DE4202371C1

DE4202371C1 - Device for securing centering of end light-wave conductor end - has frame body with aid of centering device, with conductor firstly freed of plastic casing on its end side

Info

Publication number: DE4202371C1
Application number: DE19924202371
Authority: DE
Inventors: Werner 6227 Hallgarten De Sternstein
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-08-05
Anticipated expiration: 2012-01-30

Abstract

Device (2) used, has centering hole (5) which is a hollow pin (4) extending from the floor in a form chamber. Uncovered end area (6) of the light wave conductor (1) is inserted into the centering hole (5) of the hollow pin (4) so that the end of the conductor (1) locates with the face side of its shortened cover on the hollow pin (4). Cover layer in a end area (6) of the light wave conductor is removed from the fibre by about 2-3mm. Freed surface is prepd. by breaking or polishing, before the uncovered end area of the fibre is inserted in the centering hole of the hollow in. As moulding material (9) a two-component foam, eg, polyurethane foam is used. USE/ADVANTAGE - For the accurate and secure centering of the end of a light wave conductor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum zentrischen Einfassen des Endes eines Lichtwellenleiters in einem Fassungskörper unter Zuhilfenahme einer Zentriervorrichtung mit einem Formraum, in dessen Boden zentrisch eine Zentrierbohrung angeordnet ist, bei dem der Lichtwellenleiter in einem Endbereich von Mantelschichten befreit, das Lichtwellenleiterende in den Formraum und mit seinem so abgemantelten Endbereich passend in die Zentierbohrung eingeführt und der das Lichtwellenleiterende im Formraum umgebende Ringraum mit einem aushärtenden Vergußmaterial ausgegossen und das so gefaßte Lichtwellenleiterende nach dem Aushärten des Vergußmaterials aus der Zentriervorrichtung entfernt wird, wobei gegebenenfalls nach dem Einführen des Lichtwellenleiterendes in den Formraum und vor dem Ausgießen zusätzlich noch eine an der Außenwand des Formraumes anliegende Fassungshülse in den Formraum eingeführt werden kann.The invention relates to a method for centrically edging the end of a Optical fiber in a socket under Using a centering device with a Molding space, in the center of which one Center hole is arranged, in which the Optical fibers in an end area of Cladding layers free, the fiber optic end into the mold space and with its stripped End area inserted into the center hole and the fiber optic end in the molding space surrounding annulus with a curing Potting material poured out and the so composed Optical fiber end after curing of the Potting material removed from the centering device is, where appropriate after the introduction of the Optical fiber ends in the mold space and in front of the Pour one more on the outer wall of the Molding sleeve fitting into the molding space can be introduced.

Ein derartiges Verfahren zum zentrischen Einfassen des Endes eines Lichtwellenleiters ist beispielsweise aus der DE-PS 34 42 822 bekannt. Hierbei erfolgt die endseitige Zentrierung des Lichtwellenleiters in einer mit duktilem Material ausgefüllten Zylinderhülse, wobei die Zentrierung durch das radiale Verschieben von Stempeln erfolgt. Such a method for centric bordering the end of an optical fiber known for example from DE-PS 34 42 822. The centering of the ends takes place here Optical fiber in one with ductile material filled cylinder sleeve, centering by the radial displacement of stamps.

Ein anderes Verfahren zum zentrischen Einfassen des Endes eines Lichtwellenleiters zeigt die GB-22 34 603. Die Schrift zeigt einen Stecker, durch den das Ende des Lichtwellenleiters koaxial hindurchgeführt ist, wobei steckerendseitig eine Aussparung angeordnet ist, in die eine Zentrierscheibe mit der Faser des Lichtwellenleiters eingepaßt ist.Another method for centering the The end of an optical fiber shows the GB-22 34 603. The font shows a plug through the end of the optical fiber coaxial is passed, with a plug end Recess is arranged in the one Centering disc with the fiber of the optical fiber is fitted.

Nachteilig bei dem erstgenannten Verfahren ist, daß optische und technische Ausschlußkriterien gegeben sind, die durch die Unterschiede im Faseraufbau bezüglich der optischen und mechanischen Materialeigenschaften und Querschnittsgeometrien der Verarbeitung von einzelnen Fasern hervorgerufen werden. So kann zum Beispiel eine einfache Faser für die Laserübertragung bestehend aus Quarzkern, Silikonmantel und stabilisierenden Kunststoffsekundärcoating (PCS-Faser) nicht in einen Stecker geklemmt werden, ohne daß eine aufwendige Korrektur der Position des Faserkerns, aufgrund der Präzisionsanforderung, notwendig ist. Weiterhin ist es unvermeidbar, daß aus dem abgemantelten Kernbereich bei Laserübertragung Energie überkoppelt. Diese Energie verursacht eine unzulässige Absorption im Stecker.A disadvantage of the first method is that given optical and technical exclusion criteria are caused by the differences in fiber structure regarding the optical and mechanical Material properties and cross-sectional geometries of the Processing of individual fibers will. For example, a simple fiber for laser transmission consisting of quartz core, Silicone jacket and stabilizing Plastic secondary coating (PCS fiber) not in one Plugs can be clamped without a complex Correction of the position of the fiber core due to Precision requirement is necessary. Still is it is inevitable that from the stripped Core area in laser transmission energy coupled over. This energy causes one inadmissible absorption in the connector.

Nach der britischen Patentschrift PS-GB 22 34 603 ist es bekannt, die Faser vor der Steckerkonfektionierung an der Endfläche zu präparieren. Bei der Montage mit dem Stecker wird das abgemantelte Faserstück frei gegen Luft geführt, so daß die optische Qualität der Strahlführung erhalten bleibt, und eine unzulässige Absorption im Stecker unterbunden werden kann. Jedoch ist es bei dem Stecker nach der britischen Patentschrift nicht unproblematisch, die Faser in den Zentrierring einzufädeln, um dann die eingefädelte Faser mit dem Ring ohne Beschädigungen in die Aussparung des Steckers zu drücken. Dabei kann es leicht zu Verkantungen des Ringes in der Aussparung kommen, da aus Präzisionsgründen die Zentrierscheibe absolut spielfrei in die Aussparung eingedrückt werden muß.According to the British patent specification PS-GB 22 34 603 it is known to fiber before Connector assembly on the end face too prepare. When installing with the connector the stripped fiber piece is guided freely against air, so that the optical quality of the beam guidance is preserved, and an impermissible absorption in Plug can be prevented. However, it is the connector according to the British patent unproblematic, the fiber in the centering ring to then thread the threaded fiber with the Ring without damage in the recess of the To press the plug. It can be easy too Canting of the ring in the recess is there the centering disc absolutely for reasons of precision must be pressed into the recess without play.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum zentrischen Einfassen des Endes eines Lichtwellenleiters derart weiterzuentwickeln, daß von seiner Durchführung her eine sichere und positionsgenaue Zentrierung der Faser ermöglicht, wobei der Konfektioniervorgang selbst vereinfacht wird, um das abgemantelte Ende des Lichtwellenleiters mit für die Laserübertragung geeigneten Steckern zu verbinden, wobei eine unzulässige Absorption im Stecker unterbunden wird.It is therefore the object of the invention Method for centering the end of a Optical fiber to develop such that from its implementation a safe and positional centering of the fiber enables the assembly process itself being simplified to the stripped end of the Optical fiber with for laser transmission to connect suitable plugs, one inadmissible absorption in the connector is prevented.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Zentriervorrichtung verwendet wird, bei der die Zentrierbohrung die Bohrung eines vom Boden des Formraumes in den Formraum vorstehenden Hohlstiftes ist und der abgemantelte Endbereich des Lichtwellenleiters derart in die Zentrierbohrung des Hohlstiftes eingeführt wird, daß das Ende des Lichtwellenleiters mit der Stirnseite seines verkürzten Mantels auf dem Hohlstift aufliegt.To solve this problem, according to the invention suggested that a centering device is used in which the center hole Drilling one from the bottom of the mold space in the Form space protruding hollow pin and the stripped end area of the optical waveguide such in the center hole of the hollow pin is introduced that the end of the optical fiber with the face of his shortened coat on the Hollow pin rests.

Im Unterschied zu den bekannten Verfahren kommt bei dem neuen Verfahren ein wiederverwendbarer Fassungskörper zum Einsatz, der die Positionierung des Faserkerns in einer Zentriervorrichtung während der Verarbeitung ermöglicht. Der Fassungskörper weist dabei eine Zentriervorrichtung auf, in die die präparierte Faser leicht und schnell positioniert werden kann, so daß ein aufwendiger Einfädelvorgang wie bei dem bekannten Verfahren entfällt. Weiterhin können durch den Einsatz von Vergußmaterial die unterschiedlichen Hülsenräume verfüllt werden, die bedingt durch den Einsatz und die Verarbeitung von unterschiedlichen Faserdurchmessern entstehen.In contrast to the known methods comes with the new process a reusable one Socket body for use, the positioning of the fiber core in a centering device during processing. The socket body has a centering device in which the prepared fiber positioned quickly and easily can be, so that a complex threading process as in the known method. Farther can by the use of potting material different sleeve spaces are filled in due to the use and processing of different fiber diameters arise.

Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß die abgemantelte Faser mit ihrem Mantel auf dem Hohlstift aufliegt und von diesem derart umgeben wird, daß das Vergußmaterial während des Vergießens mit der Faseroberfläche nicht in Berührung kommt, und nach dem Aushärten des Vergußmaterials um die Faser ein ringförmiger Luftspalt verbleibt, der den Abmessungen des Hohlstiftes entspricht. Die als Hohlstift ausgebildete Zentriervorrichtung schützt die aufgenommene Faser vor dem Vergußmaterial, so daß nach dem Aushärten des Vergußmaterials sich um die Faser ein ringförmiger Luftspalt legt. Dadurch wird erreicht, daß nach dem neuen Verfahren das abgemantelte Faserstück frei gegen Luft geführt wird, so daß bei Laserübertragung am abgemantelten Kernbereich keine Energie überkoppelt, und somit die unzulässigen Absorptionen im Stecker unterbunden werden.It proves to be particularly advantageous that the stripped fiber with its sheath on the Hollow pin rests and is surrounded by it in this way is that the potting material during potting does not come into contact with the fiber surface, and after the potting material has hardened Fiber remains an annular air gap that the Dimensions of the hollow pin corresponds. As Hollow pin trained centering device protects the absorbed fiber before the potting material, so that after the potting material has hardened the fiber creates an annular air gap. Thereby is achieved that the new method stripped fiber piece guided freely against air is so that stripped at laser transmission on Core area no energy coupled over, and thus the inadmissible absorption in the connector prevented will.

Als besonders zweckmäßig erweist sich, daß die Schutz- und Deckschicht des Lichtwellenleiterendes ca. 2-3 mm um die Faser entfernt wird, wobei die freigewordenen Flächen durch Brechen oder Polieren präpariert werden, bevor die Faser in den Hohlstift eingeführt wird.It proves particularly useful that the Protective and cover layer of the fiber optic end about 2-3 mm around the fiber is removed, the free areas by breaking or polishing be prepared before the fiber in the hollow pin is introduced.

Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird als Vergußmaterial ein Zweikomponentenschaum, beispielsweise Polyurethanschaum verwendet. Die Verwendung von Polyurethanschaum ermöglicht, daß unterschiedliche Faserdurchmesser und Steckertoleranzen durch den verteilten Harzschaum kompensiert werden. Durch die schlagsahneartige Konsistenz des Schaums bei dem Zusammenfügen von Fasern und Hülsen wird, gegenüber den flüssigen Materialien, das Verkleben mit der Form und die ungewollte Benetzung des abgemantelten Faserendes verhindert.According to a special embodiment of the method a two-component foam is used as the potting material, for example polyurethane foam used. The Use of polyurethane foam allows that different fiber diameters and Plug tolerances due to the distributed resin foam be compensated. Because of the whipped cream Foam consistency when assembling Fibers and pods, compared to the liquid Materials, gluing with the form and the unwanted wetting of the stripped fiber end prevented.

Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß das hülsenartig eingefaßte Ende des Lichtwellenleiters mit handelsüblichen Steckern konfektioniert werden kann.It proves to be particularly advantageous that the sleeve-like edged end of the optical waveguide can be assembled with standard plugs can.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist die Zentriervorrichtung als Form ausgebildet, in der ein zentrisch positionierter, aufnehmender Hohlstift für die abgemantelte Faser angeordnet ist, und in die Form eine das Faserende umgebende Steckerhülse einschiebbar ist, wobei der Ringraum zwischen eingefaßter Faser und Steckerhülse mit einem Vergußmaterial verfüllt ist.According to a special embodiment of the The device for performing the method is the Centering device designed as a shape in the Centrally positioned, receiving hollow pin for the stripped fiber is arranged, and in the Forms a connector sleeve surrounding the fiber end can be inserted, the annular space between edged fiber and connector sleeve with one Potting material is filled.

Als zweckmäßig erweist sich, daß die endseitig von der Schutz- und Deckschicht befreite Faser paßgenau in den Hohlstift einführbar ist, wobei die Mantelfläche der Schutz- und Deckschicht dichtend auf dem Hohlstift aufliegt, wobei der Hohlstift das abgemantelte Faserende vor Vergußmaterial schützt, zur Bildung eines ringförmigen Luftspaltes.It proves to be expedient that the ends of the protective and cover layer freed fiber with a perfect fit is insertable into the hollow pin, the Sealing surface of the protective and cover layer rests on the hollow pin, the hollow pin stripped fiber end protects against potting material, to form an annular air gap.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem eingespannten Lichtwellenleiterende.Embodiments of the invention Method and the device for implementation The procedure is described below using the Drawing explained in more detail. The shows Figure is a sectional side view of the Device for performing the method with a clamped fiber optic end.

Im einzelnen zeigt die Figur einen Lichtwellenleiter 1, dessen Ende in einer Zentriervorrichtung 2 eingespannt ist. Die Zentriervorrichtung 2 setzt sich dabei aus einer Form 3 und einem aufnehmenden Hohlstift 4 für das abgemantelte Ende des Lichtwellenleiters 1 zusammen. Der Hohlstift 4 weist zur Aufnahme des abgemantelten Endes des Lichtwellenleiters 1 eine axial verlaufende Bohrung auf, in die das Faserende 6 paßgenau einführbar ist. Dabei ragt der aufnehmende Hohlstift 4 axial in eine Bohrung 5 der Form 3. Die aufnehmende Stiftbohrung 4 ist in der Form 3 derart festgelegt, daß sie exakt zentrisch in der Bohrung 5 der Form 3 positioniert ist.In detail, the figure shows an optical waveguide 1 , the end of which is clamped in a centering device 2 . The centering device 2 is composed of a mold 3 and a receiving hollow pin 4 for the stripped end of the optical waveguide 1 . The hollow pin 4 has an axially extending bore for receiving the stripped end of the optical waveguide 1 , into which the fiber end 6 can be inserted with a precise fit. The receiving hollow pin 4 projects axially into a bore 5 in the form 3 . The receiving pin bore 4 is fixed in the form 3 such that it is positioned exactly centrally in the bore 5 of the form 3 .

Das vom Kunststoffutter befreite Ende 6 des Lichtwellenleiters 1 wird durch Brechen oder Polieren präpariert, bevor es in den aufnehmenden Hohlstift 4 soweit eingeführt wird, daß die Mantelfläche des Kunststoffutters auf dem Hohlstift 4 aufliegt.The end 6 of the optical waveguide 1 freed from the plastic nut is prepared by breaking or polishing before it is inserted into the receiving hollow pin 4 to such an extent that the outer surface of the plastic nut lies on the hollow pin 4 .

Danach wird eine Hülse 8 in die Bohrung 5 der Form 3 bis zum befreiten Ende 6 des Lichtwellenleiters 1 eingeschoben. Der sich zwischen dem Lichtwellenleiter 1 und der Hülse 8 bildende Ringraum 7 wird dann mit einem Vergußmaterial 9, beispielsweise PUR-Schaum (Polyurethanschaum) verfüllt. In der Form 3 härtet dann der PUR-Schaum 9 um den Lichtwellenleiter 1 aus, wobei das Faserende 6 exakt zentrisch positioniert und gegenüber dem quellenden Schaum dichtend eingeklemmt ist. Die geometrischen Maßabweichungen von Hülse 8 und dem Ende des Lichtwellenleiters 1 werden durch den ausgehärteten Schaum ausgeglichen. Then a sleeve 8 is inserted into the bore 5 of the mold 3 up to the free end 6 of the optical waveguide 1 . The annular space 7 which forms between the optical waveguide 1 and the sleeve 8 is then filled with a potting material 9 , for example PUR foam (polyurethane foam). In the form 3 , the PUR foam 9 then cures around the optical waveguide 1 , the fiber end 6 being positioned exactly in the center and clamped in a sealing manner with respect to the swelling foam. The geometrical dimensional deviations of the sleeve 8 and the end of the optical waveguide 1 are compensated for by the hardened foam.

Nach dem Aushärtevorgang wird das eingefaßte Ende des Lichtwellenleiters 1 mit der Hülse 8 aus der Form 3 herausgezogen. Das fertig eingefaßte Ende des Lichtwellenleiters 1 weist dabei einen ringförmigen Luftspalt auf, der den Abmessungen des schützenden Hohlstiftes 4 in der Form 3 entspricht. Dadurch wird auf einfache Weise erreicht, daß das abgemantelte Faserende 6 in der Hülse 8 frei gegen Luft geführt wird, so daß aus dem abgemantelten Kern bei Laserübertragung keine Energie überkoppelt, die eine unzulässige Absorption im Stecker verursacht.After the curing process, the bordered end of the optical waveguide 1 with the sleeve 8 is pulled out of the mold 3 . The fully enclosed end of the optical waveguide 1 has an annular air gap which corresponds to the dimensions of the protective hollow pin 4 in the form 3 . It is thereby achieved in a simple manner that the stripped fiber end 6 is guided freely in the sleeve 8 against air, so that no energy is coupled from the stripped core during laser transmission, which causes an impermissible absorption in the connector.

Ein derartig fertig eingefaßtes Ende des Lichtwellenleiters 1 läßt sich nun mit handelsüblichen Stecker oder Steckersystemen zur Laserübertragung konfektionieren.Such a fully enclosed end of the optical waveguide 1 can now be assembled with commercially available plugs or plug systems for laser transmission.

Denkbar wäre auch das Ende des Lichtwellenleiters 1 in der Form 3 ohne die Hülse 8 zu vergießen, so daß das Vergußmaterial selbst eine Steckerhülse bildet, die ebenfalls mit den handelsüblichen Steckern oder Steckersystemen 10 konfektionierbar ist.The end of the optical waveguide 1 in the form 3 would also be conceivable without casting the sleeve 8 , so that the potting material itself forms a plug sleeve which can also be assembled with the commercially available plugs or plug systems 10 .

Claims

1.Method for centrically enclosing the end of an optical waveguide in a socket body with the aid of a centering device with a molding space, in the bottom of which a centering hole is arranged in the center, in which the optical waveguide removes cladding layers in an end region, the optical waveguide end in the molding space and with it stripped end area is inserted appropriately into the centering hole and the annular space surrounding the optical waveguide end in the molding space is poured out with a hardening potting material and the thus encased optical waveguide end is removed from the centering device after the sealing material has hardened, optionally after inserting the optical waveguide end into the molding space and before pouring in addition, a socket on the outer wall of the molding space can be inserted into the molding space, characterized in that a centering device ( 2 ) is used in which the centri Erbohrung ( 5 ) is the bore of a hollow pin ( 4 ) projecting from the bottom of the molding space into the molding space and the stripped end region ( 6 ) of the optical waveguide ( 1 ) is inserted into the centering bore ( 5 ) of the hollow pin ( 4 ) such that the end ( 6 ) of the optical waveguide ( 1 ) rests on the hollow pin ( 4 ) with the end face of its shortened jacket.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cladding layers in an end region ( 6 ) of the optical waveguide ( 1 ) are removed about 2-3 mm around the fiber, the free surfaces being prepared by breaking or polishing before the stripped End region ( 6 ) of the fiber is inserted into the centering hole ( 5 ) of the hollow pin ( 4 ).

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a two-component foam, for example polyurethane foam, is used as the potting material ( 9 ).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the centrally bordered end region ( 6 ) of the optical waveguide ( 1 ) with customary plugs or plug systems ( 10 ) can be assembled.

5. A device for concentrically enclosing the end of an optical waveguide in a socket body, with a molding space for arranging and pouring the end of the optical waveguide, the molding space having a central centering hole in its base for the appropriate insertion of a stripped end region of the optical waveguide, characterized in that that the centering bore ( 5 ) is the bore of a hollow pin ( 4 ) projecting from the bottom of the molding space into the molding space.