DE2818577A1

DE2818577A1 - Mehrwegekoppler fuer verbindungen ueber lichtleitfasern

Info

Publication number: DE2818577A1
Application number: DE19782818577
Authority: DE
Inventors: Auria Luigi D; Jacques Dubos; Andre Jacques
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-04-29
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1978-11-02
Also published as: GB1581812A; FR2389150A1; US4193661A; FR2389150B1; JPS53135656A

Description

	Patentanwälte	2818577	Dipl.-lng.
	Dipl.-Chem		G. Leiser
Dipl.-lng.	Dr. G. Hauser
E. Prinz	Ernsbergerstrasse 19
	8 München 60

173, Bd. Hausstnann

75008 PARIS / Frankreich

Unser Ze ic lien: T 3086

Mehrwegekoppler für Verbindungen über Lichtleitfasern

Die Erfindung betrifft Mehrwegekoppler für Verbindungen über Lichtleitfasern. Diese Koppler gestatten, eine Anordnung von Abstrahlfasern mit einer Anordnung von Empfangsfasern so zu verbinden, daß alle Empfangsfasern die durch wenigstens eine der Abstrahlfasern abgestrahlte Strahlung empfangen„

Es ist erforderlich, die Lichtleitfasern sowohl miteinander als auch mit den Geräten, die sie verbinden, mit Hilfe von Steckern zu verbinden, deren Gebrauch ebenso einfach ist wie der der üblichen elektronischen Verbinder„

Diese Lichtleitfasern bestehen meistens aus einem Bündel von Einzelfasern sehr kleinen Durchmessers, um insbesondere zu ver-

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meiden, daß der Bruch einer Einzelfaser die gesamte Verbindung beeinträchtigt. Das Miteinanderverbinden der Enden dieser Bündel ist sehr schwierig und ihre gleichmäßige Kopplung mit den Abstrahleinrichtungen (beispielsweise Leuchtdioden) und mit den Empfangseinrichtungen (beispielsweise Photodioden) ist schwierig zu erreichen.

Aus der DE-OS 26 13 069 ist es bekannt, in einem Anschlußstück ähnlich denjenigen, die üblicherweise in elektronischen Geräten benutzt werden, eine einzige Faser großen Durchmessers anzuordnen, die eine solche Verbindung oder eine solche Kopplung gestattet» Der Durchmesser dieser einzigen Faser ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Einzelfaserbündels, das die Verbindungslichtleitfaser bildet, sowie im wesentlichen gleich dem Durchmesser der aktiven Teile sowohl der Abstrahlquelle als auch der Empfangsζeile„

Ihre Länge ist so gewählt, daß die Lichtstrahlung, die jeweils von den Einzelfasern oder jeweils von den Punkten der Quelle, die auf ihrer Eingangsfläche angeordnet sind, auf ihre gesamte Ausgangsfläche verteilt werden kann.

Außerdem ist in dem DE-GM 76 29 608 bereits vorgeschlagen worden, einen solchen Verbinder, der eine einzige dicke Faser enthält, zu benutzen, um gleichzeitig mehrere Abstrahllichtleitfasern und mehrere Empfangslichtleitfasern miteinander zu verbinden, wobei diese Lichtleitfasern ihrerseits aus einer oder mehreren Einzelfasern bestehen. In derselben Weise, wie in einem Einwegverbinder die von einer einzelnen Einzelfaser der Eingangslichtleitfaser ausgehende Strahlung auf alle Einzel-

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fasern der Ausgangslichtleitfaser verteilt wird, wird nämlich in einem solchen Mehrwegekoppler die von einer der Eingangslichtleitfasern ausgehende Strahlung auf alle Ausgangslichtleitfasern verteilt,, Die Wege oder Kanäle, die diesen Fasern entsprechen, werden daher in diesem Mehrwegekoppler miteinander gemischt und gestatten beispielsweise eine Sprechverbindung
zwischen mehreren Terminals„

Die Verteilung der Lichtstrahlung ist indessen nicht homogen und insbesondere ist die Dispersion der auf ein und derselben Ausgangslichtleitfaser empfangenen Pegel in Abhängigkeit von der Eingangslichtleitfaser, die benutzt wird, nicht vernachlässigbar. Wenn diese Dispersion d als der in Dezibel ausgedrückte Abstand zwischen der maximalen optischen Leistung

P und der minimalen optischen Leistung P , die durch ein und M m

dieselbe Lichtleitfaser empfangen werden, definiert wird, gilt:

d = 10 log _M_

P
m

und Messungen zeigen, daß kein besseres Ergebnis als 4 dB
erzielt wird_o

Hudson und Thiel haben Ergebnisse, die in derselben Größenordnung liegen, in einem Aufsatz veröffentlicht, der in
"Applied Optics", Band 13, Nr» 11, November 1974, S„ 2540-2545, erschienen ist. Diese Ergebnisse wurden erhalten, indem ein
Prozeß der ungewissen Verteilung der Einzelfasern der Bündel benutzt wurde, und es sei angemerkt, daß ein solcher Prozeß
bei einer industriellen Fertigung schwierig reproduzierbar ist,

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Mehrwegekopplers,

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der einen kleinen Wert der Dispersion der Pegel, wie er weiter oben definiert ist, aufweist,,

Zu diesem Zweck wird in den Strahlengang der Lichtstrahlung in der einzigen Faser eines bekannten Mehrwegekopplers eine zerstreuende Fläche eingefügt, die gestattet, diese Dispersion zu verringern.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschriebene Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines ü-fürmigen

Kopplers nach der Erfindung, und

die Fig_o 2 bis 4 schematische Schnittansichten von weiteren Ausführungsformen von Kopplern nach der Erfindung,

Fig. 1 zeigt in einem Teilschnitt in einer Längssymmetrieebene einen Koppler nach der Erfindung, der zum Verbinden von sieben Eingangswegen mit sieben Ausgangswegen verwendbar ist»

Eine Mischfaser 101, die einen Kern 102 und eine Hülle 103 aufweist, ist in einem Hohlraum 104 eines Trägers 105 angeordnet» Dieser Hohlraum ist danach mit einer polymerisierbaren Flüssigkeit gefüllt worden und seine Kontur ist in Fig. 1 nur anhand von gestrichelten Linien zu erkennen. Die Faser wird an ihren Enden durch zwei mit Außengewinde versehene gleiche Steckerteile 106 festgehalten, die jeweils eine axiale

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- ι —

Durchgangsöffnung 107 haben und in den Träger 105 eingepreßt sind.

Auf den Endflächen 108 und 109 der Faser 101 sind zwei gleiche Zwischenanordnungen angeordnet, die jeweils sieben Zwischenfasern 111 bis 117 enthalten, von denen in Fig. 1 lediglich drei für jede Anordnung sichtbar sind. Diese Zwischenfasern haben ebenfalls einen Kern und eine Hülle und sind in einer hexagonalen Anordnung um die zentrale Faser 111 herum angeordnet. Diese Anordnung ist auf den Flächen 108 und 109, welche maximal bedeckt sind, kompakt und erweitert sich auf der anderen Seite, um leichten· Einzelzugang zu den freien Enden der Zwischenfasern zu gestatten»

Jede Zwischenfaseranordnung wird in einem Träger festgehalten, der aus zwei Teilen 110 und 118 besteht, die ineinandergesteckt sind. Ein Ring 119 gestattet, das Teil 110 in bezug auf das Teil 106 zu zentrieren, und ein Klemmring 120 gestattet, den Träger der Zwischenfasern an dem Träger 105 über das Teil zu befestigen. Das Teil 110 ist mit einer Bohrung 121, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Kerns der Faser ist, versehen, die gestattet, die ersten Enden der Zwischenfasern fest zusammenzuhalten» Die zweiten Enden der Zwischenfasern münden in Standardsteckanschlüssen 131 bis 137, die auf der Vorderseite des Teils 118 befestigt sind und gestatten, jeden der ankommenden oder abgehenden Lichtleitwege einzeln anzuschließen. Als Beispiel ist ein Ende eines solchen Weges dargestellt, der ein Lichtleitfaserbündel 122 aufweist, welches mit der Zwischenfaser 115 durch eine Anschlußbuchse 123, die auf den Steckanschluß 135 aufgeschraubt ist, angeschlossen

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Die Mischfaser 101 dieses Kopplers weist die Besonderheit auf/ daß sie aus zwei Teilen besteht, die durch einen mattierten Einschnitt 124 voneinander getrennt sind, der zu der Achse der Faser im wesentlichen orthogonal ist und sich ungefähr in ihrer Mitte befindete Diese beiden Teile sind durch einen Ring 125 miteinander verbunden, der sie ausreichend eng umschließt, um zu verhindern, daß die Füllflüssigkeit des Hohlraums 104 vor ihrer Polymerisation zwischen die beiden gegenüberliegenden Flächen des Schnittes eindringt,, Wenigstens eine dieser beiden Flächen ist durch ein Verfahren, beispielsweise durch ein Sandstrahlverfahren, mattiert worden, welches das Erzielen eines Korns in der Größenordnung von zehn Mikrometern gestattet.

Das Vorhandensein dieses mattierten Schnittes führt zu einer Zerstreuung der Lichtstrahlung, die sich in der Faser 101 ausbreitet. Diese Zerstreuung verstärkt zwar die Mischwirkung der Faser, bringt jedoch einen geringfügigen zusätzlichen Einfügungsverlust mit sich.

In einer besonderen Ausfuhrungsform dieses Kopplers ist eine maximale Dispersion unter 1,5 dB für ein Korn der Mattheit von ungefähr 9,5 pm erzielt worden. Die zusätzlichen Verluste überschritten 1,5 dB nicht.

Die Einfügung eines solchen mattierten Schnittes beschränkt sich nicht auf den Fall des U-förmigen Mehrwegekopplers, wie er weiter oben beschrieben ist. Sie kann bei jeder Einrichtung

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angewandt werden, die eine Mischfaser enthält, und insbesondere bei dem Koppler mit gerader Faser und vereinigten Bündeln von Fig_o 2, bei dem Koppler mit gerader Faser und getrennten Bündeln von Fig_o 3 und bei dem Koppler mit Spiegel von Fig. 4.

Bei dem Koppler, der einen Spiegel 40 aufweist, ist ein Ende der Faser metallisiert (Fig. 4) _a

In dem Fall der Koppler mit gerader Faser und vereinigten oder getrennten Bündeln ist die maximale Dispersion auf weniger als 2,7 dB verringert worden, bei einem Korn der Mattheit von ungefähr 22,5 um.

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Claims

Patentansprüche :

1 _o) Mehrwegekoppler für Verbindungen über Lichtleitfasern, der zum Anschließen einer Anordnung von Eingangswegen an eine Anordnung von Ausgangsv/egen über eine einzige Mischlichtleitfaser bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mischlichtleitfaser aus zwei Teilen besteht, die durch einen Schnitt voneinander getrennt sind, der im wesentlichen senkrecht zu der Achse dieser Faser ist und durch zwei gegenüberliegende Flächen der beiden Teile begrenzt ist, wobei wenigstens eine dieser Flächen mattiert ist_o

2. Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile der Mischfaser Ende an Ende durch einen Ring zusammengehalten werden, der das Eindringen von Fremdkörpern in den Schnitt verhindert.

3ο Koppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswege an ein Ende der Mischfaser und die Aus-

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gangswege an das andere Ende der Mischfaser angeschlossen sind, daß die Mischfaser U-förmig gekrümmt ist, so daß diese Enden in ein und derselben Ebene liegen, daß der Schnitt im wesentlichen in der Mitte liegt und daß die mattierte Fläche ein Korn aufweist, dessen Wert im wesentlichen gleich 9,5 um ist.

4= Koppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswege an ein Ende der Mischfaser und die Ausgangswege an das andere Ende der Mischfaser angeschlossen sind, daß die Mischfaser gerade ist, daß der Schnitt im wesentlichen in der Mitte liegt und daß die mattierte Fläche ein Korn aufweist, dessen Wert im wesentlichen gleich 22,5 um ist_o

5. Koppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und die Ausgangswege an ein und dasselbe Ende der Mischfaser angeschlossen sind, daß die Mischfaser gerade ist, daß der Schnitt im wesentlichen in der Mitte liegt und daß das andere Ende der Mischfaser reflektierend gemacht ist_o

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