Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtleiterendstück sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtleiterendstücks.

Ein Lichtleiterendstück kann z. B. als Stecker ausgebildet sein, um eine in dem Lichtleiterendstück montierte Lichtleitfaser justagefrei über eine dem Stecker zugeordnete Buchse mit einer Vorrichtung (beispielsweise einem Laser) zu verbinden. Gerade bei Lasern mit hoher Leistung ist eine hochgenaue Positionierung eines freien Endabschnitts der Lichtleitfaser im Lichtleiterendstück wichtig, damit die Laserstrahlung korrekt in die Lichtleitfaser eingekoppelt wird und z. B. eine thermische Beschädigung sicher verhindert werden kann. Dazu sind die Abmessungen von Stecker und Buchse häufig vorgegeben, so dass z. B. bei einer Zentrierung der Lichtleitfaser im Stecker eine optimale Positionierung der Lichtleitfaser in der Buchse vorliegt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Lichtleiterendstück zur Verfügung zu stellen, bei dem eine hochgenaue Positionierung eines vorderen Endes der Lichtleitfaser leicht möglich ist. Dabei soll es möglich sein, das Ende der Lichtleitfaser mittels aktiver Justage bezüglich eines Grundkörpers wenigstens in einer zur Längsrichtung der Lichtleitfaser senkrechten Richtung zu positionieren, und die Position des Faserendes nach erfolgter Justage zu fixieren. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines solchen Lichtleiterendstücks bereitgestellt werden.

Die Aufgabe wird durch ein Lichtleiterendstück mit einem Grundkörper und einer Lichtleitfaser, die über eine Einspannung am Grundkörper fixiert ist, gelöst, wobei die Lichtleitfaser einen über die Einspannung vorstehenden freien Endabschnitt aufweist, der in einem mit dem Grundkörper mechanisch verbundenen und von der Einspannung beabstandeten Loslager sitzt, das eine Bewegung des Endabschnitts in Längsrichtung der Lichtleitfaser zulässt und eine Bewegung des Endabschnitts quer zur Längsrichtung der Lichtleitfaser unterbindet.

Unter einer Einspannung wird hier insbesondere eine dem Fachmann bekannte Lagerbedingung für einen elastischen Biegestab verstanden, durch welche eine radiale und axiale Fixierung des Stabes erfolgt und zusätzlich die Richtung des Stabes an der Stelle festlegt, an welcher der Stab aus dem Lager herausragt, wie in Fig. 13 schematisch dargestellt

BESTÄTIGUNGSKOPIE ist. Wirkt eine Einzelkraft auf den Stab, folgt dieser einer in Fig. 14 schematisch dargestellten Biegelinie. Ein solches Lager vom Typ Einspannung ist beispielsweise eine Hülse. Unter der Lagerbedingung Einspannung im Sinne der Erfindung kann auch eine solche verstanden werden, bei der der Stab um seine Achse drehbar ist. Der Biegestab kann aber auch so eingespannt sein, dass keine Drehung möglich ist. Der aus der Einspannung herausragende freie Endabschnitt der Lichtleitfaser entspricht hier dem Biegestab.

Es sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass der Begriff Einspannung die biegetheoretische Lagerbedingung bezeichnet, nicht aber bedeutet, dass notwendigerweise eine radiale Ringdruckkraft auf die Lichtleitfaser ausgeübt wird. Vorteilhafterweise wird man sogar versuchen, eine solche Kraft zu vermeiden, um unerwünschte Verspannungen der Lichtleitfaser gering zu halten.

Das Loslager ist die zweite Lagerbedingung für die Lichtleitfaser als Biegestab. Dieses Loslager im Sinne der Erfindung kann ein solches sein, bei dem ein axiales Gleiten des Biegestabes im Lager möglich ist, beispielsweise eine dünne Scheibe mit Führungsloch für den Biegestab. Diese Lagerbedingung fixiert also den Biegestab in radialer Richtung, während weder die axiale Richtung noch die Richtung des Stabes an der Lagerstelle durch das Lager festgelegt sind. Natürlich ist dennoch die Richtung des Stabes aus der Biegelinie eindeutig festgelegt, da ja noch die zweite Lagerbedingung, nämlich die o. g. Einspannung vorhanden ist und der Stab den Gesetzmäßigkeiten der Elastizitätstheorie folgt. Unter der Lagerbedingung Loslager im Sinne der Erfindung kann auch eine solche verstanden werden, bei der der Stab um seine Achse drehbar ist. Der Biegestab kann aber auch so gelagert sein, dass keine Drehung möglich ist. Diese Loslagerbedingung im erfindungsgemäßen Sinne braucht nur zum Zeitpunkt der Justierung erfüllt zu sein. Eine aktive Justierung kann beispielsweise durch eine Verschiebung der Position des Loslagers in wenigstens einer senkrecht zur Längsrichtung der Lichtleitfaser liegenden Richtung erfolgen. Als Längsrichtung der Lichtleitfaser sei im Bezug auf diese Verschiebung die in der Einspannung vorhandene Längsrichtung gemeint. Wie unten erklärt, kann nämlich die Längsrichtung der Lichtleitfaser an der Stelle des Loslagers von der in der Einspannung geringfügig abweichen, deshalb wird die feststehende Längsrichtung der Lichtleitfaser in der Einspannung als Bezugsrichtung gewählt. Bevorzugt kann die Verschiebung der Position des Loslagers in einer senkrecht zur Längsrichtung der Lichtleitfaser liegenden Ebene erfolgen, d. h. in zwei unabhängigen Richtungen. Dadurch kann beispielsweise eine hochgenaue Zentrierung des Endes der Lichtleitfaser beispielsweise zu einer Außenkontur eines Grundkörpers, der rotationssymmetrisch sein kann, bereitgestellt werden. Das Loslager muss zur Durchführung der Justage gegenüber dem Grundkörper in einer Ebene verschiebbar sein. Das kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass die o. g. dünne Scheibe mit Führungsloch in der genannten Richtung bzw. Ebene verschiebbar ist. Diese Verschiebbarkeit des Loslagers gegenüber dem Grundkörper im erfindungsgemäßen Sinne braucht nur zum Zeitpunkt der Justierung erfüllt zu sein. Nach erfolgter Justierung kann die Position des Loslagers beispielsweise durch ein Fügemittel, beispielsweise einen Klebstoff, festgelegt werden, so dass es nicht mehr gegenüber dem Grundkörper verschiebbar ist. Ist die Vorrichtung justiert, kann auch das Loslager selbst, d. h. die Lichtleitfaser in der Führung, beispielsweise durch ein Fügemittel, beispielsweise einen Klebstoff, festgelegt werden, beispielsweise auch in radialer Richtung. Die Biegelinie der Lichtleitfaser, die sich bei der Justierung eingestellt hat, bleibt dann erhalten. Natürlich kann alternativ die Loslagerbedingung auch nach durchgeführter Justierung noch vorliegen, selbst dann, wenn die Position des Loslagers fixiert ist. Die Loslagerbedingung ist dann auch nach der Justierung gegeben.

Man kann anstelle der zweiten Lagerbedingung, dem Loslager, auch die Einzelkraft, die an der Stelle des Lagers auf den Biegestab ausgeübt wird, betrachten. Dann entspricht das Biegemodell der dem Fachmann bekannten Darstellung des auskragenden Biegebalkens mit Einzelkraft, wie in Fig. 14 dargestellt ist. Das ist eine äquivalente Darstellung zu der o. g. mit Loslager nach Fig. 15. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird aber die radiale Position des Lichtleitfaserendes festgelegt, so dass es anschaulicher ist, im Folgenden die Lagerbedingung Loslager zu betrachten. Die Einzelkraft stellt sich dann entsprechend den elastischen Eigenschaften und der Geometrie der Anordnung ein.

Es sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass der Begriff Loslager die biegetheoretische Lagerbedingung bezeichnet, nicht aber bedeutet, dass notwendigerweise eine radiale Ringdruckkraft auf die Lichtleitfaser ausgeübt wird. Vorteilhafterweise wird man sogar versuchen, eine solche Kraft zu vermeiden, um unerwünschte Verspannungen der Lichtleitfaser gering zu halten.

Durch diese Kombination von Einspannung und Loslager ist die Lichtleitfaser mit dem Grundkörper an zwei Punkten fixiert, wobei die Einspannung eine Fixierung in axialer und radialer Richtung und das Loslager eine Fixierung nur in radialer Richtung bewirkt. Daher kann mittels der Einspannung die axiale Position des vorderen Endes und mittels des Loslagers die radiale Position des vorderen Endes festgelegt werden. In dem freien Endabschnitt zwischen den beiden Lagern kann die Lichtleitfaser gebogen sein, was von der Position des Loslagers abhängt. Es wird somit erfindungsgemäß ausgenutzt, dass die Lichtleitfaser eine gewisse Elastizität aufweist. Damit kann eine hochgenaue Positionierung des vorderen Endes der Lichtleitfaser im Lichtleiterendstück bereitgestellt werden. Durch diese erfindungsgemäße Art der Justierung kann es vorkommen, dass die Richtungsnormale (Längsrichtung) des Endabschnitts der Lichtleitfaser im Loslager nicht mehr mit der Richtungsnormalen (Längsrichtung) der Lichtleitfaser in der Einspannung zusammenfällt. Die Richtung der Lichtleitfaser kann also am vorderen Ende, welches das Einkoppelende für Lichtstrahlung sein kann, infolge der Biegung etwas geneigt sein gegenüber der Richtung der Lichtleitfaser in der Einspannung, welche als Ferrule ausgebildet sein kann. Die Richtung der Lichtleitfaser am Eintrittsende entspricht dabei der Richtung im Loslager, da der Abschnitt der Lichtleitfaser zwischen Loslager und Einkoppelende kräftefrei ist. Das Eintrittsende der Lichtleitfaser kann dann also beispielsweise in einer Ebene liegen, die nicht genau senkrecht auf der Symmetrieachse eines rotationssymmetrisch ausgebildeten Grundkörpers steht. Der Akzeptanzwinkel (halber Öffnungswinkel) einer Lichtleitfaser ist oftmals größer als 5°. Eine Lichtleitfaser mit einer numerischen Apertur von 0.11 hat beispielsweise einen Akzeptanzwinkel von 6.3°, während handelsübliche Lichtleitfasern mit einer numerischen Apertur von 0.15 bzw. 0.22 sogar Öffnungswinkel von 8.6° bzw. 12.7° haben. Deshalb kann eine Neigung der Richtungsnormalen des Endabschnitts der Lichtleitfaser, die bevorzugt kleiner als 1 ° sein kann, für die optische Funktion des Lichtleiterendstücks tolerierbar sein. Durch die erfindungsgemäße Kombination von Einspannung und Loslager kann die gewünschte hochgenaue Positionierung des vorderen Endes der Lichtleitfaser bei gleichzeitiger Vermeidung von mechanischen Verspannungen der Lichtleitfaser erreicht werden. Die tatsächlich vorliegende Biegung der Lichtleitfaser ist äußerst gering und bringt nur minimale Spannungen in die Lichtleitfaser, die, wenn überhaupt, zu vernachlässigbaren Änderungen der optischen Eigenschaften der Lichtleitfaser führen.

Man kann auch sagen, dass bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück durch die Einspannung die Lichtleitfaser in x-, y-, z-Richtung fixiert und durch das Loslager nur in x- Richtung und y-Richtung fixiert wird. Durch Verschiebung der Position des Loslagers in x- und/oder y- Richtung kann die Position des Faserendes justiert werden, ohne dass die Lichtleitfaser dabei in z-Richtung gestreckt oder gestaucht würde. Die z-Richtung bzw. -Achse bleibt frei, um Verspannungen der Faser zu vermeiden bzw. zu minimieren. Die Einspannung kann zusätzlich noch eine Drehung der Lichtleitfaser um ihre Längsachse verhindern. Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück kann das Loslager ein Loslagerelement (z. B. eine Scheibe) mit einer Durchgangsbohrung aufweisen. Damit kann die gewünschte Lagerung des Endabschnittes gewährleistet werden.

Alternativ kann das Loslager ein Loslagerelement mit zwei miteinander verbundenen Teilen aufweisen, die zwischen sich eine Durchgangsöffnung zur Lagerung des Endabschnitts aufweisen.

Insbesondere kann das Loslagerelement mit einer Stirnseite des Grundkörpers verbunden sein. Die Verbindung kann lösbar oder nicht lösbar sein. Insbesondere kann eine stoffschlüssige Verbindung, wie z. B. eine Klebe-, Löt- und/oder Schweißverbindung, vorliegen. Es kann z. B. ein lichthärtender Kleber verwendet werden. In diesem Fall ist das Loslagerelement bevorzugt transparent.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück die Einspannung eine Ferrule bzw. ein Führungsröhrchen oder eine Führungshülse aufweisen, in der die Lichtleitfaser sitzt, wobei die Ferrule am Grundkörper fixiert ist. Die Fixierung zwischen Ferrule und Grundkörper kann durch eine form- und/oder stoffschlüssige Verbindung realisiert sein. Insbesondere kann die Ferrule verklemmt sein und/oder mit dem Grundkörper verklebt sein. Die Lichtleitfaser ist mit der Ferrule verbunden, bevorzugt durch Stoffschluss (z. B. ist die Lichtleitfaser mit der Ferrule verklebt). Es ist jedoch zusätzlich oder alternativ auch ein Formschluss möglich. Der Grundkörper des Lichtleiterendstücks kann zumindest einen rotationssymmetrischen Abschnitt aufweisen, zu dem ein vorderes Ende des freien Endabschnitts zentriert ist. Insbesondere kann der Grundkörper als Drehteil hergestellt sein.

Bei dem rotationssymmetrischen Abschnitt kann es sich bevorzugt um einen Zylinderabschnitt handeln.

Ferner kann der Grundkörper einen Verdrehschutz aufweisen, so dass der Grundkörper nur in einer einzigen vorbestimmten Drehstellung mit einem vorbestimmten Gegenstück (z. B. Buchse) verbunden werden kann.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück der Grundkörper eine Ausnehmung aufweisen, in der die Einspannung angeordnet ist. Bei der Ausnehmung kann es sich insbesondere um eine Durchgangsbohrung handeln. Die Durchgangsbohrung kann einen konstanten Durchmesser aufweisen oder als Stufenbohrung ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Stufe insbesondere so ausgebildet, dass sie einen Anschlag für die Einspannung (z. B. für die Ferrule) bildet.

Das vordere Ende des freien Endabschnitts kann über das Loslager vorstehen. Es ist auch möglich, dass das freie Ende bündig mit dem Loslager ist. Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück kann der vorstehende freie Endabschnitt ein vorderes Ende aufweisen, das quer zur Verlängerung der Faserachse der Lichtleitfaser im Bereich der Einspannung versetzt ist. Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück der freie Endabschnitt zwischen Einspannung und Loslager einer Biegelinie folgen, die genau eine Krümmungsrichtung aufweist. Bevorzugt liegt eine stetige Krümmung vor.

So kann z. B. die Biegelinie der eines elastischen Stabes entsprechen, der beispielsweise in der Einspannung einseitig eingespannt ist und auf dem das Loslager eine Einzelkraft quer zur Längsrichtung der Lichtleitfaser ausübt.

Das Loslager kann ferner dadurch charakterisiert werden, dass es auf den vorderen Endabschnitt eine Kraft quer zur Faserachse der Lichtleitfaser beabstandet von der Einspannung ausübt. Insbesondere ist die Kraftbeaufschlagung quer zur Verlängerung der Faserachse der Lichtleitfaser im Bereich der Einspannung.

Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück kann der vorstehende Endabschnitt ein vorderes Ende aufweisen, das mittels des Loslagers zum Grundkörper zentriert ist. In diesem Fall weist der Grundkörper bevorzugt zumindest einen rotationssymmetrischen Abschnitt (z. B. einen rotationssymmetrischen Außenkonturabschnitt) auf.

Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück kann der vorstehende Endabschnitt ein vorderes Ende aufweisen, wobei die Faserachse im Bereich des vorderen Endes gegenüber der Faserachse im Bereich der Einspannung geneigt ist.

Das Loslagerelement des Loslagers ist bevorzugt ein separates Element in Bezug zum Grundkörper und somit nicht einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet. Insbesondere kann das Loslagerelement mehrere Teilelemente aufweisen.

Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtleiterendstücks bereitgestellt, bei dem a) eine Lichtleitfaser über eine Einspannung an einem Grundkörper so fixiert wird, dass die Lichtleitfaser einen über die Einspannung vorstehenden freien Endabschnitt mit einem vorderen Ende aufweist,

b) der vorstehende Endabschnitt in einem Loslagerelement gelagert wird, das nur eine Relativbewegung zwischen dem Element und dem vorstehen Endabschnitt in Längsrichtung der Lichtleitfaser zulässt, und c) eine vorbestimmte Position des vorderen Endes durch eine Relativbewegung zwischen dem Loslagerelement und dem Grundkörper in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Lichtleitfaser festgelegt und durch Erzeugen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Loslagerelement und dem Grundkörper fixiert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das vordere Ende der Lichtleitfaser mit hoher Genauigkeit positioniert werden.

Insbesondere kann bei dem Verfahren die Fixierung zwischen dem Loslagerelement und dem Grundkörper durch Form- und/oder Stoffschluss erfolgen.

Der Grundkörper kann einen rotationssymmetrischen Abschnitt (insbesondere einen rotationssymmetrischen Zylinderabschnitt) aufweisen, wobei das vordere Ende im Schritt c) zum rotationssymmetrischen Abschnitt zentriert wird. Bei dem rotationssymmetrischen Abschnitt handelt es sich bevorzugt um einen Außenkonturabschnitt des Grundkörpers.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann im Schritt c) der Grundkörper um eine Symmetrieachse des rotationssymmetrischen Abschnitts gedreht werden und die Lage des vorderen Endes in zumindest drei Drehstellungen gemessen werden, aus denen zumindest drei Lagen das Zentrum der Drehbewegung des vorderen Endes ermittelt werden und das Zentrum als vorbestimmte Position festgelegt werden.

Die Einspannung und das Loslager sind bevorzugt voneinander beabstandet. Der Schritt a) kann vor oder nach dem Schritt b) ausgeführt werden.

Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren noch Verfahrensschritte aufweisen, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück (einschließlich seiner Weiterbildungen) beschrieben werden.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtleiterendstücks;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Lichtleiterendstücks;

Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht eines vorderen Abschnitts des Lichtleiterendstücks gemäß Fig. 1 ; Fig. 4 eine vergrößerte Detailansicht eines vorderen Abschnitts des Lichtleiterendstücks gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 3 mit einer alternativen Ausbildung der Durchgangsöffnung der Ferrule 4;

Fig. 6 eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit einer alternativen Ausbildung der Durchgangsöffnung der Ferrule 4;

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Lichtleiterendstücks gemäß Fig. 1 mit weiteren Elementen;

Fig. 8 eine Draufsicht einer Variante der Justierscheibe 6 des Lichtleiterendstücks gemäß Fig. 1 ; Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung der Justierscheibe 6 gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine Darstellung gemäß Fig. 8 einer Variante der Justierscheibe 6;

Fig. 11 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtleiterendstücks;

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Verbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück mit einem Laser; Fig. 13 eine schematische Darstellung der biegetheoretischen Funktion der Einspannung;

Fig. 14 eine schematische Darstellung der biegetheoretischen Funktion der Einspannung mit Einzelkraft auf den Biegestab, und Fig. 15 eine äquivalente Darstellung zu Fig. 14 mit Loslager anstelle der Einzelkraft.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Lichtleiterendstück 1 einen eine Durchgangsbohrung 3 aufweisenden Grundkörper 2, eine in der Durchgangsbohrung 3 angeordnete Keramik-Ferrule 4, in der eine Lichtleitfaser 5 befestigt ist, sowie eine Justierscheibe 6. In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 sowie auch bei allen anderen Schnittdarstellungen sind für eine vereinfachte Darstellung keine Schraffuren eingezeichnet. Der Grundkörper 2 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und weist an seinem vorderen Ende eine Stirnseite 14 auf, die sich senkrecht zur Symmetrieachse des Grundskörpers 2 erstreckt.

Parallel zur Symmetrieachse ist die Außenkontur des Grundkörpers 2 beginnend an der Stirnseite 14 durch einen ersten Zylinderabschnitt 15 gebildet, an den sich in einer Richtung weg von der Stirnseite 14 ein konischer Abschnitt 16 mit zunehmendem Durchmesser, ein zweiter Zylinderabschnitt 17, eine erste und eine zweite Schulter 18, 19 sowie ein dritter Zylinderabschnitt 20 anschließen.

Der Grundkörper 2 kann so ausgelegt sein, dass der zweite Zylinderabschnitt 17 bei der Verwendung des Lichtleiterendstücks 1 als Stecker die Fläche ist, zu der die zu dem Stecker passende Buchse ausgelegt ist. So kann das erfindungsgemäße Lichtleiterendstück 1 z. B. verwendet werden, um die Lichtleitfaser 5 z. B. mit dem in Fig. 12 gezeigten Laser 7 zu koppeln. Der Laser weist dazu in bekannter Weise eine entsprechende Buchse auf, so dass eine justagefreie Austauschbarkeit der Lichtleitfasern 5 möglich ist. Dazu ist es jedoch wichtig, dass das Ende 8 der Lichtleitfaser (hier das Ende auf der linken Seite gemäß Fig. 1) mit hoher Genauigkeit in der Buchse des Lasers 7 positioniert ist. Um dies zu erreichen, ist das Lichtleiterendstück 1 so ausgelegt, dass eine optimale Einkopplung der Laserstrahlung in die Lichtleitfaser 5 dann vorliegt, wenn das Einkoppelende 8 der Lichtleitfaser 5 zum Grundkörper 2 bzw. zu seiner Außenkontur (hier zum zweiten Zylinderabschnitt 17) zentriert ist.

Die Zentrierung des vorderen Endes 8 der Lichtleitfaser 5 wird bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück 1 durch eine Kombination einer Einspannung 9 und eines davon beabstandeten Loslagers 10 für die Lichtleitfaser 5 wie folgt erreicht. Die Lichtleitfaser 5 ist in der Ferrule 4 befestigt (beispielsweise verklebt) und die Ferrule 4 ist ihrerseits in der Durchgangsbohrung 3 fixiert, beispielsweise verklebt. Dadurch bildet die Ferrule 4 eine Einspannung 9, welche die Lichtleitfaser 5 in allen drei Raumrichtungen fixiert und auch ein Drehen der Lichtleitfaser 5 um ihre Längsachse verhindert. Die Lichtleitfaser 5 weist ein über die Ferrule 4 vorstehendes freies Ende 11 auf, das in der Justierscheibe 6 gelagert ist. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel steht das vordere Ende 8 über die Justierscheibe 6 vor. Dies muss nicht so sein. So kann das vordere Ende 8 z. B. bündig mit der Justierscheibe 6 abschließen.

Die Justierscheibe 6 weist eine Durchgangsbohrung 12 auf, wie insbesondere in der vergrößerten Detailansicht in Fig. 3 ersichtlich ist. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 12 ist so gewählt, dass er etwas größer ist als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser 5, so dass die Lichtleitfaser 5 in ihrer Längsrichtung relativ zur Justierscheibe 6 bewegbar ist. Eine Bewegung quer zur Längsrichtung der Lichtleitfaser 5 (also radial) ist jedoch (bis auf die durch das Spiel zwischen Durchgangsbohrung 12 und Lichtleitfaser 5 mögliche Bewegung) verhindert.

Die Lichtleitfaser 5 ist elastisch und kann somit gebogen werden. Dies wird erfindungsgemäß bei dem Lichtleiterendstück 1 dazu genutzt, dass mittels der Justierscheibe 6 das freie Ende 11 bzw. das vordere Ende 8 der Lichtleitfaser zum zweiten Zylinderabschnitt 17 zentriert wird. Dies kann wie folgt erfolgen.

Die Lichtleitfaser 5 wird in der Ferrule 4 so fixiert, dass das freie Ende 11 übersteht. Die Ferrule 4 mit der Lichtleitfaser 5 wird in die Durchgangsbohrung 3 des Grundkörpers 2 eingeführt, so dass das vordere Ende 8 der Lichtleitfaser über die Stirnseite des Grundkörpers 2 vorsteht. Die Justierscheibe 6 wird über das vordere Ende 8 geschoben und liegt an der Stirnseite 14 an. Dieser Zustand ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Lichtleitfaser 5 deutlich dezentriert in der Ferrule 4. Die Darstellung des Lichtleiterendstücks 1 (insbesondere der Dezentrierung und Biegung der Lichtleitfaser 5) ist hier nicht maßstabsgetreu, um die erfindungsgemäße Lehre zu verdeutlichen. So kann die Lichtleitfaser 5 einen Faserkern und einen diesen umgebenden Fasermantel aufweisen (die nicht im Detail dargestellt sind), wobei der Faserkern beispielsweise einen Durchmesser von 100 pm aufweist und eine Exzentrizität des vorderen Endes 8 der Lichtleitfaser 5 zur Symmetrieachse des Grundkörpers 2 von kleiner als z. B. 1 % des Faserkerndurchmessers und somit kleiner als 1 pm gefordert ist. Der Durchmesser der | Durchgangsbohrung 3 beträgt hier z._B. 3 mm, der Außendurchmesser des zweiten Zylinderabschnitts 17 beträgt z. B. 10 - 30 mm, und die Länge des freien Endes 11 kann z. B. 1 ,5 mm betragen. Durch die Dezentrierung der Lichtleitfaser 5 in der Ferrule 4 ist das vordere Ende 8 zum zweiten Zylinderabschnitt 17 dezentriert. Daher wird die Justierscheibe 6 so bewegt (wie durch den Pfeil P1 in Fig. 2 angedeutet ist), dass das vordere Ende 8 zentriert zum zweiten Zylinderabschnitt 17 ist. Dies ist möglich, da das freie Ende 11 der Lichtleitfaser 5 elastisch ist und ein Schieben der Justierscheibe 6 auf der Stirnseite 14 zu einem Verbiegen des freien Endes 11 führt. Da die Justierscheibe 6 für die Lichtleitfaser 5 ein Loslager bildet, ist das beschriebene Schieben und dadurch bedingte Verbiegen des freien Endes 11 leicht möglich.

Wenn die Justierscheibe 6 und somit das freie Ende 8 die gewünschte Position relativ zu dem zweiten Zylinderabschnitt 17 aufweist, wird die Justierscheibe 6 mit der Stirnseite 14 verklebt. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, dass zwischen der Stirnseite 14 und der Justierscheibe 6 ein lichthärtender Kleber vorgesehen ist. Die Justierscheibe 6 kann für die lichthärtende Strahlung transparent sein, so dass bei Erreichen der gewünschten Position durch Beaufschlagen des Klebers mit der entsprechenden Strahlung bzw. mit dem entsprechenden Licht ein Aushärten des Klebers und somit ein Fixieren der Justierscheibe 6 erfolgt. Somit kann in einfacher Art die Justierung des vorderen Endes 8 durchgeführt werden.

Eine solche Zentrierung kann z. B. in der Art und Weise durchgeführt werden, wie es in der DE 37 35 280 A1 zum Zentrieren eines Innenleiters beschrieben ist. So kann die Justierscheibe 6 in Draufsicht beobachtet werden, wenn der Grundkörper 2 um die Achse des zweiten Zylinderabschnittes 17 gedreht wird. Dabei wird die Bahn des vorderen Endes 8 beobachtet und die Position des vorderen Endes wird an zumindest drei Drehstellungen gemessen, um das virtuelle Zentrum der Rotation zu ermitteln. Durch Bewegen der Justierscheibe 6 auf der Stirnseite 14 wird die Position des vorderen Endes 8 solange geändert, bis das virtuelle Zentrum oder der Radius bzw. der Durchmesser der Rotationsbahn der Rotation gegen Null geht. Danach erfolgt die Verklebung der Justierscheibe 6 mit der Stirnseite 14.

Diese Verklebung hat den Vorteil, dass zum einen der Klebespalt sehr klein ist und dass zum anderen der nicht zu vermeidende Klebeschrumpf und die Zentrierachse, in der das vordere Ende 8 zu positionieren ist, orthogonal zueinander liegen und sich somit nicht bzw. kaum beeinflussen.

Zusätzlich kann noch optional die Lichtleitfaser 5 nach durchgeführter Justierung mit der Justierscheibe 6 verklebt werden.

Die Länge des freien Endes 11 der Lichtleitfaser 5 wird in Abhängigkeit der zu erwartenden Korrektur der radialen Position des vorderen Endes 8 in der Lichtleitfaser so bemessen, dass ein vorbestimmter maximaler Biegeradius der Lichtleitfaser nicht überschritten wird. Dabei kann es sich z. B. um den maximal zulässigen Langzeitbiegeradius der Lichtleitfaser 5 handeln.

Die Lagerung der Lichtleitfaser 5 in dem erfindungsgemäßen Lichtleiterendstück 1 entspricht somit einer einseitigen Einspannung des vorstehenden freien Endes 11 der Lichtleitfaser, wobei auf das vorstehende freie Ende 11 beabstandet von der Einspannung eine Kraft F ausgeübt wird, wie schematisch in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist. Diese Kraft F wird durch das Loslager 10 (wie in Fig. 15 schematisch angedeutet ist) bewirkt. Dadurch weist das freie Ende 11 eine Biegelinie mit einer stetigen Krümmung und nur einer Krümmungsrichtung auf. Dies ist vorteilhaft im Vergleich zu anderen Arten der Lagerung, bei denen das Lichtleiterendstück z. B. beidseitig eingespannt ist, so dass die Biegelinie z. B. einen S-förmigen Verlauf aufweist, was unerwünscht ist, da dadurch beispielsweise sehr starke Biegungen auftreten können, die die optischen Eigenschaften der Lichtleitfaser stark verschlechtern. Eine kritische Stelle für die Lichtleitfaser 5 ist die Stelle, an der sie die Ferrule 4 verlässt. Um hier die mechanische Belastung der Lichtleitfaser 5 zu reduzieren, kann die Durchgangsbohrung in der Ferrule 4 so ausgebildet sein, dass sich der Durchmesser der Durchgangsbohrung in Richtung hin zur Stirnseite 14 des Grundkörpers 2 vergrößert. Dies kann so ausgebildet sein, dass sich die Durchgangsbohrung trichterförmig öffnet und somit einen trichterförmigen Öffnungsabschnitt 36 (wie in Fig. 5 dargestellt ist) oder einen konischen Öffnungsabschnitt 37 aufweist (wie in Fig. 6 dargestellt ist). Natürlich ist auch jede andere Art der Vergrößerung des Durchmessers möglich. Durch diese Ausbildung der Durchgangsbohrung kann die mechanische Belastung der Lichtleitfaser 5 am Austrittsende der Ferrule 4 verringert werden, was zu einer höheren Haltbarkeit der Lichtleitfaser 5 führt.

Das Lichtleiterendstück 1 kann, wie in Fig. 7 schematisch dargestellt ist, noch weitere Elemente aufweisen. So ist auf dem ersten Zylinderabschnitt 15 ein Vorschraubring 21 aufgeschraubt (dazu weist der erste Zylinderabschnitt 15 auf seiner Außenseite ein entsprechendes Gewinde auf). Der Vorschraubring 21 steht über das vordere Ende 8 der Lichtleitfaser 5 vor und dient zum Schutz der Lichtleitfaser 5.

Ferner ist eine Überwurfmutter 22 vorgesehen, die an der ersten Schulter 18 anliegt und die mit ihrem der ersten Schulter 18 abweisenden Ende auf eine entsprechende Buchse geschraubt werden kann, um das Lichtleiterendstück 1 in der Buchse zu fixieren. Des Weiteren kann auf dem dritten Zylinderabschnitt 20 eine Fixiermutter 23 aufgeschraubt sein, die nach Aufschrauben der Überwurfmutter 22 auf die Buchse die Überwurfmutter 22 fixiert. Dazu kann auf dem dritten Zylinderabschnitt 20 ein entsprechendes Gewinde für die Fixiermutter 23 vorgesehen sein. Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist die Justierscheibe 6 einstückig ausgebildet und weist die Durchgangsbohrung 12 auf. In Fig. 8 und 9 ist eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Justierscheibe 6 gezeigt. Bei dieser Ausbildung weist die Justierscheibe 6 zwei halbkreisförmige Scheibenteile 24, 25 auf, die einander zugewandte V-Nuten 26, 27 enthalten. Die beiden Scheibenteile 24 und 25 sitzen auf einer Trägerscheibe 28, die eine Durchgangsöffnung 29 aufweist, die deutlich größer ist als die durch die beiden V-Nuten 26, 27 gebildete Öffnung, wie in der Schnittansicht gemäß Fig. 9 dargestellt ist.

Bei der Montage des Lichtleiterendstücks 1 kann zunächst nur eine der beiden Scheibenteile (hier z. B. das erste Scheibenteil 24) auf der Trägerscheibe 28 befestigt sein. Dann wird das freie Ende 11 der Lichtleitfaser 5 durch die Durchgangsöffnung 29 geführt und liegt in der V-Nut 26. In diesem Zustand wird das zweite Scheibenteil 25 auf der Trägerscheibe 28 befestigt, so dass das freie Ende 11 in der durch die beiden V-Nuten 26, 27 gebildeten Öffnung geführt ist. Insbesondere kann diese Führung spielfrei in Richtung quer zur Längsrichtung der Lichtleitfaser 5 ausgebildet sein. Ein Verschieben in Längsrichtung der Lichtleitfaser 5 ist jedoch noch möglich. Die Ferrule 4 ist vor der Befestigung des freien Endes in der Justierscheibe 6 mit der Lichtleitfaser 5 verbunden worden. Dieser Schritt kann auch nach dem Befestigen des freien Endes in der Justierscheibe 6 durchgeführt werden. Die so vorliegende Lichtleitfaser 5 mit Ferrule 4 und Justierscheibe 6 wird dann von dem stirnseitigen Ende in die Durchgangsbohrung 3 des Grundkörpers 2 eingeführt, bis die Trägerscheibe 28 an der Stirnseite 14 anliegt. Dann kann in der bereits beschriebenen Art und Weise die Zentrierung des freien Endes 11 der Lichtleitfaser 5 durchgeführt werden und diese zentrierte Position durch Verkleben der Trägerscheibe 28 mit der Stirnseite 14 fixiert werden.

In Fig. 10 ist eine Abwandlung der Justierscheibe 6 gemäß Fig. 8 gezeigt. Bei dieser Abwandlung weisen die beiden Scheibenteile 24, 25 keine V-Nuten auf, sondern halbkreisförmige Nuten 30, 31. Es ist jedoch auch jede andere Nutenform möglich und es sind auch andere Außenkonturen der Scheibenteile 24, 24 als die Halbkreisförmige möglich.

In Fig. 11 ist eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Lichtleiterendstückes 1 gezeigt. Bei dieser Abwandlung ist der Grundkörper 2 zwar wiederum rotationssymmetrisch ausgebildet. Jedoch ist seine Außenkontur im Wesentlichen zylinderförmig. Im von der Stirnseite 14 abgewandten Ende weist der Grundkörper 2 eine Ausnehmung 32 auf, in der die Lichtleitfaser 5 frei liegt. Die Lichtleitfaser 5 ist mit einem Klemmelement 33, das mit dem Grundkörper 2 verbunden ist, eingeklemmt und dadurch in allen drei Raumrichtungen fixiert. Auch ist eine Drehung der Lichtleitfaser um ihre Längsachse nicht möglich. Somit bildet das Klemmelement 33 zusammen mit dem Grundkörper 2 die Einspannung 9.

Die Durchgangsbohrung 3 weist hier einen ersten Abschnitt 34 mit einem Durchmesser, der dem Außendurchmesser der Lichtleitfaser 5 entspricht, sowie einen zweiten Abschnitt 35 auf, der einen größeren Außendurchmesser aufweist, so dass im zweiten Abschnitt 35, der sich bis zur Stirnseite 14 erstreckt, das freie Ende 11 der Lichtleitfaser 5 verläuft. Das freie Ende 11 ist wiederum durch die Durchgangsöffnung 12 der Justierscheibe 6 geführt, die an der Stirnseite 14 anliegt. Somit kann durch Bewegen der Justierscheibe 6 in radialer Richtung, wie durch den Doppelpfeil P2 angedeutet ist, die gewünschte Zentrierung des vorderen Endes 8 zum Grundkörper 2 in der beschriebenen Art und Weise durchgeführt werden. Auch hier erfolgt dann wiederum ein Verkleben der Justierscheibe 6 mit der Stirnseite 14.

Natürlich muss die Justierscheibe 6 mit der Stirnseite 14 nicht verklebt werden. Es ist auch jede andere Art der Fixierung möglich. Dabei kann es sich z. B. um ein Klemmen handeln. Es sind auch Fixierarten möglich, die lösbar sind. Jedoch ist es bevorzugt, daß eine nicht lösbare Verbindung erzeugt wird.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wurde stets eine Justierscheibe 6 für das Loslager 10 verwendet. Natürlich ist es nicht zwingend, dass das Element 6 als Scheibe ausgebildet ist. Wesentlich ist, dass das Element 6 so ausgebildet ist, dass zwischen dem Element 6 und dem freien Ende 11 der Lichtleitfaser 5 nur eine Relativbewegung in Längsrichtung der Lichtleitfaser möglich ist.