... dat een rol speelt, tot een minimum van drie toleranties gereduceerd.

Meer in. het bijzonder zijn de vezeldiameter, dé diameter van de opening 10. in de centreer bus en de concentriciteit tussen de opening en de afschuining de enige toleranties waarmede rekening moet worden gehouden.Aangezien de afschuining en de opening in een enkele handeling, met een enkele . werktuig kunnen worden voltooid, wordt de concentriciteit tussen de afschuining en de opening verzekerd. De twee andere toleranties kunnen tij-·-IJ. dens de vervaardiging op een bekende wijze zorgvuldig·worden geregeld.

Voorts is volgens de uitvinding een eerste huisdeel aanwezig om de centreerbus en de sferische lens te omgeven en vast te houden. De lens. en de bus kunnen bij voorkeur in het eerste huisdeel vanuit een eerste uiteinde worden ingebracht en een beweging van de beide onderdelen uit 20 een tweede eind van het huisdeel naar* buiten toe wordt belet. Bij een voorkèursuitvoeringsvorm wordt de lens veerkrachtig tegen de afschuining van. de centreerbus gedrukt door een afdichtring, welke is aangébracht tussen een flens van het eerste huisdeel en de lens.

Voorts omvat een contactstelsel volgens de uitvinding een tweede 25 huisdeel voor het omgeven van een vezel-optische kabel, voorzien van een optische vezel, welke achtereenvolgens is omgeven door tenminste een buffer laag en een versterkingslaag. Het tweede huisdeel omvat 'een ringvormig klemstelsel om de optische vezel in het algemeen centraal in het huis stevig vast te houden. Het klemstelsel bij de voorkeursuitvoeringsvorm . 30 omvat een in het algemeen ringvormig klemstelsel, dat aan het tweede huisdeel is bevestigd en voorzien is van een centrale boring, die iets groter is dan de diameter van de optische vezel. Een buitenvlakgedeelte van het stelsel drukt de versterkingslaag. van de vezel-optische kabel stevig tegen het binnenwandgedeelte van het tweede huisdeel. Voorts om-35 vat het klemstelsel een klauw aan de binnenzijde van het stelsel, welke veerkrachtig, doch nauwsluitend samenwerkt met de optische vezel teneinde daardoor de optische vezel in radiale richting stevig in het tweede huis- 8201629 • ?· - 5 - deel vast te houden.

Bij de voorkeursuitvoeringsvorm is het eerste huisdeel bestemd om. zodanig aan het tweede huisdeel te wórden bevestigd, dat. de optische . . vezel zich door de opening in de centreerbus uit strekt, waardoor de 5 vezel met de collimatorlens wordt gecentreerd.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont ; fig. 1 een dwarsdoorsnede van een inrichting, voor het centreren van een optische vezel met een collimatorlens; 10' ' fig. 2 een perspectivisch aanzicht van een voorkeursuitvoerings vorm van. de centreerbus volgens fig. 1; fig. 3 een longitudinale dwarsdoorsnede van een eerste uitvoeringsvorm van een contactstelsel volgens ie uitvinding; en fig. een longitudinale, dwarsdoorsnede van een. tweede voor-15 keursuitvoeringsvorm van een contactstelsel volgens de uitvinding.

Wanneer men tracht twee enkele optische vezels tot een enkele keten te verbinden doen zich grote problemen voor tengevolge van de bijzonder geringe afmetingen van een optische vezel. In het algemeen heeft een optische vezel een diameter van.bij benadering 0,1 mm. Zoals blijkt, 20 maakt een. dergelijke geringe afmeting een centrering van twee vezels langs de gemeenschappelijke axiale lijn bijzonder lastig. Aangezien de vezels nauwkeurig in axiale richting moeten zijn gecentreerd cm via. de verbinding daarvan een keten te voltooien, is het essentieel, dat wordt voorzien in een betrekkelijk eenvoudige en goedkope inrichting voor het ver-25 krijgen van een gewenste centrering..

Wanneer een lens wordt gebruikt om het stralingspatroon van de vezel tot een gecollimeerde bundel te expanderen wordt dè centrering over het scheidingsvlak tussen de verbindingsorganen aanmerkelijk vereenvoudigd, wanneer wordt aangenomen, dat elke te verbinden vezel door een der-30 gelijke collimatorlens is afgesloten, aangezien de breedte van de gecollimeerde bundels door bekende mechanische inrichting gemakkelijker kan worden gecentreerd. Het probleem wordt evenwel getransformeerd in desmoeilijkheid van het op de juiste wijze centreren van de kleine optische vezel met het midden van de lens.

35 Naast de problemen, welke zich voordoen wanneer de vezel met de lens wordt gecentreerd, kan de lens zelf verder extra problemen met zich medebrengen. Er wordt op gewezen, dat een collimatorlens voor een optische a 8201629 - 6 - vezel een diameter van tij benadering slechts 2 - 3 mm kan hebben. Derhalve doen zich vervaardigingsproblemen voor, vanneer men tracht een complexe lens met zo kleine afluetingen te ontwerpen, dat deze met een optische vezel kan worden gecentreerd. Volgens de uitvinding wordt om ver-5 schillende redenen een sferische lens gebruikt.

Een sferische lens met de juiste afmetingen is tegen betrekkelijk geringe kosten in de handel verkrijgbaar. Verder kan, aangezien de sferische lens' kan worden vervaardigd zonder dat een vormbehandeling wordt gebruikt, de lens op een meer eenvoudige wijze worden verkregen 10 in een aan de omgeving weerstand biedend materiaal. Met andere woorden kan een sferische lens bestaan uit een materiaal, dat betr’ekkelijk ongevoelig is voor temperatuur- en vochtigheidsvariaties in de lucht en kan de lens ook bestaan uit een materiaal, dat betrekkelijk veel weerstand biedt tegen schokken. Deze eigenschappen zijn van belang voor het ge-15 bruik bij optische-vezelcontacten» welke zich kunnen bevinden op plaatsen waar minder dan ideale omgevingsomstandigheden aanwezig zijn. Voorts zijn, aangezien het gewenst is,, een optisch vezelcontact toe te passen in samenwerking met: elektrische contacten binnen gamakkelijk verkrijgbare verbin-dingsconstructies,, deze omgevingsomstandigheden van groter belang. Een 20 verder· voordeel van een sferische lens is, dat de nauwkeurigheid bij de vervaardiging van de sferische laas veel groter is dan die,, welke kan worden verkregen bij een vormwerking van een ander type lens, bijvoorbeeld een biconvexe lens of dergelijke. Voorts kan, in verband met de symmetrische geometrie van de sferische lens een inrichting voor het cen-25 treren van de lens sterk worden vereenvoudigd. Bovendien kunnen, door het gebruik van een sferische lens de aflaetingen van de lens worden gereduceerd, waardoor deze gemakkelijk kan worden aangepast aan het gebruik in bestaande elektrische verbindingsorganen.

Zoals uit fig. 1 blijkt, voorziet de uitvinding in een enkel, 30 betrekkelijk eenvoudig element, waarbij alle vereiste centreerfuncties tussen een optische vezel 23 en de sferische lens 21 worden verkregen.

Dit elsaent omvat een centreerbus 25- De centreerbus 25 is voorzien van een afschuining 27 in een eerste zijvlak 29 van de centreerbus 25, waarbij de afschuining 27 voorziet in een zittingsvlak voor de sferische 35 lens 21.

Een opening 31 voor het op een stevige wijze vasthouden van de optische vezel 23 is concentrisch ten opzichte van de afschuining 27 aan- 8201629 Ψ--- V « - 7 - vezig. De diameter van de opening. 31 heeft zodanige afmetingen,, dat de optische vezel 23 stevig daarin wordt vastgehouden. De opening 31 strekt zich concentrisch met de afschuining 27 vanuit het diepste gedeelte van de afschuining via de eentreerbus 25 naar een tweede zijvlak 33 • 5 daarvan uit.. Bovendien kan in het tweede zijvlak 33 van de bus 25 een afschuining 35 aanwezig zijn om het inbrengen van de. optische vezel 23 in. de opening 31 te vereenvoudigen.

Volgens de uitvinding wordt het aantal toleranties, dat bij de inrichting voor het centreren van de optische vezel ten· opzichte van de 10'. lens optreedt, gereduceerd tot slechts drie toleranties. Meer in het bijzonder zijn de vezeldiameter, de diameter van de busopening 31 en de concentriciteit van de busopening 31 en de afschuining 27 de drie factoren met de toleranties waarvan rekening moet worden gehouden. De vezeldiameter is relatief constant, terwijl de busopeningsdiameter door- be-15 kende- precisiebewerkingen zorgvuldig kan worden geregeld. Aangezien de afschuining 27 en de busopening 31 met behulp van een enkel werktuig tot een uiteindelijke toestand kunnen worden gepolijst, zal de vereiste concentriciteit tijdens het vervaardigingsproces van de bus 25 inherent zijn.

Aangezien de sferische lens volledig symmetrisch is en, zoals . 20 boven is vermeld, zeer nauwkeurig kan worden vervaardigd, kan de sfe— rische lens 21 gemakkelijk in de afschuining 27 worden onder gebracht, met andere wöorden rust de lens 21 stevig in de afschuining 27 en heeft de lens niet een neiging tot schommelen. Zelfs, indien de lens 21 roteert, blijft het midden van de lens op een lijn met de concentrische ope-25 ning 31. Derhalve verzekert de eentreerbus 25 volgens de uitvinding de axiale centrering van de optische vezel 23 ten opzichte van de sferische lens 21.

Zoals uit fig. 2, waarin een voorkeursuitvoeringsvorm is af geheeld, blijkt, heeft de afschuining 27 de vorm van een rechte cirkelke-30 gel. Bij deze constructie strekt de opening 31 zich vanuit de top van de kegelvormige afschuining- uit. De rechte cirkelkegel kan op een bijzonder eenvoudige wijze in het eerste vlak 29 van de bus 25 tot stand worden gebracht en verzekert voorts een concentriciteit van de opening 31 met de afschuining 27 tengevolge van de eenvoudige geometrie van de afschud-35 ning. Zoals boven is vermeld, kan het polijsten van het oppervlak van de afschuining en de opening 31 met behulp van een enkel werktuig plaats . vinden, waardoor de concentriciteit van de opening 31 en de afschuining * 8201629 Ί - 8 - 27 verder wordt- verzekerd.

Zoals voorts uit- fig.. 1 blijkt, is de grootste diameter van de afschuining 27, d.w.z., in het vlak van het eerste oppervlak 29 van de centreerbus 25 kleiner dan de diameter van de sferische lens 21. Op deze 5 wijze wordt ervoor gezorgd, dat de sferische lens 21 op de juist wijze in;de afschuining 27 zal worden ondergebracht en op een afstand van de basis van de afschuining (of de top van de kegel) waar de opening 31 zich bevindt», zal blijven. Door deze constructie kan de afstand tussen de vezel en de lens op een meer eenvoudige wijze worden onderhouden.

10'. De afstand tussen de vezel en de lens is niet zo kritisch als de axiale centrering van de vezel ten opzichte van de sferische lens. Volgens de uitvinding kan de optische vezel evenwel nauwkeurig worden gesneden teneinde op een voor afbepaalde afstand van het oppervlak', waartegen het tweede vlak 33 van de centreerbus 25 rust, wanneer het contact tj. tot stand is gebracht, te eindigen.. Deze afstand is een voorafbepaald bedrag kleiner dan de* afstand tussen het tweede busvlak 33' en de omtrek. van de lens 21, die in de afschuining is gedrukt. ïïadat de vezel 23 nauwkeurig op de gewenste, lengte is afgesneden, worden de centreerbus en de sferische lens over de optische vezel gebracht, waardoor de afstand tus-20 sen het. eind van. de optische vezel 23 en de sferische lens 21 wordt verzekerde De gewenste afstand wordt onderhouden, omdat door het oppervlak van de afschuining 27 wordt belet, dat de sferische lens 21 zich verder naar de optische, vezel beweegt .

Bij de voorkeursuitvoeringsvorm bestaan zowel de centreerbus 25 25 als de sferische lens 21 uit saffier. Saffier is bijzonder gewenst, aangezien dit materiaal in hoofdzaak immuun is voor omgevingsveranderingen, relatief duurzaam is bij gebruik en op een betrekkelijk eenvoudige wijze tot een sferische lens kan worden gevormd en op een betrekkelijk eenvoudige wijze tot de juiste.vorm kan worden bewerkt teneinde als de centreer- 30 bus 25 te worden gebruikt. De centreerbus kan echter ook uit een geschikt metaal of een keramisch materiaal bestaan. Voorts kan de lens bestaan uit glas, dat eveneens op een betrekkelijk eenvoudige wijze in de gewenste sferische configuratie kan worden gebracht. Verder kan de lens 21 optisch worden bekleed cm reflecties te reduceren.

35 Een ander aspect van de uitvinding is gelegen in een contact- stelsel voor een optische vezel, welk stelsel bij voorkeur bestemd is om . in bestaande ontwerpen van verbindingsorganen te worden geïnstalleerd.

8201629 - 9 - * - fj

Het verdient de voorkeur Het contactstelsel Hij "bestaande ontwerpen van verbindingsorganen te gebruiken cm de eisen tot een Herontwerp van de verbindingsorganen tot een ™-iTvi-mum terug te brengen en een koppeling van optische-vezelkanalen met elektrische kanalen, indien dit gewenst is, te 5 vereenvoudigen.· Voorts kunnen gescheiden optische en elektrische contacten binnen een gemeenschappelijk huis als een deel van. een enkel omhulsel worden ondergebracht.

In fig. 3 vindt men een eerste uitvoeringsvorm van een contactstelsel. 1*1, voorzien van een centreerbus 25 en een sferische lens 21 10". volgens de uitvinding. Het is evenwel duidelijk, dat het contactstelsel, indien.gewenst, ook bij' een ander, geschikt mechanisch centreerstelsel kan worden gebruikt. ·

De optische vezel 23 is normaliter ondergebracht in een vezel-opt-ische kabel 1*3. De vezel-optische kabel 1*3 omvat een buitenste huis 15V 1*5, dat concentrisch om een uit Kevlar bestaande, als versterkingsonder-deel dienende laag 1*7 is aangebracht, welke een elastomere bufferlaag 1*9 omgeeft, waarbinnen de optische vezel 23 aanwezig is. De vezel-optische kabel 1*3 kan, indien gewenst, verdere lagen omvatten. De weergegeven uitvoeringsvorm is evenwel typerend voor de huidige vezel-optische kabels, 20 waarbij de hantering van de kleine vezel wordt vereenvoudigd en de be-trekkelijk fragile optische vezel 23 wordt beveiligd.

Het contactstelsel 1*1 omvat een eerste huisdeel 51 voor het ontgeven en vasthouden van de vezel-optische kabel 1*3, ondergebracht binnen het eerste huisdeel 51. De vezel-optische kabel is afgestroopt om de uit . 25 Kevlar bestaande versterkingslaag 1*7, de elastcmere bufferlaag 1*9 en de optische vezel 23 vrij te geven. Het eerste huisdeel 51 wordt op de buitenzijde van de vezel-optische kabel 1*3 geschroefd, waardoor in het oppervlak van het buitenste huis. 1*5 schroef achtige deformaties ontstaan.- Het eerste huisdeel wordt op de vezel-optische kabel 1*3 geschroefd, totdat 30 de versterkingsonderdelen 1*7 zich binnen een klemzone 55 van het eerste huisdeel 51 bevinden.

Op dit punt kan het nodig zijn een kleine, kegelvormige bus, (niet afgebeeld) tussen de laag 1*7 en de elastcmere bufferlaag 1*9 aan te brengen om de uit Kevlar bestaande strengen in de laag 1*7 naar de binnen-35 wand 57 van de klemzone 55 te laten uitwaaieren. Ha het spreiden van de laag 1*7 wordt een in het algemeen ringvormige klemstelsel 59 zodanig in het eerste huisdeel 51 ingebracht, dat een spreidonderdeel 69 zich om de 8201629 . * ^ -Ίσ- • bufferlaag b$ en tussen de bufferlaag U9 en de laag bf bevindt - Het spreidonderdeel 69 bezit een centrale boring, welke iets groter is dan de diameter van· de bufferlaag k-9- Het klemstelsel 59 kan. in bet eerste buisdeel 51 worden bevestigd door de samenwerking van schroefdraden 61 •5 op eennbuit enoppervlakt égedeelte van bet bevestigingsonderdeel 63 met . schroefdraden 65 op een binnenoppêrvlaksgedeelte van bet eerste buisdeel 51. Het bevestigingsonderdeel 63 kan ook zijn voorzien van een zeshoekige opening 6f om een insehroeven van bet klemstelsel 59 ia bet eerste .buisdeel 51 te vereenvoudigen.

10' Het spreidonderdeel 69 omvat een afgeschuind voorste uiteinde

Tl cm bet inbrengen van bet spreidonderdeel 69 tussen de laag UT en de laag U9 te vereenvoudigen. Een gedeelte van bet spreidonderdeel 69 oa-geeft een gedeelte T3 van bet bevestigingsonderdeel 63 zodanig, dat een beperkte axiale beweging van bet. spreidonderdeel 69 ten opzichte van bet .·· 15- bevestigingsonderdeel 63 mogelijk is. De axiale beweging van bet spreidonderdeel 69 ten opzichte van bet bevestigingsonderdeel 63 wordt begrensd door de samenwerking van een metalen, gespleten ring TT» met een ringvormige aanslagflens T5» die zich bij een uiteinde van bet bevestigingson— derdeel 63 bevindt. De ring TT is in een groef T9 van een binnenvlaks-20 gedeelte van bet spreidonderdeel 69 aangebracht7

Xn bet spreidonderdeel 69 bevinden zich tussen bet spreidonder-deelei-nd Tl en de aanslagflens T5 twee gespleten, kegelvormige bussen 81 voor samenwerking met. de bufferlaag U9. De bussen 81 zijn bij voorkeur van elkaar gescheiden door een kegelvormige tussenplaat 83. Bij een 25 voorkeursuitvoeringsvorm bestaan de bussen 81 uit teflon.

Nadat de vezel-optische kabel U3 in bet eerste buisdeel 51 is bevestigd en de laag UT, indien nodig, gedeeltelijk is gespreid, wordt bet klemstelsel 59 langs de schroefdraden 65 in bet eerste huisdeel 51 geschroefd. Wanneer bet bevestigingsonderdeel 63 langs de schroefdraden 30 65 wordt geschroefd, beweegt het gehele klemstelsel 59 zich in axiale richting in bet eerste huisdeel 51 naar de vezel-optische kabel U3. Opgemerkt wordt, dat tengevolge van de opstelling van het spreidonderdeel 69 om bet bevestigingsonderdeel 63 een relatieve, axiale en rotatiebeweging tussen de twee onderdelen mogelijk is. Op deze wijze worden torsie- en 35 axiale belastingen tussen het spreidonderdeel 69 en de laag UT en tussen de bussen 81 en de bufferlaag U9 gereduceerd.

Wanneer het klemstelsel 59 zich in axiale richting verder in het 8201629 * * 9 • \ - 11' - eerste huisdeel 51 "beweegt . drukt het spreidonderdeel. 69 de laag bj tegen de "binnenwand 57 van de klemzShe 55 in het eerste huisdeel 51 . Tegelijkertijd wordt op de kegelvormige bussen 51 een drukkracht uitgeoefend cm de bufferlaag b9 en de optisehe vezel 23 stevig te "beveiligen tegen een 5 radiale en axiale beweging in het eerste huisdeel 51. Opgemerkt wordt» dat de optisehe vezel 23 zodanig is uitgevoerd, dat deze zich over een. betrekkelijk grote afstand naar buiten uit een voorste zijde 85 van het klemstelsel 59 uitstrekt en wel cm. later te bespreken redenen.

t

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm is een tweede huisdeel 87 aan-• 10". wezig om de. sferische lens 21 "en de centreerbus 25 volgens de uitvinding te amgeven. Zoals, boven, is opgemerkt., kan elk geschikt centreer stelsel, • indien gewenst, aanwezig zijn in plaats van de centreerbus en lens volgens de uitvinding. "Verder kan het contactstelsel bl worden toegepast zonder een collimatorlens voor direkte verbinding van optische vezels, indien 15" dit gewenst is. Het tweede huisdeel 87 bezit schroefdraden 89 op een uitwendig oppervlakgedeelte, welke schroefdraden bestemd zijn cm samen te werken met schroefdraden 91 op een binnenoppervlaksgedeelte van het eerste huisdeel 51- Het tweede huisdeel 87 bezit een inwendige boring 93 met een diameter, welke juist iets groter is dan de diameter van de centreer— 20 bus 25 en de sferische lens 21, waarvan de diameters in het algemeen ongeveer hetzelfde zijn, teneinde nauwsluitend met de bus 25 en de lens 21 samen te werken.

Aan een uiteinde van het tweede huisdeel 87 tegenover het eind» dat de schroefdraden 89 bezit, bevindt zich een naar binnen gerichte 25 flens 95 om een beweging van de lens 21 naar buiten uit het tweede huisdeel. 87 te beletten. Zoals is aangegeven, is de flens 95 integraal met het tweede huisdeel 87. Be flens voor het beletten van een beweging van de lens 21 en de bus 25 kan evenwel ook uit een afzonderlijk onderdeel bestaan.. Tussen een binnenvlak· van de flens 95 en de sferische lens 21 30 bevindt zich een afdichtring 97»' welke voorziet in een afdichting teneinde te beletten, dat een materiaal zich om de sferische lens beweegt en 8f het vrije vlak van de optische vezel of het contactgebied tussen de af-schuining 27 en de sferische lens 21 verontreinigt. Een dergelijke verontreiniging kan leiden tot een storing van het uit het optische vezel-35 vlak afkomstige signaal of kan leiden tot een onjuiste zitting van de sferische lens 21 in de afschuining 27”. Verder dient de* afdichtring 93 cm de lens 21 in nauw contact met de afschuining 27 van de centreerbus 9 j . ...» 8201629 -12.- te brengen.

Voordat het tweede huisdeel 8T in het eerste huisdeel 51 wordt ingébracht, wordt de optische vezel 23 zodanig, af gesneden, dat deze zich vanaf de voorste zijde 85 van het klemstelsel 59 over een voorafbepaalde 5 afstand in axiale richting uit strekt. Deze afstand wordt bepaald door de afstand tussen de tweede zijde 33 van de centreerbus 25 en het gewenste eindpunt van de optische vezel 23 in de. afschuining 27. Het eindpunt ligt op een voorafbepaalde afstand van de omtrek van de lens 21, die in de afschuining 27 is gedrukt. Dit snijden kan met een zo grote nauwkeurig-10'. . heid geschieden, dat de axiale afstand tussen het eind van de· optische vezel 23 en de sferische lens 21 op de gewenste waarde wordt gehouden.

Hadat de optische vezel 23 op de voorafbepaalde lengte is af-. gesneden, wordt het tweede huisdeel 87 in het eerste huisdeel 51 geschroefd, totdat het tweede oppervlak 33 van de centreerbus 25 tegen de 15. voorste zijde 85 van het klemstelsel 59 stuit. Wanneer het tweede buis— deel 87 in axiale richting in het eerste huisdeel 51 wordt bewogen, treedt de optische vezel 23 de afschuining 35 en de opening 31 in de bus 25 binnen teneinde daardoor de optische vezel 23 nauwkeurig ten opzichte rm Ij van de sferische lens 21 te centreren. Opgemerkt wordt,, dat in de gemon-20 teerde toestand de afdichtring 97 j behalve dat deze belet, dat vreemde materie het contactstelsel kl binnentreedt, ervoor zorgt, dat de lens 21 stevig tegen de afschuining 27 van de bus 25 rust.

Verschillende vezel-optische kabels bezitten verschillende configuraties. Dikwijls is de optische vezel 23 niet stevig in de buffer-25 laag k9 aangebracht. Met andere woorden kan de optische vezel 23 binnen de bufferlaag U9 een kleine radiale beweging uitvoeren. Derhalve kan het zijn, dat het contactstelsel volgens fig. 3 niet geschikt is om bij een dergelijke vezel-optische kabel te worden toegepast.

Om een meer uitgestrekt gebied van vezel-optische kabels te om-30 vatten, voorziet de uitvinding in een tweede vo or keur suitvoering svorm van een contactstelsel kl ’ (fig: k), Het contactstelsel U1’ omvat een eerste huisdeel 51' voor het amgeven en vasthouden van de vezel-optische kabel 1*3,- die in het eerste huisdeel 51 r is ondergebracht. Voor een eenvoudige montage wordt het eerste huisdeel 51r gesplitst in respectieve 35 eerste en tweede gedeelten 5^ en 56. Opgemerkt wordt, dat het eerste huisdeel 51'‘ ook uit een enkele eenheid kan bestaan, zoals het geval is bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 3. De vezel-optische kabel wordt af ge- 8201629

* I

- 13- - stroopt om de uit Kevlar bestaande versterkingslaag 47 en de elastamere bufferlaag 49 vrij te geven. De "buff er laag k9 wordt daarna binnen de laag 47 afgestroopt om de optische vezel 43 vrij te geven. Het eerste gedeelte 5¾ van het eerste huisdeel 51'' wordt op de buitenzijde van de 5 vezel-optische kabel 43 geschroefd, waardoor in het oppervlak van het : 'buitenste huis 45 schroefdraadvormige deformaties ontstaan. Het eerste . - - gedeelte 54 wordt op de vezel-optische kabel geschroefd, totdat de onder-. . delen van de laag 47 zich binnen een klemzone 55’ van het eerste huis-deelgedeelte 54 bevinden.

10'. Op dit punt wordt een expansiekegel 101 tussen de laag 47 en de laag. 49 ingebracht om de uit Kevlar bestaande strengen van de laag 47 naar de binnenwand57' van de klemzone 55’ te laten uitwaaieren en de buf- ferlaag 49 ten opzichte van de laag 47 te bevestigen. Ha het inbrengen van de kegel 101 wordt het tweede gedeelte 56 van het eerste huisdeel 51 ’ 15- bijvoorbeeld door een schroefdraad aan het eerste gedeelte.54 bevestigd. Een in het algemeen ringvormig klamst elsel 59’, wordt zodanig in het eerste huisdeel 51’ ingebracht, dat een spreidonderdeel 69’ zich om de optische vezel 23 en tussen de optische vezel 23 en de laag 47 bevindt. Het spreidonderdeel 69’ bezit een centrale boring, welke iets groten is 20 dan de diameter van de optische vezel 23. Het klemstelsel 59 ’ kan in het eerste huisdeel 51 ’ worden bevestigd door samenwerking- van schroefdraden 61*' op een buitenvlaksgedeelte van een bevestigingsonderdeel 63' en schroefdraden 65' op een binnenvlaksgedeelte van het eerste huisdeel 51’-Het bevestigingsonderdeel 63’ kan ook zijn voorzien van een zeskantige 25 opening 67' cm een inschroeven van het klemstelsel 59’ in het tweede gedeelte 56 van het eerste huisdeel 51' te vereenvoudigen.

Het spreidonderdeel 69' bezit een in het algemeen vlak, voorste uiteinde 103, dat tegen een uiteinde van de kegel 101 kan stuiten. Een gedeelte van het spreidonderdeel 69’ amgeeffc een gedeelte 73’ van het 30 bevestigingsonderdeel 63' zodanig, dat een beperkte axiale beweging van het spreidonderdeel 69' ten opzichte van het bevestigingsonderdeel 63' mogelijk is. Een axiale beweging van het spreidonderdeel 69* ten opzichte van het bevestigingsonderdeel 63' wordt begrensd door het samenwerken van een flens 105 op het spreidonderdeel 69’ met een ringvormige aanslag— 35 flens 75',· die zich bij een uiteinde van het bevestigingsonderdeel 63' bevindt. Belleville-platen 107 drukken het spreidonderdeel 69' stevig tegen de laag 47.

8201629 \ l.

·. \ \ t - ik: -

In centrale boringen in het spreidonderdeel. 69? en het beves-tigingsonderdeel 63’ bevindt zieh een klauw 109 voor het vastgrijpen van de optische vezel 23. De klauv 109 kan geen axiale beweging naar het voorste uiteinde 103 van het spreidonderdeel 69’ uitvoeren en wel. tengevolge 5 van een radiale flens 1TÖ' op het spreidonderdeel 69'. De klauw 109 bezit een centrale boring 111» welke iets groter is dan de buitendiameter van de optische vezel 23* Een buitenoppervlaksgedeelte 113 van de klauw 109 in de centrale boring in het bevestigingsonderdeel 63' is zodanig afgeschuind, dat het dwarsdoorsnede-oppervlak van de klauw 109 in een rich-10'. ting vanaf de vezel-optische kabel 1*3 afneemt. De centrale boring in· het bevestigingsonderdeel 63'' kan, indien gewenst, eveneens zijn afgeschuind.

Fadat de vezel-optische kabel 1*3 in het eerste huisdeel 51 ’ is bevestigd, de laag 1*7 met de kegel 101 is gespreid en het tweede gedeelte 56 aan het eerste gedeelte 5^· van het eerste huisdeel 51·’ is bevestigd, 15 wordt het klemstelsel 59’ langs de schroefdraden 65’ in het eerste huisdeel 51’ geschroefd- Wanneer het bevestigingsonderdeel 63’ langs de schroefdraden 65’ wordt geschroefd, héwèegtthet: gëhelêeklèmstelsël:59’ zich in axiale richting in het eerste huisdeel 51’ naar de vezel-optische kabel 1*3. Opgemerkfe wordt,, dat tengevolge van de opstelling van het spreid-20 onderdeel 69T om het bevestigingsonderdeel 63’ een relatieve, axiale en rotatiebeweging tussen de twee onderdelen mogelijk is. Op deze wijze worden torsie- en axiale belastingen tussen het spreidonderdeel 69’ en de laag 1*7 en tussen de klauw 109 en de optische vezel 23 gereduceerd.

Wanneer het klemstelsel 59’ zich verder in axiale richting in 25 het eerste huisdeel 51’ beweegt, stuit het voorste uiteinde 103 van het spreidonderdeel 69' tegen de kegel 101, waarbij het spreidonderdeel 69’ de laag 1*7 verder tegen de binnenwand 57’ van de klemzone 55' in het eerste huisdeel 511 samendrukt. Fa het stuiten van de kegel 101 veroorzaakt een verdere axiale beweging van het bevestigingsonderdeel 63 een relatieve, 30 axiale verplaatsing tussen het bevestigingsonderdeel 63' en het spreidonderdeel 691. Aangezien de klauw 109 zich binnen het spreidonderdeel 69’ bevindt, treedt ook een relatieve axiale verplaatsing tussen het bevestigingsonderdeel 63’ en de klauw 109 op. Tengevolge van het afgeschuinde oppervlaktegedeelte 113'van de klauw 109 veroorzaakt de axiale verplaat-35 sing, dat de klauw 109 in de boring in het beves,iigingsonderdeel 63* wordt samengedrukt teneinde de optische vezel 23 veerkrachtig stevig te beveiligen tegen een radiale en axiale beweging in'het eerste huisdeel 51’. Opge- 8201629 -\ \

i W

\ - 15 - merkt -wordt, dat. de optische vezel 23 zodanig is opgesteld,., dat deze zich over een betrekkelijk grote afstand naar buiten uit de voorste zijde 85’ van het klemstelsel 59’ uitstrekt en -wel om redenen, zoals deze reeds eerder zijn besproken.

5 Op dit punt kan een tweede huisdeel 57'* , dat bij voorkeur de een- treerbus 25 en de sferische lens 21 volgens de uitvinding bevat,, aan het tweede gedeelte· 56 van het eerste huisdeel 51 ’’ worden bevestigd op een ... · wijze, overeenkomende met die van het eerder’ beschreven contactstelsel .

. . (fig. 3).

10' Het gemonteerde contactstelsel 1+1T wordt dan bij' voorkeur in een isolerende holte· 117 in een verbindingsorgaan 119' (gedeeltelijk weergegeven) gebracht. Er kunnen ook Belleville-platen 121 aanwezig zijn om het contactstelsel 1+1 tegen een voorste uiteinde van het verbindingsorgaan 1T9 te drukken.

15' Ha het bevestigen van het tweede huisdeel 8j1 in het eerste huisdeel 51' is het contactstelsel 1+1 * voltooid. Opgemerkt wordt, dat in het uiteindelijke contactstelsel geen voor de omgeving gevoelige elementen aanwezig zijn. De optische vezel 23 wordt ten opzichte van de sferische lens gecentreerd gehouden en in het huisdeel 51' vast gehouden zonder dat 20 gebruik wordt gemaakt van een temperatuur-afhankelijke afdichting, bijvoorbeeld uit een epoxymateriaal. Voorts heeft het contactstelsel een betrekkelijk stevige constructie. Het gehele stelsel wordt in het algemeen bevestigd door mechanische middelen,: zoals compressie— en/of schroefdraden. Ofschoon voor de voorkeursuitvoeringsvorm van schroefdraad voorziene 25 verbindingsorganen zijn. beschreven, vallen ook andere geschikte verbindingen binnen het kader van de uitvinding.

Verder wordt erop gewezen, dat tengevolge van de constructie van het contactstelsel 1+1 ’ geen vreemde materie het inwendige van de huisde-len kan binnentreden en de optische vezel daarin kan verontreinigen. Ver-30 der kan; aangezien de totale afmeting van het contactstelsel 1+1' volgens de uitvinding slechts iets groter is dan 11 mm en een diameter heeft van slechts bij benadering 1+ mm, het contactstelsel volgens de uitvinding in genormeerde ontwerpen van verbindingsorganen worden ondergebracht.

Dit aanpassingsvermogen biedt de mogelijkheid om optische en elektrische 35 contacten in bestaande ontwerpen van verbindingsorganen te combineren.

8201629

Claims (6)

1. Inrichting voor bet centreren Tan een optische vezel ten op zichte van een collimatorlens gekenmerkt door een centreerhus (25), een afschuining (27) in de vorm van een rechte cirkelkegel, welke afschui-m‘rtg in een eerste zijvlak. (29)^80 de bus aanwezig is, een opening (31),. 5 welke concentrisch is met de afschuining (27) en zich via de bus naar een tweede zijvlak (33) van de bus bij de top van de kegelvormige afschuining uitstrekfc, waarbij de afmetingen van de opening zodanig zijn, dat een enkele optische vezel (23) stevig wordt vast gehouden, en een . . sferische lens, (21)', die tegen de afschuining (27) wordt gedrukt. 10'. 2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de grootste diameter van de afschuining (27) kleiner is dan de diameter van de sferische lens (21) waardoor een afstand tussen de lens en de opening (31) wordt onderhouden wanneer de lens (21) tegen de afschuining'wordt gedrukt.

3. Inrichting volgens conclusie 1 gekenmerkt door eerste huisorga- 15' nen (87) voor het amgeven en vasthouden van de centreerbus (25) en de sferische lens (21), waarbij de lens en de bus in de eerste huisorganen (87) kunnen worden ingebracht en een beweging daarvan, naar buiten, naar een eerste uiteinde van de eerste huisorganen wordt belet, h. Inrichting volgens conclusie 3· gekenmerkt door tweede huis- 20 organen (51, 51r) voor· het amgeven van de optische vezel,, waarbij, de tweede huisorganen zijn voorzien van klemorganen (59, 59’) cm de optische vezel (23) stevig in de tweede huisorganen vast te houden, waarbij de eerste huisorganen (87) bestemd zijn om zodanig aan de tweede huisorganen (51, 51’) te worden bevestigd, dat de optische vezel (23) zich door de 25 opening (31) in de centreerbuis (25) uitstrekt.

5· Inrichting volgens conclusie 3 gekenmerkt door af dichtorganen (97), die in het algemeen tussen het eerste uiteinde van de eerste huisorganen en de lens (21) zijn aangebracht om een verontreiniging van zowel het scheidingsvlak tussen de afschuining en de lens als het vrije vlak 30 van de optische vezel (23 te beletten, waarbij deze afdichtorganen (97) voorts de lens (21) tegen de afschuining (27) in de centreerbus (25) drukken.

6. Inrichting volgens conclusie U met het kenmerk, dat de optische vezel achtereenvolgens concentrisch wordt amgeven door tenminste een büf-35 f er laag (.^-9) en een verst erkingslaag (Vf) en waarbij de klemorganen {59') 8201629 \ I ’ ' . _ \......._ ____V - \ - ΊΤ- - zijn voorzien van een ringvormig onderdeel, dat losneembaar aan de tweede huisorganen (51 r) is bevestigd, welt onderdeel is voorzien van een centrale boring (11T) , die iets groter is dan de diameter van-de optische vezel en een buitenoppervlaksgedeelte (69f) bezit om de versterkingslaag 5 (^7) in innig contact tegen een binnenwandgedeelte (57’) van het tweede huis (51’) te drukken.

7· Inrichting· volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de klemor- ganen zijn voorzien van organen (109) op een binnengedeelte van het genoemde onderdeel cm veerkrachtig en stevig met de optische vezels samen 10'. te werken teneinde de optische vezel in radiale richting in de tweede huisorganen vast te houden.

8. Inrichting volgens conclusie 6 gekenmerkt door een expansie— kegel. (101} om de verst erkingslaag (kf) naar het binnenwandgedeelte (57 ’) te laten uitwaaieren voordat het ringvormige onderdeel aan de twee— 15 de huisorganen (51') wordt bevestigd. 8201629