Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OPTICAL FIBRE PLUG CONNECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/096049
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical fibre plug connector (1), comprising at least one pair of plug connectors (3) and a coupling (2), whereby each plug connector (3) comprises a ferrule (4), each two ferrules (4) of a pair of plug connectors (3) are detachably guided and aligned together within a guide sleeve (5) and the coupling (2) has a housing (20, 21), for each of the plug connectors (3). According to the invention, a compact space-saving optical fibre plug connector made from few components may be achieved, whereby the coupling (2) is made from only one component.

Inventors:
FAIKA HANS-JOACHIM (DE)
RUND DIETRICH (DE)
SANDECK HANS-PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/001990
Publication Date:
October 13, 2005
Filing Date:
February 25, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KRONE GMBH (DE)
FAIKA HANS-JOACHIM (DE)
RUND DIETRICH (DE)
SANDECK HANS-PETER (DE)
International Classes:
G02B6/38; (IPC1-7): G02B6/38
Domestic Patent References:
WO2003076997A12003-09-18
Foreign References:
EP0731369A21996-09-11
DE10219935A12003-11-27
US5166995A1992-11-24
US4614402A1986-09-30
Attorney, Agent or Firm:
ADC GMBH (Berlin, DE)
Download PDF:
Claims:
Glasfaser-SteckverbindungPATENTANSPRÜCHE
1. GlasfaserSteckverbindung ( 1 ), bestehend aus mindestens einem Paar von Steckverbindern ( 3 ) und einer Kupplung ( 2 ), wobei jeder Steckverbinder ( 3 ) eine Ferrule ( 4 ) aufweist und jeweils zwei Ferru len ( 4 ) eines Paares von Steckverbindern ( 3 ) lösbar innerhalb einer Führungshülse (5) zueinander geführt und ausgerichtet sind und die Kupplung ( 2 ) jeweils eine Aufnahme ( 20, 21 ) für jeden Steckverbin der ( 3 ) eines Paares von Steckverbindern ( 3 ) besitzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kupplung ( 2 ) aus einem Bauteil besteht.
2. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass mehrere Paare von Steckverbindern ( 3 ) nebeneinander in der Kupplung ( 2 ) angeordnet sind.
3. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass die Kupplung (2) aus Kunststoff hergestellt ist.
4. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich net, dass der Steckverbinder ( 3 ) eine Ferrule ( 4 ) und einen Ferru lenflansch ( 7 ) umfasst, der einen Vierkant ( 8 ) und eine die Druck¬ feder ( 17 ) führende Ferrulenverlängerung ( 9 ) aufweist.
5. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Kupplung ( 2 ) eine Hülsenaufnahme ( 19 ) mit Bohrun¬ gen ( 6 ) aufweist, entsprechend der Anzahl der aufzunehmenden Paare von Steckverbindern ( 3), wobei die Bohrungen ( 6 ) zur ge¬ schützten Aufnahme der Führungshülsen ( 5 ) dienen, die mit seitli¬ chem Spiel zu den Bohrungswänden untergebracht sind.
6. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass in beiden Aufnahmen ( 20, 21 ) für die Steckverbinder ( 3 ) für jeden Steckverbinder ( 3 ) eine Führungsnut ( 13 ) in Form einer Öffnung vorgesehen ist.
7. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, dass jeder Steckverbinder ( 3 ) ein Arretierteil ( 10 ) mit einem T förmigen Ansatz ( 12 ) aufweist, die in die Führungsnut ( 13 ) der Kupplung ( 2 ) eingreift und dass somit die Steckverbinder ( 3 ) eines Paares jeweils in den beiden Aufnahmen ( 20, 21 ) der Kupplung ( 2 ) längsverschiebbar zueinander geführt und fixierbar sind und dass die Ferrulen ( 4 ) mit ihren Ferrulenstirnflächen ( 11 ) innerhalb der Füh¬ rungshülse ( 5 ) aufgrund der Druckfedern ( 17 ) federnd aneinander stoßen und die Verbindung zwischen zwei Steckverbindern ( 3 ) her¬ stellen.
8. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich net, dass die Steckverbinder ( 3 ) mit Druckfedern ( 17 ) versehen sind, die über den Ferrulenflansch ( 7 ) geschoben und zwischen Vier¬ kant ( 8 ) und Arretierteil ( 10 ) gelagert sind, und somit in gestecktem Zustand die geforderte Kompressionskraft zwischen den Ferrulen ( 4 ) eines Paares von Steckverbindern ( 3 ) sicherstellen.
9. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass mehrere Steckverbinder ( 3 ) über die Arretierteile ( 10 ) zu einem einzigen MehrfachSteckverbinder miteinander verbunden wer den um so ein rationelleres Stecken und Lösen der Verbindungen zu ermöglichen.
10. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass mehrere Kupplungen ( 2 ) über einander liegend mittels in die Durchgangsbohrungen ( 25 ) gesteckten Schrauben miteinander verbunden werden, um so eine höhere Anzahl von Glasfasern zu ver¬ binden.
11. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Steckverbinder ( 3 ) nur aus solchen Bauteilen be stehen, wie sie für die Anwendung mit Fasern mit Primärcoating (typi¬ scher Durchmesser 245 μm) oder mit Sekundärcoating (typischer Durchmesser 900 μm) erforderlich sind.
12. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass der Steckverbinder ( 3 ) mit einer geflanschten Ferrule eines SFFSteckverbindertyps mit zylindrischer Ferrule des Durchmessers 1 ,25 mm (z.B. LC, MU oder LX.5) versehen ist.
13. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass die Ferrulenstirnflächen ( 11 ) der Ferrulen ( 4 ) vorzugswei¬ se mit einer PC oder UPCPolitur, oder auch mit einer APCPolitur versehen sind.
14. GlasfaserSteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass die zu verbindenden Glasfasern ( 18 ) entweder Single¬ mode oder MultimodeGlasfasern oder optische Fasern vom Typ HCS (Hard Clad Silica) sind.
Description:
Glasfaser-Steckverbindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Glasfaser-Steckverbindung bestehend aus mindestens einem Paar von Steckverbindern und einer Kupplung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der optischen Übertragungstechnik stellt sich häufig die Aufgabe, mehre¬ re optoelektronische oder optische Einzelkomponenten auf engem Raum unterzubringen und dabei ihre Anschlußfasern so zu verbinden, dass dafür nur geringer zusätzlicher Platzbedarf entsteht. Konkretes Beispiel ist eine Leiterplatte mit mehreren darauf untergebrachten optoelektronischen (z.B. Laser- oder Photodioden) sowie passiv optischen LWL-Bauteilen (z.B. Koppler, Splitter, Wellenlängenmultiplexer). Ein weiteres Beispiel ist ein E- themet-Transceivermodul, bei dem mehrere Laserdiodenmodule und Empfangsdiodenmodule sowie ein optisches Multiplexer/Demultiplexer- paar in einem standardisierten kompakten Modulgehäuse untergebracht sind. Die Einzelkomponenten sind in allen diesen Fällen mit Anschlußfa¬ sern (Pigtails) versehen, die auf der Leiterplatte oder innerhalb des Modul¬ gehäuses mit minimalem Platzbedarf miteinander verbunden werden müs- sen. Die Glasfasern sind dabei entweder nur mit Primärcoating versehen (typischer Durchmesser 245 μm) oder als sekundär gecoatete Adern (typi¬ scher Durchmesser 900 μm) ausgebildet. In vielen Fällen ist bei diesen Verbindungen Flexibilität erwünscht, die es erlaubt, einzelne davon zu lö¬ sen und wieder zu schließen, zum Beispiel für messtechnische Zwecke.

Eine Glasfaser Steckverbindung der gattungsgemäßen Art ist aus der Pa¬ tentschrift WO 03/076997 A1 vorbekannt. Diese Steckverbindung besteht aus einer zweiteiligen Kupplung und mehreren zwischen den Kupplungs¬ teilen einsteckbaren Steckverbindern. Die Kupplung ist hierbei aus einem Ober- und Unterteil aufgebaut, die bei der Montage mit Führungsmitteln (z.B. Führungsstiften) zueinander ausgerichtet sowie z.B. durch Ver- schrauben miteinander verbunden werden. Sind beide Kupplungsteile mit- einander verbunden können zwischen den Kupplungsteilen die Steckverb¬ inder jeweils durch entsprechende Eingangsöffnungen an den gegenüber¬ liegenden Längsseiten eingesteckt werden. Die Kupplungsteile weisen hierzu entsprechend der Anzahl der einsteckbaren Steckverbinder innere Einsteckkanäle auf. In einem Einsteckkanal werden zwei Steckverbinder koaxial zueinander geführt und ausgerichtet, so dass ihre Ferrulenstirnflä- chen innerhalb einer Führungshülse federnd zur Anlage kommen. Die Steckverbinder weisen hierbei eine rahmenförmigen Halterung auf, in der die mit einem Flansch versehenen Ferrulen (Durchmesser 1,25 mm) gefe- dert gelagert sind. Am hinteren Teil der Halterung ist ein Crimphals ange¬ bracht, der es gestattet, mittels Crimpung Kabel-Zugentlastungselemente am Steckverbinder zu verankern. Je Steckverbinder ist eine Öffnung im Kupplungsoberteil vorgesehen. Durch diese Öffnung ist ein am Steckverb¬ inder angeordnetes Rastelement mittels eines Werkzeuges entriegelbar, sofern der Steckverbinder aus dem Steckkanal gezogen werden soll. Bei dieser optischen Steckverbindung kann beliebig auf einzelne der Steck¬ verbinder zugegriffen werden.

Nachteilig an dieser Glasfasern Steckverbindung ist, dass die Kupplung aus einem Ober- und Unterteil und aus mehreren Befestigungsteilen be¬ steht, die für die Verbindung und den Zusammenbau des Ober- und Un¬ terteils notwendig sind. So muß das Ober- und Unterteil zueinander genau ausgerichtet und über mehrere Schraubverbindungen miteinander verbun¬ den werden. Es besteht ein erheblicher Aufwand bei der Fertigung der Teile und ihrer Montage. Desgleichen sind bei dem Steckverbinder eine Reihe von Bauteilen vorgesehen, die eigens für das beschriebene Steck¬ verbindersystem geschaffen werden müssen. So muß die Möglichkeit der Crimpung von Zugentlastungselementen an den Steckerteilen realisiert werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte, platzspa¬ rende Glasfaser Steckverbindung zu schaffen, die nur aus wenigen Kom¬ ponenten besteht.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Die erfindungsgemäße Glasfaser-Steckverbindung hat insbesondere den Vorteil, dass die Kupplung nur aus einem Bauteil besteht und somit einfach herstell- und montierbar ist. Aufwendige Montagen beim Zusammenbau der Glasfaser-Steckverbindung entfallen. Die optischen Eigenschaften der Ver¬ bindungen (Dämpfung, Rückflußdämpfung) sowie ihre klimatische und me¬ chanische Stabilität (Schwingung, Stoß) entsprechen denen einer hoch¬ wertigen optischen Steckverbindung, wie sie für die entsprechende über¬ tragungstechnische Anwendung gefordert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So sind die Hülsenaufnahmen und Aufnahmen für die Steckverbinder inner- halb der Kupplung integriert und fertigungstechnisch einfach aufgebaut.

Die Steckverbinder eines Paares sind koaxial zueinander ausgerichtet und innerhalb der Kupplung mittels einer Rasteinrichtung lösbar fixiert, so dass wahlweise ein Zugriff auf einzelne der verbundenen Faserpaare erfolgen kann.

Gemäß einem weiteren Unteranspruch ergibt sich der Vorteil, dass jeder Steckverbinder ein Arretierteil mit einem T-förmigen Ansatz aufweist, der in die Führungsnut der Kupplung eingreift. Der Steckverbinder wird dadurch in einer sehr einfachen Weise in der Kupplung und die Ferrulen in der Füh¬ rungshülse gelagert und geführt, wobei die zwei Ferrulenstirnflächen eines Paares von Steckverbindern aufgrund der Druckfedern innerhalb der Füh¬ rungshülse federnd zur Anlage kommen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen darge¬ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Glasfaser- Steckverbindung mit einer Kupplung und acht Paaren von Steckverbindern; Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders.

In der Figur 1 ist eine Glasfaser-Steckverbindung 1 als Glasfaser- Mehrfach-Steckverbindung für acht Paare von Steckverbindern 3 gezeigt. Die Glasfaser-Steckverbindung 1 besteht aus einer Kupplung 2 mit darin angeordneten Steckverbindern 3. Die Kupplung 2 besteht aus einer Grund¬ platte 23 und zwei Seitenwänden 24, so dass zwei sich gegenüberliegen- den Aufnahmen 20, 21 für die Steckverbinder 3 gebildet werden. Darüber hinaus ist mittig zwischen den Aufnahmen 20, 21 eine Hülsenaufnahme 19 vorgesehen, die in Figur 1 teilweise in aufgebrochener Ansicht dargestellt ist, um die Lage und Anordnung der in die Hülsenaufnahme 19 einge¬ steckten Führungshülsen 5 zu verdeutlichen. Die Hülsenaufnahme 19 be- sitzt darüber hinaus vier Durchgangsbohrungen 25, so dass entweder meh¬ rere Kupplungen 2 übereinander liegend miteinander verschraubt werden können oder eine einzelne Kupplung 2 auf eine nicht dargestellte Platte ge¬ schraubt werden kann.

Jeder Steckverbinder 3, der auch in Figur 2 gezeigt ist, besteht aus einer Ferrule 4, einem Ferrulenflansch 7 und einem Arretierteil 10. Wie später noch näher erläutert werden wird, ist das Ende der Glasfaser 18 in die Fer¬ rule 4 eingeklebt, wobei insbesondere primär oder sekundär gecoatete Glasfasern verwendet werden.

In der Kupplung 2 sind die Steckverbinder 3 jeweils paarweise miteinander verbunden. Jeder Steckverbinder 3 eines Paares wird hierbei in die ge¬ trennten ersten und zweiten Aufnahmen 20, 21 positioniert. Die Kupplung 2 hat im Zusammenwirken mit den Steckverbindern 3 die Aufgabe, die Fer- rulen 4 eines Paares von Steckverbindern 3 zueinander auszurichten und sie mit der erforderlichen Kompressionskraft zusammenzudrücken. Für die notwendige Kompressionskraft ist - wie in der Fig. 2 gezeigt - der Steck¬ verbinder 3 mit einer Druckfeder 17 versehen, die über die Ferrulenverlän- gerung 9 aufgeschoben ist. (Der zulässige Toleranzbereich für die Kom- pressionskraft ist bei allen genormten optischen Steckverbindern mit zylind¬ rischer Zirkonia-Ferrule festgelegt und spielt eine Rolle für die sichere Ein¬ haltung der optischen Daten der Steckverbindung). Zur Ausrichtung der Ferrulen 4 dienen die bei Glasfaser-Steckverbindern mit zylindrischer Fer- rule gebräuchlichen Führungshülsen 5.

Die Führungshülsen 5 werden in der Kupplung 2 im zentralen Bereich in der Hülsenaufnahme 19 aufgenommen. Die Hülsenaufnahme 19 ist hierzu mit einer Reihe von äquidistanten Bohrungen 6 versehen, in denen die Führungshülsen 5 im gesteckten Zustand der Steckverbinder 3 (mit seitli¬ chem Spiel zu den Bohrungswänden) geschützt untergebracht sind.

Die Figur 2 zeigt eine zur Anwendung mit der Glasfaser-Steckverbindung vorbereitete, mit einem Steckverbinder 3 konfektionierte Glasfaser 18. Das vom Coating befreite Ende der Glasfaser 18 ist in die mit einem Ferru- lenflansch 7 versehene Ferrule 4 eingeklebt, entsprechend der üblichen, bei der Konfektionierung von Glasfasersteckern angewandten Technik. Der Ferrulenflansch 7 ist im vorderen Bereich als Vierkant 8 ausgebildet und im hinteren Teil als zylindrische Ferrulenverlängerung 9, die als Füh¬ rung für die Druckfeder 17 dient und in ihrem Inneren den Kleber aufnimmt, mit dem eine ausreichende Zugentlastung der mit Primär- oder Sekundär- coating versehenen Glasfaser 18 sichergestellt wird. Bei der geflanschten Ferrule (Durchmesser 1 ,25 mm) handelt es sich um die gleiche Ausfüh¬ rung, die bei einem Glasfaserstecker des Typs LC verwendet wird. Es kann prinzipiell jedoch auch eine andere mit Flansch versehene 1,25 mm- Ferrule, die zu einem SFF-Stecker (Small Form Factor) eines anderen Typs gehört (z.B. MU oder LX.5), verwendet werden. Die Ferrulenstimflä- che 11 wird bei der Konfektionierung mit einer geeigneten Politur (z.B. PC oder UPC) versehen, wie sie auch bei der üblichen Steckerkonfektionie- rung angewandt wird. Außerdem wird bei der Konfektionierung vor dem Einkleben des Endes der Glasfaser 18 in die Ferrule 4 die Druckfeder 17 sowie das Arretierteil 10 auf die Glasfaser 18 aufgeschoben.

Zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei Steckverbindern 3 wird zunächst eine Führungshülse 5 auf eine der Ferrulen 4 eines Paares von Steckverbindern 3 aufgeschoben. Die Ferrule 4 mit der Führungshülse 5 wird dann in eine freie Bohrung 6 der Hülsenaufnahme 19 der Kupplung 2 eingeführt, wobei der Steckverbinder in die erste Aufnahme 20 eingelegt wird. Nach Zusammendrücken der Druckfeder 17 um ein definiertes Stück kann der unten an dem Arretierteil 10 ausgebildete T-förmige Ansatz 12 in die entsprechend geformte Führungsnut 13 in der Kupplung 1 eingeführt und dort durch Zurückschieben in axialer Richtung arretiert werden. Die Druckfeder 17 schlägt jeweils am Vierkant 8 und am Arretierteil 10 an. Nachdem der Steckverbinder 3 der Gegenseite in die zweite Aufname 21 eingelegt ist und die geflanschte Ferrule 4 der Gegenseite auf die gleiche Weise in die Bohrung 6 eingeführt und arretiert wurde, sorgen beide Druckfedern 17 für die richtige Kompressionskraft zwischen den beiden Ferrulen 4 eines Paares von Steckverbindern 3. Beide Ferrulenstirnflächen 11 liegen nun federnd unter Druck an.

Zum Lösen einer Verbindung zwischen zwei Steckvernindern 3 dient das in Figur 1 dargestellte Werkzeug 14, mit dem das Arretierteil 10 durch Druck in axialer Richtung gegen die Federspannung aus der Führungsnut 13 ge¬ löst wird. Das Werkzeug 14 ist dazu im vorderen Bereich mit zwei Nasen 15 versehen, die in entsprechende Aussparungen 16 in den Arretierteilen 10 eingreifen.

Außer den Ferrulen 4 mit PC- oder UPC-Politur kann die Glasfaser-Steck¬ verbindung auch für die Verbindung von schräg geschliffenen APC- Ferrulen eingesetzt werden. Hierzu ist eine Stufe 22 auf beiden Seiten der Hülsenaufnahme 19 ausgebildet. Diese Stufe 22 sorgt für den erforderli¬ chen Verdrehschutz der Ferrulen 4, da der Vierkant 8 des Ferrulenflan- sches 7 im gesteckten Zustand des Steckverbinders 3 auf dieser Stufe 22 aufliegt und der Steckverbinder 3 sich somit nicht verdrehen kann.

Um das Herstellen einer Verbindung rationeller zu gestalten, ist es auch denkbar, eine Gruppe (z.B. vier) von in der Glasfaser-Steckverbindung 1 benachbarten Steckverbindern 3 über die Arretierteile 10 zu einem einzi¬ gen Teil zusammenzufassen und auf diese Weise die Verbindung für die betreffende Gruppe von Steckverbindern 3 in einem Arbeitsgang kollektiv herzustellen.

Außerdem ist es prinzipiell möglich, auf die Druckfedern 17 auf der einen Seite der Glasfaser-Steckverbindung 1 zu verzichten, da die erforderliche Kompressionskraft zwischen den Ferrulen 4 auch mit jeweils nur einer Druckfeder 17 pro verbundenem Steckverbinderpaar sichergestellt werden kann. Die geflanschten Ferrulen 4 werden dann auf der einen Seite der Glasfaser-Steckverbindung 1 mit geeigneten Mitteln ohne Federung so ar¬ retiert, dass sie sich beim Einführen der Ferrule 4 auf der Gegenseite nicht in axialer Richtung zurück bewegen können. Dazu können ähnliche Arre¬ tierteile 10 verwendet werden wie auf der gefederten Gegenseite.

Prinzipiell ist der Aufbau der Glasfaser-Steckverbindung 1 in ihrer kleinsten ausführung derart möglich, dass im Gegensatz zum dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel nur ein einzelnes Paar von Steckverbindern 3 in die Kupp¬ lung 2 eingesetzt ist. Beliebige Vielfache von Paaren von Steckverbindern 3 sind denkbar, wobei die Kupplung 2 entsprechend der Anzahl der Paare von Steckverbindern 3 gestaltet ist. BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Glasfaser-Steckverbindung 2 Kupplung 3 Steckverbinder 4 Ferrule 5 Führungshülse 6 Bohrung 7 Ferrulenfiansch 8 Vierkant 9 Ferrulenverlängerung 10 Arretierteil 11 Ferrulenstirnfläche 12 T-förmiger Ansatz 13 Führungsnut 14 Werkzeug 15 Nasen 16 Aussparungen 17 Druckfeder 18 Glasfaser 19 Hülsenaufnahme 20, 21 Aufnahme für Steckverbinder 22 Stufe 23 Grundplatte 24 Seitenwände 25 Durchgangsbohrungen